String、StringBuffer、StringBuilder 有什么区别?

简介: String、StringBuffer、StringBuilder 有什么区别?

String 是 Java 语言非常基础和重要的类,提供了构造和管理字符串的各种基本逻辑。它是典型的 Immutable 类,被声明成为 final class,所有属性也都是 final 的。也由于它的不可变性,类似拼接、裁剪字符串等动作,都会产生新的 String 对象。由于字符串操作的普遍性,所以相关操作的效率往往对应用性能有明显影响。
StringBuffer 是为解决上面提到拼接产生太多中间对象的问题而提供的一个类,我们可以用 append 或者 add 方法,把字符串添加到已有序列的末尾或者指定位置。StringBuffer 本质是一个线程安全的可修改字符序列,它保证了线程安全,也随之带来了额外的性能开销,所以除非有线程安全的需要,不然还是推荐使用它的后继者,也就是 StringBuilder。
StringBuilder 是 Java 1.5 中新增的,在能力上和 StringBuffer 没有本质区别,但是它去掉了线程安全的部分,有效减小了开销,是绝大部分情况下进行字符串拼接的首选。

String类为什么是immutable(不可变的)

不可变类指的是对象一旦创建成功,就无法改变对象的值。JDK中很多类设计为不可变的Integer,Long和String等。相对应的改法中大多是可变类,创建成功后可以动态修改成员变量的属性值;

如何保证不可变

  • 类添加final修饰符,保证类是不可以被继承的;类继承会破坏类的不可变机制,只要覆盖父类的成员方法,并且在里面修改成员变量的值,那么所有子类以父类的形式出现的地方,类的属性都会被修改掉
  • 类成员属性设置为private,final的;这样可以保证成员属性是不可变的,但是仅仅这样还不够,因为如果成员变量是引用对象的话,可以改变引用对象的成员变量;通过第四点可以避免这一点;
  • 不提供修改成员变量的方法,比如setter;
  • 通过构造器构造对象,并进行深拷贝;如果是直接通过引用传入的对象直接赋值给成员,还是可以通过修改外部引用变量导致改变内部变量的值;

String的源码如下:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

    /**
     * Class String is special cased within the Serialization Stream Protocol.
     *
     * A String instance is written into an ObjectOutputStream according to
     * <a href="{@docRoot}/../platform/serialization/spec/output.html">
     * Object Serialization Specification, Section 6.2, "Stream Elements"</a>
     */
    private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
        new ObjectStreamField[0];

    /**
     * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
     * an empty character sequence.  Note that use of this constructor is
     * unnecessary since Strings are immutable.
     */
    public String() {
        this.value = "".value;
    }

    /**
     * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
     * the same sequence of characters as the argument; in other words, the
     * newly created string is a copy of the argument string. Unless an
     * explicit copy of {@code original} is needed, use of this constructor is
     * unnecessary since Strings are immutable.
     *
     * @param  original
     *         A {@code String}
     */
    public String(String original) {
        this.value = original.value;
        this.hash = original.hash;
    }

    /**
     * Allocates a new {@code String} so that it represents the sequence of
     * characters currently contained in the character array argument. The
     * contents of the character array are copied; subsequent modification of
     * the character array does not affect the newly created string.
     *
     * @param  value
     *         The initial value of the string
     */
    public String(char value[]) {
        this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
    }

通过源码可以看出来String是如何保证不可变的

  • String类是finaly的,不允许继承
  • 成员变量value是private,final的
  • value没有setter方法
  • 构造方法,是通过克隆的方式来构造的
  • 返回value时,通过克隆的方式返回

string类为不可变对象的好处

  1. 字符串常量池的需要

String aaa= "someString";
String bbb = "someString";
这两个对象指向同一个内存,字符串常量池的好处是,在大量使用字符串的时候,可以节省内存,提供效率;如果String是可变对象,那么修改了一个,其他引用的地方全部发生变化了。

  1. 线程安全的考虑

在并发场景下,多个线程同时读一个资源,不会引发竞争,但是同时写操作会引发竞争,string的不可变特点,所以线程安全的。

  1. 支持hash缓存

因为字符串是不可变的,所以创建的时候hash被缓存下来了,不需要重新计算,使得字符串很适合做Map的键,处理速度要快过其他的对象。

相关文章
|
存储 安全 Java
String StringBuffer StringBuilder 区别详解与对比分析
本文详细解析了Java中String、StringBuffer和StringBuilder的区别,从可变性、线程安全性和性能三个方面进行对比,并结合具体应用场景分析了三者的适用范围。通过性能测试示例展示了它们在字符串拼接时的效率差异,同时提供了实际代码案例帮助理解。总结指出,String适合少量操作或线程安全场景,StringBuffer适用于多线程环境,而StringBuilder则在单线程下性能最优。开发者应根据需求选择合适的类以优化程序性能。文末还附有相关面试资料供参考。
1452 2
String、StringBuffer、StringBuilder的区别
String 由 char[] 数组构成,使用了 final 修饰,对 String 进行改变时每次都会新生成一个 String 对象,然后把指针指向新的引用对象。 StringBuffer可变并且线程安全;有一定缓冲区容量,字符串大小没超过容量,不会重新分配新的容量,适合多线程操作字符串; StringBuiler可变并且线程不安全。速度比StringBuffer更快,适合单线程操作字符串。 操作少量字符数据用 String;单线程操作大量数据用 StringBuilder;多线程操作大量数据用 StringBuffer
|
编解码 Java 开发者
Java String类的关键方法总结
以上总结了Java `String` 类最常见和重要功能性方法。每种操作都对应着日常编程任务,并且理解每种操作如何影响及处理 `Strings` 对于任何使用 Java 的开发者来说都至关重要。
618 5
|
缓存 安全 Java
《从头开始学java,一天一个知识点》之:字符串处理:String类的核心API
🌱 **《字符串处理:String类的核心API》一分钟速通!** 本文快速介绍Java中String类的3个高频API:`substring`、`indexOf`和`split`,并通过代码示例展示其用法。重点提示:`substring`的结束索引不包含该位置,`split`支持正则表达式。进一步探讨了String不可变性的高效设计原理及企业级编码规范,如避免使用`new String()`、拼接时使用`StringBuilder`等。最后通过互动解密游戏帮助读者巩固知识。 (上一篇:《多维数组与常见操作》 | 下一篇预告:《输入与输出:Scanner与System类》)
515 11
|
存储 编译器 C语言
关于string的‘\0‘与string,vector构造特点,反迭代器与迭代器类等的讨论
你真的了解string的'\0'么?你知道创建一个string a("abcddddddddddddddddddddddddd", 16);这样的string对象要创建多少个对象么?你知道string与vector进行扩容时进行了怎么的操作么?你知道怎么求Vector 最大 最小值 索引 位置么?
419 0
课时14:Java数据类型划分(初见String类)
课时14介绍Java数据类型,重点初见String类。通过三个范例讲解:观察String型变量、&quot;+&quot;操作符的使用问题及转义字符的应用。String不是基本数据类型而是引用类型,但使用方式类似基本类型。课程涵盖字符串连接、数学运算与字符串混合使用时的注意事项以及常用转义字符的用法。
577 9
|
存储 JavaScript Java
课时44:String类对象两种实例化方式比较
本次课程的主要讨论了两种处理模式在Java程序中的应用,直接赋值和构造方法实例化。此外,还讨论了字符串池的概念,指出在Java程序的底层,DOM提供了专门的字符串池,用于存储和查找字符串。 1.直接赋值的对象化模式 2.字符串池的概念 3.构造方法实例化
372 1
|
Java
【编程基础知识】(讲解+示例实战)方法参数的传递机制(值传递及地址传递)以及String类的对象的不可变性
本文深入探讨了Java中方法参数的传递机制,包括值传递和引用传递的区别,以及String类对象的不可变性。通过详细讲解和示例代码,帮助读者理解参数传递的内部原理,并掌握在实际编程中正确处理参数传递的方法。关键词:Java, 方法参数传递, 值传递, 引用传递, String不可变性。
464 1
【编程基础知识】(讲解+示例实战)方法参数的传递机制(值传递及地址传递)以及String类的对象的不可变性