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【Java基礎】String,StringBuffer,StringBuilder之間的區別

對於這三個類,先總體來理解一下:

對String,你建立了一個String,你能通過set方法改變它的長度length嗎?顯然是不行的!

但 StringBuffer 可以!

String 字串常量 StringBuffer 字串變數(執行緒安全) StringBuilder 字串變數(非執行緒安全)

基本來說都是在效能上都是 StringBuilder > StringBuffer > String

  簡要的說, String 型別和 StringBuffer 型別的主要效能區別其實在於 String 是不可變的物件, 因此在每次對 String 型別進行改變的時候其實都等同於生成了一個新的 String 物件,然後將指標指向新的 String 物件,所以經常改變內容的字串最好不要用 String ,因為每次生成物件都會對系統性能產生影響,特別當記憶體中無引用物件多了以後, JVM 的 GC 就會開始工作,那速度是一定會相當慢的。  而如果是使用 StringBuffer 類則結果就不一樣了,每次結果都會對 StringBuffer 物件本身進行操作,而不是生成新的物件,再改變物件引用。所以在一般情況下我們推薦使用 StringBuffer ,特別是字串物件經常改變的情況下。而在某些特別情況下, String 物件的字串拼接其實是被 JVM 解釋成了 StringBuffer 物件的拼接,所以這些時候 String 物件的速度並不會比 StringBuffer 物件慢,而特別是以下的字串物件生成中, String 效率是遠要比 StringBuffer 快的:  String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;  StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);  你會很驚訝的發現,生成 String S1 物件的速度簡直太快了,而這個時候 StringBuffer 居然速度上根本一點都不佔優勢。其實這是 JVM 的一個把戲,在 JVM 眼裡,這個  String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其實就是:  String S1 = “This is only a simple test”; 所以當然不需要太多的時間了。但大家這裡要注意的是,如果你的字串是來自另外的 String 物件的話,速度就沒那麼快了,譬如: String S2 = “This is only a”; String S3 = “ simple”; String S4 = “ test”; String S1 = S2 +S3 + S4; 這時候 JVM 會規規矩矩的按照原來的方式去做

在大部分情況下 StringBuffer > String StringBuffer Java.lang.StringBuffer執行緒安全的可變字元序列。一個類似於 String 的字串緩衝區,但不能修改。雖然在任意時間點上它都包含某種特定的字元序列,但通過某些方法呼叫可以改變該序列的長度和內容。 可將字串緩衝區安全地用於多個執行緒。可以在必要時對這些方法進行同步,因此任意特定例項上的所有操作就好像是以序列順序發生的,該順序與所涉及的每個執行緒進行的方法呼叫順序一致。 StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法,可過載這些方法,以接受任意型別的資料。每個方法都能有效地將給定的資料轉換成字串,然後將該字串的字元追加或插入到字串緩衝區中。append 方法始終將這些字元新增到緩衝區的末端;而 insert 方法則在指定的點新增字元。 例如,如果 z 引用一個當前內容是“start”的字串緩衝區物件,則此方法呼叫 z.append("le") 會使字串緩衝區包含“startle”,而 z.insert(4, "le") 將更改字串緩衝區,使之包含“starlet”。 在大部分情況下 StringBuilder > StringBuffer

java.lang.StringBuilde java.lang.StringBuilder一個可變的字元序列是5.0新增的。此類提供一個與 StringBuffer 相容的 API,但不保證同步。該類被設計用作 StringBuffer 的一個簡易替換,用在字串緩衝區被單個執行緒使用的時候(這種情況很普遍)。如果可能,建議優先採用該類,因為在大多數實現中,它比 StringBuffer 要快。兩者的方法基本相同。

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執行緒安全:

首先要明白執行緒的工作原理,jvm有一個main   memory,而每個執行緒有自己的working   memory,一個執行緒對一個variable進行操作時,都要在自己的working   memory裡面建立一個copy,操作完之後再寫入main   memory。多個執行緒同時操作同一個variable,就可能會出現不可預知的結果。根據上面的解釋,很容易想出相應的scenario。 而用synchronized的關鍵是建立一個monitor,這個monitor可以是要修改的variable也可以其他你認為合適的object比如method,然後通過給這個monitor加鎖來實現執行緒安全,每個執行緒在獲得這個鎖之後,要執行完   load到workingmemory   ->   use&assign   ->   store到mainmemory   的過程,才會釋放它得到的鎖。這樣就實現了所謂的執行緒安全。

StringBuffer:

StringBuffer類和String一樣,也用來代表字串,只是由於StringBuffer的內部實現方式和String不同,所以StringBuffer在進行字串處理時,不生成新的物件,在記憶體使用上要優於String類。

         所以在實際使用時,如果經常需要對一個字串進行修改,例如插入、刪除等操作,使用StringBuffer要更加適合一些。

         在StringBuffer類中存在很多和String類一樣的方法,這些方法在功能上和String類中的功能是完全一樣的。

但是有一個最顯著的區別在於,對於StringBuffer物件的每次修改都會改變物件自身,這點是和String類最大的區別。

         另外由於StringBuffer是執行緒安全的,關於執行緒的概念後續有專門的章節進行介紹,所以在多執行緒程式中也可以很方便的進行使用,但是程式的執行效率相對來說就要稍微慢一些。

         1、StringBuffer物件的初始化

StringBuffer物件的初始化不像String類的初始化一樣,Java提供的有特殊的語法,而通常情況下一般使用構造方法進行初始化。

例如:

         StringBuffer s = new StringBuffer();

這樣初始化出的StringBuffer物件是一個空的物件。

如果需要建立帶有內容的StringBuffer物件,則可以使用:

         StringBuffer s = new StringBuffer(“abc”);

這樣初始化出的StringBuffer物件的內容就是字串”abc”。

需要注意的是,StringBuffer和String屬於不同的型別,也不能直接進行強制型別轉換,下面的程式碼都是錯誤的:

         StringBuffer s = “abc”;               //賦值型別不匹配

         StringBuffer s = (StringBuffer)”abc”;    //不存在繼承關係,無法進行強轉

StringBuffer物件和String物件之間的互轉的程式碼如下:

         String s = “abc”;

         StringBuffer sb1 = new StringBuffer(“123”);

         StringBuffer sb2 = new StringBuffer(s);   //String轉換為StringBuffer

         String s1 = sb1.toString();              //StringBuffer轉換為String

         2、StringBuffer的常用方法

StringBuffer類中的方法主要偏重於對於字串的變化,例如追加、插入和刪除等,這個也是StringBuffer和String類的主要區別。

a、append方法

         public StringBuffer append(boolean b)

該方法的作用是追加內容到當前StringBuffer物件的末尾,類似於字串的連線。呼叫該方法以後,StringBuffer物件的內容也發生改變,例如:

                  StringBuffer sb = new StringBuffer(“abc”);

                   sb.append(true);

        則物件sb的值將變成”abctrue”。

使用該方法進行字串的連線,將比String更加節約內容,例如應用於資料庫SQL語句的連線,例如:

                   StringBuffer sb = new StringBuffer();

                   String user = “test”;

                   String pwd = “123”;

                   sb.append(“select * from userInfo where username=“)

                    .append(user)

                    .append(“ and pwd=”)

                    .append(pwd);

        這樣物件sb的值就是字串“select * from userInfo where username=test and pwd=123”。

b、deleteCharAt方法

         public StringBuffer deleteCharAt(int index)

該方法的作用是刪除指定位置的字元,然後將剩餘的內容形成新的字串。例如:

         StringBuffer sb = new StringBuffer(“Test”);

         sb. deleteCharAt(1);

該程式碼的作用刪除字串物件sb中索引值為1的字元,也就是刪除第二個字元,剩餘的內容組成一個新的字串。所以物件sb的值變為”Tst”。

還存在一個功能類似的delete方法:

         public StringBuffer delete(int start,int end)

該方法的作用是刪除指定區間以內的所有字元,包含start,不包含end索引值的區間。例如:

         StringBuffer sb = new StringBuffer(“TestString”);

         sb. delete (1,4);

該程式碼的作用是刪除索引值1(包括)到索引值4(不包括)之間的所有字元,剩餘的字元形成新的字串。則物件sb的值是”TString”。

                   c、insert方法

                            public StringBuffer insert(int offset, boolean b)

                           該方法的作用是在StringBuffer物件中插入內容,然後形成新的字串。例如:

                                     StringBuffer sb = new StringBuffer(“TestString”);

                                     sb.insert(4,false);

該示例程式碼的作用是在物件sb的索引值4的位置插入false值,形成新的字串,則執行以後物件sb的值是”TestfalseString”。

                   d、reverse方法

                            public StringBuffer reverse()

該方法的作用是將StringBuffer物件中的內容反轉,然後形成新的字串。例如:

         StringBuffer sb = new StringBuffer(“abc”);

         sb.reverse();

經過反轉以後,物件sb中的內容將變為”cba”。

                   e、setCharAt方法

                            public void setCharAt(int index, char ch)

                           該方法的作用是修改物件中索引值為index位置的字元為新的字元ch。例如:

                                     StringBuffer sb = new StringBuffer(“abc”);

                                     sb.setCharAt(1,’D’);

                           則物件sb的值將變成”aDc”。

                   f、trimToSize方法

                            public void trimToSize()

該方法的作用是將StringBuffer物件的中儲存空間縮小到和字串長度一樣的長度,減少空間的浪費。

        總之,在實際使用時,String和StringBuffer各有優勢和不足,可以根據具體的使用環境,選擇對應的型別進行使用。