Java 中 String、StringBuilder 和 StringBuffer 的区别

Java

发布日期: 2019-02-12

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Java 中 String、StringBuilder、StringBuffer 是编程中经常使用的字符串类，他们之间的区别也是经常在面试中会问到的问题。下面就运算速度(运算性能或执行效率)和线程安全性两个方法来看看三者的区别。

区别

运算速度

String 是 final 类不能被继承且为字符串常量，而 StringBuilder 和 StringBuffer 均为字符串变量。String 对象一旦创建便不可更改，而后两者是可更改的，它们只能通过构造函数来建立对象，且对象被建立以后将在内存中分配内存空间，并初始保存一个 null，通过 append() 方法向 StringBuffer 和 StringBuilder 中赋值。

String 类中使用字符数组保存字符串；StringBuilder 和 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串。

请看如下示例代码：

String str = "abc";
System.out.println(str);
str = str + "de";
System.out.println(str);

上述代码先创建一个 String 对象 str，并赋值 abc 给 str，然后运行到第三行，JVM 会再创建一个新的 str 对象，并将原有 str 的值和 de 加起来再赋值给新的 str。而第一个创建的 str 对象被 JVM 的垃圾回收机制(GC)回收掉。所以 str 实际上并没有被更改，即 String 对象一旦创建就不可更改。

因此，Java 中对 String 对象进行的操作实际上是一个不断创建并回收对象的过程，因此在运行速度上很慢。而 StringBuilder 和 StringBuffer 的对象是变量，对变量的操作是直接对该对象就行更改，因此不会进行反复的创建和回收。所以在运行速度上比较快。

在某些特殊的情况下，String 的效率比 StringBuilder 和 StringBuffer 要快。请看如下示例代码：

String s1 = "123" + "456";
StringBuilder s2 = new StringBuilder().append("123").append("456");
System.out.println(s1);
System.out.println(s2.toString());

上述代码中 String 的操作速度反而要比 StringBuilder 快，这是因为在 JVM 眼里，第1行的代码操作和下列代码是完全一样的，所以很快。

String s1 = "123456";

但如下的代码写法形式速度会很慢，JVM会不断地创建和回收对象来进行操作。

String str1 = "123";
String str2 = "456";
String str = str1 + str2;

总结：三者在运行速度方面快慢顺序为：StringBuilder > StringBuffer > String。

线程安全性

String(线程安全)

String中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，显然线程安全。

StringBuffer(线程安全)

StringBuffer中的大部分方法由 synchronized 关键字修饰，在必要时可对方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致，所以是线程安全的。

StringBuilder(非线程安全)

StringBuilder中的方法没有 synchronized 关键字修饰，不能保证线程安全性，所以是非线程安全的。StringBuilder 是 JDK1.5 新增的，该类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不能保证同步，所以在性能上较高。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候(这种情况很普遍)。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快，而且两者的方法基本相同。