String、StringBuffer、StringBuilder 有什么区别

2022-11-28
浙江
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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);    }

复制代码

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

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。

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。

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。

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鲜衣怒马意气风发，愿你归来仍是少年。 2018-10-19 加入

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