Java中String、StringBuffer、StringBuilder的区别详解

一 Java 中字符串的不变性

String 字符串常量，字符串长度不可变。
字符串的不变性：String 对象创建后则不能被修改，是不可变的。
你肯定在想不对吧，字符串可以重新赋值修改。下面我们就来详细说说。
重新赋值修改字符串其实是创建了新的对象，所指向的内存空间不同。
我们来看个图，更容易理解一点

String str1 ="Hello World"

声明了一个字符串对象， str1 存放了到字符串对象的引用，在内存中的存放引用关系如下图所示：

这里写图片描述

对str1字符串进行赋值修改

str1 ="Hello World Java"

其实质是创建了新的字符串对象，变量 str1 指向了新创建的字符串对象，如下图所示：

这里写图片描述

下面看看 String 不变性的原因

/** The value is used for character storage. */
private final char value[];

/** The offset is the first index of the storage that is used. *
private final int offset;

/** The count is the number of characters in the String. */
private final int count;

用于存放字符的数组被声明为final的，因此只能赋值一次，不可再更改。所以可以知道String对象是不可变的。

一旦一个字符串在内存中创建，则这个字符串将不可改变。如果需要一个可以改变的字符串，我们可以使用StringBuffer或者StringBuilder。

二 StringBuffer和StringBuilder介绍

StringBuilder：字符串变量（非线程安全）。在内部，StringBuilder对象被当作是一个包含字符序列的变长数组。

StringBuffer：字符串变量（Synchronized，即线程安全）。如果要频繁对字符串内容进行修改，出于效率考虑最好使用StringBuffer，如果想转成String类型，可以调用StringBuffer的toString()方法。

AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类，是一个抽象类定义了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。

三 String，StringBuffer和StringBuilder区别

3.1 从可变与不可变比较

String类中用于存放字符的数组被声明为final的，因此只能赋值一次，不可再更改。所以可以知道String对象是不可变的。

StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中用于存放字符的数组没有被声明为final的。所以可以知道StringBuilder与StringBuffer对象是可变的。

3.2 是否多线程安全

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对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。看下源码：

    public synchronized StringBuffer append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }

StringBuilder并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。看下源码：

    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }

四使用策略

基本原则：如果要操作少量的数据，用String ；单线程操作大量数据，用StringBuilder ；多线程操作大量数据，用StringBuffer。
不要使用String类的”+”来进行频繁的拼接，因为那样的性能极差的，应该使用StringBuffer或StringBuilder类，这在Java的优化上是一条比较重要的原则。
StringBuilder一般使用在方法内部来完成类似”+”功能，因为是线程不安全的，所以用完以后可以丢弃。StringBuffer主要用在全局变量中。
为了获得更好的性能，在构造 StringBuffer 或 StringBuilder 时应尽可能指定它们的容量。当不指定容量（capacity）时默认构造一个容量为16的对象。
如果程序不是多线程的，那么使用StringBuilder效率高于StringBuffer。