String、StringBuffer与StringBuilder的区别及应用场景

1 String、StringBuffer与StringBuilder区别

（1）区别

String内容不可变，StringBuffer和StringBuilder内容可变；
StringBuilder非线程安全（单线程使用），String与StringBuffer线程安全（多线程使用）；
如果程序不是多线程的，那么使用StringBuilder效率高于StringBuffer。

（2）String 字符串常量；

/** Strings are constant; their values cannot be changed after they
 * are created. String buffers support mutable strings.
 * Because String objects are immutable they can be shared. 
 * 字符串是不变的，他们的值在创造后不能改变。
 * 字符串缓冲区支持可变字符串，因为字符串对象是不可变的，所以它们可以共享。
 * 
 * @see StringBuffer
 * @see StringBuilder
 * @see Charset
 * @since 1.0
 */
public final class String implements Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
    private static final char REPLACEMENT_CHAR = (char) 0xfffd;

　　这句话总结归纳了String的两个最重要的特点：

String是值不可变的常量，是线程安全的(can be shared)。
String类使用了final修饰符，String类是不可继承的。

（3）StringBuffer字符串变量（线程安全）是一个容器，最终会通过toString方法变成字符串；

public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, Appendable, CharSequence
{
    /**
     * Constructs a string buffer with no characters in it and an
     * initial capacity of 16 characters.
     */
    public StringBuffer() {
        super(16);
    }
    public synchronized StringBuffer append(int i) {
        super.append(i);
        return this;
    }
    public synchronized StringBuffer delete(int start, int end) {
        super.delete(start, end);
        return this;
    }
}

（4）StringBuilder 字符串变量（非线程安全）。

public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, Appendable, CharSequence {
   public StringBuilder() {
        super(16);
   }
   public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }
    public StringBuilder delete(int start, int end) {
        super.delete(start, end);
        return this;
    }
}

2 String与StringBuffer区别

2.1 在修改时对象自身是否可变（主要区别）

（1） String在修改时不会改变对象自身
　　在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String 。

String str = "abc";//地址str1
str = "def";//地址str2

（2） StringBuffer在修改时会改变对象自身
　　每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，再改变对象引用。所以在一般情况下我们推荐使用 StringBuffer ，特别是字符串对象经常改变的情况下。StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法。

StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("abc");//地址strBuffer,值是abc
strBuffer.append("def");//地址strBuffer,值是abcdef

2.2 是否可变测试

2.2.1 测试代码

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "abc";
        StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();

        strBuffer.append("def");
        System.out.println(a.getClass() + "@" + str.hashCode());
        System.out.println(b.getClass() + "@" + strBuffer.hashCode());

        str = "aaa";
        strBuffer.append("bbb");
System.out.println(a.getClass() + "@" + str.hashCode());
        System.out.println(b.getClass() + "@" + strBuffer.hashCode());
    }
}

2.2.2 结果

这里写图片描述
　　小结：String的地址已改变，对象已经改变为另一个；StringBuffer地址不变，还是同样的对象。

2.3 初始化区别

（1）String

StringBuffer s = null;   
StringBuffer s = “abc”;

（2）StringBuffer

StringBuffer s = null; //结果警告：Null pointer access: The variable result can only be null at this location

StringBuffer s = new StringBuffer();//StringBuffer对象是一个空的对象
StringBuffer s = new StringBuffer(“abc”);//创建带有内容的StringBuffer对象,对象的内容就是字符串”abc”

2.4 StringBuffer对象和String对象之间的互转

　　StringBuffer和String属于不同的类型，也不能直接进行强制类型转换。StringBuffer对象和String对象之间的互转的代码如下：

String s = “abc”;
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(“123”);
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(s);   //String转换为StringBuffer
String s1 = sb1.toString();              //StringBuffer转换为String

2.5 StringBuffer相对String偏重

　　StringBuffer类中的方法主要偏重于对于字符串的变化，例如追加、插入和删除等，常用方法有：append方法、insert方法、deleteCharAt方法、reverse方法等。

2.6 总结

（1）如果要操作少量的数据用 String；
（2）（多线程下）经常需要对一个字符串进行修改，例如追加、插入和删除等操作，使用StringBuffer要更加适合一些。

3 StringBuffer与StringBuilder区别

3.1 StringBuilder是可变的对象，是5.0新增的

　　此类提供一个与StringBuffer兼容的 API，但不保证同步。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）。

3.2 线程安全性

（1） StringBuffer：线程安全的；
（2） StringBuilder：线程非安全的。

4 String,StringBuffer与StringBuilder速度区别

4.1 在大部分情况下，StringBuffer > String

　　由于String对象不可变，重复新建对象；StringBuffer对象可变。

4.2 StringBuilder > StringBuffer

　　当我们在字符串缓冲去被多个线程使用是，JVM不能保证StringBuilder的操作是安全的，虽然他的速度最快，但是可以保证StringBuffer是可以正确操作的。当然大多数情况下就是我们是在单线程下进行的操作，所以大多数情况下是建议用StringBuilder而不用StringBuffer的。

4.3 特殊情况， String > StringBuffer

//String效率是远要比StringBuffer快的：
String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“simple”).append(“ test”);

//String速度是非常慢的：
String S2 = “This is only a”;
String S3 = “ simple”;
String S4 = “ test”;
String S1 = S2 +S3 + S4;

5 总结

（1）如果要操作少量的数据用 String；
（2）多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuffer；
（3）单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuilder。