剖析 Java 中的字符串处理利器：String 与 StringBuffer 的区别与联系

2024-01-03 09:19:57

String 与 StringBuffer：深层次理解字符串处理

可变性的差异：不可变 vs. 可变

String 和 StringBuffer 的根本区别在于它们的 可变性 。String 类是 不可变 的，这意味着一旦创建，其内容就不可更改。另一方面，StringBuffer 是可变的，可以随时修改其内容。

何时使用不可变的 String？

需要创建不可更改的字符串，例如常量或安全敏感信息。
需要在多线程环境中使用字符串，因为 String 是 线程安全的 ，不会导致数据竞争。

示例：

String greeting = "Hello World";
// greeting 的值不能被修改，编译器会报错
greeting.concat("!");

何时使用可变的 StringBuffer？

需要创建可频繁修改的内容。
不需要在多线程环境中使用字符串，因为 StringBuffer 是 非线程安全 的。

示例：

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello World");
// sb 的值可以被修改
sb.append("!");
System.out.println(sb.toString()); // 输出：Hello World!

线程安全性的差异：线程安全 vs. 非线程安全

String 类是 线程安全的 ，这意味着可以在多线程环境中安全使用，而不会出现数据竞争问题。这是因为 String 是不可变的，因此多个线程可以同时访问它而不会导致问题。

另一方面，StringBuffer 是 非线程安全 的，这意味着在多线程环境中使用它时，必须采取额外的同步措施来确保数据的一致性。通常可以使用 synchronized 或 java.util.concurrent.locks.ReentrantLock 等同步机制。

示例：

public class StringBufferExample {

    private StringBuffer sb = new StringBuffer();

    public void append(String str) {
        synchronized (sb) {
            sb.append(str);
        }
    }

    public String toString() {
        return sb.toString();
    }
}

性能差异：String vs. StringBuffer

在大多数情况下，String 的性能优于 StringBuffer。这是因为 String 是不可变的，因此可以被 JVM 优化。但是，在需要频繁修改字符串的情况下，StringBuffer 的性能可能更好，因为每次修改只需要创建一个新的 StringBuffer 对象，而无需创建一个新的 String 对象。

示例：

String str = "";
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    str += i;
}

StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    sb.append(i);
}

// String 的性能明显优于 StringBuffer