Java String StringBuilder StringBuffer

String

• String类直接继承自Object，内部包含一个char数组，用于存放字符数据
• String对象是不可变的，也就是说，一旦为一个String对象赋值，就不能改变该对象的值。查看源码可知，String 类中任何一个看上去会修改 String 的方法实际上都会返回一个新的String对象，以表示经修改以后的 String对象，而原始的 String对象并未发生变化，不过当需要修改的String对象实际上内容不需要发生变化时，就会直接返回指向原对象的引用，而不会创建新对象，这可以节约存储空间和减少不必要的开销。

public class String {

    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "apple ";
        String str2 = str1.toUpperCase();
        String str3 = str1.toLowerCase();
        print(str1);
        print(str2);
        print(str3);
    }
}

//Output:
apple 
APPLE 
apple 

• 用于 Stirng 的 “+” 和 “+=” 是 Java中唯一被重载过的操作符，Java不允许程序员重载任何操作符。然而由于String的不可变性，使用这两个操作符时虽然能带来代码书写上的方便，但可能会有效率上的损失。

public class String1 {

    String implict(char[] chars){
        // 使用操作符 += 完成字符拼接
        String str = "";
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            str += chars[i];
        }
        return str;
    }

    String explict(char[] chars){
         // 使用 StringBuilder 完成字符拼接
        StringBuilder sb = new StringBuilder(chars.length);    
      //预先指定StringBuilder的大小可以避免不必要的扩容操作
        for (int i = 0; i < chars.length; ++i){
            sb.append(chars[i]);
        }
        return sb.toString();
    }
}

implict

explict

解析：String1 类中有两个方法，implict()方法使用经过重载的操作符 “+=” 完成字符的拼接工作，explict()方法使用StringBuilder完成字符拼接工作。下面两个图分别为这两个方法生成的字节码文件。从图中可以看出：

• += 操作符最终也是通过创建StringBuilder对象，然后调用StringBuilder的append()方法实现 String的拼接的；
• 使用 += 操作符的方法循环体内部逻辑相较直接使用StringBuilder稍复杂；
• 通过使用 += 操作符隐式使用StringBuilder，其实例化过程发生在循环体内部，因此每一次循环均会创建一个新的StringBuilder对象，而显式使用StringBuilder的方法，实例化过程发生在循环体外部，所以相较而言，显式使用StringBuilder的方法效率较高；

StringBuider VS StringBuffer

*** 相同点：两者均继承自AbstractStringBuilder，都提供相同的API（即方法相同），两者均是可变类型字符串
*** 不同点：StringBuilder是JavaSE 5 引入的，主要用于替换StringBuffer； StringBuffer是线程安全的，几乎所有的方法均加有同步锁；StringBuilder不是线程安全的，所以效率要优于StringBuffer