String、StringBuffer、StringBuilder有什么区别-理论篇

在日常开发中我们经常用到字符串,不管是数量还是体积,字符串都占据了应用开发中很重要的地位。

String

典型的Immutable类(不可变),声明为final class,所有属性也都是final的。也由于它的不可变性,类似拼接,裁剪字符串等操作,都会产生新的String对象,会对应用性能有明显影响。Java为了避免在一个系统中产生大量的String对象,引入了一个字符串常量池。

字符串常量池机制:
创建一个字符串,首先检查池中是否有值相等的字符串对象,如果有则不需要创建直接从池中查找;如果没有则新建一个,返回对象引用,并且将新创建的对象放入池中。但是new 一个字符串并不满足上述条件。

例如:

public void test(){
        String str1 = "123";//存在于字符串常亮池
        String str2 = new String("123");//通过new的方式赋值,不放入字符串常量池
}

StringBuffer和StringBuilder

StringBuffer和StringBuilder是为了解决上述问题提供的一个类。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是现场安全的,但是会有额外的性能开销;StringBuilder是线程不安全;绝大部分情况下进行字符串的拼接首选StringBuilder。

知识扩展

  • 字符串设计和实现考量
    为了实现修改字符序列的目的,StringBuffer和StringBuilder底层都是利用可修改的(char,JDK9以后采用byte)数组,二者都是继承AbstractStringBuilder,里面包含了基本操作,区别仅在于最终的方法是否添加Synchronized。
    内部数组初始化英爱创建成多大的呢?目前的实现是,构建时初始字符串长度 + 16。如果我们确定拼接会发生很多次,而且大概是可预计的,那么就可以指定合适的大小,避免很多次扩容的开销。扩容会产生多重开销,从而影响效率。
StringBuilder append = 
                new StringBuilder().append("a").append("b").append("c");
String str = "a" + "b" + "c";

如果不涉及到频繁的修改等操作,建议还是采用第二种写法。毕竟可读性好。

  • intern()
    String在Java6之后提供了intern()方法,目的是提示JVM把相应字符串缓存起来,以备重复使用。但是这种方法并不推荐使用;因为被缓存的字符串是存在所谓PermGen里的,也就是“永久代”,这个空间是很有限的,基本不会被FullGC之外的垃圾收集照顾到。所以,如果使用不当,OOM就会光顾。在后续版本中,这个缓存就被放置到堆中,这样就极大避免了永久代占满的问题,甚至永久代在JDK8中被MetaSpace替代了。
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