JAVA笔记系列：字符串操作——string stringbuilder stringbuffer

今天开始会陆续写一些java web工程的随记，用于记录一点基础的知识，用于提示自己帮助别人。

看到一个字符串在内存中操作的问题，认为值得一记。

以下为转载：

String s = "Hello";s = s + " world!";这两行代码执行后，原始的String对象中的内容到底变了没有？

没有。因为String被设计成不可变(immutable)类，所以它的所有对象都是不可变对象。在这段代码中，s原先指向一个String对象，内容是 "Hello"，然后我们对s进行了+操作，那么s所指向的那个对象是否发生了改变呢？答案是没有。这时，s不指向原来那个对象了，而指向了另一个 String对象，内容为"Hello world!"，原来那个对象还存在于内存之中，只是s这个引用变量不再指向它了。

通过上面的说明，我们很容易导出另一个结论，如果经常对字符串进行各种各样的修改，或者说，不可预见的修改，那么使用String来代表字符串的话会引起很大的内存开销。因为 String对象建立之后不能再改变，所以对于每一个不同的字符串，都需要一个String对象来表示。这时，应该考虑使用StringBuffer类，它允许修改，而不是每个不同的字符串都要生成一个新的对象。并且，这两种类的对象转换十分容易。

同时，我们还可以知道，如果要使用内容相同的字符串，不必每次都new一个String。例如我们要在构造器中对一个名叫s的String引用变量进行初始化，把它设置为初始值，应当这样做：

public class Demo {

private String s;

...

public Demo {

s = "Initial Value";

}

...

}

而非

s = new String("Initial Value");

后者每次都会调用构造器，生成新对象，性能低下且内存开销大，并且没有意义，因为String对象不可改变，所以对于内容相同的字符串，只要一个String对象来表示就可以了。也就说，多次调用上面的构造器创建多个对象，他们的String类型属性s都指向同一个对象。

上面的结论还基于这样一个事实：对于字符串常量，如果内容相同，Java认为它们代表同一个String对象。而用关键字new调用构造器，总是会创建一个新的对象，无论内容是否相同。

至于为什么要把String类设计成不可变类，是它的用途决定的。其实不只String，很多Java标准类库中的类都是不可变的。在开发一个系统的时候，我们有时候也需要设计不可变类，来传递一组相关的值，这也是面向对象思想的体现。不可变类有一些优点，比如因为它的对象是只读的，所以多线程并发访问也不会有任何问题。当然也有一些缺点，比如每个不同的状态都要一个对象来代表，可能会造成性能上的问题。所以Java标准类库还提供了一个可变版本，即 StringBuffer。

接下来为百度的内容

java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。虽然在任意时间点上它都包
含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序
发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。

StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的
数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；
而 insert 方法则在指定的点添加字符。

例如，如果 z 引用一个当前内容是“start”的字符串缓冲区对象，则此方法调用 z.append("le") 会使字符串缓冲区包含
“startle”，而 z.insert(4, "le") 将更改字符串缓冲区，使之包含“starlet”。

通常，如果 sb 引用 StringBuilder 的一个实例，则 sb.append(x) 和 sb.insert(sb.length(), x) 具有相同的效果。

只要发生有关源序列（如在源序列中追加或插入）的操作，该类就只在执行此操作的字符串缓冲区上而不是在源上实现同步。

每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区数组。
如果内部缓冲区溢出，则此容量自动增大。从 JDK 5 开始，为该类补充了一个单个线程使用的等价类，即 StringBuilder。
与该类相比，通常应该优先使用 StringBuilder 类，因为它支持所有相同的操作，但由于它不执行同步，所以速度更快。

java.lang.StringBuilder一个可变的字符序列。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）。
如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快。

在 StringBuilder 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将
给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串生成器中。append 方法始终将这些字符添加到生成器的末端；
而 insert 方法则在指定的点添加字符。

例如，如果 z 引用一个当前内容为“start”的字符串生成器对象，则该方法调用 z.append("le") 将使字符串生成器包含
“startle”，而 z.insert(4, "le") 将更改字符串生成器，使之包含“starlet”。

通常，如果 sb 引用 StringBuilder 的实例，则 sb.append(x) 和 sb.insert(sb.length(), x) 具有相同的效果。 每个字符串
生成器都有一定的容量。只要字符串生成器所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区。如果内部缓冲
区溢出，则此容量自动增大。

将 StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。如果需要这样的同步，则建议使用 StringBuffer。

结论：

也就是说，String 类的构造方法必然会开辟新的内存，而且String类的对象是不可变得类型，也就是如果需要改变string的值，只能是引用新的内存空间的值。

而stringbuilder则是在缓冲区建立一个字符数组，在进行修改的时候，如果没有超过数组上线时不会进行新的内存开辟的。这样有助于提高非并行线程的执行效率。