Java中的String、StringBuffer和StringBuilder

Java中的String、StringBuffer和StringBuilder

线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问直到该线程读取完，其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。

线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据。

java.lang.String

不可变，final类，不允许被继承，给String 变量重新赋值相当于重新生成一个新的String 类型对象，原对象会根据GC规则进行回收。

java.lang.StringBuffer

线程安全的可变字符序列，适用于多线程程序，保证同步性

java.lang.StringBuilder

非线程安全的可变字符序列，Java SE 5 引入，适用于单线程程序，不保证同步性，相比于 StringBuffer 开销较小

class CustomThread extends Thread {
private StringBuffer buffer;
private StringBuilder builder;

public CustomThread(StringBuffer buffer, StringBuilder builder) {
this.buffer = buffer;
this.builder = builder;
}

@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
buffer.append("A");
builder.append("Z");
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("StringBuffer Size:" + buffer.length()
+ " | "
+ "StringBuilder Size:" + builder.length());
}
}

public static void main(String[] args) {
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
StringBuilder builder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new CustomThread(buffer, builder).start();
}
}

最终结果StringBuffer的大小总会达到10000，而StringBuilder的大小不一定会达到10000，而值未知。

String 和 StringBuffer 比较

通常情况下 StringBuffer 性能优于 String。

StringBuffer 是线程安全的可变字符序列，类似于 String 的字符串缓冲区，可以修改。

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

insert 方法则在指定的点添加字符。

StringBuffer 和 StringBuilder 比较

通常情况下 StringBuilder 性能优于 StringBuffer。

StringBuilder 是 Java SE 5 新增的非线程安全可变字符序列，提供与 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）。

建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快。两者的方法基本相同。

public void test() {
long start = 0;
long end = 0;

int cycleTimes = 10000;
String str = "";
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < cycleTimes; i++) {
str = str + i;
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("String::" + (end - start));

StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < cycleTimes; i++) {
strBuffer.append(i);
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer::" + (end - start));

StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < cycleTimes; i++) {
strBuilder.append(i);
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder::" + (end - start));
}

从测试结果可以看出，String 与 StringBuffer、StringBuilder 性能差距非常明显，但是 StringBuffer 和 StringBuilder 性能差距不明显，可以通过增大循环次数测试 StringBuffer 和 StringBuilder 性能差距。

修改单元测试比较 StringBuffer 和 StringBuilder 性能差距

public class Main {

public static void main(String[] args) {
test();
}
private static void test() {
long start = 0;
long end = 0;

int cycleTimes = 1000000;

StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < cycleTimes; i++) {
strBuffer.append(i);
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer::" + (end - start));

StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < cycleTimes; i++) {
strBuilder.append(i);
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder::" + (end - start));
}
}