Java知多少（16）StringBuffer與StringBuider

String 的值是不可變的，每次對String的操作都會生成新的String對象，不僅效率低，而且耗費大量內存空間。

StringBuffer類和String類一樣，也用來表示字符串，但是StringBuffer的內部實現方式和String不同，在進行字符串處理時，不生成新的對象，在內存使用上要優於String。

StringBuffer 默認分配16字節長度的緩沖區，當字符串超過該大小時，會自動增加緩沖區長度，而不是生成新的對象。

StringBuffer不像String，只能通過 new 來創建對象，不支持簡寫方式，例如：

StringBuffer str1 = new StringBuffer(); // 分配16個字節長度的緩沖區
StringBuffer str2 = =new StringBuffer(512); // 分配512個字節長度的緩沖區
// 在緩沖區中存放了字符串，並在后面預留了16個字節長度的空緩沖區
StringBuffer str3 = new StringBuffer("www.weixueyuan.net");

StringBuffer類的主要方法

StringBuffer類中的方法主要偏重於對於字符串的操作，例如追加、插入和刪除等，這個也是StringBuffer類和String類的主要區別。實際開發中，如果需要對一個字符串進行頻繁的修改，建議使用 StringBuffer。

1) append() 方法

append() 方法用於向當前字符串的末尾追加內容，類似於字符串的連接。調用該方法以后，StringBuffer對象的內容也發生改變，例如：

StringBuffer str = new StringBuffer(“biancheng100”);
str.append(true);

則對象str的值將變成”biancheng100true”。注意是str指向的內容變了，不是str的指向變了。

字符串的”+“操作實際上也是先創建一個StringBuffer對象，然后調用append()方法將字符串片段拼接起來，最后調用toString()方法轉換為字符串。

這樣看來，String的連接操作就比StringBuffer多出了一些附加操作，效率上必然會打折扣。

但是，對於長度較小的字符串，”+“操作更加直觀，更具可讀性，有些時候可以稍微犧牲一下效率。

2)  deleteCharAt()

deleteCharAt() 方法用來刪除指定位置的字符，並將剩余的字符形成新的字符串。例如：

StringBuffer str = new StringBuffer("abcdef");
str. deleteCharAt(3);

該代碼將會刪除索引值為3的字符，即”d“字符。

你也可以通過delete()方法一次性刪除多個字符，例如：

StringBuffer str = new StringBuffer("abcdef");
str.delete(1, 4);

該代碼會刪除索引值為1~4之間的字符，包括索引值1，但不包括4。

3) insert() 方法

insert() 用來在指定位置插入字符串，可以認為是append()的升級版。例如：

StringBuffer str = new StringBuffer("abcdef");
str.insert(3, "xyz");

最后str所指向的字符串為 abcdxyzef。

4) setCharAt() 方法

setCharAt() 方法用來修改指定位置的字符。例如：

StringBuffer str = new StringBuffer("abcdef");
str.setCharAt(3, 'z');

該代碼將把索引值為3的字符修改為 z，最后str所指向的字符串為 abczef。

以上僅僅是部分常用方法的簡單說明，更多方法和解釋請查閱API文檔。

String和StringBuffer的效率對比

為了更加明顯地看出它們的執行效率，下面的代碼，將26個英文字母加了10000次。

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        String fragment = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
        int times = 10000;
    // 通過String對象
        long timeStart1 = System.currentTimeMillis();
        String str1 = "";
        for (int i=0; i<times; i++) {
        str1 += fragment;
        }
        long timeEnd1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String: " + (timeEnd1 - timeStart1) +     "ms");
    // 通過StringBuffer
        long timeStart2 = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer str2 = new StringBuffer();
        for (int i=0; i<times; i++) {
            str2.append(fragment);
        }
        long timeEnd2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuffer: " + (timeEnd2 - timeStart2) + "ms");
    }
}                                            

運行結果：

String: 5287ms
StringBuffer: 3ms

結論很明顯，StringBuffer的執行效率比String快上千倍，這個差異隨着疊加次數的增加越來越明顯，當疊加次數達到30000次的時候，運行結果為：
String: 35923ms
StringBuffer: 8ms

所以，強烈建議在涉及大量字符串操作時使用StringBuffer。

StringBuilder類

StringBuilder類和StringBuffer類功能基本相似，方法也差不多，主要區別在於StringBuffer類的方法是多線程安全的，而StringBuilder不是線程安全的，相比而言，StringBuilder類會略微快一點。

StringBuffer、StringBuilder、String中都實現了CharSequence接口。

CharSequence是一個定義字符串操作的接口，它只包括length()、charAt(int index)、subSequence(int start, int end) 這幾個API。

StringBuffer、StringBuilder、String對CharSequence接口的實現過程不一樣，如下圖所示：

圖1  對CharSequence接口的實現

可見，String直接實現了CharSequence接口；StringBuilder 和 StringBuffer都是可變的字符序列，它們都繼承於AbstractStringBuilder，實現了CharSequence接口。

總結

線程安全：

• StringBuffer：線程安全
• StringBuilder：線程不安全

速度：
一般情況下，速度從快到慢為 StringBuilder > StringBuffer > String，當然這是相對的，不是絕對的。

使用環境：

• 操作少量的數據使用 String；
• 單線程操作大量數據使用 StringBuilder；
• 多線程操作大量數據使用 StringBuffer。

 

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