Java 中操作字符串都有哪些類？它們之間有什么區別？

Java基礎

Java 中操作字符串都有哪些類？它們之間有什么區別？

操作字符串的類有：String、StringBuffer、StringBuilder。

String

String：字符串常量，字符串長度不可變。Java 中 String 是 immutable（不可變）的。

StringBuffer（JDK1.0）

StringBuffer：字符串變量（Synchronized，即線程安全）。如果要頻繁對字符串內容進行修改，出於效率考慮最好使用 StringBuffer，如果想轉成 String 類型，可以調用 StringBuffer 的 toString() 方法。

Java.lang.StringBuffer 線程安全的可變字符序列。在任意時間點上它都包含某種特定的字符序列，但通過某些方法調用可以改變該序列的長度和內容。可將字符串緩沖區安全地用於多個線程。

StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重載這些方法，以接受任意類型的數據。每個方法都能有效地將給定的數據轉換成字符串，然后將該字符串的字符追加或插入到字符串緩沖區中。

• append 方法始終將這些字符添加到緩沖區的末端；
• insert 方法則在指定的點添加字符。

StringBuilder（JDK5.0）

StringBuilder：字符串變量（非線程安全）。在內部，StringBuilder 對象被當作是一個包含字符序列的變長數組。

java.lang.StringBuilder 是一個可變的字符序列，是 JDK5.0 新增的。此類提供一個與 StringBuffer 兼容的 API，但不保證同步。該類被設計用作 StringBuffer 的一個簡易替換，用在字符串緩沖區被單個線程使用的時候（這種情況很普遍）。

其構造方法如下：

構造方法	描述
StringBuilder()	創建一個容量為16的StringBuilder對象（16個空元素）
StringBuilder(CharSequence cs)	創建一個包含cs的StringBuilder對象，末尾附加16個空元素
StringBuilder(int initCapacity)	創建一個容量為initCapacity的StringBuilder對象
StringBuilder(String s)	創建一個包含s的StringBuilder對象，末尾附加16個空元素

在大部分情況下，StringBuilder > StringBuffer。這主要是由於前者不需要考慮線程安全。

三者區別

String 類型和 StringBuffer 的主要性能區別：String 是不可變的對象, 因此在每次對 String 類型進行改變的時候，都會生成一個新的 String 對象，然后將指針指向新的 String 對象，所以經常改變內容的字符串最好不要用 String ，因為每次生成對象都會對系統性能產生影響，特別當內存中無引用對象多了以后， JVM 的 GC 就會開始工作，性能就會降低。

使用 StringBuffer 類時，每次都會對 StringBuffer 對象本身進行操作，而不是生成新的對象並改變對象引用。所以多數情況下推薦使用 StringBuffer ，特別是字符串對象經常改變的情況下。

在某些特別情況下， String 對象的字符串拼接其實是被 Java Compiler 編譯成了 StringBuffer 對象的拼接，所以這些時候 String 對象的速度並不會比 StringBuffer 對象慢，例如：

String s1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);

生成 String s1 對象的速度並不比 StringBuffer 慢。其實在 Java Compiler 里，自動做了如下轉換：

Java Compiler直接把上述第一條語句編譯為：

String s1 = “This is only a simple test”;  

所以速度很快。但要注意的是，如果拼接的字符串來自另外的 String 對象的話，Java Compiler 就不會自動轉換了，速度也就沒那么快了，例如：

String s2 = “This is only a”;  
String s3 = “ simple”;  
String s4 = “ test”;  
String s1 = s2 + s3 + s4;  

這時候，Java Compiler 會規規矩矩的按照原來的方式去做，String 的 concatenation（即+）操作利用了 StringBuilder（或StringBuffer）的append 方法實現，此時，對於上述情況，若 s2，s3，s4 采用 String 定義，拼接時需要額外創建一個 StringBuffer（或StringBuilder），之后將StringBuffer 轉換為 String，若采用 StringBuffer（或StringBuilder），則不需額外創建 StringBuffer。

使用策略

• （1）基本原則：如果要操作少量的數據，用String ；單線程操作大量數據，用StringBuilder ；多線程操作大量數據，用StringBuffer。

• （2）不要使用String類的"+"來進行頻繁的拼接，因為那樣的性能極差的，應該使用StringBuffer或StringBuilder類，這在Java的優化上是一條比較重要的原則。例如：

  String result = "";
  for (String s : hugeArray) {
      result = result + s;
  }
  
  // 使用StringBuilder
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  for (String s : hugeArray) {
      sb.append(s);
  }
  String result = sb.toString();
  

  當出現上面的情況時，顯然我們要采用第二種方法，因為第一種方法，每次循環都會創建一個String result用於保存結果，除此之外二者基本相同（對於jdk1.5及之后版本）。

• （3）為了獲得更好的性能，在構造 StringBuffer 或 StringBuilder 時應盡可能指定它們的容量。當然，如果你操作的字符串長度（length）不超過 16 個字符就不用了，當不指定容量（capacity）時默認構造一個容量為16的對象。不指定容量會顯著降低性能。

• （4）StringBuilder 一般使用在方法內部來完成類似 + 功能，因為是線程不安全的，所以用完以后可以丟棄。StringBuffer 主要用在全局變量中。

• （5）相同情況下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 僅能獲得 10%~15% 左右的性能提升，但卻要冒多線程不安全的風險。而在現實的模塊化編程中，負責某一模塊的程序員不一定能清晰地判斷該模塊是否會放入多線程的環境中運行，因此：除非確定系統的瓶頸是在 StringBuffer 上，並且確定你的模塊不會運行在多線程模式下，才可以采用 StringBuilder；否則還是用 StringBuffer。

總結：

​ String 和 StringBuffer、StringBuilder 的區別在於 String 聲明的是不可變的對象，每次操作都會生成新的 String 對象，然后將指針指向新的 String 對象，而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有對象的基礎上進行操作，所以在經常改變字符串內容的情況下最好不要使用 String。

StringBuffer 和 StringBuilder 最大的區別在於，StringBuffer 是線程安全的，而 StringBuilder 是非線程安全的，但 StringBuilder 的性能卻高於 StringBuffer，所以在單線程環境下推薦使用 StringBuilder，多線程環境下推薦使用 StringBuffer。

文章參考：https://blog.csdn.net/kingzone_2008/article/details/9220691