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深入解析Java编程中的StringBuffer与StringBuider

2019年07月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

string 的值是不可变的，每次对string的操作都会生成新的string对象，不仅效率低，而且耗费大量内存空间。

stringbuffer类和string类一样，也用来表示字符串，但是stringbuffer的内部实现方式和string不同，在进行字符串处理时，不生成新的对象，在内存使用上要优于string。

stringbuffer 默认分配16字节长度的缓冲区，当字符串超过该大小时，会自动增加缓冲区长度，而不是生成新的对象。

stringbuffer不像string，只能通过 new 来创建对象，不支持简写方式，例如：

stringbuffer str1 = new stringbuffer(); // 分配16个字节长度的缓冲区
stringbuffer str2 = =new stringbuffer(512); // 分配512个字节长度的缓冲区
// 在缓冲区中存放了字符串，并在后面预留了16个字节长度的空缓冲区
stringbuffer str3 = new stringbuffer(www.weixueyuan.net);


stringbuffer类的主要方法

stringbuffer类中的方法主要偏重于对于字符串的操作，例如追加、插入和删除等，这个也是stringbuffer类和string类的主要区别。实际开发中，如果需要对一个字符串进行频繁的修改，建议使用 stringbuffer。
1) append() 方法

append() 方法用于向当前字符串的末尾追加内容，类似于字符串的连接。调用该方法以后，stringbuffer对象的内容也发生改变，例如：

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


则对象str的值将变成”biancheng100true”。注意是str指向的内容变了，不是str的指向变了。

字符串的”+“操作实际上也是先创建一个stringbuffer对象，然后调用append()方法将字符串片段拼接起来，最后调用tostring()方法转换为字符串。

这样看来，string的连接操作就比stringbuffer多出了一些附加操作，效率上必然会打折扣。

但是，对于长度较小的字符串，”+“操作更加直观，更具可读性，有些时候可以稍微牺牲一下效率。
2)  deletecharat()

deletecharat() 方法用来删除指定位置的字符，并将剩余的字符形成新的字符串。例如：

stringbuffer str = new stringbuffer("abcdef");
str. deletecharat(3);


该代码将会删除索引值为3的字符，即”d“字符。

你也可以通过delete()方法一次性删除多个字符，例如：

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


该代码会删除索引值为1~4之间的字符，包括索引值1，但不包括4。
3) insert() 方法

insert() 用来在指定位置插入字符串，可以认为是append()的升级版。例如：

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


最后str所指向的字符串为 abcdxyzef。
4) setcharat() 方法

setcharat() 方法用来修改指定位置的字符。例如：

stringbuffer str = new stringbuffer("abcdef");
str.setcharat(3, 'z');


该代码将把索引值为3的字符修改为 z，最后str所指向的字符串为 abczef。

以上仅仅是部分常用方法的简单说明，更多方法和解释请查阅api文档。
string和stringbuffer的效率对比

为了更加明显地看出它们的执行效率，下面的代码，将26个英文字母加了10000次。

public class demo {
  public static void main(string[] args){
    string fragment = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    int times = 10000;
    
    // 通过string对象
    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");
    
    // 通过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");
  }
}

运行结果：

string: 5287ms
stringbuffer: 3ms

结论很明显，stringbuffer的执行效率比string快上千倍，这个差异随着叠加次数的增加越来越明显，当叠加次数达到30000次的时候，运行结果为：

string: 35923ms
stringbuffer: 8ms

所以，强烈建议在涉及大量字符串操作时使用stringbuffer。
stringbuilder类

stringbuilder类和stringbuffer类功能基本相似，方法也差不多，主要区别在于stringbuffer类的方法是多线程安全的，而stringbuilder不是线程安全的，相比而言，stringbuilder类会略微快一点。

stringbuffer、stringbuilder、string中都实现了charsequence接口。

charsequence是一个定义字符串操作的接口，它只包括length()、charat(int index)、subsequence(int start, int end) 这几个api。

stringbuffer、stringbuilder、string对charsequence接口的实现过程不一样，如下图所示：

可见，string直接实现了charsequence接口；stringbuilder 和 stringbuffer都是可变的字符序列，它们都继承于abstractstringbuilder，实现了charsequence接口。
总结

线程安全：

stringbuffer：线程安全
stringbuilder：线程不安全

速度：
一般情况下，速度从快到慢为 stringbuilder > stringbuffer > string，当然这是相对的，不是绝对的。

使用环境：
操作少量的数据使用 string；
单线程操作大量数据使用 stringbuilder；
多线程操作大量数据使用 stringbuffer。

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