String、Stringbuffer和Stringbuilder三姐妹的故事

1.身世背景

首先要了解String、StringBuffer和StringBuilder出現順序是怎樣的。

String和StringBuffer都是在JDK1.0就出現了，她們兩個算是同一天出生，可是String和其餘兩個類比很特別，運行原理也相對比較複雜，因此索性把String當作是大姐姐吧，而後就是緊跟着出生的二姐姐StringBuffer，最後是JDK1.5的三小妹StringBuilder。之因此這樣給她們排個順序實際上是爲了更容易的記憶她們之間的區別，下面會一步步解開神祕的面紗。

2.運行原理

1）String

剛纔說到，String運行是比較複雜的，那它究竟複雜到哪了呢？首先String有兩種建立形式：

①字面量建立形式：String str1="abc";

若是採用的是字面量建立字符串對象時，JVM會對這個字面量進行檢查，看字符串常量池裏有沒有相同內容的字符串對象的引用，若是以前已經有，則將這個引用返回。不然，新的字符串對象被建立，而後將這個引用放入字符串常量池，並返回引用。

②new建立：String str2=new String("abc");

由於是經過new關鍵字建立，因此無論常量池裏有沒有要建立的內容，首先新建立一個對象。而後JVM去判斷常量池中是否有相同內容，若是有，那麼把引用返回給對象，對象再把本身的引用返回給變量。若是沒有，那麼直接在堆中建立內容，而後引用返回給變量，同時在字符串常量池中也建立一個相同的內容。

若是還有些不明白的小夥伴能夠看一下下面的代碼和我畫的內存原理圖：

String str ="abc";
		String str2="abc";
		//假定字符串常量池已經存在了"def"
		String str3= new String("def");	
		//字符串常量池沒有"hmn"
		String str4=new String("hmn");

2）StringBuffer和StringBuilder

她倆原理十分簡單，每次建立都須要new一個對象，並且對字符串的操做也是對對象自己的直接操做，什麼叫直接對對象自己直接操做請接着看下面內容。

3.運行速度

正常狀況下：StringBuilder>StringBuffer>String

記法：小妹>二姐>大姐      年齡越小越機靈，越敏捷。

有種特殊的狀況是String速度最快，就是：

String S1 = 「This is only a」 + 「 simple」 + 「 test」;
StringBuffer Sb = new StringBuilder(「This is only a」).append(「 simple」).append(「 test」);

這個時候String是很快的，由於JVM壓根在編譯的時候默認了S1="This is only a simple test"了。

然而：

　String S2 = 「This is only a」;
　　String S3 = 「 simple」;
　　String S4 = 「 test」;
　　String S1 = S2 +S3 + S4;

這樣寫JVM就會老老實實的循序漸進的執行了哦。

4.Unicode字符序列

String:不可改變

StringBuffer、StringBuilder:可改變

String類是不可變的對象,查看源碼能夠發現String是被final修飾的， 所以在每次對String 類型進行改變的時候，都會生成一個新的 String 對象，而後將指針指向新的 String 對象 ，由於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之後， JVM 的 GC 就會開始工做，性能就會下降。

使用 StringBuffer 類時，每次都會對 StringBuffer 對象自己進行操做，而不是生成新的對象並改變對象引用。因此多數狀況下推薦使用 StringBuffer ，特別是字符串對象常常改變的狀況下。

5.線程安全

String：線程安全

StringBuffer:線程安全

StringBuilder:線程不安全

線程安全就是多線程訪問時，採用了加鎖機制，當一個線程訪問該類的某個數據時，進行保護，其餘線程不能進行訪問直到該線程讀取完，其餘線程纔可以使用。不會出現數據不一致或者數據污染。 線程不安全就是不提供數據訪問保護，有可能出現多個線程前後更改數據形成所獲得的數據是髒數據。

注：我我的認爲這也是爲何執行速度上差異很大的緣由啊，線程安全的話要加一個鎖synchronized,就會對線程進行限制，確定速度沒有不加鎖蜂擁而上的線程們快啦。

6.使用策略

6.使用策略

（1）基本原則：若是要操做少許的數據，用String ；單線程操做大量數據，用StringBuilder ；多線程操做大量數據，用StringBuffer。

（2）不要使用String類的"+"來進行頻繁的拼接，由於那樣的性能極差的，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();

當出現上面的狀況時，顯然咱們要採用第二種方法，由於第一種方法，每次循環都會建立一個String result用於保存結果，除此以外兩者基本相同（對於jdk1.5及以後版本）。

 

（3）爲了得到更好的性能，在構造 StirngBuffer 或 StirngBuilder 時應儘量指定它們的容量。固然，若是你操做的字符串長度（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爲16的對象。不指定容量會顯著下降性能。

（4）StringBuilder通常使用在方法內部來完成相似"+"功能，由於是線程不安全的，因此用完之後能夠丟棄。StringBuffer主要用在全局變量中。

（5）相同狀況下使用 StirngBuilder 相比使用 StringBuffer 僅能得到 10%~15% 左右的性能提高，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必定能清晰地判斷該模塊是否會放入多線程的環境中運行，所以：除非肯定系統的瓶頸是在 StringBuffer 上，而且肯定你的模塊不會運行在多線程模式下，才能夠採用StringBuilder；不然仍是用StringBuffer。