String、StringBuilder和StringBuffer的區別
| String | StringBuilder | StringBuffer | |
|---|---|---|---|
| 是否可變 | 不可變 | 可變 | 可變 |
| 線程安全 | 安全1 | 不安全 | 安全 |
| 拼接方法 | + 或 concat方法 |
append方法 |
append方法 |
| 拼接性能 | 最差2 | 最好 | 中間3 |
| 適用情況 | 很少字符串操作 | 單線程大量字符串操作 | 多線程大量字符串操作 |
- 不可變對象天然是線程安全的，因爲其只可讀，不可寫。
- 在拼接兩個
String對象時，會創建一個新的String對象保存拼接的結果，因此性能較差，並且會產生較多的內存垃圾。而如果拼接的都是字符串字面量，會在編譯時期優化。 StringBuffer由於要保證線程安全，因此比StringBuilder的性能差。
String類的不可變性
如何保證不可變性
Java中String類的源碼前兩行如下（版本是jdk_1.8.0_221）：
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
// ...
}
在Java9以前字符串採用
char[]數組來保存字符，因此字符串的每個字符佔2字節；從Java9開始，字符串採用byte[]數組再加一個encoding-flag字段來保存字符，因此Java9的字符串更加節省空間。
Java通過以下措施聯合保證了String類的不可變性：
- 用
final修飾value成員字段，保證其不被修改爲其他數組對象。 String類的所有方法都不會修改value字段中的任何元素。- 用
final修飾String類，將其設計爲不可繼承的，保證了value字段不會被子類獲取到。
不可變性的優點
- 字符串不變保證了哈希值不變，因此
String類中緩存了哈希值，當字符串對象作爲HashMap的鍵時，能夠提高效率。 - 字符串對象作爲Java中非常常見的對象，針對字符串對象的空間優化能夠大幅降低JVM的內存開銷。其不變性讓**字符串常量池（String Pool）**成爲可能：
- 採用字面值的方式創建一個字符串時（如
String str = "aaa";），JVM首先會去字符串池中查找是否存在"aaa"這個對象，如果不存在，則在字符串池中創建"aaa"這個對象，然後將池中"aaa"這個對象的引用地址返回給字符串常量str，這樣str會指向池中"aaa"這個字符串對象；如果存在，則不創建任何對象，直接將池中"aaa"這個對象的地址返回，賦給字符串常量。 - 採用new關鍵字新建一個字符串對象時（如
String str2 = new String("aaa")），JVM首先在字符串池中查找有沒有"aaa"這個字符串對象，如果有，則不在池中再去創建"aaa"這個對象了，直接在堆中創建一個"aaa"字符串對象，然後將堆中的這個"aaa"對象的地址返回賦給引用str2；如果沒有，則首先在字符串池中創建一個"aaa"字符串對象，然後再在堆中創建一個"aaa"字符串對象，然後將堆中這個"aaa"字符串對象的地址返回賦給str2引用。 - 字符串的常量池能夠減少相同字符串的重複創建，優化空間。
- 採用字面值的方式創建一個字符串時（如
- 不可變對象是線程安全的，同一個字符串實例可以被多個線程共享。
- 類加載器要用到字符串，不可變性提供了安全性，以便正確的類被加載。
總的來說，字符串的不可變設計是考慮到效率和安全性的。