Java之String、StringBuffer、StringBuilder的区别

    今天搞安卓在看书的时候遇到了StringBuilder这个类型的东东，有点小迷，不知道它跟string、stringbuffer的关系式怎么样的，赶快查阅相关资料，了解了个大概，拿出来分享一下：

    简要的说， String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象（为什么？问问 Java 的设计者吧，为什么 String 不是原生类型呢？）因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后， JVM 的 GC 就会开始工作，那速度是一定会相当慢的。这里尝试举个不是很恰当的例子： 

String S1 = “abc”; 
For(int I = 0 ; I < 10000 ; I ++) // For 模拟程序的多次调用 
{ 
S1 + = “def”; 
S1 = “abc”; 
}

    如果是这样的话，到这个 for 循环完毕后，如果内存中的对象没有被 GC 清理掉的话，内存中一共有 2 万多个了，惊人的数目，而如果这是一个很多人使用的系统，这样的数目就不算很多了，所以大家使用的时候一定要小心。 

    而如果是使用 StringBuffer 类则结果就不一样了，每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，再改变对象引用。所以在一般情况下我们推荐使用 StringBuffer ，特别是字符串对象经常改变的情况下。而在某些特别情况下， String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了 StringBuffer 对象的拼接，所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢，而特别是以下的字符串对象生成中， String 效率是远要比 StringBuffer 快的： 

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

    你会很惊讶的发现，生成 String S1 对象的速度简直太快了，而这个时候 StringBuffer 居然速度上根本一点都不占优势。其实这是 JVM 的一个把戏，在 JVM 眼里，这个 

String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是： String S1 = “This is only a simple test”; 所以当然不需要太多的时间了。但大家这里要注意的是，如果你的字符串是来自另外的 String 对象的话，速度就没那么快了，譬如： 

String S2 = “This is only a”; 
String S3 = “ simple”; 
String S4 = “ test”; 
String S1 = S2 +S3 + S4; 

    这时候 JVM 会规规矩矩的按照原来的方式去做， S1 对象的生成速度就不像刚才那么快了，一会儿我们可以来个测试作个验证。 

    由此我们得到第一步结论： 在大部分情况下 StringBuffer > String 

    而 StringBuilder 跟他们比又怎么样呢？先简单介绍一下， StringBuilder 是 JDK5.0 中新增加的一个类，它跟 StringBuffer 的区别看下面的介绍（来源 JavaWorld ）： 

    Java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。 

    每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出，则此容量自动增大。从 JDK 5.0 开始，为该类增添了一个单个线程使用的等价类，即 StringBuilder 。与该类相比，通常应该优先使用 StringBuilder 类，因为它支持所有相同的操作，但由于它不执行同步，所以速度更快。 

    但是如果将 StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。需要这样的同步，则建议使用 StringBuffer 。 

    这样说估计大家都能明白他们之间的区别了，那么下面我们再做一个一般性推导： 

    在大部分情况下 StringBuilder > StringBuffer 

    因此，根据这个不等式的传递定理： 在大部分情况下 StringBuilder > StringBuffer > String 

    既然有这样的推导结果了，我们做个测试验证一下： 

    测试代码如下： 

public class testssb { 

/** Creates a new instance of testssb */ 
final static int ttime = 10000;// 测试循环次数 
public testssb() { 
} 

public void test(String s){ 
long begin = System.currentTimeMillis(); 
for(int i=0;i<ttime;i++){ 
s += "add"; 
}
long over = System.currentTimeMillis(); 
System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 类型使用的时间为： " + (over - begin) + " 毫秒 " ); 
} 

public void test(StringBuffer s){ 
long begin = System.currentTimeMillis(); 
for(int i=0;i<ttime;i++){ 
s.append("add"); 
} 
long over = System.currentTimeMillis(); 
System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 类型使用的时间为： " + (over - begin) + " 毫秒 " ); 
} 

public void test(StringBuilder s){ 
long begin = System.currentTimeMillis(); 
for(int i=0;i<ttime;i++){ 
s.append("add"); 
} 
long over = System.currentTimeMillis(); 
System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 类型使用的时间为： " + (over - begin) + " 毫秒 " ); 
} 

// 对 String 直接进行字符串拼接的测试 
public void test2(){ 
String s2 = "abadf"; 
long begin = System.currentTimeMillis(); 
for(int i=0;i<ttime;i++){ 
String s = s2 + s2 + s2 ; 
} 
long over = System.currentTimeMillis(); 
System.out.println(" 操作字符串对象引用相加类型使用的时间为： " + (over - begin) + " 毫秒 " ); 
} 

public void test3(){ 
long begin = System.currentTimeMillis(); 
for(int i=0;i<ttime;i++){ 
String s = "abadf" + "abadf" + "abadf" ; 
} 
long over = System.currentTimeMillis(); 
System.out.println(" 操作字符串相加使用的时间为： "+ (over - begin) + " 毫秒 " ); 
} 

public static void main(String[] args){ 
String s1 ="abc"; 
StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc"); 
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc"); 

testssb t = new testssb(); 
t.test(s1); 
t.test(sb1);
t.test(sb2); 
t.test2(); 
t.test3(); 
} 
} 

    以上代码在 NetBeans 5.0 IDE/JDK1.6 上编译通过,循环次数 ttime 为 10000 次的测试结果如下： 
操作 java.lang.String 类型使用的时间为： 4392 毫秒 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为： 0 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为： 0 毫秒 
操作字符串对象引用相加类型使用的时间为： 15 毫秒 
操作字符串相加使用的时间为： 0 毫秒 

    好像还看不出 StringBuffer 和 StringBuilder 的区别，把 ttime 加到 30000 次看看： 
操作 java.lang.String 类型使用的时间为： 53444 毫秒 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为： 15 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为： 15 毫秒 
操作字符串对象引用相加类型使用的时间为： 31 毫秒 
操作字符串相加使用的时间为： 0 毫秒 

    StringBuffer 和 StringBuilder 的性能上还是没有太大的差异，再加大到 100000 看看，这里就不加入对 String 类型的测试了，因为对 String 类型这么大数据量的测试会很慢滴…… 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为： 31 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为： 16 毫秒 

    能看出差别了，但其中有多次的测试结果居然是 StringBuffer 比 StringBuilder 快，再加大一些到 1000000 看看（应该不会当机吧？）： 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为： 265 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为： 219 毫秒 

    有些少区别了，而且结果很稳定，再大点看看， ttime = 5000000 ： 

······ Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space ······ 

    呵呵，算了，不去测试了，基本来说都是在性能上都是 StringBuilder > StringBuffer > String 的了。