String StringBuffer StringBuilder详细分析和面试题

从String类源码中了解String

 

1.String类是final类，表示终态类，不可继承，不可修改。

早期，被final修饰的方法会被转化为内嵌调用以提升效率，Java SE5/6以后，该方式被摒弃。故，这样定义的原因是不想让该方法被覆盖。

2.String类是通过char数组保存字符串。
再看看substring()方法和concat()方法：

对String对象的任何改变都不会影响原有对象，任何改变对象的操作都会生成一个新的对象，这一点从成员方法value用final修饰，可以看出

• final修饰类时，被修饰的类不能被继承；
• finale修饰变量时，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。

那为什么说String不可变，而StringBuffer可变呢？

String不可变是说String中用一个final 的char数组 private final char value[]; 保存字符序列。用final修饰的对象值可变，但是引用不变，即：value指向不可变，但是value[]数组的值可变，但因为有private关键字对其进行封装达到value[]数组值也不可变的目的。

StringBuffer

StringBuffer类也被定义成final类，与String类相同。

但是StringBuffer类对象的字符序列是可修改的，类本身写好了方法改变序列类容和长度。

并且StringBuffer是线程安全的，类的各个方法都用synchronized修饰。

可以这样理解StringBuffer类：可修改的String，并且线程安全。（线程安全带来的缺点是效率相对StringBuilder而言更低）

StringBuilder

此类设计用作简易替换为StringBuffer在正在使用由单个线程字符串缓冲区的地方（如通常是这种情况）。

在可能的情况下，建议使用这个类别优先于StringBuffer ，因为它在大多数实现中将更快。

简单来说：StringBuilder是StringBuffer的特殊优化版本，不考虑线程安全，效率最高。

性能总结

1. 对于直接相加字符串，效率很高，因为在编译器便确定了它的值，也就是说形如"I"+“love”+“java”;的字符串相加，在编译期间便被优化成了"Ilovejava"。这个可以用javap -c命令反编译生成的class文件进行验证。对于间接相加（即包含字符串引用），形如s1+s2+s3; 效率要比直接相加低，因为在编译器不会对引用变量进行优化。
2. String、StringBuilder、StringBuffer三者的执行效率：
   StringBuilder > StringBuffer > String
   当然这个是相对的，不一定在所有情况下都是这样。比如String str = “hello”+ "world"的效率就比 StringBuilder st = new StringBuilder().append(“hello”).append(“world”)要高。

因此，这三个类是各有利弊，应当根据不同的情况来进行选择使用：当字符串相加操作或者改动较少的情况下，建议使用 String str="hello"这种形式；当字符串相加操作较多的情况下，建议使用StringBuilder，如果采用了多线程，则使用StringBuffer。