JAVA String、StringBuffer、StringBuilder类解读

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mb5fe94d44e2c3a 2021-10-13 16:43:00

文章标签 java 字符串常量池不可变对象 string类 文章分类 运维

JAVA String、StringBuffer、StringBuilder类解读

字符串广泛应用在 Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。

Java 可以通过最简单的String str = "this is string",来创建字符串；

也可以通过构造函数创建字符串String str2 = new String("this is string")来创建字符串。

两者的区别

首先明白一个事，java存在一个常量池，可以用来存储字符串常量。先知概念：

①【常量池constant pool】管理在编译时被确定并保存在已编译的.class文件中的一些数据，包括关于类、方法、接口中的常量，和字符串常量。

②【字符串常量池(String pool, String intern pool, String保留池)】是Java堆内存中一个特殊的存储区域, 当创建一个String对象时,假如此字符串值已经存在于常量池中,则不会创建一个新的对象,而是引用已经存在的对象。

当使用new String（“hello”）时，JVM会先使用常量池来管理“hello”直接量，再调用String类的构造器来创建一个新的String对象，新创建的对象被保存在堆内存中。即new String（“hello”）一共产生了两个字符串对象。

问题：

//代码1

String sa=new String("Hello world");

String sb=new String("Hello world");

System.out.println(sa==sb); // false

//代码2

String sc="Hello world";

String sd="Hello world";

System.out.println(sc==sd);

// true

JVM为了提升性能和减少内存开销，避免字符串的重复创建，维护了一块特殊的内存空间——字符串常量池。

String赋值的两种方式。

1、String str = "test";

以这种方式赋值时，JVM会先从字符串常量池中查询是否存在"test"这个对象，

如果存在，直接把常量池中"test"的地址返回给str。如果不存在，则会在常量池中创建"test"对象，并把该对象的地址返回给str。

所以通过==比较是，str1，str2指向的是同一地址，所以返回true；

2、String str = new String("test");

以这种方式赋值时，JVM会先从字符串常量池中查询是否存在"test"这个对象，

若不存在则会在常量池中创建"test"对象，同时调用String类的构造器在堆中创建"test"这个对象，然后将堆中的这个对象的地址返回赋给引用str。

若常量池存在则直接调用String类的构造器在堆中创建"test"这个对象，然后将堆中的这个对象的地址返回赋给引用str。

这时str1和str2分别指向堆中不同的地址，所以返回false；

String为什么是不可变的？

答：最流行的Java面试题之一就是：什么是不可变对象(immutable object)，不可变对象有什么好处，在什么情况下应该用，或者更具体一些，Java的String类为什么要设成immutable类型？不可变对象，顾名思义就是创建后不可以改变的对象，典型的例子就是Java中的String类。

String s = "ABC"; s.toLowerCase();

如上s.toLowerCase()并没有改变“ABC“的值，而是创建了一个新的String类“abc”，然后将新的实例的指向变量s。相对于可变对象，不可变对象有很多优势：

1).不可变对象可以提高String Pool的效率和安全性。如果你知道一个对象是不可变的，那么需要拷贝这个对象的内容时，就不用复制它的本身而只是复制它的地址，复制地址（通常一个指针的大小）需要很小的内存效率也很高。对于同时引用这个“ABC”的其他变量也不会造成影响。

2).不可变对象对于多线程是安全的，因为在多线程同时进行的情况下，一个可变对象的值很可能被其他进程改变，这样会造成不可预期的结果，而使用不可变对象就可以避免这种情况。当然也有其他方面原因，但是Java把String设成immutable最大的原因应该是效率和安全。

当对字符串进行修改的时候，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。

和 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。

在使用 StringBuffer 类时，每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，所以如果需要对字符串进行修改推荐使用 StringBuffer。

StringBuilder 类在 Java 5 中被提出，它和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的（不能同步访问）。如果一个StringBuffer对象在字符串缓冲区被多个线程使用时，StringBuffer中很多方法可以带有synchronized关键字，所以可以保证线程是安全的，但StringBuilder的方法则没有该关键字，所以不能保证线程安全，有可能会出现一些错误的操作。

由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。

运行速度快慢为：StringBuilder > StringBuffer > String