String、StringBuffer、StringBuiler深入分析,看这一篇就够了
本文源自 公-众-号 IT老哥 的分享
IT老哥,一个在大厂做高级Java开发的程序员,每天分享技术干货文章
1.概述
String
、Stringbuffer
、Stringbuiler
一直是 java 面试中较为热点的问题,一般作为一个开场问题。
那么这三者之间有什么区别,如何根据场景来选择使用,本文将基于三者的源码、性能、以及面试常问点来进行分析。
String、StringBuffer、StringBuiler 底层源码
String 类
首先看一下 String 类的类图,它实现了 CharSequence 接口,也就是说 String 是 CharSequence 类型.
它的底层是被 final 修饰的字符数组,意味着一旦 String 被定义之后就不能够改变。
在日常我们做字符串拼接时,其实是一个创建新对象和回收旧对象的过程。以下面代码为例:
String str = "a";
str += "b";
当定义字符串 str 时并将值“a”赋给它,当执行第二段代码时,即实现 str 拼接“b”时,此时 JAVA 虚拟机创建了一个新对象 str,将拼接成的字符串“ab”赋给新 str。
GC 同时会回收旧的 str 对象,所以 str 并没有被更改,而是直接生成的新对象。若大量字符串拼接,利用 String 类型将严重影响性能。
在这里插入图片描述
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StringBuffer 类
StringBuffer 类继承自类 AbstractStringBuilder
,AbstractStringBuilder 类封装了大量基础方法,包括数组扩容机制、拼接方法等。
StringBuffer 初始化时默认长度大小为 16,它的扩容方式是在旧的数据上乘以 2 并加 2 进行扩容。
StringBuffer 是线程安全的,可以查看其 append 方法(如下所示),由 synchronized 修饰,因此是线程安全的。
@Override
public synchronized StringBuffer append(Object obj) {
toStringCache = null;
super.append(String.valueOf(obj));
return this;
}
@Override
public synchronized StringBuffer append(String str) {
toStringCache = null;
super.append(str);
return this;
}
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
StringBuiler 类
StringBuilder 与 StringBuffer 类似,均继承于 AbstractStringBuilder,所以其初始空间和扩容机制均相同。区别在于它的 append 方法不是由 synchronized 修饰,因此不是线程安全的。
@Override
public StringBuilder append(Object obj) {
return append(String.valueOf(obj));
}
@Override
public StringBuilder append(String str) {
super.append(str);
return this;
}
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
String、StringBuffer、StringBuilder 性能对比
测试代码如下
public class Test {
private static final Integer time = 100000;
public static void main(String[] args) {
testString();
testStringBuffer();
testStringBuilder();
}
public static void testString() {
String str = "";
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0;i < time; i++) {
str += "a";
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("string:"+(end - start));
}
public static void testStringBuffer() {
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0;i < time; i++) {
stringBuffer.append("a");
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("stringBuffer:"+(end - start));
}
public static void testStringBuilder() {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0;i < time; i++) {
stringBuilder.append("a");
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("stringBuilder:"+(end - start));
}
}
3.2 测试结果如下:
在这里插入图片描述
结论:在单线程运行过程中,同样执行 10 万次拼接字符串"a",string 类型所耗费的时间远远大于 StringBuffer 和 StringBuilder。
面试常见问题举例
1.判断下面程序输出结果
String str1 = "helloworld";
String str2 = "hello" + "world";
System.out.println(str1 == str2); //true
2.判断下面程序输出结果
String str1 = "helloworld";
String str2 = "hello";
String str3 = str2+"world";
System.out.println(str1 == str3); //false
3.判断下面程序输出结果
String str1 = "helloworld";
final String str2 = "hello";
String str3 = str2+"world";
System.out.println(str1 == str3); //true
4.判断下面程序输出结果
public static void main(String[] args) {
String str1 = "helloworld";
final String str2 = returnStr();
String str3 = str2 + "world";
System.out.println(str1 == str3); //false
}
public static String returnStr() {
return "hello";
}
5.判断下面程序输出结果
String str1 = "hello";
String str2 = new String("hello");
System.out.println(str1 == str2); //false
6.判断下面程序输出结果
String str1 = "hello";
String str2 = new String("hello");
System.out.println(str1 == str2.intern()); //true
5.小结
1.String 适用于字符串拼接较少、字符串变化较小的场合。
2.StringBuffer 适用于字符串连接操作比较频繁,且要求线程安全(多线程环境下操作)。
3.StringBuiler 适用于字符串连接操作比较频繁,且是单线程的情况。
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