区别
1、String是常量,而StringBuilder,StringBuffer是变量,
2、StringBuffer 与 StringBuilder 中的方法和功能完全是等价的,
3、只是StringBuffer 中的方法大都采用了 synchronized 关键字进行修饰,因此是线程安全的,
而 StringBuilder 没有这个修饰,可以被认为是线程不安全的。
4、在单线程程序下,StringBuilder效率更快,因为它不需要加锁,不具备多线程安全
而StringBuffer则每次都需要判断锁,效率相对更低
JVM内部String+的实现
StringBuffer 始于 JDK 1.0
StringBuilder 始于 JDK 1.5
从 JDK 1.5 开始,带有字符串变量的连接操作(+),JVM 内部采用的是
StringBuilder 来实现的,而之前这个操作是采用 StringBuffer 实现的。
StringBuilder实现原理
StringBuilder类继承自AbstractStringBuilder抽象类,实现Serializable序列化接口和CharSequence接口。
AbstractStringBuilder抽象类实现Appendabel,CharSequence接口。
通过length()和capacity来获取对应的总容量和已经使用的容量
StringBuilder初始化及扩容机制
1.StringBuilder()的初始容量为16个字符,当该对象的实体存放的字符的长度大于16时,实体容量就自动增加。
2.StringBuilder(int size)可以指定分配给该对象的实体的初始容量参数为参数size指定的字符个数。当该对象的实体存放的字符序列的长度大于size个字符时,实体的容量就自动的增加。以便存放所增加的字符。
3.StringBuilder(String s)可以指定给对象的实体的初始容量为参数字符串s的长度额外再加16个字符。当该对象的实体存放的字符序列长度大于size个字符时,实体的容量自动的增加,以便存放所增加的字符。
扩容算法:
使用append()方法在字符串后面追加东西的时候,如果长度超过了该字符串存储空间大小了就需要进行扩容:构建新的存储空间更大的字符串,将旧的复制过去;
其具体的算法都是调用AbstractStringBuilder中的方法;
在进行字符串append添加的时候,会先计算添加后字符串大小,传入一个方法:ensureCapacityInternal 这个方法进行是否扩容的判断,需要扩容就调用newCapacity方法进行扩容
尝试将新容量扩为大小变成2倍+2 if 判断一下 容量如果不够,直接扩充到需要的容量大小。
StringBuffer的实现原理
StringBuffer也是继承AbstractStringBuilder的,只是其在重写父类的方法的时候加上了synchronized关键字,使得StringBuffer的方法变成了线程安全的方法
String使用场景:
public static void main(String[] args) {
/**
* 情景一:字符串池
* JAVA虚拟机(JVM)中存在着一个字符串池,其中保存着很多String对象;
* 并且可以被共享使用,因此它提高了效率。
* 由于String类是final的,它的值一经创建就不可改变。
* 字符串池由String类维护,我们可以调用intern()方法来访问字符串池。
*/
String s1 = "abc";
//↑ 在字符串池创建了一个对象
String s2 = "abc";
//↑ 字符串pool已经存在对象“abc”(共享),所以创建0个对象,累计创建一个对象
System.out.println("s1 == s2 : "+(s1==s2));
//↑ true 指向同一个对象,
System.out.println("s1.equals(s2) : " + (s1.equals(s2)));
//↑ true 值相等
//↑------------------------------------------------------over
/**
* 情景二:关于new String("")
*
*/
String s3 = new String("abc");
//↑ 创建了两个对象,一个存放在字符串池中,一个存在与堆区中;
//↑ 还有一个对象引用s3存放在栈中
String s4 = new String("abc");
//↑ 字符串池中已经存在“abc”对象,所以只在堆中创建了一个对象
System.out.println("s3 == s4 : "+(s3==s4));
//↑false s3和s4栈区的地址不同,指向堆区的不同地址;
System.out.println("s3.equals(s4) : "+(s3.equals(s4)));
//↑true s3和s4的值相同
System.out.println("s1 == s3 : "+(s1==s3));
//↑false 存放的地区多不同,一个栈区,一个堆区
System.out.println("s1.equals(s3) : "+(s1.equals(s3)));
//↑true 值相同
//↑------------------------------------------------------over
/**
* 情景三:
* 由于常量的值在编译的时候就被确定(优化)了。
* 在这里,"ab"和"cd"都是常量,因此变量str3的值在编译时就可以确定。
* 这行代码编译后的效果等同于: String str3 = "abcd";
*/
String str1 = "ab" + "cd"; //1个对象
String str11 = "abcd";
System.out.println("str1 = str11 : "+ (str1 == str11));
//↑------------------------------------------------------over
/**
* 情景四:
* 局部变量str2,str3存储的是存储两个拘留字符串对象(intern字符串对象)的地址。
*
* 第三行代码原理(str2+str3):
* 运行期JVM首先会在堆中创建一个StringBuilder类,
* 同时用str2指向的拘留字符串对象完成初始化,
* 然后调用append方法完成对str3所指向的拘留字符串的合并,
* 接着调用StringBuilder的toString()方法在堆中创建一个String对象,
* 最后将刚生成的String对象的堆地址存放在局部变量str3中。
*
* 而str5存储的是字符串池中"abcd"所对应的拘留字符串对象的地址。
* str4与str5地址当然不一样了。
*
* 内存中实际上有五个字符串对象:
* 三个拘留字符串对象、一个String对象和一个StringBuilder对象。
*/
String str2 = "ab"; //1个对象
String str3 = "cd"; //1个对象
String str4 = str2+str3;
String str5 = "abcd";
System.out.println("str4 = str5 : " + (str4==str5)); // false
//↑------------------------------------------------------over
/**
* 情景五:
* JAVA编译器对string + 基本类型/常量 是当成常量表达式直接求值来优化的。
* 运行期的两个string相加,会产生新的对象的,存储在堆(heap)中
*/
String str6 = "b";
String str7 = "a" + str6;
String str67 = "ab";
System.out.println("str7 = str67 : "+ (str7 == str67));
//↑str6为变量,在运行期才会被解析。
final String str8 = "b";
String str9 = "a" + str8;
String str89 = "ab";
System.out.println("str9 = str89 : "+ (str9 == str89));
//↑str8为常量变量,编译期会被优化
//↑------------------------------------------------------over
}