String、StringBuffer、StringBuiler看这一篇就够了

时间:2020-7-30 作者:admin


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。

2.String、StringBuffer、StringBuiler底层源码

2.1 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。
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2.2 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;
}

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2.3 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;
}

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3.String、StringBuffer、StringBuilder性能对比

3.1 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:
String、StringBuffer、StringBuiler看这一篇就够了
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。

4.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。

6.参考文章

1.https://juejin.im/entry/59082ab5a0bb9f006510683a
2.https://juejin.im/entry/580467cfda2f60004fea4673

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