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String、StringBuilder、StringBuffer的爱恨情仇

第三阶段 JAVA常见对象的学习

StringBuffer和StringBuilder类

(一) StringBuffer类的概述

(1) 基本概述

下文以StringBuffer为例

前面我们用字符串做拼接，比较耗时并且也耗内存（每次都会构造一个新的string对象），而这种拼接操作又是比较常见的，为了解决这个问题，Java就提供了两个字符串缓冲区类。StringBuffer和StringBuilder供我们使用。

简单比较：

String 长度大小不可变

StringBuffer 长度可变、线程安全、速度较慢

StringBuilder 长度可变、线程不安全、速度最快

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解释：

在执行速度方面的比较：StringBuilder > StringBuffer
StringBuffer与StringBuilder，他们是字符串变量，是可改变的对象，每当我们用它们对字符串做操作时，实际上是在一个对象上操作的，不像String一样创建一些对象进行操作，所以速度就快了。
StringBuilder：线程非安全的

StringBuffer：线程是安全的（synchronized关键字进行修饰）

当我们在字符串缓冲区被多个线程使用时，JVM不能保证StringBuilder的操作是安全的，虽然他的速度最快，但是可以保证StringBuffer是可以正确操作的。当然大多数情况下就是我们是在单线程下进行的操作，所以大多数情况下是建议用StringBuilder而不用StringBuffer的，就是速度的原因。

对于三者使用的总结：

1.如果要操作少量的数据用 = String

2.单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuilder

3.多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuffer

(2) StringBuffer的构造方法

//无参构造方法
StringBuffer()
    
//指定容量的字符串缓冲区对象
StringBuffer(int size)
    
//指定字符串内容的字符串缓冲区对象
StringBuffer(String str)

(二) StringBuffer 类的功能

(1) 添加功能

//可以把任意类型添加到字符串缓冲区里，并且返回字符串缓冲区本身（this）
public StringBuffer append (String str)

//在offset位置把任意类型的数据插入到字符串缓冲区中,并且返回字符串缓冲区本身（this）
public StringBuffer insert(int offset,String str)

(2) 删除功能

//删除指定位置的字符，并且返回本身
public StringBuffer deleteCharAt(int index)

//删除从指定位置开始指定位置结束的内容，并且返回本身
public StringBuffer delete(int start, int end)

(3) 替换功能

//从start到end用str代替
public StringBuffer replace(int start,int end,String str)

(4) 反转功能

//Eg: 好你界世 → 世界你好
public StringBuffer reverse()

(5) 截取功能

//从start位置开始截取,取以后字符串,但不返回本身，原数据不影响
public String substring(int start)

//截取start到end之间的字符串
Publci Stirng substring(int start, int end)

(三) String 和 StringBuffer 类相互转换

(1) 转换原因：

String → StringBuffer 是为了使用后者的功能

StringBuffer → String 可能需要后者的类型

(2) 转换方式

※ String → StringBuffer

String s = “Hello”

//通过构造方法
StringBuffer a = new StringBuffer(s);

//通过append()方法

StringBuffer a = new StringBuffer();
a.append(s);

※ StringBuffer → String

StringBuffer buffer = new StringBuffer(“java”)

//通过构造方法
String str = new String (buffer);

//通过toString()方法
String str = buffer.toString();

(四) “+” 和 StringBuilder 类的爱恨情仇

首先java并不支持运算符重载。

(String类中的 “+”“+=”是java中仅有的两个重载过的运算符)

所以我们可以通过“+”符号将多个字符串进行拼接

将这段代码利用 javap -c filename 反编译

我们可以看到代码被编译器自动优化成使用StringBuilder方式拼接

运行效率得到了保证

下面一个案例 数组拼接成指定格式的字符串 代码中使用了循环语句

//在循环中通过String拼接字符串
public class StringBuilderDemo {
   public static void main(String[] args) {
       String[] arr = {"Hello", "World", "!!!"};
       String s1 = arrayToString(arr);
       System.out.println(s1);
   }

   public static String arrayToString(String[] arr) {
       String s = "";

       s += "[";
       for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
           if (x == arr.length - 1) {
               s += arr[x];
           } else {
               s += arr[x];
               s += ", ";
           }
       }
       s += "]";
       return s;
   }
}
//运行结果
[Hello, World, !!!]

使用String方式进行拼接，我们反编译可以看到，StringBuilder被创建在循环的内部，这意味着每循环一次就会创建一次StringBuilder对象，这可是一个糟糕的事情。

//在循环中使用StringBuilder拼接字符串
public class StringBuilderDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        String[] arr = {"Hello", "World", "!!!"};
        String s1 = arrayToString(arr);
        System.out.println(s1);
    }

    public static String arrayToString(String[] arr) {
        StringBuilder s = new StringBuilder();
        s.append("[");
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            if (x == arr.length - 1) {
                s.append(arr[x]);
            } else {
                s.append(arr[x]);
                s.append(", ");
            }
        }
        s.append("]");
        return s.toString();
    }
}
//运行结果
[Hello, World, !!!]

使用StringBuilder方式进行拼接，反汇编代码，可以看到，不仅循环部分的代码更为简洁，而且它只生成了一个StringBuilder对象。显式的创建StringBuilder对象还允许你预先为其指定大小。可以避免多次重新分配缓冲。