摘要:與類基本相同,都是可變字符換字符串序列,不同點(diǎn)是是線程安全的,是線程不安全的。和區(qū)別在大部分情況下是線程安全的可變字符序列。在程序中可將字符串緩沖區(qū)安全地用于多線程。
轉(zhuǎn)載自飄過(guò)的小牛
我們先要記住三者的特征:
String 字符串常量
StringBuffer 字符串變量(線程安全)
StringBuilder 字符串變量(非線程安全)
一、定義查看 API 會(huì)發(fā)現(xiàn),String、StringBuffer、StringBuilder 都實(shí)現(xiàn)了 CharSequence 接口,內(nèi)部都是用一個(gè)char數(shù)組實(shí)現(xiàn),雖然它們都與字符串相關(guān),但是其處理機(jī)制不同。
String:是不可改變的量,也就是創(chuàng)建后就不能在修改了。
StringBuffer:是一個(gè)可變字符串序列,它與 String 一樣,在內(nèi)存中保存的都是一個(gè)有序的字符串序列(char 類型的數(shù)組),不同點(diǎn)是 StringBuffer 對(duì)象的值都是可變的。
StringBuilder:與 StringBuffer 類基本相同,都是可變字符換字符串序列,不同點(diǎn)是 StringBuffer 是線程安全的,StringBuilder 是線程不安全的。
使用場(chǎng)景使用 String 類的場(chǎng)景:在字符串不經(jīng)常變化的場(chǎng)景中可以使用 String 類,例如常量的聲明、少量的變量運(yùn)算。
使用 StringBuffer 類的場(chǎng)景:在頻繁進(jìn)行字符串運(yùn)算(如拼接、替換、刪除等),并且運(yùn)行在多線程環(huán)境中,則可以考慮使用 StringBuffer,例如 XML 解析、HTTP 參數(shù)解析和封裝。
使用 StringBuilder 類的場(chǎng)景:在頻繁進(jìn)行字符串運(yùn)算(如拼接、替換、和刪除等),并且運(yùn)行在單線程的環(huán)境中,則可以考慮使用 StringBuilder,如 SQL 語(yǔ)句的拼裝、JSON 封裝等。
分析在性能方面,由于 String 類的操作是產(chǎn)生新的 String 對(duì)象,而 StringBuilder 和 StringBuffer 只是一個(gè)字符數(shù)組的擴(kuò)容而已,所以 String 類的操作要遠(yuǎn)慢于 StringBuffer 和 StringBuilder。
簡(jiǎn)要的說(shuō), String 類型和 StringBuffer 類型的主要性能區(qū)別其實(shí)在于 String 是不可變的對(duì)象, 因此在每次對(duì) String 類型進(jìn)行改變的時(shí)候其實(shí)都等同于生成了一個(gè)新的 String 對(duì)象,然后將指針指向新的 String 對(duì)象。所以經(jīng)常改變內(nèi)容的字符串最好不要用 String ,因?yàn)?b>每次生成對(duì)象都會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響,特別當(dāng)內(nèi)存中無(wú)引用對(duì)象多了以后, JVM 的 GC 就會(huì)開(kāi)始工作,那速度是一定會(huì)相當(dāng)慢的。
而如果是使用 StringBuffer 類則結(jié)果就不一樣了,每次結(jié)果都會(huì)對(duì) StringBuffer 對(duì)象本身進(jìn)行操作,而不是生成新的對(duì)象,再改變對(duì)象引用。所以在一般情況下我們推薦使用 StringBuffer ,特別是字符串對(duì)象經(jīng)常改變的情況下。
而在某些特別情況下, String 對(duì)象的字符串拼接其實(shí)是被 JVM 解釋成了 StringBuffer 對(duì)象的拼接,所以這些時(shí)候 String 對(duì)象的速度并不會(huì)比 StringBuffer 對(duì)象慢,而特別是以下的字符串對(duì)象生成中, String 效率是遠(yuǎn)要比 StringBuffer 快的:
String S1 = “This is only a" + “ simple" + “ test";
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a").append(“ simple").append(“ test");
你會(huì)很驚訝的發(fā)現(xiàn),生成 String S1 對(duì)象的速度簡(jiǎn)直太快了,而這個(gè)時(shí)候 StringBuffer 居然速度上根本一點(diǎn)都不占優(yōu)勢(shì)。其實(shí)這是 JVM 的一個(gè)把戲,在 JVM 眼里,這個(gè)
String S1 = “This is only a" + “ simple" + “test";
其實(shí)就是:
String S1 = “This is only a simple test";
所以當(dāng)然不需要太多的時(shí)間了。但大家這里要注意的是,如果你的字符串是來(lái)自另外的 String 對(duì)象的話,速度就沒(méi)那么快了,譬如:
1 String S2 = "This is only a"; 2 String S3 = "simple"; 3 String S4 = "test"; 4 String S1 = S2 +S3 + S4;
這時(shí)候 JVM 會(huì)規(guī)規(guī)矩矩的按照原來(lái)的方式去做。
又及:關(guān)于 equal 和 ==
== 用于比較兩個(gè)對(duì)象的時(shí)候,是來(lái)check 是否兩個(gè)引用指向了同一塊內(nèi)存。
這個(gè)輸出就是false
這個(gè)輸出是true
一個(gè)特殊情況 :
這是因?yàn)椋?br>
字符串緩沖池:程序在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建一個(gè)字符串緩沖池。
當(dāng)使用 String s1 = "xyz"; 這樣的表達(dá)是創(chuàng)建字符串的時(shí)候(非new這種方式),程序首先會(huì)在這個(gè) String 緩沖池中尋找相同值的對(duì)象,
在 String str1 = "xyz"; 中,s1 先被放到了池中,所以在 s2 被創(chuàng)建的時(shí)候,程序找到了具有相同值的 str1
并將 s2 引用 s1 所引用的對(duì)象 "xyz"
equals()
equals() 是object的方法,默認(rèn)情況下,它與== 一樣,比較的地址。
但是當(dāng)equal被重載之后,根據(jù)設(shè)計(jì),equal 會(huì)比較對(duì)象的value。而這個(gè)是java希望有的功能。String 類就重寫(xiě)了這個(gè)方法
結(jié)果返回true
總的說(shuō),String 有個(gè)特點(diǎn): 如果程序中有多個(gè)String對(duì)象,都包含相同的字符串序列,那么這些String對(duì)象都映射到同一塊內(nèi)存區(qū)域,所以兩次new String("hello")生成的兩個(gè)實(shí)例,雖然是相互獨(dú)立的,但是對(duì)它們使用hashCode()應(yīng)該是同樣的結(jié)果。Note: 字符串?dāng)?shù)組并非這樣,只有String是這樣。即hashCode對(duì)于String,是基于其內(nèi)容的。
public class StringHashCode { public static void main(String[] args) { 輸出結(jié)果相同 String[] hellos = "Hello Hello".split(" " ); System.out.println(""+hellos[0].hashCode()); System.out.println(""+hellos[1].hashCode()); 輸出結(jié)果相同 String a = new String("hello"); String b = new String("hello"); System.out.println(""+a.hashCode()); System.out.println(""+b.hashCode()); } }結(jié)論
String 類是final類,不可以繼承。對(duì)String類型最好的重用方式是組合 而不是繼承。
String 有l(wèi)ength()方法,數(shù)組有l(wèi)ength屬性
String s = new String("xyz"); 創(chuàng)建了幾個(gè)字符串對(duì)象?
兩個(gè)對(duì)象,一個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)“xyz”, 一個(gè)用new創(chuàng)建在堆上的對(duì)象。
String 和 StringBuffer,String Builder區(qū)別?
在大部分情況下 StringBuffer > String
Java.lang.StringBuffer 是線程安全的可變字符序列。一個(gè)類似于 String 的字符串緩沖區(qū),但不能修改。雖然在任意時(shí)間點(diǎn)上它都包含某種特定的字符序列,但通過(guò)某些方法調(diào)用可以改變?cè)撔蛄械拈L(zhǎng)度和內(nèi)容。在程序中可將字符串緩沖區(qū)安全地用于多線程。而且在必要時(shí)可以對(duì)這些方法進(jìn)行同步,因此任意特定實(shí)例上的所有操作就好像是以串行順序發(fā)生的,該順序與所涉及的每個(gè)線程進(jìn)行的方法調(diào)用順序一致。
StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法,可重載這些方法,以接受任意類型的數(shù)據(jù)。每個(gè)方法都能有效地將給定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符串,然后將該字符串的字符追加或插入到字符串緩沖區(qū)中。append 方法始終將這些字符添加到緩沖區(qū)的末端;而 insert 方法則在指定的點(diǎn)添加字符。
例如,如果 z 引用一個(gè)當(dāng)前內(nèi)容是 “start"的字符串緩沖區(qū)對(duì)象,則此方法調(diào)用 z.append("le") 會(huì)使字符串緩沖區(qū)包含 “startle"( 累加); 而 z.insert(4, "le") 將更改字符串緩沖區(qū),使之包含 “starlet"。
在大部分情況下 StringBuilder > StringBuffer
java.lang.StringBuilder 一個(gè)可變的字符序列是 JAVA 5.0 新增的。此類提供一個(gè)與 StringBuffer 兼容的 API,但不保證同步,所以使用場(chǎng)景是單線程。該類被設(shè)計(jì)用作 StringBuffer 的一個(gè)簡(jiǎn)易替換,用在字符串緩沖區(qū)被單個(gè)線程使用的時(shí)候(這種情況很普遍)。如果可能,建議優(yōu)先采用該類,因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)實(shí)現(xiàn)中,它比 StringBuffer 要快。兩者的使用方法基本相同。
源碼String,StringBuffer,StringBuilder都實(shí)現(xiàn)了CharSequence接口。
javapublic interface CharSequence { int length(); // return the char value at the specified index char charAt(int index); // return a new CharSequence that is a subsequence // of this sequence. CharSequence subSequence(int start, int end); public String toString(); }
String的源碼
javapublic final class String{ private final char value[]; // used for character storage private int the hash; // cache the hash code for the string }
成員變量只有兩個(gè):
final的char類型數(shù)組
int類型的hashcode
構(gòu)造函數(shù)
javapublic String() public String(String original){ this.value = original.value; this.hash = original.hash; } public String(char value[]){ this.value = Arrays.copyOf(value, value.length); } public String(char value[], int offset, int count){ // 判斷offset,count,offset+count是否越界之后 this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count); }
這里用到了一些工具函數(shù)
copyOf(source[],length); 從源數(shù)組的0位置拷貝length個(gè);
這個(gè)函數(shù)是用System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength))實(shí)現(xiàn)的。
copyOfRange(T[] original, int from, int to)。
構(gòu)造函數(shù)還可以用StringBuffer/StringBuilder類型初始化String,
java public String(StringBuffer buffer) { synchronized(buffer) { this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length()); } } public String(StringBuilder builder) { this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length()); }
除了構(gòu)造方法,String類的方法有很多,
length,isEmpty,可以通過(guò)操作value.length來(lái)實(shí)現(xiàn)。
charAt(int index):
通過(guò)操作value數(shù)組得到。注意先判斷index的邊界條件
java public char charAt(int index) { if ((index < 0) || (index >= value.length)) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(index); } return value[index]; }
getChars方法
javapublic void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) { 邊界檢測(cè) System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin); }
equals方法,根據(jù)語(yǔ)義相等(內(nèi)容相等,而非指向同一塊內(nèi)存),重新定義了equals
java public boolean equals(Object anObject) { if (this == anObject) { return true; } if (anObject instanceof String) { String anotherString = (String)anObject; int n = value.length; if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int i = 0; while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false; i++; } return true; } } return false; }
如果比較的雙方指向同一塊內(nèi)存,自然相等;(比較==即可)
如果內(nèi)容相等,也相等,比較方法如下:
首先anObject得是String類型(用關(guān)鍵字instanceof)
然后再比較長(zhǎng)度是否相等;
如果長(zhǎng)度相等,則挨個(gè)元素進(jìn)行比較,如果每個(gè)都相等,則返回true.
還有現(xiàn)成安全的與StringBuffer內(nèi)容比較
contentEquals(StringBuffer sb),實(shí)現(xiàn)是在sb上使用同步。
compareTo():
如果A大于B,則返回大于0的數(shù);
A小于B,則返回小于0的數(shù);
A=B,則返回0
java public int compareTo(String anotherString) { int len1 = value.length; int len2 = anotherString.value.length; int lim = Math.min(len1, len2); char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int k = 0; while (k < lim) { char c1 = v1[k]; char c2 = v2[k]; if (c1 != c2) { return c1 - c2; } k++; } return len1 - len2; }
regionMatches:如果兩個(gè)字符串的區(qū)域都是平等的,
java public boolean regionMatches(int toffset, String other, int ooffset, int len) { //判斷邊界條件 while (len-- > 0) { if (ta[to++] != pa[po++]) { return false; } } } public boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len) { while (len-- > 0) { char c1 = ta[to++]; char c2 = pa[po++]; if (c1 == c2) { continue; } if (ignoreCase) { // If characters don"t match but case may be ignored, // try converting both characters to uppercase. // If the results match, then the comparison scan should // continue. char u1 = Character.toUpperCase(c1); char u2 = Character.toUpperCase(c2); if (u1 == u2) { continue; } // Unfortunately, conversion to uppercase does not work properly // for the Georgian alphabet, which has strange rules about case // conversion. So we need to make one last check before // exiting. if (Character.toLowerCase(u1) == Character.toLowerCase(u2)) { continue; } } return false; } return true; }
startsWith(String prefix, int toffset)
startsWith(String prefix)
endsWith(String suffix)
java{ return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length); }
substring(int beginIndex,int endIndex)
除了條件判斷:
java return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
字符串連接concat(String str)
java int otherLen = str.length(); if (otherLen == 0) { return this; } int len = value.length; char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen); str.getChars(buf, len); return new String(buf, true);
對(duì)于StringBuffer和StringBuilder
StringBuffer 和 StringBuilder 都是繼承于 AbstractStringBuilder, 底層的邏輯(比如append)都包含在這個(gè)類中。
java public AbstractStringBuilder append(String str) { if (str == null) str = "null"; int len = str.length(); ensureCapacityInternal(count + len);//查看使用空間滿足,不滿足擴(kuò)展空間 str.getChars(0, len, value, count);//getChars就是利用native的array copy,性能高效 count += len; return this; }
StringBuffer 底層也是 char[], 數(shù)組初始化的時(shí)候就定下了大小, 如果不斷的 append 肯定有超過(guò)數(shù)組大小的時(shí)候,我們是不是定義一個(gè)超大容量的數(shù)組,太浪費(fèi)空間了。就像 ArrayList 的實(shí)現(xiàn),采用動(dòng)態(tài)擴(kuò)展,每次 append 首先檢查容量,容量不夠就先擴(kuò)展,然后復(fù)制原數(shù)組的內(nèi)容到擴(kuò)展以后的數(shù)組中
想更一進(jìn)步的支持我,請(qǐng)掃描下方的二維碼,你懂的~
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