StringBuffer和StringBuilder类

StringBuffer

StringBuffer 是 Java 中用于处理可变字符串的类。它与 StringBuilder 类似，但有一个重要的区别：StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 是非线程安全的
可变性：StringBuffer 的内容可以被修改（追加、插入、删除等）
StringBuffer类是final的，不能被继承
StringBuffer的内容是存储在char[] value中的，不是每次加入字符串都需要创建新的对象，所以效率高于String
StringBuffer 在创建时就会分配一定的空间，后续在 append 字符的过程中，若当前空间不足，会再次进行空间分配

StringBuffer的存储机制和扩容原理

StringBuffer 的底层实现是一个可变的字符数组（char[] 或 byte[]）。在 Java 9 及更高版本中，StringBuffer 使用 byte[] 来存储字符数据，并根据字符编码（Latin-1 或 UTF-16）动态调整存储方式
StringBuffer 的 value[] 数组存储在堆内存中
StringBuffer 的默认初始容量为 16
如果通过构造方法指定了初始容量，则以指定容量为准
当 StringBuffer 的字符数量（count）超过当前容量时，会触发扩容操作
新容量通常为当前容量的 2 倍加 2（newCapacity = (oldCapacity << 1) + 2）
如果新容量仍然不足，则直接扩容到所需的最小容量
扩容的具体实现是通过 Arrays.copyOf() 方法将旧数组的内容复制到新数组中

当调用 append() 方法时，StringBuffer 会执行以下步骤：

检查当前容量是否足够。
如果容量不足，则触发扩容。
将新字符复制到 value[]数组中。
更新 count 字段。

StringBuffer常用方法

构造方法
- 默认构造方法，创建一个初始容量为 16 的空 StringBuffer 对象
- 指定初始容量，创建一个指定初始容量的空 StringBuffer 对象
- 基于字符串初始化，创建一个包含指定字符串内容的 StringBuffer 对象，初始容量为 str.length() + 16
```
StringBuffer sb = new StringBuffer();
StringBuffer sb = new StringBuffer(int capacity);
StringBuffer sb = new StringBuffer(String str);
```
实例方法
- append()将指定内容追加到 StringBuffer 的末尾
  
  需要注意的是，当append(null)的时候是将null作为字符串添加进去
```
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.append(" World"); // sb = "Hello World"

String str=null;
sb.append(str);//这里将null作为字符串添加进去
StringBuffer sb = new StringBuffer(str)//报空指针异常的错误
```
- insert()：在指定位置插入内容
```
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.insert(5, " World"); // sb = "Hello World"
```
- delete()：删除指定范围的字符
```
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello World");
sb.delete(5, 11); // sb = "Hello"
```
- deleteCharAt()：删除指定位置的字符
```
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.deleteCharAt(1); // sb = "Hllo"
```
- replace()：替换指定范围的字符
```
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello World");
sb.replace(6, 11, "Java"); // sb = "Hello Java"
```
- reverse()：反转字符串的内容
```
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.reverse(); // sb = "olleH"
```
- length()：返回当前字符串的长度
- capacity()：返回当前 StringBuffer 的容量
```
int len = sb.length(); // len = 5
int cap = sb.capacity(); // cap = 21 (初始容量为 16 + 字符串长度 5)
```
- setLength()：设置字符串的长度。如果新长度小于当前长度，则截断字符串；如果大于当前长度，则用空字符填充
```
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.setLength(3); // sb = "Hel"
sb.setLength(10); // sb = "Hel       " (填充空字符)
```
- toString()：将 StringBuffer 转换为 String 对象，toString() 方法只是创建了一个新的 String 对象，而不会影响原始的 StringBuffer 对象
- 这个新的 String 对象不会自动添加到字符串常量池中，除非显式调用 intern() 方法
- 字符串常量池只存储字符串字面量和通过 intern() 方法添加的字符串
- toString() 方法的作用是将 StringBuffer 的内容转换为一个不可变的 String 对象。这个 String 对象是一个全新的对象，与原始的 StringBuffer 对象是独立的
```
String str = sb.toString(); // str = "Hello"
```

一些注意点
需要注意的是，当append(null)的时候是将null作为字符串添加进去
如果构造器使用使用null会抛出空指针异常

StringBuilder

StringBuilder 和 StringBuffer 的 API 几乎是完全相同的。它们都继承自 AbstractStringBuilder 类，因此提供了相同的方法来操作字符串。唯一的区别在于线程安全性
StringBuilder 是一个非线程安全的可变字符串类，适用于单线程环境。
它提供了丰富的方法来操作字符串，如追加、插入、删除、替换和反转等。
StringBuilder 的性能通常比 StringBuffer 更高，因为它没有同步开销。
在多线程环境中，建议使用 StringBuffer 以确保线程安全；在单线程环境中，建议使用 StringBuilder 以获得更好的性能。