String,StringBuilder和StringBuffer

String

字符串常量，由String创建的字符内容，长度是不可改变，存放字符的数组被声明为final。

实际上String类操作字符串是通过建立一个StringBuffer,然后调用append()；最后再toString()转换为String，效率上要低一些。并且原来的对象需要被回收，影响性能。

 

为什么String要设计为不可变？

1.字符串常量池的需要

字符串常量池是Java堆中一个特殊的存储区域，当创建一个String对象时，如果该字符串值已存在常量池中，就不会创建一个新的对象，而是引用已经存在的对象。

String s1 = " Helloworld! ";

String s2 = " Helloworld! ";

执行完第一行代码后，常量池已存在" Helloworld "，则直接把已存在的字符串内存地址返回给s2

如果字符串对象允许改变，那么将会导致各种逻辑错误，比如改变一个对象会影响到另一个独立的对象，这也是一种优化的手段。

2.允许String对象缓存HashCode

Java中String对象的HashCode被频繁使用，字符串不变性保证了HashCode的唯一性，可以对HashCode进行缓存，无需每次使用都计算新的HashCode.

3.安全性

String被许多Java类用来当做参数，如URL地址，文件路径PATH，反射机制所需的String参数等，若String是可变的，将会引起各种安全隐患。

 

设计为不可变带来的好处

1.字符串不可变才能实现字符串池，可以在运行时节省很多Java堆空间

2.还是安全性提高了，数据库，网络编程甚至类加载器都会使用到字符串，不可变的字符串会减少漏洞的发生

3.多线程安全。同一个字符串实例可以被多个线程共享，String本身就是线程安全的

4.其HashCode被缓存，无需重新计算，使得字符串适合作为Map中的键，因为处理速度要更快。

 

StringBuffer

 

字符串变量，如果频繁对字符串内容进行修改，最好使用StringBuffer，因为它对StringBuffer对象本身进行操作，而不是生成新的String对象然后指针指向新的对象。

StringBuffer大部分字符串操作方法都加了关键字Synchronized，即线程安全。

 

StringBuffer和String之间的转换如下：

String s1 = " 123 " ;

StringBuffer s2 = new StringBuffer( s1 ) ;  String转StringBuffer

String s3 = s2.toString( ) ; StringBuffer转String

注：String和StringBuffer属于不同类型，也不存在继承关系，无法强转和向上造型！

 

StringBuilder

 

可变的字符序列，JDK5新增，提供一个与StringBuffer兼容的API，但不保证同步。一般用在单线程条件下使用字符缓冲区，如果允许，建议优先采用该类，不考虑线程安全且其他情况相同下，它比StringBuffer要快10%~15%左右的性能，但应该要提前确定是否运行在单线程下。

 

三者使用情况

操作少量数据，使用String；单线程下操作大量数据，使用StringBuilder；多线程下操作大量数据，使用StringBuffer。