快捷導(dǎo)航

Java之String、StringBuffer、StringBuilder的區(qū)別分析

更新時(shí)間：2012年11月07日 09:37:54 投稿：mdxy-dxy

今天搞安卓在看書的時(shí)候遇到了StringBuilder這個(gè)類型的東東，有點(diǎn)小迷，不知道它跟string、stringbuffer的關(guān)系式怎么樣的，趕快查閱相關(guān)資料，了解了個(gè)大概，拿出來(lái)分享一下

相信大家對(duì) String 和 StringBuffer 的區(qū)別也已經(jīng)很了解了，但是估計(jì)還是會(huì)有很多同志對(duì)這兩個(gè)類的工作原理有些不清楚的地方，今天我在這里重新把這個(gè)概念給大家復(fù)習(xí)一下，順便牽出 J2SE 5.0 里面帶來(lái)的一個(gè)新的字符操作的類—— StringBuilder 。那么這個(gè) StringBuilder 和 StringBuffer 以及我們最早遇見的 String 類有那些區(qū)別呢？在不同的場(chǎng)合下我們應(yīng)該用哪個(gè)呢？我講講自己對(duì)這幾個(gè)類的一點(diǎn)看法，也希望大家提出意見，每個(gè)人都有錯(cuò)的地方，在錯(cuò)了改的同時(shí)更是一個(gè)學(xué)習(xí)的好機(jī)會(huì)。

簡(jiǎn)要的說， 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（為什么？問問 Java 的設(shè)計(jì)者吧，為什么 String 不是原生類型呢？）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)槊看紊蓪?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)開始工作，那速度是一定會(huì)相當(dāng)慢的。這里嘗試舉個(gè)不是很恰當(dāng)?shù)睦樱?br />

復(fù)制代碼代碼如下:

String S1 = "abc";
For(int I = 0 ; I < 10000 ; I ++) // For 模擬程序的多次調(diào)用
{
S1 + = "def";
S1 = "abc";
}

如果是這樣的話，到這個(gè) for 循環(huán)完畢后，如果內(nèi)存中的對(duì)象沒有被 GC 清理掉的話，內(nèi)存中一共有 2 萬(wàn)多個(gè)了，驚人的數(shù)目，而如果這是一個(gè)很多人使用的系統(tǒng)，這樣的數(shù)目就不算很多了，所以大家使用的時(shí)候一定要小心。

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：

復(fù)制代碼代碼如下:

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)

復(fù)制代碼代碼如下:

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，速度就沒那么快了，譬如：
String S2 = "This is only a";
String S3 = " simple";
String S4 = " test";
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， S1 對(duì)象的生成速度就不像剛才那么快了，一會(huì)兒我們可以來(lái)個(gè)測(cè)試作個(gè)驗(yàn)證。

由此我們得到第一步結(jié)論：在大部分情況下 StringBuffer > String

而 StringBuilder 跟他們比又怎么樣呢？先簡(jiǎn)單介紹一下， StringBuilder 是 JDK5.0 中新增加的一個(gè)類，它跟 StringBuffer 的區(qū)別看下面的介紹（來(lái)源 JavaWorld ）：

Java.lang.StringBuffer 線程安全的可變字符序列。類似于 String 的字符串緩沖區(qū)，但不能修改?？蓪⒆址彌_區(qū)安全地用于多個(gè)線程?？梢栽诒匾獣r(shí)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。

每個(gè)字符串緩沖區(qū)都有一定的容量。只要字符串緩沖區(qū)所包含的字符序列的長(zhǎng)度沒有超出此容量，就無(wú)需分配新的內(nèi)部緩沖區(qū)數(shù)組。如果內(nèi)部緩沖區(qū)溢出，則此容量自動(dòng)增大。從 JDK 5.0 開始，為該類增添了一個(gè)單個(gè)線程使用的等價(jià)類，即 StringBuilder 。與該類相比，通常應(yīng)該優(yōu)先使用 StringBuilder 類，因?yàn)樗С炙邢嗤牟僮?，但由于它不?zhí)行同步，所以速度更快。

但是如果將 StringBuilder 的實(shí)例用于多個(gè)線程是不安全的。需要這樣的同步，則建議使用 StringBuffer 。

這樣說估計(jì)大家都能明白他們之間的區(qū)別了，那么下面我們?cè)僮鲆粋€(gè)一般性推導(dǎo)：

在大部分情況下 StringBuilder > StringBuffer

因此，根據(jù)這個(gè)不等式的傳遞定理：在大部分情況下 StringBuilder > StringBuffer > String

既然有這樣的推導(dǎo)結(jié)果了，我們做個(gè)測(cè)試驗(yàn)證一下：

測(cè)試代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class testssb {

/** Creates a new instance of testssb */
final static int ttime = 10000;// 測(cè)試循環(huán)次數(shù)
public testssb() {
}

public void test(String s){
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<ttime;i++){
s += "add";
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 類型使用的時(shí)間為： " + (over - begin) + " 毫秒 " );
}

public void test(StringBuffer s){
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<ttime;i++){
s.append("add");
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 類型使用的時(shí)間為： " + (over - begin) + " 毫秒 " );
}

public void test(StringBuilder s){
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<ttime;i++){
s.append("add");
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 類型使用的時(shí)間為： " + (over - begin) + " 毫秒 " );
}

// 對(duì) String 直接進(jìn)行字符串拼接的測(cè)試
public void test2(){
String s2 = "abadf";
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<ttime;i++){
String s = s2 + s2 + s2 ;
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println(" 操作字符串對(duì)象引用相加類型使用的時(shí)間為： " + (over - begin) + " 毫秒 " );
}

public void test3(){
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<ttime;i++){
String s = "abadf" + "abadf" + "abadf" ;
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println(" 操作字符串相加使用的時(shí)間為： "+ (over - begin) + " 毫秒 " );
}

public static void main(String[] args){
String s1 ="abc";
StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc");

testssb t = new testssb();
t.test(s1);
t.test(sb1);
t.test(sb2);
t.test2();
t.test3();
}
}

以上代碼在 NetBeans 5.0 IDE/JDK1.6 上編譯通過,循環(huán)次數(shù) ttime 為 10000 次的測(cè)試結(jié)果如下：
操作 java.lang.String 類型使用的時(shí)間為： 4392 毫秒
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時(shí)間為： 0 毫秒
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時(shí)間為： 0 毫秒
操作字符串對(duì)象引用相加類型使用的時(shí)間為： 15 毫秒
操作字符串相加使用的時(shí)間為： 0 毫秒

好像還看不出 StringBuffer 和 StringBuilder 的區(qū)別，把 ttime 加到 30000 次看看：
操作 java.lang.String 類型使用的時(shí)間為： 53444 毫秒
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時(shí)間為： 15 毫秒
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時(shí)間為： 15 毫秒
操作字符串對(duì)象引用相加類型使用的時(shí)間為： 31 毫秒
操作字符串相加使用的時(shí)間為： 0 毫秒

StringBuffer 和 StringBuilder 的性能上還是沒有太大的差異，再加大到 100000 看看，這里就不加入對(duì) String 類型的測(cè)試了，因?yàn)閷?duì) String 類型這么大數(shù)據(jù)量的測(cè)試會(huì)很慢滴……
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時(shí)間為： 31 毫秒
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時(shí)間為： 16 毫秒

能看出差別了，但其中有多次的測(cè)試結(jié)果居然是 StringBuffer 比 StringBuilder 快，再加大一些到 1000000 看看：
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時(shí)間為： 265 毫秒
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時(shí)間為： 219 毫秒

有些少區(qū)別了，而且結(jié)果很穩(wěn)定，再大點(diǎn)看看， ttime = 5000000 ：

······ Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space ······

呵呵，算了，不去測(cè)試了，基本來(lái)說都是在性能上都是 StringBuilder > StringBuffer > String 的了。