String、StringBuilder、StringBuffer的區別及用法

簡要的說， String 類型和 StringBuffer 類型的主要性能區別其實在於 String 是不可變的對象（爲什麼？問問 Java 的設計者吧，爲什麼 String 不是原生類型呢？）因此在每次對 String 類型進行改變的時候其實都等同於生成了一個新的 String 對象，然後將指針指向新的 String 對象，所以經常改變內容的字符串最好不要用 String ，因爲每次生成對象都會對系統性能產生影響，特別當內存中無引用對象多了以後， JVM 的 GC 就會開始工作，那速度是一定會相當慢的。這裏嘗試舉個不是很恰當的例子： 

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

如果是這樣的話，到這個 for 循環完畢後，如果內存中的對象沒有被 GC 清理掉的話，內存中一共有 2 萬多個了，驚人的數目，而如果這是一個很多人使用的系統，這樣的數目就不算很多了，所以大家使用的時候一定要小心。 

    而如果是使用 StringBuffer 類則結果就不一樣了，每次結果都會對 StringBuffer 對象本身進行操作，而不是生成新的對象，再改變對象引用。所以在一般情況下我們推薦使用 StringBuffer ，特別是字符串對象經常改變的情況下。而在某些特別情況下， String 對象的字符串拼接其實是被 JVM 解釋成了 StringBuffer 對象的拼接，所以這些時候 String 對象的速度並不會比 StringBuffer 對象慢，而特別是以下的字符串對象生成中， String 效率是遠要比 StringBuffer 快的： 

String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”; 
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”); 

你會很驚訝的發現，生成 String S1 對象的速度簡直太快了，而這個時候 StringBuffer 居然速度上根本一點都不佔優勢。其實這是 JVM 的一個把戲，在 JVM 眼裏，這個 String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其實就是： String S1 = “This is only a simple test”; 所以當然不需要太多的時間了。但大家這裏要注意的是，如果你的字符串是來自另外的 String 對象的話，速度就沒那麼快了，譬如： 

String S2 = “This is only a”; 
String S3 = “ simple”; 
String S4 = “ test”; 
String S1 = S2 +S3 + S4;

這時候 JVM 會規規矩矩的按照原來的方式去做， S1 對象的生成速度就不像剛纔那麼快了，一會兒我們可以來個測試作個驗證。 

    由此我們得到第一步結論： 在大部分情況下 StringBuffer > String 

    而 StringBuilder 跟他們比又怎麼樣呢？先簡單介紹一下， StringBuilder 是 JDK5.0 中新增加的一個類，它跟 StringBuffer 的區別看下面的介紹（來源 JavaWorld ）：

Java.lang.StringBuffer 線程安全的可變字符序列。類似於 String 的字符串緩衝區，但不能修改。可將字符串緩衝區安全地用於多個線程。可以在必要時對這些方法進行同步，因此任意特定實例上的所有操作就好像是以串行順序發生的，該順序與所涉及的每個線程進行的方法調用順序一致。 

    每個字符串緩衝區都有一定的容量。只要字符串緩衝區所包含的字符序列的長度沒有超出此容量，就無需分配新的內部緩衝區數組。如果內部緩衝區溢出，則此容量自動增大。從 JDK 5.0 開始，爲該類增添了一個單個線程使用的等價類，即 StringBuilder 。與該類相比，通常應該優先使用 StringBuilder 類，因爲它支持所有相同的操作，但由於它不執行同步，所以速度更快。 

    但是如果將 StringBuilder 的實例用於多個線程是不安全的。需要這樣的同步，則建議使用 StringBuffer 。 

 這樣說估計大家都能明白他們之間的區別了，那麼下面我們再做一個一般性推導： 

    在大部分情況下 StringBuilder > StringBuffer 

    因此，根據這個不等式的傳遞定理： 在大部分情況下 StringBuilder > StringBuffer > String 

    既然有這樣的推導結果了，我們做個測試驗證一下： 

    測試代碼如下： 

public class testssb { 

/** Creates a new instance of testssb */ 
final static int ttime = 10000;// 測試循環次數 
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()+" 類型使用的時間爲： " + (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()+" 類型使用的時間爲： " + (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()+" 類型使用的時間爲： " + (over - begin) + " 毫秒 " ); 
} 

// 對 String 直接進行字符串拼接的測試 
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(" 操作字符串對象引用相加類型使用的時間爲： " + (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間爲： "+ (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,循環次數 ttime 爲 10000 次的測試結果如下： 
操作 java.lang.String 類型使用的時間爲： 4392 毫秒 
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時間爲： 0 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時間爲： 0 毫秒 
操作字符串對象引用相加類型使用的時間爲： 15 毫秒 
操作字符串相加使用的時間爲： 0 毫秒 

    好像還看不出 StringBuffer 和 StringBuilder 的區別，把 ttime 加到 30000 次看看： 
操作 java.lang.String 類型使用的時間爲： 53444 毫秒 
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時間爲： 15 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時間爲： 15 毫秒 
操作字符串對象引用相加類型使用的時間爲： 31 毫秒 
操作字符串相加使用的時間爲： 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，這裏就不加入對 String 類型的測試了，因爲對 String 類型這麼大數據量的測試會很慢滴…… 
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時間爲： 31 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時間爲： 16 毫秒 

    能看出差別了，但其中有多次的測試結果居然是 StringBuffer 比 StringBuilder 快，再加大一些到 1000000 看看（應該不會當機吧？）： 
操作 java.lang.StringBuffer 類型使用的時間爲： 265 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 類型使用的時間爲： 219 毫秒 

基本來說都是在性能上都是 StringBuilder > StringBuffer > String 的了。