String、StringBuffer和StringBuilder的区别和原理

这三个类的主要区别在两个方面：运算速度（运算性能或执行效率）和线程安全性。

1，运算速度比较

一般情况下，运算速度相比较：
StringBuilder > StringBuffer > String

String是final类不能被继承且为字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量。

String对象一旦创建就不能被更改，而后面两个是可以修改的，StringBuilder和StringBuffer只能通过构造函数进行创建对象，对象创建之后，会在内存中分配内存空间，并初始化保存一个null，通过append方法向StringBuffer和StringBuilder中赋值。请看代码：

String str = "abc";
str = str + "de";

上面两行代码，第一行代码是先创建一个字符串对象str，然后把“abc”赋值给str，运行到第二行的时候，JVM会创建一个新的str对象，并将str+"de"的值赋值给新的str对象。而第一个被创建的str对象被JVM的垃圾回收机制（GC）回收掉。所以str对象并没有被更改，String类型对象一旦被创建就不能被改变。所以Java中对String对象进行的操作实际上是一个不断创建并回收对象的过程，因此在运行速度上很慢。

而StringBuilder和StringBuffer的对象是变量，对变量的操作是直接对该对象就行更改，因此不会进行反复的创建和回收。所以在运行速度上比较快。

注意：但是有一种特殊情况，如果是两个已知的字符串进行相加，就很快。看下面代码：

String str = "abc" + "de";
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder().append("abc").append("de");
System.out.println(stringBuilder.toString());

上述代码中String的操作速度反而要比StringBuilder快，这是因为在JVM眼里，第1行的代码操作和下列代码是完全一样的，所以很快。

但如下的代码写法形式速度会很慢，JVM会不断地创建和回收对象来进行操作。

String str1 = "abc";
String str2 = "de";
String str = str1 + str2;

2，线程安全性

StringBuilder : 线程不安全

因为StringBuilder的方法没有synchronized关键字修饰，所以不能保证线程安全性。是JDK1.5新增的，该类提供一个与StringBuffer兼容的 API，但不能保证同步，所以在性能上较高。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候（这种情况很普遍）。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快。两者的方法基本相同。

StringBuffer : 线程安全

StringBuffer中大部分方法由synchronized关键字修饰，在必要时可对方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致，所以是线程安全的。类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。虽然在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；而 insert 方法则在指定的点添加字符。

3，总结

String : 适用于少量的字符串操作

StringBuilder ：适用于单线程下在字符串缓冲区进行大量操作。

StringBuffer ：适用于多线程下在字符串缓冲区进行大量操作。

4，小结

本篇文章简单介绍了String、StringBuffer和StringBuilder的区别和原理，由于纯手打，难免会有纰漏，如果发现错误的地方，请第一时间告诉我，这将是我进步的一个很重要的环节。