不同的對象引用,本質是體現對象的可達性和垃圾回收。
String 不可變,Immutable 類,被聲明成為 final class,所有屬性也都是 final
StringBuffer 是為解決上面提到拼接產生太多中間對象的問題而提供的一個類,我們可以用 append 或者 add 方法,把字符串添加到已有序列的末尾或者指定位置。StringBuffer 本質是一個線程安全的可修改字符序列,它保證了線程安全,也隨之帶來了額外的性能開銷,所以除非有線程安全的需要,不然還是推薦使用它的后繼者,也就是 StringBuilder。
StringBuilder 是 Java 1.5 中新增的,在能力上和 StringBuffer 沒有本質區別,但是它去掉了線程安全的部分,有效減小了開銷,是絕大部分情況下進行字符串拼接的首選。
1 String
(1) String的創建機理
由于String在Java世界中使用過于頻繁,Java為了避免在一個系統中產生大量的String對象,引入了字符串常量池。其運行機制是:創建一個字符串時,首先檢查池中是否有值相同的字符串對象,如果有則不需要創建直接從池中剛查找到的對象引用;如果沒有則新建字符串對象,返回對象引用,并且將新創建的對象放入池中。但是,通過new方法創建的String對象是不檢查字符串池的,而是直接在堆區或棧區創建一個新的對象,也不會把對象放入池中。上述原則只適用于通過直接量給String對象引用賦值的情況。
舉例:String str1 = "123"; //通過直接量賦值方式,放入字符串常量池
String str2 = new String(“123”);//通過new方式賦值方式,不放入字符串常量池
注意:String提供了intern()方法。調用該方法時,如果常量池中包括了一個等于此String對象的字符串(由equals方法確定),則返回池中的字符串。否則,將此String對象添加到池中,并且返回此池中對象的引用。
(2) String的特性
[A] 不可變。是指String對象一旦生成,則不能再對它進行改變。不可變的主要作用在于當一個對象需要被多線程共享,并且訪問頻繁時,可以省略同步和鎖等待的時間,從而大幅度提高系統性能。不可變模式是一個可以提高多線程程序的性能,降低多線程程序復雜度的設計模式。
[B] 針對常量池的優化。當2個String對象擁有相同的值時,他們只引用常量池中的同一個拷貝。當同一個字符串反復出現時,這個技術可以大幅度節省內存空間。
2 StringBuffer/StringBuilder
StringBuffer和StringBuilder都實現了AbstractStringBuilder抽象類,擁有幾乎一致對外提供的調用接口;其底層在內存中的存儲方式與String相同,都是以一個有序的字符序列(char類型的數組)進行存儲,不同點是StringBuffer/StringBuilder對象的值是可以改變的,并且值改變以后,對象引用不會發生改變;兩者對象在構造過程中,首先按照默認大小申請一個字符數組,由于會不斷加入新數據,當超過默認大小后,會創建一個更大的數組,并將原先的數組內容復制過來,再丟棄舊的數組。因此,對于較大對象的擴容會涉及大量的內存復制操作,如果能夠預先評估大小,可提升性能。
唯一需要注意的是:StringBuffer是線程安全的,但是StringBuilder是線程不安全的??蓞⒖碕ava標準類庫的源代碼,StringBuffer類中方法定義前面都會有synchronize關鍵字。為此,StringBuffer的性能要遠低于StringBuilder。
3 應用場景
[A]在字符串內容不經常發生變化的業務場景優先使用String類。例如:常量聲明、少量的字符串拼接操作等。如果有大量的字符串內容拼接,避免使用String與String之間的“+”操作,因為這樣會產生大量無用的中間對象,耗費空間且執行效率低下(新建對象、回收對象花費大量時間)。
[B]在頻繁進行字符串的運算(如拼接、替換、刪除等),并且運行在多線程環境下,建議使用StringBuffer,例如XML解析、HTTP參數解析與封裝。
[C]在頻繁進行字符串的運算(如拼接、替換、刪除等),并且運行在單線程環境下,建議使用StringBuilder,例如SQL語句拼裝、JSON封裝等。