Java中的String、StringBuffer、StringBuilder有什么区别？

String、StringBuffer、StringBuilder有什么区别？这个问题在面试中经常碰到，今天主要讲解一下如何理解Java中的String、StringBuffer、StringBuilder。

典型回答

String 是 Java 语言非常基础和重要的类，提供了构造和管理字符串的各种基本逻辑。它是典型的不可变类（ Immutable ），被声明成为 final class，所有属性也都是 final 的。也由于它的不可变性，类似拼接、裁剪字符串等动作，都会产生新的 String 对象。由于字符串操作的普遍性，所以相关操作的效率往往对应用性能有明显影响。

StringBuffer 是为解决上面提到拼接产生太多中间对象的问题而提供的一个类，我们可以用 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 本质是一个线程安全的可修改字符序列，它保证了线程安全，也随之带来了额外的性能开销，所以除非有线程安全的需要，不然还是推荐使用它的后继者，也就是 StringBuilder。

StringBuilder 是 Java 1.5 中新增的，在能力上和 StringBuffer 没有本质区别，但是它去掉了线程安全的部分，有效减小了开销，是绝大部分情况下进行字符串拼接的首选。

考点分析

几乎所有的应用开发都离不开操作字符串，理解字符串的设计和实现以及相关工具如拼接类的使用，对写出高质量代码是非常有帮助的。关于这个问题，前面的回答是一个通常的概要性回答，至少你要知道 String 是 Immutable 的，字符串操作不当可能会产生大量临时字符串，以及线程安全方面的区别。

如果继续深入，面试官可以从各种不同的角度考察，比如可以：

• 通过 String 和相关类，考察基本的线程安全设计与实现，各种基础编程实践。
• 考察 JVM 对象缓存机制的理解以及如何良好地使用。
• 考察 JVM 优化 Java 代码的一些技巧。
• String 相关类的演进，比如 Java 9 中实现的巨大变化。
• ...

知识扩展

字符串设计和实现考量

String 是 Immutable 类的典型实现，原生的保证了基础线程安全，因为你无法对它内部数据进行任何修改，这种便利甚至体现在拷贝构造函数中，由于不可变，Immutable 对象在拷贝时不需要额外复制数据。

我们再来看看 StringBuffer 实现的一些细节，它的线程安全是通过把各种修改数据的方法都加上 synchronized 关键字实现的，非常直白。其实，这种简单粗暴的实现方式，非常适合我们常见的线程安全类实现，不必纠结于 synchronized 性能之类的，有人说“过早优化是万恶之源”，考虑可靠性、正确性和代码可读性才是大多数应用开发最重要的因素。

为了实现修改字符序列的目的，StringBuffer 和 StringBuilder 底层都是利用可修改的（char，JDK 9 以后是 byte）数组，二者都继承了 AbstractStringBuilder，里面包含了基本操作，区别仅在于最终的方法是否加了 synchronized。

在具体的代码书写中，应该如何选择呢？

在没有线程安全问题的情况下，全部拼接操作是应该都用 StringBuilder 实现吗？毕竟这样书写的代码，还是要多敲很多字的，可读性也不理想，下面的对比非常明显。

String strByBuilder  = new
StringBuilder().append("aa").append("bb").append("cc").append
            ("dd").toString();
             
String strByConcat = "aa" + "bb" + "cc" + "dd";

其实，在通常情况下，没有必要过于担心，要相信 Java 还是非常智能的。

我们来做个实验，把下面一段代码，利用不同版本的 JDK 编译，然后再反编译，例如：

  public class StringConcat {
        public static void main(String[] args) {
            String myStr = "aa" + "bb" + "cc" + "dd";   
             System.out.println("My String:" + myStr);   
        } 
    }

先编译再反编译

${JAVA_HOME}/bin/javac StringConcat.java
${JAVA_HOME}/bin/javap -v StringConcat.class

JDK 8 的输出片段是：

         0: ldc           #2                  // String hellojava!
         2: astore_1
         3: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         6: new           #4                  // class java/lang/StringBuilder
         9: dup
        10: invokespecial #5                  // Method java/lang/StringBuilder."":()V
        13: ldc           #6                  // String Concat String:
        15: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        18: aload_1
        19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        22: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
        25: invokevirtual #9                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
        28: return

你可以看到，在 JDK 8 中，字符串拼接操作会自动被 javac 转换为 StringBuilder 操作，而在 JDK 9 里面则是因为 Java 9 为了更加统一字符串操作优化，提供了 StringConcatFactory，作为一个统一的入口。javac 自动生成的代码，虽然未必是最优化的，但普通场景也足够了，你可以酌情选择。

参考自极客时间：Java核心技术36讲

感谢原作者：杨晓峰老师