String、StringBuffer和StringBuilder

一、Define

• String： 字符串常量
• StringBuffer： 字符串变量（线程安全）
• StringBuilder： 字符串变量（非线程安全）

二、 Explanation

1. String 是不可变类型，每改变一次String对象的值==声明一个String对象，然后将该引用地址指向新的String对象。这是因为String被声明为Final class，其所有属性也被final修饰，故对于String的拼接、剪裁都必须以生成新的String对象完成，不可变模式主要在于一个String对象需要被多线程共享时，省略同步和锁的时间开销，提高系统性能并降低多线程开发的复杂度。但需要经常改变内容时，不要使用String类型。

2. StringBuffer相对于String类型，对其修改只对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不生成新的StringBuffer，例如使用append()、add()等方法将字符添加到目标位置。StringBuffer的实现是线程安全的（synchronize），所以会用性能方面的开销，故没有线程安全的需要时，使用StringBuilder的性能更好。

3. StringBuilder的是进行频繁字符串拼接的首选类型，是非线程安全的StringBuffer。两者都继承自AbstractStringBuilder，区别仅在于StringBuffer的方法加上了Synchronize修饰。

StringBuffer/StringBuilder 内部由数组实现（char，JDK9 使用byte），且初始长度为16，可以通过合理的长度估计，指定其大小以避免扩容和arraycopy导致的性能开销。当然，char占用2个字节，故同样数组长度下，JDK9中使用byte使存储能力退化了一倍。

三、Example

1.字符串的构造

在实际使用中，JVM通常将String解释成StringBuffer对象进行拼接，所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢。而像以下的字符串对象的声明时， String 效率 StringBuffer 还要快：

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

在这种情况下，JVM直接将

String s = "This is only a" + " simple" + " test"

等同于构造为

String ss = "This is only a simple test"

即 s==ss 返回的是true；

但是，如果被拼接的字符串是来自另外的 String 对象，譬如：

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

JVM 按照StringBuffer方式进行拼接。

在JDk9中javac提供了 StringConcatFactory作为统一入口处理字符串。

2.字符串缓存

Java6后提供了intern()方法提示JVM将相应的字符串缓存以备重复利用，在创建字符串对象时调用intern()方法会检查已存在常量池中的字符串，并返回已存在的实例。而且常量池被存储在永久代中，并不会被GC回收。

Java8中被改为存储在MetaSpace中，缓存大小也在一直变大。8u20后JVM会将相同数据的字符串指向同一数据地址。（需使用G1 GC）

StringBuffer 的append 和 insert 方法会将新的字符串常量加入的常量池中
例如：

StringBuffer sb = new StringBuffer(“Joe”);
sb.append(" Blake");
sb.inset(3," Blake")；

均会使常量池中加入“Joe Blake”。