String、StringBuilder、StringBuffer

一、Java String 类——String字符串常量
字符串广泛应用 在Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。
需要注意的是，String的值是不可变的，这就导致每次对String的操作都会生成新的String对象，这样不仅效率低下，而且大量浪费有限的内存空间。我们来看一下这张对String操作时内存变化的图：

image

我们可以看到，初始String值为“hello”，然后在这个字符串后面加上新的字符串“world”，这个过程是需要重新在栈堆内存中开辟内存空间的，最终得到了“hello world”字符串也相应的需要开辟内存空间，这样短短的两个字符串，却需要开辟三次内存空间，不得不说这是对内存空间的极大浪费。为了应对经常性的字符串相关的操作，
引入了两个新的类——StringBuffer类和StringBuild类来对此种变化字符串进行处理。

二、Java StringBuffer 和 StringBuilder 类——StringBuffer字符串变量、StringBuilder字符串变量

image

当对字符串进行修改的时候，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。

和 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。

StringBuilder 类和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的（不能同步访问）。

由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

三者的继承结构

image

三者的区别：

image

（1）字符修改上的区别（主要，见上面分析）

（2）初始化上的区别，String可以空赋值，后者不行，报错

①String

String s = null;

String s = “abc”;

②StringBuffer

StringBuffer s = null; //结果警告：Null pointer access: The variable result can only be null at this location

StringBuffer s = new StringBuffer();//StringBuffer对象是一个空的对象

StringBuffer s = new StringBuffer(“abc”);//创建带有内容的StringBuffer对象,对象的内容就是字符串”

三、可变性上
String字符串的本质，就是在String类内部维护了一个字符数组,并且这个数组被final修饰，因此String是不可变对象

   /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

StringBuffer和StringBuilder都继承于AbstractStringBuilder，不过AbstractStringBuilder内的字符数组是没有被final修饰的,因此StringBuffer和StringBuilder对象是可变的

  /**
     * The value is used for character storage.
     */
    char[] value;

三、线程安全上
由于String是不可变的，很显然String类是线程安全的，而StringBuffer和StringBuilder都继承于AbstractStringBuilder的一些公共方法，不过在重写时，StringBuffer对这些方法加了同步锁：

@Override
    public synchronized int length() {
        return count;
    }

    @Override
    public synchronized int capacity() {
        return value.length;
    }


    @Override
    public synchronized void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
        super.ensureCapacity(minimumCapacity);
    }

    /**
     * @since      1.5
     */
    @Override
    public synchronized void trimToSize() {
        super.trimToSize();
    }

    /**
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     * @see        #length()
     */
    @Override
    public synchronized void setLength(int newLength) {
        toStringCache = null;
        super.setLength(newLength);
    }

四、是否实现了equals和hashCode方法
String实现了equals()方法，和hashCode()方法，可以看到equals方法是比较的值，而不是引用。
，new String("java").equals(new String("java"))的结果为true；

 public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

   public int hashCode() {
        int h = hash;
        if (h == 0 && value.length > 0) {
            char val[] = value;

            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
    }

而StringBuffer没有实现equals()方法和hashCode()方法，因此，new StringBuffer("java").equals(new StringBuffer("java"))的结果为false，将StringBuffer对象存储进Java集合类中会出现问题。
五、初始化方式
当创建String对象时，可以利用构造方法String str = new String("Java")的方式来对其进行初始化，也可以直接用赋值的方式String s = "Java"来初始化。

而StringBuffer只能使用构造方法StringBuffer sb = new StringBuffer("hello")的方式初始化。

小结：
综上，在执行效率方面，StringBuilder最高，StringBuffer次之，String最低，
（1）如果要操作少量的数据用 String；

（2）多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuffer；

（3）单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuilder。