java String、StringBuffer和StringBuilder的区别（java面试）

一、String 类——String字符串常量

1、概念：

String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象, 因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，这样不仅效率低下，而且大量浪费有限的内存空间，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String；
因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后， JVM 的 GC 就会开始工作，那速度是一定会相当慢的

String a = "123";
a= "456";

如图所示，再次给a赋值时，并不是对原来堆中实例对象进行重新赋值，而是生成一个新的实例对象，并且指向“456”这个字符串，a则指向最新生成的实例对象，之前的实例对象仍然存在，如果没有被再次引用，则会被垃圾回收

2、总结：

String类是不可变类，即一旦一个String对象被创建以后，包含在这个对象中的字符序列是不可改变的，直至这个对象被销毁。

3、思考点：

下面这个例子一共需要开辟几次内存空间呢？（三次）

String s = new String("aa");
s = s + "bb"

初始String值为“aa”，然后在这个字符串后面加上新的字符串“bb”，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“aabb”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，就需要使用Java提供的其他两个操作字符串的类——StringBuffer类和StringBuild类来对此种变化字符串进行处理

4、字符串常量池：

（1）概念：

字符串常量池位于堆内存中，专门用来存储字符串常量，可以提高内存的使用率，避免开辟多块空间存储相同的字符串，在创建字符串时 JVM 会首先检查字符串常量池，如果该字符串已经存在池中，则返回它的引用，如果不存在，则实例化一个字符串放到池中，并返回其引用。

（2）区分点：

问题1：String str="i"与 String str=new String(“i”)一样吗？
不一样，因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式，java 虚拟机会将其分配到常量池中；而 String str=new String(“i”) 则会被分到堆内存中

问题2: String s = new String(“xyz”);创建了几个字符串对象
两个对象，一个是静态区的"xyz"，一个是用new创建在堆上的对象

（3）string 关于== 的易错判断题：

String str1 = "a"; //str1指向静态区
String str2 = new String("a");  //str2指向堆上的对象
String str3 = "a";
String str4 = new String("a");
System.out.println(str1.equals(str2)); //true
System.out.println(str2.equals(str4)); //true
System.out.println(str1 == str3); //true
System.out.println(str1 == str2); //false
System.out.println(str2 == str4); //false
System.out.println(str2 == "a"); //false

5、Java9对于字符串的改进

Java9以后改进了字符串（包括String、StringBuffer、StringBuilder）的实现，在Java9以前字符串采用char[]数组来保存字符，因此字符串的每个字符占2字节；而Java9的字符串采用byte[]数组再加一个encoding-flag字段来保存字符，因此字符串的每个字符只占1字节。所以Java9的字符串更加节省空间，字符串的功能方法也没有受到影响

二、StringBuffer和 StringBuilder 类：

1、使用场景：

（1）当对字符串进行修改的时候，特别是字符串对象经常改变的情况下，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类；
StringBuffer 字符串变量（线程安全）
StringBuilder 字符串变量（非线程安全）

（2）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

（3）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

（4）AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法

2、使用方法：

（1）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
（2）java.lang.StringBuilder一个可变的字符序列是5.0新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不保证同步。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

3、StringBuffer是如何实现线程安全的呢？

StringBuffer类中的方法都添加了synchronized关键字，也就是给这个方法添加了一个锁，用来保证线程安全，如下图所示：

三、区别与联系：

1、继承关系：

可见，StringBuffer和 StringBuilder均继承至AbstractStringBuilder

2、字符修改区别：

（1）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；
（2）如果要操作少量的数据用 String; 字符串对象经常改变的情况下，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类
（3）多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuffer;
单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuilder

3、初始化上的区别：

String可以空赋值，StringBuffer 和 StringBuilder不行；
StringBuffer s = new StringBuffer(“hello”);//创建带有内容的StringBuffer对象,对象的内容就是字符串”