深入理解String, StringBuffer, StringBuilder的区别(基于JDK1.8)

2024-06-22 10:48

本文主要是介绍深入理解String, StringBuffer, StringBuilder的区别(基于JDK1.8),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 String、StringBuffer、StringBuilder都是JAVA中常用的字符串操作类,对于他们的区别大家也都能耳熟能详,但底层到底是怎样实现的呢?今天就再深入分析下这三种字符串操作的区别、各自的原理及使用场景。

一、String

       先来看一下JDK中String中的部分源码:

public final class Stringimplements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {private final char value[];private int hash; // Default to 0public String() {this.value = new char[0];}public String(String original) {this.value = original.value;this.hash = original.hash;}public String(char value[]) {this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);}    ...
}

        可以看到String类、以及value都是final类型的,这样就表明String是无法被继承的,value是无法被改写的。当通过String的构造函数初始化新的String对象时,也只是根据传入的引用对象的value和hashcode进行了赋值。看下面的例子:

public class StringTest {public static void main(String[] args) {String str1 = "abc";String str2 = "abc";String Str3 = new String("abc");}
}

       执行javac StringTest.java后,通过javap -v StringTest.class看下生成的class文件:

Classfile /C:/Users/jiang/workspace/test/src/test/StringTest.classLast modified 2018-7-8; size 363 bytesMD5 checksum f7e4243b0247fb20c5a336d4ba0a580fCompiled from "StringTest.java"
public class test.StringTestminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:#1 = Methodref          #6.#15         // java/lang/Object."<init>":()V#2 = String             #16            // abc#3 = Class              #17            // java/lang/String#4 = Methodref          #3.#18         // java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V#5 = Class              #19            // test/StringTest#6 = Class              #20            // java/lang/Object#7 = Utf8               <init>#8 = Utf8               ()V#9 = Utf8               Code#10 = Utf8               LineNumberTable#11 = Utf8               main#12 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V#13 = Utf8               SourceFile#14 = Utf8               StringTest.java#15 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V#16 = Utf8               abc#17 = Utf8               java/lang/String#18 = NameAndType        #7:#21         // "<init>":(Ljava/lang/String;)V#19 = Utf8               test/StringTest#20 = Utf8               java/lang/Object#21 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
{public test.StringTest();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V4: returnLineNumberTable:line 3: 0public static void main(java.lang.String[]);descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack=3, locals=4, args_size=10: ldc           #2                  // String abc2: astore_13: ldc           #2                  // String abc5: astore_26: new           #3                  // class java/lang/String9: dup10: ldc           #2                  // String abc12: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V15: astore_316: returnLineNumberTable:line 6: 0line 7: 3line 8: 6line 9: 16
}
SourceFile: "StringTest.java"

        可以看到对于相同的字符串“abc”的引用都是相同的(对于常量池中的相同位置),这样能够节省内存空间,但是缺点就是对于频繁的字符串拼接操作,会造成内存空间的浪费。(需要注意的是这种字符串的拼接操作,从JDK8 开始,会自动被编译成StringBuilder,是不是很666^_^,但还是建议不通过JDK途径去自动转。)看下面的代码:

public class StringTest {public static void main(String[] args) {String str1 = "abc";//String str2 = "abc";//String str3 = new String("abc");String str4 = str1 + "d";String str5 = str4 + "e";}
}

       然后再通过javap看下class文件:

Classfile /C:/Users/jiang/workspace/test/src/test/StringTest.classLast modified 2018-7-8; size 493 bytesMD5 checksum c02bd18ed3ecbe46f9859bf5e272c663Compiled from "StringTest.java"
public class test.StringTestminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:#1 = Methodref          #10.#19        // java/lang/Object."<init>":()V#2 = String             #20            // abc#3 = Class              #21            // java/lang/StringBuilder#4 = Methodref          #3.#19         // java/lang/StringBuilder."<init>":()V#5 = Methodref          #3.#22         // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;#6 = String             #23            // d#7 = Methodref          #3.#24         // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;#8 = String             #25            // e#9 = Class              #26            // test/StringTest#10 = Class              #27            // java/lang/Object#11 = Utf8               <init>#12 = Utf8               ()V#13 = Utf8               Code#14 = Utf8               LineNumberTable#15 = Utf8               main#16 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V#17 = Utf8               SourceFile#18 = Utf8               StringTest.java#19 = NameAndType        #11:#12        // "<init>":()V#20 = Utf8               abc#21 = Utf8               java/lang/StringBuilder#22 = NameAndType        #28:#29        // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;#23 = Utf8               d#24 = NameAndType        #30:#31        // toString:()Ljava/lang/String;#25 = Utf8               e#26 = Utf8               test/StringTest#27 = Utf8               java/lang/Object#28 = Utf8               append#29 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;#30 = Utf8               toString#31 = Utf8               ()Ljava/lang/String;
{public test.StringTest();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V4: returnLineNumberTable:line 3: 0public static void main(java.lang.String[]);descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack=2, locals=4, args_size=10: ldc           #2                  // String abc2: astore_13: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder6: dup7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V10: aload_111: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;14: ldc           #6                  // String d16: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;22: astore_223: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder26: dup27: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V30: aload_231: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;34: ldc           #8                  // String e36: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;39: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;42: astore_343: returnLineNumberTable:line 6: 0line 9: 3line 10: 23line 11: 43
}
SourceFile: "StringTest.java"

二、StringBuilder

       也是先来看StringBuilder的源码:

public final class StringBuilderextends AbstractStringBuilderimplements java.io.Serializable, CharSequence
{public StringBuilder() {super(16);}public StringBuilder(String str) {super(str.length() + 16);append(str);}public StringBuilder append(String str) {super.append(str);return this;}...
}abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {char[] value;int count;AbstractStringBuilder(int capacity) {value = new char[capacity];}public AbstractStringBuilder append(String str) {if (str == null)return appendNull();int len = str.length();ensureCapacityInternal(count + len);str.getChars(0, len, value, count);count += len;return this;}...
}

        可以看到StringBuilder的value是个char数组,(当然从JDK9开始,value从char数组变成了byte数组)。每次append时都是通过调用native的System.arraycopy实现的(在getChars中调用的)。

三、StringBuffer

StringBuffer的源码如下:

 public final class StringBufferextends AbstractStringBuilderimplements java.io.Serializable, CharSequence
{private transient char[] toStringCache;public StringBuffer() {super(16);}public StringBuffer(String str) {super(str.length() + 16);append(str);}public synchronized StringBuffer append(String str) {toStringCache = null;super.append(str);return this;}...
}

        和StringBuilder一样,都是用了char数组保存value,append也是调用了AbstractStringBuilder的append方法。区别只是在于char数组加了transient关键字,以及方法上加了synchronized方法。

       综上所述,String、StringBuilder、StringBuffer的使用场景如下:

       当处理定长字符串时,建议用String;

       当处理变长字符串时,并且是单线程环境时,建议用StringBuilder;

       当处理变长字符串时,并且是多线程环境时,建议用StringBuffer。

这篇关于深入理解String, StringBuffer, StringBuilder的区别(基于JDK1.8)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1084077

相关文章

从原理到实战深入理解Java 断言assert

《从原理到实战深入理解Java断言assert》本文深入解析Java断言机制,涵盖语法、工作原理、启用方式及与异常的区别,推荐用于开发阶段的条件检查与状态验证,并强调生产环境应使用参数验证工具类替代... 目录深入理解 Java 断言(assert):从原理到实战引言:为什么需要断言?一、断言基础1.1 语

深度解析Spring Boot拦截器Interceptor与过滤器Filter的区别与实战指南

《深度解析SpringBoot拦截器Interceptor与过滤器Filter的区别与实战指南》本文深度解析SpringBoot中拦截器与过滤器的区别,涵盖执行顺序、依赖关系、异常处理等核心差异,并... 目录Spring Boot拦截器(Interceptor)与过滤器(Filter)深度解析:区别、实现

一文深入详解Python的secrets模块

《一文深入详解Python的secrets模块》在构建涉及用户身份认证、权限管理、加密通信等系统时,开发者最不能忽视的一个问题就是“安全性”,Python在3.6版本中引入了专门面向安全用途的secr... 目录引言一、背景与动机:为什么需要 secrets 模块?二、secrets 模块的核心功能1. 基

Before和BeforeClass的区别及说明

《Before和BeforeClass的区别及说明》:本文主要介绍Before和BeforeClass的区别及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Before和BeforeClass的区别一个简单的例子当运行这个测试类时总结Before和Befor

Go学习记录之runtime包深入解析

《Go学习记录之runtime包深入解析》Go语言runtime包管理运行时环境,涵盖goroutine调度、内存分配、垃圾回收、类型信息等核心功能,:本文主要介绍Go学习记录之runtime包的... 目录前言:一、runtime包内容学习1、作用:① Goroutine和并发控制:② 垃圾回收:③ 栈和

深入解析 Java Future 类及代码示例

《深入解析JavaFuture类及代码示例》JavaFuture是java.util.concurrent包中用于表示异步计算结果的核心接口,下面给大家介绍JavaFuture类及实例代码,感兴... 目录一、Future 类概述二、核心工作机制代码示例执行流程2. 状态机模型3. 核心方法解析行为总结:三

java String.join()方法实例详解

《javaString.join()方法实例详解》String.join()是Java提供的一个实用方法,用于将多个字符串按照指定的分隔符连接成一个字符串,这一方法是Java8中引入的,极大地简化了... 目录bVARxMJava String.join() 方法详解1. 方法定义2. 基本用法2.1 拼接

Android学习总结之Java和kotlin区别超详细分析

《Android学习总结之Java和kotlin区别超详细分析》Java和Kotlin都是用于Android开发的编程语言,它们各自具有独特的特点和优势,:本文主要介绍Android学习总结之Ja... 目录一、空安全机制真题 1:Kotlin 如何解决 Java 的 NullPointerExceptio

Linux中的more 和 less区别对比分析

《Linux中的more和less区别对比分析》在Linux/Unix系统中,more和less都是用于分页查看文本文件的命令,但less是more的增强版,功能更强大,:本文主要介绍Linu... 目录1. 基础功能对比2. 常用操作对比less 的操作3. 实际使用示例4. 为什么推荐 less?5.

Java 关键字transient与注解@Transient的区别用途解析

《Java关键字transient与注解@Transient的区别用途解析》在Java中,transient是一个关键字,用于声明一个字段不会被序列化,这篇文章给大家介绍了Java关键字transi... 在Java中,transient 是一个关键字,用于声明一个字段不会被序列化。当一个对象被序列化时,被