String 字符串常量

String 是典型的Immutable 类，被声明为 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的影响。

public final class String

StringBuffer 字符串变量（线程安全）

StringBuffer 是为了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（synchronized 关键字），也随之带来了额外的性能开销，所以除非有线程安全的需求，不然还是推荐使用StringBuffer。

@Override

public synchronized StringBuffer append(String str) {

toStringCache = null;

super.append(str);

return this;

}

StringBuilder 字符串变量（非线程安全）

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，有效减少了开销，是绝大部分情况下进行字符串拼接的首选。

@Override

public StringBuilder append(String str) {

super.append(str);

return this;

}

下面是更详细的介绍：

1 String

(1) String的创建机理

由于String在Java世界中使用过于频繁，Java为了避免在一个系统中产生大量的String对象，引入了字符串常量池。其运行机制是：创建一个字符串时，首先检查池中是否有值相同的字符串对象，如果有则不需要创建直接从池中查找到的对象引用；如果没有则新建字符串对象，返回对象引用，并且将新创建的对象放入池中。但是，通过new方法创建的String对象是不检查字符串池的，而是直接在堆区或栈区创建一个新的对象，也不会把对象放入池中。上述原则只适用于通过直接量给String对象引用赋值的情况。

举例：String str1 = "123"; //通过直接量赋值方式，放入字符串常量池

String str2 = new String(“123”); //通过new方式赋值方式，不放入字符串常量池

注意：String提供了inter()方法。调用该方法时，如果常量池中包括了一个等于此String对象的字符串（由equals方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此String对象添加到池中，并且返回此池中对象的引用。

(2) String的特性

[A] 不可变。是指String对象一旦生成，则不能再对它进行改变。不可变的主要作用在于当一个对象需要被多线程共享，并且访问频繁时，可以省略同步和锁等待的时间，从而大幅度提高系统性能。不可变模式是一个可以提高多线程程序的性能，降低多线程程序复杂度的设计模式。

[B] 针对常量池的优化。当2个String对象拥有相同的值时，他们只引用常量池中的同一个拷贝。当同一个字符串反复出现时，这个技术可以大幅度节省内存空间。

public final class String

implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

/** The value is used for character storage. */

private final char value[];

2 StringBuffer/StringBuilder

StringBuffer和StringBuilder都实现了AbstractStringBuilder抽象类，拥有几乎一致对外提供的调用接口；其底层在内存中的存储方式与String相同，都是以一个有序的字符序列（char类型的数组）进行存储。

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {

/**

* The value is used for character storage.

*/

char[] value;

不同点是StringBuffer/StringBuilder对象的值是可以改变的，并且值改变以后，对象引用不会发生改变;

两者对象在构造过程中，首先按照默认大小申请一个字符数组，由于会不断加入新数据。

当超过默认大小后，会创建一个更大的数组，并将原先的数组内容复制过来，再丢弃旧的数组。因此，对于较大对象的扩容会涉及大量的内存复制操作，如果能够预先评估大小，可提升性能。

扩容会产生多重开销，因为要抛弃原有的数组，创建新的（可以简单认为是倍数）数组，还要进行arraycopy。

唯一需要注意的是：StringBuffer是线程安全的，但是StringBuilder是线程不安全的。可参看Java标准类库的源代码，StringBuffer类中方法定义前面都会有synchronize关键字。为此，StringBuffer的性能要远低于StringBuilder。

3 应用场景

• 在字符串内容不经常发生变化的业务场景优先使用String类。例如：常量声明、少量的字符串拼接操作等。如果有大量的字符串内容拼接，避免使用String与String之间的“+”操作，因为这样会产生大量无用的中间对象，耗费空间且执行效率低下（新建对象、回收对象花费大量时间）。
• 在频繁进行字符串的运算（如拼接、替换、删除等），并且运行在多线程环境下，建议使用StringBuffer，例如XML解析、HTTP参数解析与封装。
• 在频繁进行字符串的运算（如拼接、替换、删除等），并且运行在单线程环境下，建议使用StringBuilder，例如SQL语句拼装、JSON封装等。

对String对象的任何改变都不影响到原对象，相关的任何change操作都会生成新的对象。