Java中String、StringBuffer、StringBuilder的区别以及使用场景总结

Java中,String、StringBuffer和StringBuilder都用于处理字符串,但在功能和性能上有显著的区别。了解这些区别有助于选择最适合特定情境的类型。在选择使用String、StringBuffer或StringBuilder时,应根据字符串操作的性能需求和线程安全要求来做出决定。

1、String、StringBuffer、StringBuilder的区别

1)是否可以改变

String的值是不可改变的,我们对字符串变量的拼接或重新赋值,是在字符串池中创建了新字符串,原本那个字符串的值并没有改变。
StringBufferStringBuilder中字符串中的值是可以改变的,而且在字符串拼接的情况下,不会产生临时的字符串。

2)线程安全

StringBufferStringBuilderStringBuffer是线程安全的。但单线程中最好使用StringBuilderStringBuilder虽不是线程安全的,但性能是比StringBuffer更高的。

2、使用场景

如果字符串值不会改变,推荐使用String,如果需要在多线程环境下安全地修改字符串,使用StringBuffer,如果在单线程环境下需要频繁修改字符串,使用StringBuilder是最佳选择。

1)如果不常去改变String的值,不进行许多字符串拼接等操作,就比较适合使用String,因为String是不可变的。
2)如果在一个单线程中,有许多字符串拼接等操作,使用StringBuilder就可以满足,并且它性能更好。
2)如果在多线程中,要考虑到线程安全问题,就只能用StringBuffer

3、常用方法

StringBuilderStringBuffer大致相同,但StringBuilder的方法没有同步,不是线程安全的。

1)String常用方法

方法描述
charAt(int index)返回指定索引处的 char 值。
compareTo(String anotherString)按字典顺序比较两个字符串。
contains(CharSequence s)当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时,
返回 true。
startsWith(String prefix)测试此字符串是否以指定的前缀开始。
endsWith(String suffix)测试此字符串是否以指定的后缀结束。
equals(Object anObject)将此字符串与指定的对象比较。
getChars(int srcBegin,
int srcEnd,
char[] dst,
 int dstBegin)
将字符从此字符串复制到目标字符数组。
hashCode()返回此字符串的哈希码。
indexOf(int ch)返回指定字符在此字符串中
第一次出现处的索引。
indexOf(int ch, int fromIndex)返回在此字符串中第一次出现指定字符处的索引,
从指定的索引开始搜索。
indexOf(String str)返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引。
indexOf(String str, int fromIndex)返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引,
从指定的索引开始。
lastIndexOf(int ch)返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引。
lastIndexOf(int ch, int fromIndex)返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引,
从指定的索引处开始进行反向搜索。
lastIndexOf(String str)返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引。
lastIndexOf(String str, int fromIndex)返回指定子字符串在此字符串中
最后一次出现处的索引,
从指定的索引开始反向搜索。
length()返回此字符串的长度。
matches(String regex)告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。
replace(char oldChar,
char newChar)
返回一个新的字符串,
它是通过用 newChar 替换此字符串中
出现的所有 oldChar 得到的。
replace(CharSequence target,
CharSequence replacement)
使用指定的字面值替换序列替换此字符串
所有匹配字面值目标序列的子字符串。
replaceAll(String regex,
String replacement)
使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配
给定的正则表达式的子字符串。
split(String regex)根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
split(String regex, int limit)根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串。
substring(int beginIndex)返回一个新的字符串,
它是此字符串的一个子字符串。
substring(int beginIndex,
int endIndex)
返回一个新字符串,
它是此字符串的一个子字符串。
toCharArray()将此字符串转换为一个新的字符数组。
toLowerCase()使用默认语言环境的规则
将此 String 中的所有字符都转换为小写。
toLowerCase(Locale locale)使用给定 Locale 的规则
将此 String 中的所有字符都转换为小写。
toUpperCase()使用默认语言环境的规则
将此 String 中的所有字符都转换为大写。
toUpperCase(Locale locale)使用给定 Locale 的规则
将此 String 中的所有字符都转换为大写。

使用示例:

import java.util.Arrays;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello World";
        char[] dst = new char[5];

        // charAt
        System.out.println("Character at index 4: " + str.charAt(4)); // 'o'

        // compareTo
        System.out.println("Comparing 'C#' with 'Java': " + "Python".compareTo("Java")); 

        // contains
        System.out.println("Does it contain 'World'? " + str.contains("World")); // true

        // startsWith and endsWith
        System.out.println("Does it start with 'Hell'? " + str.startsWith("Hell")); // true
        System.out.println("Does it end with 'World'? " + str.endsWith("World")); // true

        // equals
        System.out.println("Is 'Hello World' equal to 'Hello World'? " + str.equals("Hello World")); // true

        // getChars
        str.getChars(0, 5, dst, 0);
        System.out.print("First 5 characters: ");
        System.out.println(dst);

        // indexOf
        System.out.println("'World' starts at index: " + str.indexOf("World")); // 6

        // replace
        System.out.println("Replacing 'l' with 'p': " + str.replace('l', 'p')); // "Heplo Worpd"

        // split
        String fruitStr = "C#,Python,Java";
        String[] fruits = fruitStr.split(",");
        System.out.println("Splitting 'C#,Python,Java': " + Arrays.toString(fruits)); 


        // substring
        System.out.println("Substring from index 6 to 11: " + str.substring(6, 11)); // "World"

        // toUpperCase and toLowerCase
        System.out.println("Upper case: " + str.toUpperCase()); // "HELLO WORLD"
        System.out.println("Lower case: " + str.toLowerCase()); // "hello world"
  }
}

2)StringBuffer常用方法

方法描述
append(data)尾部添加
insert(index, data)指定位置插入
delete(int start, int end)删除一段字符串
deleteCharAt(int index)删除指定位置的元素
replace(start, end, string)在指定范围中替换字符串
setCharAt(int index, char ch)用ch字符替换指定位置的字符(注意:void没有返回值)
charAt(int index)根据索引获取字符
indexOf(String str)根据字符串获取索引

使用示例:

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("Hello");

        // 尾部添加
        buffer.append(" World");
        System.out.println("After append: " + buffer);

        // 指定位置插入
        buffer.insert(6, "Java ");
        System.out.println("After insert: " + buffer);

        // 删除一段字符串
        buffer.delete(6, 11);
        System.out.println("After delete: " + buffer);

        // 删除指定位置的元素
        buffer.deleteCharAt(5); // 删除空格
        System.out.println("After deleteCharAt: " + buffer);

        // 在指定范围中替换字符串
        buffer.replace(0, 5, "Hi");
        System.out.println("After replace: " + buffer);

        // 用ch字符替换指定位置的字符
        buffer.setCharAt(3, 'a');
        System.out.println("After setCharAt: " + buffer);

        // 根据索引获取字符
        char ch = buffer.charAt(3);
        System.out.println("Character at index 3: " + ch);

        // 根据字符串获取索引
        int index = buffer.indexOf("World");
        System.out.println("Index of 'World': " + index);
  }
}

3)StringBuilder方法

StringBuffer基本一样的方法,但它不是线程安全。单线程中推荐使用。文档及使用代码可以参考上面StringBuffer

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