String 源码
private final char value[];
public String() {
this.value = "".value;
}
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
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从图中我们可以看出,String 是由 char 数组构成的,而且有 final 关键字修饰,这说明 String 类型的对象是不可以改变的。
String a = "abc";
a = a + "d";
System.out.println(a);
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
buffer.append("a");
System.out.println(buffer);
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("b");
System.out.println(builder);
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如上面的代码,首先创建一个 String 对象 a,再把“abc”赋值给它,后面Java虚拟机又创建了一个 String 对象 a,然后再把原来的 a 的值和 “d” 加起来再赋值给新的 a,而原来的a 就会被Java虚拟机的垃圾回收机制(GC)给回收掉了,所以,a 实际上并没有被更改,也就是前面说的 String 对象一旦创建之后就不可更改了。从这里可以看出,对于频繁操作的字符串,不建议使用 String 类型,这将会是一个不断创建新的对象并且将旧的对象回收的一个过程,所以执行速度很慢。
String 的 + 操作原理
public static void main(String[] args) {
int num = 10;
String a = "abc";
long time = System.currentTimeMillis();
String b = "hello world";
for (int i = 0; i < num; i++) {
a = a + b;
System.out.println(a);
}
}
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JDK9及以前,String的+操作是通过构建一个StringBuilder对象,调用对象的append()方法实现的。
JDK11,反编译后:
// 从JDK 9开始,字符串连接操作被编译成使用invokedynamic 指令。invokedynamic指令使用的引导方法 java.lang.invoke.StringConcatFactory.makeConcatWithConstants
// 使用jDK11,反编译后的代码
public static void main(final String[] args) {
final int num = 10;
String a = "abc";
final long time = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < num; ++i) {
a = invokedynamic(makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;, a); // 注意这里
System.out.println(a);
}
}
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StringBuffer 源码
public class StringBuffer extends AbstractStringBuilder{
// char数组保存字符
char[] value;
public StringBuffer() {
// 默认初始化容量为16
super(16);
}
}
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从源码中我们可以看出,对 StringBuffer 来说,底层也是 char 数组。StringBuffer 默认初始空间是16。对于 StringBuffer 的扩容,从下面的这张图上面可以看出,是在旧的数组的2倍上面,再加2进行扩容。
下面我们在来看下 StringBuffer 的操作函数append,append 方法是由 synchronized 修饰的,是线程安全的。
StringBuilder 源码
通过和 StringBuffer 的源码比较,我们发现,底层也是char数组,初始空间也是16。StringBuilder 和 StringBuffer 都是从 AbstractStringBuilder 继承来的,所以对于其初始空间和扩容都是相同的。
public final class StringBuilder
extends AbstractStringBuilder {
// char数组保存字符
char[] value;
public StringBuilder() {
// 默认初始化容量为16
super(16);
}
}
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对于 StringBuilder 和 StringBuffer 的区别可以从下面的这张图片上看出,对于append()方法,缺少了synchronized 修饰,这使得 StringBuilder 不是一个线程安全。
总结
String 长度大小不可变 StringBuffer 和 StringBuilder 长度可变 StringBuffer 线程安全 StringBuilder 线程不安全 因此: String:适用于少量的字符串操作的情况 StringBuilder:适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况 StringBuffer:适用多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况