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StringBuffer和StringBuilder

news 2025/9/28 5:36:09

在 Java 中，StringBuffer和StringBuilder都是用于处理可变字符串的类，它们都继承自AbstractStringBuilder，提供了类似的 API（如append()、insert()、delete()等）来修改字符串内容。但两者在线程安全性和性能上有显著区别。

一、核心区别

特性	`StringBuffer`	`StringBuilder`
线程安全性	线程安全（同步方法）	非线程安全（无同步机制）
性能	较低（同步开销）	较高（无同步开销）
出现版本	Java 1.0	Java 5.0
适用场景	多线程环境	单线程环境

二、详细解析

1. 线程安全性

StringBuffer：所有修改方法（如append()、insert()）都被 synchronized修饰，确保多线程环境下操作的原子性，因此是线程安全的。
源码示例（StringBuffer的append方法）：
```
@Override
public synchronized StringBuffer append(String str) {toStringCache = null;super.append(str);return this;
}
```
StringBuilder：方法没有 synchronized修饰，在多线程同时修改时可能出现数据不一致，因此是非线程安全的。
源码示例（StringBuilder的append方法）：
```
@Override
public StringBuilder append(String str) {super.append(str);return this;
}
```

2. 性能差异

StringBuilder性能更高：由于避免了 synchronized带来的锁竞争和上下文切换开销，在单线程环境下，StringBuilder的操作速度通常比StringBuffer快 10%-15%。
StringBuffer性能较低：同步机制保证了线程安全，但牺牲了部分性能。

3. 使用场景

优先使用StringBuilder：

单线程环境（如普通的方法内部处理字符串）。
对性能要求较高，且不存在多线程并发修改的场景。

示例：

// 单线程字符串拼接
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++) {sb.append(i); // 高效，无同步开销
}
String result = sb.toString();

使用StringBuffer：

多线程环境，且多个线程可能同时修改同一个字符串对象（如共享的全局变量）。

示例：

// 多线程共享的字符串缓冲区
public class SharedBuffer {private StringBuffer buffer = new StringBuffer();// 多线程可能同时调用此方法public void addMessage(String msg) {buffer.append(msg).append("\n"); // 同步方法，线程安全}
}

三、与`String`的对比

StringBuffer和StringBuilder的共同优势是可变，与String（不可变）相比：

String每次修改都会创建新对象，浪费内存和时间（如循环拼接字符串时）。
StringBuffer/StringBuilder直接在内部字符数组上修改，避免频繁创建对象，效率更高。
反例（低效的String拼接）：
```
String s = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {s += i; // 每次都会创建新String对象，性能差
}
```