深入理解String、StringBuffer、StringBuilder
String
概述：
String类是final类，也即意味着String类不能被继承，并且它的成员方法都默认为final方法。在Java中，被final修饰的类是不允许被继承的，并且该类中的成员方法都默认为final方法
常见代码：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "hello world";
String str2 = new String("hello world");
String str3 = "hello world";
String str4 = new String("hello world");
System.out.println(str1==str2);
System.out.println(str1==str3);
System.out.println(str2==str4);
}
}
在上述代码中，String str1 = "hello world";和String str3 = "hello world"; 都在编译期间生成了 字面常量和符号引用，运行期间字面常量"hello world"被存储在运行时常量池（当然只保存了一份）。通过这种方式来将String对象跟引用绑定的话，JVM执行引擎会先在运行时常量池查找是否存在相同的字面常量，如果存在，则直接将引用指向已经存在的字面常量；否则在运行时常量池开辟一个空间来存储该字面常量，并将引用指向该字面常量。
通过new关键字来生成对象是在堆区进行的，而在堆区进行对象生成的过程是不会去检测该对象是否已经存在的。因此通过new来创建对象，创建出的一定是不同的对象，即使字符串的内容是相同的。
面试常问
public static void main (String[] args){
String a = "Hello";
String b = "World";
String c = a + b;
}
这个可以用javap -c命令反编译生成的class文件进行验证。
发现String c是new出一个StringBuilder对象，然后进行append操作，最后通过toString方法返回String对象。因此效率低
public static void main (String[] args){
String a = "Hello";
String b = "World";
String c = "Hello" + "World";
}
这个可以用javap -c命令反编译生成的class文件进行验证。
发现String c直接等于"HelloWorld"，编译期间会优化。面试中，很多面试官会觉得创造了3个对象，其实java编译优化，只创建一个对象
StringBuffer、StringBuilder
StringBuffer和StringBuilder类都继承了抽象类AbstractStringBuilder类；StringBuffer的方法上都加了synchronized关键字。因此，StringBuffer是线程安全的，效率慢。StringBuilder没有加synchronized关键字，因此，StringBuilder是线程不安全的，效率快
初始化
public StringBuffer() {
super(16);
}
public StringBuffer(String str) {
super(str.length() + 16);
append(str);
}
AbstractStringBuilder(int capacity) {
value = new char[capacity];
}
底层存储数据的Char[]数组，初始化时，该数组的长度是16。如果构造函数有新传入字符转str，则16基础上加str.length.
扩容
public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null) str = "null";
int len = str.length();
//检查char[]数组是否需要扩容，扩容，并将原来的数据copy进去新扩容的数组中
ensureCapacityInternal(count + len);
//将新添加的数据添加到StringBuilder中的char[]数组中，实现字符串的添加
str.getChars(0, len, value, count);
count += len;
return this;
}
/**
*元数组char[]的扩容过程
*/
void expandCapacity(int minimumCapacity) {
int newCapacity = value.length * 2 + 2;
if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
newCapacity = minimumCapacity;
if (newCapacity < 0) {
if (minimumCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
}
value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}
/**
*扩容实现
*/
public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
char[] copy = new char[newLength];
System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
Math.min(original.length, newLength));
return copy;
}
总结
String 类不可变，内部维护的char[] 数组长度不可变，为final修饰，String类也是final修饰，不存在扩容。字符串拼接，截取，都会生成一个新的对象。频繁操作字符串效率低下，因为每次都会生成新的对象。StringBuilder 类内部维护可变长度char[] ， 初始化数组容量为16，存在扩容， 其append拼接字符串方法内部调用System的native方法，进行数组的拷贝，不会重新生成新的StringBuilder对象。非线程安全的字符串操作类， 其每次调用 toString方法而重新生成的String对象，不会共享StringBuilder对象内部的char[]，会进行一次char[]的copy操作。StringBuffer 类内部维护可变长度char[]， 基本上与StringBuilder一致，但其为线程安全的字符串操作类，大部分方法都采用了Synchronized关键字修改，以此来实现在多线程下的操作字符串的安全性。其toString方法而重新生成的String对象，会共享StringBuffer对象中的toStringCache属性（char[]），但是每次的StringBuffer对象修改，都会置null该属性值。
