面试题：String，StringBuilder，StringBuffer三者的区别

摘要：总结Java中的String，StringBuilder，StringBuffer三者的区别和联系，介绍后两者的扩容机制。

  Java中的String，StringBuilder，StringBuffer这三个类之间的区别主要集中在两个方面，即运行速度和线程安全这两方面。

  String：字符串常量，这就导致每次对String的操作都会创建新的String对象，不仅效率低，而且浪费有限的内存空间；故适用于少量的字符串操作的场景。

  StringBuilder：线程不安全，适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况。

  StringBuffer：线程安全，适用于多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况。

  一般情况下，操作执行速度从快到慢依次是：StringBuilder > StringBuffer > String。这种比较是相对的，不是绝对的。String最慢的原因：String为字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量，即String对象一旦创建之后该对象是不可更改的，进行值操作的时候，是需要重新创建String对象的，但后两者的对象是变量，是可以更改的。

  StringBuilder 和 StringBuffer 扩容机制：需要的最小容量（已经存储的数据长度+准备存储的数据的长度）是否大于底层char数组的长度，如果大于就按照原来长度*2+2扩容。

  为什么扩容时要+2？请注意入参capacity的数据类型是int，故传入参数可以是0，在参数是0的情况下，0<<1运算结果也是0，导致以0初始化数组的时候必然会报错，所以从设计的安全性视角考虑，防止出现报错，选择了+2。

    /**
     * Constructs a string builder with no characters in it and an
     * initial capacity specified by the {@code capacity} argument.
     *
     * @param      capacity  the initial capacity.
     * @throws     NegativeArraySizeException  if the {@code capacity}
     *               argument is less than {@code 0}.
     */
    public StringBuilder(int capacity) {
        super(capacity);
    }

  初始化StringBuilder的容量。构造器StringBuilder() 会创建一个默认大小（通常是16）的字符数组。在使用中，如果需要扩容，就需要重新分配内存，创建一个更大的char数组，并将原先的数组复制过来，再丢弃旧的数组。在大多数情况下，可以在创建 StringBuilder 的时候指定大小，从而避免在容量不够的时候自动扩容，以提高性能。

  示例：StringBuilder sb = new StringBuilder(700)。

  作为程序员，要有“刨根问底”的精神。知其然，更要知其所以然。这篇文章希望能抽丝剥茧，还原背后的原理。