JAVA中用于处理字符串的“三兄弟”

JAVA中用于处理字符串常用的有三个类：java.lang.String、java.lang.StringBuffer、java.lang.StringBuilder，这三者的共同之处都是final类，不允许被继承，这主要是从性能和安全性上考虑的，因为这几个类都是经常被使用着的，且考虑到防止其中的参数被修改影响到其它的应用。StringBuffer与StringBuilder两个基本上差不多，只是StringBuffer是线程安全，可以不需要额外的同步用于多线程中；StringBuilder是非同步，运行于多线程中就需要使用着单独同步处理，但是速度就比StringBuffer快多了；二者之间的共同点都可以通过append、insert进行字符串的操作。

String实现了三个接口：Serializable、Comparable<String>、CharSequence，而StringBuffer及StringBuilder只实现了两个接口Serializable、CharSequence，相比之下String的实例可以通过compareTo方法进行比较，而其它两个就不可以。

以下是JDK中对String、StringBuffer、StringBuilder的详细介绍：

String：

String 类代表字符串。Java 程序中的所有字符串字面值（如 "abc" ）都作为此类的实例实现。

字符串是常量；它们的值在创建之后不能更改。字符串缓冲区支持可变的字符串。因为 String 对象是不可变的，所以可以共享。例如：

String str = "abc";

等效于：

char data[] = {'a', 'b', 'c'};

String str = new String(data);

下面给出了一些如何使用字符串的更多示例：

System.out.println("abc");

String cde = "cde";

System.out.println("abc" + cde);

String c = "abc".substring(2,3);

String d = cde.substring(1, 2);

String 类包括的方法可用于检查序列的单个字符、比较字符串、搜索字符串、提取子字符串、创建字符串副本并将所有字符全部转换为大写或小写。大小写映射基于 Character 类指定的 Unicode 标准版。

Java 语言提供对字符串串联符号（"+"）以及将其他对象转换为字符串的特殊支持。字符串串联是通过  StringBuilder（或 StringBuffer）类及其 append 方法实现的。字符串转换是通过 toString 方法实现的，该方法由 Object 类定义，并可被 Java 中的所有类继承。有关字符串串联和转换的更多信息，请参阅 Gosling、Joy 和 Steele 合著的 The Java Language Specification。

除非另行说明，否则将 null 参数传递给此类中的构造方法或方法将抛出 NullPointerException。

String 表示一个 UTF-16 格式的字符串，其中的增补字符 由代理项对 表示（有关详细信息，请参阅 Character 类中的 Unicode 字符表示形式）。索引值是指 char 代码单元，因此增补字符在 String 中占用两个位置。

String 类提供处理 Unicode 代码点（即字符）和 Unicode 代码单元（即 char 值）的方法。

StringBuffer：

线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。虽然在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。

StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符添加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；而 insert 方法则在指定的点添加字符。

例如，如果 z 引用一个当前内容是“start”的字符串缓冲区对象，则此方法调用 z.append("le") 会使字符串缓冲区包含“startle”，而 z.insert(4, "le") 将更改字符串缓冲区，使之包含“starlet”。

通常，如果 sb 引用 StringBuilder 的一个实例，则 sb.append(x) 和 sb.insert(sb.length(), x) 具有相同的效果。

只要发生有关源序列（如在源序列中添加或插入）的操作，该类就只在执行此操作的字符串缓冲区上而不是在源上实现同步。

每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出，则此容量自动增大。从 JDK 5 开始，为该类补充了一个单个线程使用的等价类，即 StringBuilder。与该类相比，通常应该优先使用  StringBuilder 类，因为它支持所有相同的操作，但由于它不执行同步，所以速度更快。

StringBuilder：

一个可变的字符序列。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候（这种情况很普遍）。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快。