Java面试之String、StringBuffer和StringBuilder的区别和原理

首先我们先来谈谈String:

String 对象一旦创建，其值是不能修改的，如果要修改，会重新开辟内存空间来存储修改之后的对象，即修改了 String 的引用。

因为 String 的底层是用数组来存值的，数组长度不可改变这一特性导致了上述问题。

‌如果我们在实际开发过程中需要对某个字符串进行频繁的修改，使用 String 就会造成内存空间的浪费，应该怎样解决这个问题呢？‌

答案就是可以使用 StringBuffer 来解决这个问题。

下面我们就来详细谈谈​StringBuffer：

‌​StringBuffer 和 String 类似，底层也是用一个数组来存储字符串的值，并且数组的默认长度为 16，即一个空的 StringBuffer 对象，数组长度为 16。实例化一个 StringBuffer 对象即创建了一个大小为 16 个字符的字符串缓冲区。

但是​当我们调用有参构造函数创建一个 StringBuffer 对象时，数组长度就不再是 16 了，而是根据当前对象的值来决定数组的长度，数组的长度为“当前对象的值的长度+16”。

所以一个 StringBuffer 创建完成之后，有 16 个字符的空间可以对其值进行修改。如果修改的值范围超出了 16 个字符，会先检查StringBuffer 对象的原 char 数组的容量能不能装下新的字符串，如果装不下则会对 char 数组进行扩容。

那StringBuffer是怎样进行扩容的呢？

扩容的逻辑就是创建一个新的 char 数组，将现有容量扩大一倍再加上2，如果还是不够大则直接等于需要的容量大小。扩容完成之后，将原数组的内容复制到新数组，最后将指针指向新的 char 数组。

接下来看StringBuffer的兄弟——StringBuilder

StringBuilder 和 StringBuffer 拥有同一个父类 AbstractStringBuilder，同时实现的接口也是完全一样，都实现了java.io.Serializable, CharSequence 两个接口。

那它俩有什么区别呢？

最大的区别在于 StringBuffer 对几乎所有的方法都实现了同步，线程比较安全，在多线程系统中可以保证数据同步；

而StringBuilder 没有实现同步，线程不安全，在多线程系统中不能使用 StringBuilder。

StringBuffer 和StringBuilder 的使用场景：

当需要考虑线程安全的场景下使用 StringBuffer，如果不需要考虑线程安全，追求效率的场景下可以使用 StringBuilder。

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