String、StringBuiler、StringBuffer，誰(shuí)性能最高？

一、前言

剛開(kāi)始學(xué)習(xí)Java時(shí)，作為只會(huì)C語(yǔ)言的小白，就為其中的字符串操作而感到震撼。

相比之下，C語(yǔ)言在字節(jié)數(shù)組中保存一個(gè)結(jié)尾的\0去表示字符串，想實(shí)現(xiàn)字符串拼接，還需要調(diào)用strcpy庫(kù)函數(shù)或者自己手動(dòng)去復(fù)制數(shù)組，非常麻煩，更別提其他復(fù)雜操作。

而Java通過(guò)String類讓字符串操作變得十分簡(jiǎn)單和方便。除此之外，還有stringbuilder等這些類的輔助，那么本文就從String，StringBuiler和StringBuffer的區(qū)別開(kāi)始，去探討Java中的字符串操作。

二、String，StringBuiler和StringBuffer

2.1 String類

Java 提供了 String 類來(lái)創(chuàng)建和操作字符串。關(guān)注公眾號(hào)Java技術(shù)棧回復(fù)面試獲取系列面試題。

在源碼中可以看到，String類內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)也是一個(gè)字節(jié)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組是final類型的，因此String是不可變的對(duì)象，每次在對(duì)String類進(jìn)行改變的時(shí)候都會(huì)生成一個(gè)新的string對(duì)象，然后將指針指向新的string對(duì)象。

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2.2 StringBuiler 類

和 String 類不同的是，StringBuilder 類的對(duì)象能夠被多次的修改，并且不產(chǎn)生新的對(duì)象。

這個(gè)特性的意義在于，如果我們進(jìn)行大量的字符串操作，使用String類就會(huì)產(chǎn)生很大的性能消耗，而StringBuilder就可以避免這個(gè)問(wèn)題。

2.3 StringBuffer 類

StringBuffer 和StringBuiler之間的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是線程安全的。

由于 StringBuilder 相較于 StringBuffer 有速度優(yōu)勢(shì)，所以多數(shù)情況下建議使用 StringBuilder 類。然而在應(yīng)用程序要求線程安全的情況下，則必須使用 StringBuffer 類。

2.4 String，StringBuiler和StringBuffer的比較（對(duì)比C/C++）

三、各種字符串操作的效率測(cè)試

3.1 測(cè)試代碼

@Test
public?void?test()?{
????int?count?=?100000;

????long?startTime?=?System.currentTimeMillis();
????String?str?=?"";
????for(int?i?=?0;?i????????str?+=?i;
????}
????System.out.println("執(zhí)行"+count+"次??String?耗時(shí):"+?getRunTime(startTime));

????startTime?=?System.currentTimeMillis();
????StringBuilder?stringBuilder?=?new?StringBuilder("");
????for?(int?i?=?0;?i?????????stringBuilder.append(i);
????}
????System.out.println("執(zhí)行"+count+"次??StringBuilder?耗時(shí):"+?getRunTime(startTime));

????startTime?=?System.currentTimeMillis();
????StringBuffer?stringBuffer?=?new?StringBuffer("");
????for?(int?i?=?0;?i?????????stringBuffer.append(i);
????}
????System.out.println("執(zhí)行"+count+"次??StringBuffer?耗時(shí):"+?getRunTime(startTime));

}

3.2 測(cè)試結(jié)果

執(zhí)行100000次??String?耗時(shí):32s
執(zhí)行100000次??StringBuilder?耗時(shí):2ms
執(zhí)行100000次??StringBuffer?耗時(shí):4ms

3.3 小結(jié)

可以看到String類的性能遠(yuǎn)低于StringBuiler和StringBuffer，而StringBuiler在本次測(cè)試中比Stringbuffer提高了50%的性能

四、Java字符串和正則表達(dá)式

4.1 測(cè)試代碼

@Test
public?void?test0(){
????//郵政編碼
????String?postCode?=?"[1-9]\\d{5}";
????//區(qū)號(hào)-座機(jī)號(hào)碼
????String?areaCode?=?"\\d{3}-\\d{8}|\\d{4}-\\d{7}";
????//手機(jī)號(hào)碼
????String?phone?=?"(?:13\\d|15\\d|18\\d)\\d{5}(\\d{3}|\\*{3})";

????String?text?=?"郵政編碼：440834"+
??????????????????"區(qū)號(hào)-座機(jī)號(hào)碼:?020-12345678"+
??????????????????"手機(jī)號(hào)：13536373839"+
??????????????????"郵政編碼：440833"+
??????????????????"區(qū)號(hào)-座機(jī)號(hào)碼:?010-12345678"+
??????????????????"手機(jī)號(hào)：13536373739";

????Pattern?p?=?Pattern.compile(postCode);
????Matcher?m?=?p.matcher(text);
????System.out.println("文本中包含郵政編碼：");
????while?(m.find()){
????????System.out.println(m.group());
????}

????p?=?Pattern.compile(areaCode);
????m=?p.matcher(text);
????System.out.println("文本中包含區(qū)號(hào)-座機(jī)號(hào)碼：");
????while?(m.find()){
????????System.out.println(m.group());
????}

????p?=?Pattern.compile(phone);
????m=?p.matcher(text);
????System.out.println("文本中包含手機(jī)號(hào)：");
????while?(m.find()){
????????System.out.println(m.group());
????}
}

4.2 測(cè)試結(jié)果

文本中包含郵政編碼：
440834
123456
135363
440833
123456
135363
文本中包含區(qū)號(hào)-座機(jī)號(hào)碼：
020-12345678
010-12345678
文本中包含手機(jī)號(hào)：
13536373839
13536373739

五、總結(jié)

經(jīng)過(guò)測(cè)試和比較，可以看到Java中同為字符串操作，但由于背后實(shí)現(xiàn)的原理不同，形成的性能差異也是十分巨大，相比之下，C/C++中的字符串操作性能更高。

String類的性能遠(yuǎn)低于StringBuiler和StringBuffer，而StringBuiler比Stringbuffer的性能稍微高一點(diǎn)。對(duì)性能的探究，最終還是要回到使用場(chǎng)景。

可以總結(jié)得出，如果不涉及字符串操作，那么String類是首選，如果涉及的字符串操作沒(méi)有線程安全問(wèn)題，那么使用StringBuilder，如果涉及的字符串操作存在線程安全問(wèn)題，那么使用StringBuffer