StringBuilder、StringBuffer、String

String解析文章

我们来介绍字符串的另外一个类：

StringBuilder

，我们将会了解到

StringBuilder

与

String

的差异，

StringBuilder

的使用场景，也会介绍与

StringBuilder

类对应的

StringBuffer

类，

StringBuilder

的使用方法以及其常用方法是本小节的重点学习内容。

1. StringBuilder 概述

1.1 什么是 StringBuilder

与

String

相似，

StringBuilder

也是一个与字符串相关的类，Java 官方文档给

StringBuilder

的定义是：可变的字符序列。

1.2 为什么需要 StringBuilder

在 Java 字符串的学习中，我们知道了字符串具有不可变性，当频繁操作字符串时候，会在常量池中产生很多无用的数据。

而

StringBuilder

与

String

不同，它具有可变性。相较 String 类不会产生大量无用数据，性能上会大大提高。

因此对于需要频繁操作字符串的场景，建议使用

Stringbuilder

类来代替

String

类。

2. StringBuffer 概述

2.1 定义

了解了

StringBuilder

类，

StringBuffer

也是不得不提的一个类，Java 官方文档给出的定义是：线程安全的可变字符序列。

2.2 与前者的区别

StringBuffer

是

StringBuilder

的前身，在早期的

Java

版本中应用非常广泛，它是

StringBuilder

的线程安全版本（线程我们将在后面的小节中介绍），但实现线程安全的代价是执行效率的下降。

你可以对比

StringBuilder

和

StringBuffer

的接口文档，它们的接口基本上完全一致。为了提升我们代码的执行效率，在如今的实际开发中

StringBuffer

并不常用。因此本小节的重点在

StringBuilder

的学习。

3. StringBuilder 的常用方法

3.1 构造方法

StringBuilder

类提供了如下 4 个构造方法：

StringBuilder() 构造一个空字符串生成器，初始容量为 16 个字符；
StringBuilder(int catpacity) 构造一个空字符串生成器，初始容量由参数 capacity 指定；
StringBuilder(CharSequence seq) 构造一个字符串生成器，该生成器包含与指定的 CharSequence 相同的字符；
StringBuilder(String str) 构造初始化为指定字符串内容的字符串生成器。

其中第 4 个构造方法最为常用，我们可以使用

StringBuilder

这样初始化一个内容为

hello

的字符串：

3.2 成员方法

StringBuilder

类下面也提供了很多与

String

类相似的成员方法，以方便我们对字符串进行操作。下面我们将举例介绍一些常用的成员方法。

3.2.1 字符串连接

可以使用

StringBuilder

的

StringBuilder append(String str)

方法来实现字符串的连接操作。

我们知道，

String

的连接操作是通过

操作符完成连接的：

String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
String str3 = str1 + " " + str2;

如下是通过

StringBuilder

实现的字符串连接示例：

public class ConnectString1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化一个内容为 Hello 的字符串生成器
        StringBuilder str = new StringBuilder("Hello");
        // 调用append()方法进行字符串的连接
        str.append(" ");
        str.append("World");
       	System.out.println(str);
    }
}

运行结果：

Hello World

由于

append()

方法返回的是一个

StringBuilder

类型，我们可以实现链式调用。例如，上述连续两个

append()

方法的调用语句，可以简化为一行语句：

如果你使用 IDE 编写如上连接字符串的代码，可能会有下面这样的提示（IntelliJ idea 的代码截图）：

StringBuilder、StringBuffer、String详解StringBuilder、StringBuffer、String

提示内容说可以将

StringBuilder

类型可以替换为

String

类型，也就是说可以将上边地代码改为：

这样写并不会导致执行效率的下降，这是因为 Java 编译器在编译和运行期间会自动将字符串连接操作转换为

StringBuilder

操作或者数组复制，间接地优化了由于

String

的不可变性引发的性能问题。

值得注意的是，

append()

的重载方法有很多，可以实现各种类型的连接操作。例如我们可以连接

char

类型以及

float

类型，实例如下：

public class ConnectString2 {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder str = new StringBuilder("小明的身高为");
        str.append('：').append(172.5f);
        System.out.println(str);
    }
}

运行结果：

上面代码里连续的两个

append()

方法分别调用的是重载方法

StringBuilder append(char c)

和

StringBuilder append(float f)

。

3.2.2 获取容量

可以使用

int capacity()

方法来获取当前容量，容量指定是可以存储的字符数（包含已写入字符），超过此数将进行自动分配。注意，

容量与长度（length）不同

，长度指的是已经写入字符的长度。

例如，构造方法

StringBuilder()

构造一个空字符串生成器，初始容量为 16 个字符。我们可以获取并打印它的容量，实例如下：

public class GetCapacity {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用StringBuilder的无参构造方法，生成一个str对象
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        System.out.println("str的初始容量为：" + str.capacity());
        // 循环执行连接操作
        for (int i = 0; i < 16; i ++) {
            str.append(i);
        }
        System.out.println("连接操作后，str的容量为" + str.capacity());
    }
}

运行结果：

str的初始容量为：16
连接操作后，str的容量为34

3.2.3 字符串替换

可以使用

StringBuilder replace(int start, int end, String str)

方法，来用指定字符串替换从索引位置

start

开始到

end

索引位置结束（不包含

end

）的子串。实例如下：

public class StringReplace {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化一个内容为 Hello 的字符串生成器
        StringBuilder str = new StringBuilder("Hello World!");
        // 调用字符串替换方法，将 World 替换为 Java
        str.replace(6, 11, "Java");
        // 打印替换后的字符串
        System.out.println(str);
    }
}

运行结果：

也可使用

StringBuilder delete(int start, int end)

方法，先来删除索引位置

start

开始到

end

索引位置（不包含

end

）的子串，再使用

StringBuilder insert(int offset, String str)

方法，将字符串插入到序列的

offset

索引位置。同样可以实现字符串的替换，例如：

StringBuilder str = new StringBuilder("Hello World!");
str.delete(6, 11);
str.insert(6, "Java");

3.2.4 字符串截取

可以使用

StringBuilder substring(int start)

方法来进行字符串截取，例如，我们想截取字符串的后三个字符，实例如下：

public class StringSub {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder str = new StringBuilder("你好，欢迎来到慕课网");
        String substring = str.substring(7);
        System.out.println("str截取后子串为：" + substring);
    }
}

运行结果：

str截取后子串为：慕课网

如果我们想截取示例中的” 欢迎 “二字，可以使用重载方法

StringBuilder substring(int start, int end)

进行截取：

3.2.5 字符串反转

可以使用

StringBuildr reverse()

方法，对字符串进行反转操作，例如：

public class StringReverse {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder str = new StringBuilder("Hello Java");
        System.out.println("str经过反转操作后为：" + str.reverse());
    }
}

运行结果：

str经过反转操作后为：avaJ olleH

4. 小结

本小节我们介绍了 Java 的

StringBuilder

类，它具有可变性，对于频繁操作字符串的场景，使用它来代替

String

类可以提高程序的执行效率；也知道了

StringBuffer

是

StringBuilder

的线程安全版本，官方更推荐使用

StringBuilder

；最后我们介绍了

StringBuilder

的常用构造方法和成员方法。

StringBuilder、StringBuffer、String详解StringBuilder、StringBuffer、String

StringBuilder、StringBuffer、String

1. StringBuilder 概述

1.1 什么是 StringBuilder

1.2 为什么需要 StringBuilder

2. StringBuffer 概述

2.1 定义

2.2 与前者的区别

3. StringBuilder 的常用方法

3.1 构造方法

3.2 成员方法

3.2.1 字符串连接

3.2.2 获取容量

3.2.3 字符串替换

3.2.4 字符串截取

3.2.5 字符串反转

4. 小结

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