StringBuilder、StringBuffer、String类之间的关系
java中String、StringBuffer、StringBuilder是编程中经常使用的字符串类，在上一篇博文中我们已经熟悉String字符串的特性和使用，而StringBuffer、StringBuilder又是怎么样的字符串类呢？？他们之间的区别和关系又是什么呢？？这问题经常在面试中会问到，现在总结一下，看看他们的不同与相同。
1.可变与不可变
1）String类中使用字符数组保存字符串，如下就是，因为有“final”修饰符，所以可以知道string对象是不可变的。
private final char value[];
String的值是不可变的，这就导致每次对String的操作都会生成新的String对象，不仅效率低下，而且大量浪费有限的内存空间。
1 String a = "a"; //假设a指向地址0x0001
2 a = "b";//重新赋值后a指向地址0x0002，但0x0001地址中保存的"a"依旧存在，但已经不再是a所指向的,a 已经指向了其它地址。
因此String的操作都是改变赋值地址而不是改变值操作。
2）StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串，如下就是，可知这两种对象都是可变的。
char[] value;
StringBuffer是可变类，和线程安全的字符串操作类，任何对它指向的字符串的操作都不会产生新的对象。 每个StringBuffer对象都有一定的缓冲区容量，当字符串大小没有超过容量时，不会分配新的容量，当字符串大小超过容量时，会自动增加容量。
1 StringBuffer buf=new StringBuffer(); //分配长16字节的字符缓冲区
2 StringBuffer buf=new StringBuffer(512); //分配长512字节的字符缓冲区
3 StringBuffer buf=new StringBuffer("this is a test")//在缓冲区中存放了字符串，并在后面预留了16字节的空缓冲区。
StringBuffer和StringBuilder类功能基本相似，主要区别在于StringBuffer类的方法是多线程、安全的，而StringBuilder不是线程安全的，相比而言，StringBuilder类会略微快一点。对于经常要改变值的字符串应该使用StringBuffer和StringBuilder类。
2.是否多线程安全
String中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，显然线程安全。
AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。
StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。看如下源码：
1 public synchronized StringBuffer reverse() {
2 super.reverse();
3 return this;
4 }
5
6 public int indexOf(String str) {
7 return indexOf(str, 0); //存在 public synchronized int indexOf(String str, int fromIndex) 方法
8 }
StringBuilder并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。
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StringBuffer是线程安全的，这意味着它们已经同步方法来控制访问，以便只有一个线程可以在同一时间访问一个StringBuffer对象同步代码。因此，StringBuffer的对象通常在多线程环境中是安全的，使用多个线程可以试图同时访问相同StringBuffer对象。
StringBuilder类非常相似的StringBuffer，不同之处在于它的访问不同步的，因此，它不是线程安全的。由于不同步，StringBuilder的性能可以比StringBuffer更好。因此，如果在单线程环境中工作，使用StringBuilder，而不是StringBuffer可能会有更高的性能。这也类似其他情况，如StringBuilder的局部变量(即一个方法中的一个变量)，其中只有一个线程会访问一个StringBuilder对象。
3.StringBuffer和StringBuilder类的速度比较
一般情况下,速度从快到慢:StringBuilder>StringBuffer>String,这种比较是相对的，不是绝对的。（要考虑程序是单线程还是多线程）
接下来，我直接贴上测试过程和结果的代码，一目了然：
1 package com.hysum.test;
2
3 public class StringTest {
4 final static int time = 50000; //循环次数
5 /*
6 * String类测试方法
7 */
8 public void test(String s){
9 long begin = System.currentTimeMillis();//获取当前系统时间（毫秒数），开始
10 for(int i=0; i<time; i++){
11 s += "add";
12 }
13 long over = System.currentTimeMillis();//获取当前系统时间（毫秒数），结束
14 System.out.println("操作"+s.getClass().getName()+"类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
15 }
16 /*
17 * StringBuffer类测试方法
18 */
19 public void test(StringBuffer s){
20 long begin = System.currentTimeMillis();
21 for(int i=0; i<time; i++){
22 s.append("add");
23 }
24 long over = System.currentTimeMillis();
25 System.out.println("操作"+s.getClass().getCanonicalName()+"类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
26 }
27 /*
28 * StringBuilder类测试方法
29 */
30 public void test(StringBuilder s){
31 long begin = System.currentTimeMillis();
32 for(int i=0; i<time; i++){
33 s.append("add");
34 }
35 long over = System.currentTimeMillis();
36 System.out.println("操作"+s.getClass().getName()+"类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
37 }
38
39 /*对 String 直接进行字符串拼接的测试*/
40 public void test2(){//操作字符串对象引用相加类型使用的时间
41 String s2 = "abcd";
42 long begin = System.currentTimeMillis();
43 for(int i=0; i<time; i++){
44 String s = s2 + s2 +s2;
45 }
46 long over = System.currentTimeMillis();
47 System.out.println("操作字符串对象引用相加类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
48 }
49 public void test3(){//操作字符串相加使用的时间
50 long begin = System.currentTimeMillis();
51 for(int i=0; i<time; i++){
52 String s = "abcd" + "abcd" + "abcd";
53 }
54 long over = System.currentTimeMillis();
55 System.out.println("操作字符串相加使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
56 }
57 public static void main(String[] args) {
58 // TODO Auto-generated method stub
59 String s1 = "abcd";
60 StringBuffer st1 = new StringBuffer( "abcd");
61 StringBuilder st2 = new StringBuilder( "abcd");
62 StringTest tc = new StringTest();
63 tc.test(s1);
64 tc.test(st1);
65 tc.test(st2);
66 tc.test2();
67 tc.test3();
68 }
69
70 }
运行结果：
结果分析：
从上面的结果可以看出，不考虑多线程，采用String对象时，执行时间比其他两个都要高得多，而采用StringBuffer对象和采用StringBuilder对象的差别也比较明显；而以String类为例，操作字符串对象引用相加类型使用的时间比直接/操作字符串相加使用的时间也多得多。由此可见，如果我们的程序是在单线程下运行，或者是不必考虑到线程同步问题，我们应该优先使用StringBuilder类；如果要保证线程安全，自然是StringBuffer；能直接操作字符串不用字符串引用就直接操作字符串。
4、StringBuilder与StringBuffer共同点
StringBuilder与StringBuffer有公共父类AbstractStringBuilder(抽象类)。
StringBuilder、StringBuffer的方法都会调用AbstractStringBuilder中的公共方法，如super.append(...)。只是StringBuffer会在方法上加synchronized关键字，进行同步。
那么我们接来下看一下它们的主要方法吧~
| 方法 | 说明 |
| StringBuffer append(参数) | 追加内容到当前StringBuffer对象的末尾，类似于字符串的连接 |
| StringBuffer deleteCharAt(int index) | 删除指定位置的字符，然后将剩余的内容形成新的字符串 |
| StringBuffer insert(位置, 参数) | 在StringBuffer对象中插入内容，然后形成新的字符串 |
| StringBuffer reverse() | 将StringBuffer对象中的内容反转，然后形成新的字符串 |
| void setCharAt(int index, char ch) | 修改对象中索引值为index位置的字符为新的字符ch |
| void trimToSize() | 将StringBuffer对象的中存储空间缩小到和字符串长度一样的长度，减少空间的浪费，和String的trim()是一样的作用 |
| StringBuffer delete(int start, int end) | 删除指定区域的字符串 |
| StringBuffer replace(int start, int end, String s) | 用新的字符串替换指定区域的字符串 |
| void setlength（int n） | 设置字符串缓冲区大小 |
| int capacity() | 获取字符串的容量 |
| void ensureCapacity(int n) | 确保容量至少等于指定的最小值。如果当前容量小于该参数，然后分配一个新的内部数组容量更大。新的容量是较大的. |
| getChars(int start,int end,char chars[],int charStart); | 将字符串的子字符串复制给数组 |
以下是各个方法的代码示例：
1 public static void main(String[] args) {
2 // TODO Auto-generated method stub
3 StringBuilder str=new StringBuilder("学习 java 编程");
4
5 //增加字符串内容的方法
6 //append(参数)，追加内容到当前对象的末尾
7 str.append("学习使我快乐");
8 System.out.println("追加内容到当前对象的末尾："+str);
9 // insert(位置, 参数)，在对象中插入内容
10 str.insert(10,',');
11 System.out.println("在对象中插入内容："+str);
12
13 //操作字符串内容的方法
14 //delete(int start, int end)，删除指定区域的字符串
15 str.delete(11, 17);
16 System.out.println("删除指定区域的字符串："+str);
17 //deleteCharAt(int index)，删除指定位置的字符
18 str.deleteCharAt(10);
19 System.out.println("删除指定位置的字符："+str);
20 //setCharAt(int index, char newChar)，修改对象中索引值为index位置的字符为新的字符ch
21 str.setCharAt(3, 'J');
22 System.out.println("修改对象中索引值为index位置的字符为新的字符ch："+str);
23 //replace(int start, int end, String s)， 用新的字符串替换指定区域的字符串
24 str.replace(4, 7, "AVA");
25 System.out.println("用新的字符串替换指定区域的字符串:"+str);
26 // reverse()内容反转
27 str.reverse();
28 System.out.println("内容反转："+str);
29 //将字符串的子字符串复制给数组。
30 char[] ch = new char[5];
31 str.getChars(0, 4, ch, 0);
32 System.out.println("将字符串的子字符串复制给数组:"+Arrays.toString(ch));
33
34
35
36
37 StringBuilder str2=new StringBuilder(30);//创建一个长度为30的字符串
38 str2.append("JAVA");
39 System.out.println("字符串长度为："+str2.length());//length()，获取字符串长度
40 System.out.println("字符串容量为："+str2.capacity());//capacity()，获取字符串的容量
41 //有关字符串空间的方法
42 //setLength(int newSize)，设置字符串缓冲区大小
43 str2.setLength(20);
44 System.out.println("字符串长度为："+str2.length());
45 System.out.println("字符串容量为："+str2.capacity());
46 //ensureCapacity(int n)，重新设置字符串容量的大小
47 str2.ensureCapacity(20);
48 System.out.println("字符串长度为："+str2.length());
49 System.out.println("字符串容量为："+str2.capacity());
50 str2.ensureCapacity(35);
51 System.out.println("字符串长度为："+str2.length());
52 System.out.println("字符串容量为："+str2.capacity());
53 //trimToSize()，存储空间缩小到和字符串长度一样的长度
54 str2.trimToSize();
55 System.out.println("字符串长度为："+str2.length());
56 System.out.println("字符串容量为："+str2.capacity());
57
58
59 }
60
61 }
运行结果：
结果分析：
1、在使用有范围的参数方法时，要注意范围包括开头不包括结尾！
2、insert方法的位置是你要插入的位置，不是插入前一个位置！
3、getChars方法中注意字符数组的长度一定要大于等于begin到end之间字符的长度！
4、length是字符串内容的长度，而capacity是字符串容量（包括缓存区）的长度！
5、ensureCapacity方法是确保容量至少等于指定的最小值。如果当前容量小于该参数，然后分配一个新的内部数组容量更大（不是你指定的值，系统自动分配一个空间）。如果当前容量不小于该参数，则容量不变。
6、trimToSize()，存储空间缩小到和字符串长度一样的长度。避免空间的浪费！
总结
（1）.如果要操作少量的数据用 = String
（2）.单线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuilder
（3）.多线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuffer