Java 面试题：String、StringBuffer、StringBuilder 有什么区别？

在Java编程中，字符串处理是一个常见的话题。在Java中，主要有三种用于处理字符串的类：String、StringBuffer和StringBuilder。这三者虽然都有字符串的相关功能，但它们在实现机制和使用场景上有明显的区别。下面就分别对这三种字符串类型进行详细的介绍，并通过代码示例来更直观地理解它们之间的差异。

一、String 类

String 类是Java中用来表示字符串的不可变（immutable）对象。一旦创建，String 对象的内容就不能被修改。当对 String 进行任何修改操作时，实际上会生成一个新的 String 对象。例如：

public class StringExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello";
        str += " World"; // 创建了一个新的String对象
        System.out.println(str); // 输出: Hello World
    }
}

在上面的代码中，str 变量最初指向 "Hello" 字符串，然后通过拼接创建了一个新的字符串 "Hello World"。原来的 "Hello" 字符串对象并没有被改变。

二、StringBuffer 类

StringBuffer 是可变（mutable）的字符串类，适用于需要频繁对字符串进行修改的场景。由于 StringBuffer 是线程安全的（即具有同步机制），保证了在多线程环境下的安全性。示例代码如下：

public class StringBufferExample {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
        sb.append(" World"); // 在原StringBuffer对象上直接修改
        System.out.println(sb.toString()); // 输出: Hello World
    }
}

在这个例子中，StringBuffer 允许我们直接在原对象上进行修改，而不像 String 一样生成新的对象。这使得 StringBuffer 在频繁的字符串操作时效率更高。

三、StringBuilder 类

StringBuilder 也是一个可变字符串类，但与 StringBuffer 不同的是，StringBuilder 是非线程安全的。因此，它在单线程环境中会比 StringBuffer 更快。示例代码如下：

public class StringBuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
        sb.append(" World"); // 与StringBuffer类似
        System.out.println(sb.toString()); // 输出: Hello World
    }
}

总结对比

1. 不可变与可变：
2. String 是不可变的，任何对 String 的修改都会生成一个新的对象。

3. StringBuffer 和 StringBuilder 是可变的，对对象的修改不会生成新对象。

4. 线程安全：

5. StringBuffer 是线程安全的，但由于线程同步机制的开销，其性能相对较低。

6. StringBuilder 是非线程安全的，适合在单线程环境下使用，性能更优。

7. 性能：

8. 在字符串频繁修改的情况下，StringBuffer 和 StringBuilder 的性能优于 String。

9. 如果没有线程安全的需求，推荐优先选择 StringBuilder。

10. 使用场景：

11. String 适合在字符串不需要频繁修改的情况下使用。
12. StringBuffer 适合在需要线程安全的字符串操作时使用。
13. StringBuilder 适合在单线程中对字符串进行大量修改的情况。

综上所述，理解这三者的区别对于开发高效的Java应用程序至关重要。在选择合适的字符串处理类时，应考虑到具体的应用场景和需求。