JavaSE：StringBuilder和StringBuffer类

1、引言

在上一篇文章中，我们理解了字符串的常用方法，细心的同学大概已经发现，不管是将字符串中的字符转变为大写或小写，或是完成字符串的替换，又或是去除空白字符等等，只要涉及到字符串的修改，我们都是生成了一个新的字符串，而不是改变原有的字符串。

例如（toLowerCase方法的源码，返回新的字符串对象）：

这是因为String类的对象是不可以被修改的（字符串具有不可变性）。关于字符串为什么不可以被修改，答案就在下面的文章中~

2、字符串为什么具有不可变性

2.1 String类在源码中的设计

2.1.1 String类被final所修饰

为什么不可被修改呢？我们先来观察String类的源码：

我们可以看到String类被final所修饰，但是这并不是字符串不可变的原因，因为当类被final修饰时，只能说明这个类不能被继承，也就是说String类不可被继承，而不是不可变。

2.1.2 value被final所修饰

我们继续往下看，

我们又发现，value数组也被final修饰了，我们知道，String类的value数组才真正存储了字符串的内容，到这里，有的同学就开始激动了，就说："value数组被final修饰了，变成了常量，常量不可变，所以字符串就具有不可变性！！！"。

但事实并不是这样，因为数组是一个引用类型，当引用类型被final修饰，只能说明当前引用变量的指向不能改变，而并不是不能修改它所指向的内容，我们来观察以下代码：

我们发现，当数组被final修饰后，我们可以改变它的内容，但是不能改变它的指向，也就是说final修饰value数组并不是字符串不可变的原因。（很多同学都会在这里产生误解）

2.1.3 value数组被private修饰封装

其实这点才是字符串不可变的真正原因，value数组被封装在了String类当中，没有提供任何的get和set方法，无法获取到字符串，当然也不可能被修改。

2.2 总结

1.当一个类被final修饰，说明这个类不能被继承。也就是说，String类被final修饰不是字符串不可变的原因。

2.当一个引用类型被final所修饰，说明这个引用的指向不能改变，但是可以修改这个引用所指向的内容。也就是说，value被final修饰不是字符串不可变的原因。

3.value被private修饰，被封装起来才是字符串不可变的真正原因。

3、字符串的修改

3.1 使用"+"对字符串拼接

我们已经理解了字符串为什么不可变，也知道了字符串的修改实质上会再创建一个新对象，

因此，我们每使用一次"+"来完成字符串的拼接(以及对字符串进行修改)实质上就是创建了一个新的String类对象：

而每次都要创建新对象，会占用大量的内存空间，效率非常低下，所以我们不推荐这样来完成字符串的拼接，为了提高效率，我们使用StringBuilder和StringBuffer类来完成对字符串的修改。

3.2 StringBuilder和StringBuffer类

StringBuilder和StringBuffer的功能大部分是相同，我们这里就以StringBuilder来讲。

3.2.1 append方法完成拼接

我们可以通过append来完成字符串的拼接（拼接在尾部，相当于String的"+"）：

我们可以通过append来拼接多种类型，且返回值都是this（说明在原来的串上进行的修改，不会产生新的对象）：

拼接完成后，我们可以调用StringBuilder中重写的toString方法，使用String类型来接收生成的字符串：

这样，可以减少额外对象的生成，大大的提高了效率！

3.2.2 StringBuilder和StringBuffer中的字符串修改方法

我们发现，在这两大类中，提供了能够修改字符串的方法，很方便的供我们使用。

例如reverse方法：

我们可以很轻松的在原来的字符串上完成字符的逆置。

例如insert方法：

我们可以在指定下标处完成插入。

注：这些方法都是在原本的字符串上进行的修改，不会生成新的对象，效率很高。

4、String、StringBuilder、StringBuffer的区别

1.String的内容不可被修改，StringBuilder和StringBuffer的内容可以被修改。

2.StringBuilder和StringBuffer的功能大体相同。

3.StringBuffer采用同步处理，属于线程安全操作；而StringBuilder未采用同步处理，属于线程不安全操作。（学习中，后面再说~）