在 Java 中，當(dāng)使用 可變 字符串（可以修改的字符串）時，您可能需要在 StringBuilder 和 StringBuffer 之間進行選擇。雖然兩者都是允許修改其值的可變類，但它們在線程安全、性能和應(yīng)用程序方面存在顯著差異。在這里，我們將比較它們的特性并提供代碼示例來說明何時使用它們。

主要區(qū)別：StringBuilder 與 StringBuffer

讓我們更詳細地探索每個課程。

1. StringBuilder：單線程環(huán)境的高效選擇

• StringBuilder 是一個 可變類，這意味著它允許修改其內(nèi)容。

• 它是線程不安全，因此它非常適合單線程場景。

• 未同步：由于沒有同步開銷，StringBuilder 比 StringBuffer 更快。

• 多線程限制：在沒有額外安全措施的多線程環(huán)境中使用 StringBuilder 可能會導(dǎo)致競爭條件和其他并發(fā)問題。

示例：演示 StringBuilder 中的線程不安全性

在此示例中，我們使用兩個線程將字符附加到 StringBuilder 實例。然而，由于缺乏同步，我們遇到了競爭條件：

public class StringBuilderBasics {

    public void threadUnsafe() {
        // Common resource being shared
        StringBuilder builder = new StringBuilder();

        // Thread appending "A" 1000 times
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                builder.append("A");
            }
        });

        // Thread appending "B" 1000 times
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                builder.append("B");
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();

        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // Result: 1840 (unpredictable)
        System.out.println("Length: " + builder.toString().length());
    }

    public static void main(String[] args) {
        new StringBuilderBasics().threadUnsafe();
    }
}

說明：

• 由于線程不安全，StringBuilder 輸出的最終長度是不可預(yù)測的（例如，1840 而不是 2000）。

• 發(fā)生這種情況是因為兩個線程都嘗試同時追加字符，導(dǎo)致覆蓋或刪除操作。

要點：僅在單線程環(huán)境中或在外部處理線程安全時使用 StringBuilder。

2. StringBuffer：多線程環(huán)境的安全選擇

• StringBuffer 是可變的，允許修改其內(nèi)容。

• 它是同步，這使得它線程安全。

• 非常適合需要線程安全的多線程環(huán)境。

• 性能成本：同步會帶來開銷，因此 StringBuffer 比 StringBuilder 慢。

示例：StringBuffer 中的線程安全

這里是與上面相同的示例，但這次使用 StringBuffer：

public class StringBufferBasics {

    public void threadSafe() {
        // Common resource being shared
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();

        // Thread appending "A" 1000 times
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                buffer.append("A");
            }
        });

        // Thread appending "B" 1000 times
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                buffer.append("B");
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();

        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // Result: 2000
        System.out.println("Length: " + buffer.toString().length());
    }

    public static void main(String[] args) {
        new StringBufferBasics().threadSafe();
    }
}

說明：

• StringBuffer 確保兩個線程安全追加，達到預(yù)期長度 2000。

• 雖然最終字符串是線程安全的，但輸出可能是交錯（例如，“AAABBB...”混合在一起），因為線程執(zhí)行順序不確定.

要點：將 StringBuffer 用于數(shù)據(jù)一致性至關(guān)重要且需要同步的多線程應(yīng)用程序。

選擇正確的班級

要在 StringBuilder 和 StringBuffer 之間做出選擇，請考慮以下因素：

• 在單線程場景中使用 StringBuilder，其中性能至關(guān)重要且線程安全不成問題。

• 在多線程場景中使用 StringBuffer，其中您需要可變字符串操作并需要線程安全以避免競爭條件。

結(jié)論

這種比較應(yīng)該可以幫助您在 StringBuilder 和 StringBuffer 之間做出明智的選擇。了解可變性、性能和線程安全性之間的權(quán)衡可以在使用 Java 中的字符串時做出更好的決策。

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