String、StringBuffer、StringBuilder 面试题总结

String、StringBuffer、StringBuilder 面试题总结

核心区别对比表

特性	String	StringBuffer	StringBuilder
可变性	❌ 不可变	✅ 可变	✅ 可变
线程安全	✅ 安全（不可变）	✅ 安全（synchronized）	❌ 不安全
性能	低（频繁创建新对象）	中（同步开销）	高（无同步开销）
JDK版本	1.0	1.0	1.5
继承关系	Object → String	Object → AbstractStringBuilder → StringBuffer	Object → AbstractStringBuilder → StringBuilder
使用场景	字符串常量、少量操作	多线程频繁修改	单线程高频修改
内存效率	低（产生中间对象）	高	高

声明与创建方式

String 创建方式

// 1. 字面量方式（推荐）
String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello"; // 指向同一个对象

// 2. 构造方法
String str3 = new String("Hello");
String str4 = new String(new char[]{'H','e','l','l','o'});
String str5 = new String("Hello".getBytes());

StringBuffer/StringBuilder 创建方式

// 1. 无参构造（默认容量16）
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();
StringBuilder sbd1 = new StringBuilder();

// 2. 指定初始容量
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(32);
StringBuilder sbd2 = new StringBuilder(32);
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// 3. 通过字符串初始化
StringBuffer sb3 = new StringBuffer("Hello");
StringBuilder sbd3 = new StringBuilder("Hello");

// 4. 通过CharSequence初始化
CharSequence seq = "Hello";
StringBuffer sb4 = new StringBuffer(seq);
StringBuilder sbd4 = new StringBuilder(seq);

常用库函数

String 常用方法

方法	说明	示例
length()	获取字符串长度	"Hello".length() → 5
charAt(int index)	获取指定位置字符	"Hello".charAt(1) → 'e'
substring(int begin)	截取子串	"Hello".substring(2) → "llo"
substring(int begin, int end)	截取子串	"Hello".substring(1,4) → "ell"
indexOf(String str)	查找子串位置	"Hello".indexOf("l") → 2
lastIndexOf(String str)	反向查找	"Hello".lastIndexOf("l") → 3
equals(Object obj)	内容比较	"Hello".equals("hello") → false
equalsIgnoreCase(String str)	忽略大小写比较	"Hello".equalsIgnoreCase("hello") → true
toUpperCase()	转大写	"Hello".toUpperCase() → "HELLO"
toLowerCase()	转小写	"Hello".toLowerCase() → "hello"
trim()	去除首尾空格	" Hello ".trim() → "Hello"
replace(char old, char new)	字符替换	"Hello".replace('l','L') → "HeLLo"
replace(String old, String new)	字符串替换	"Hello".replace("ll","LL") → "HeLLo"
split(String regex)	字符串分割	"a,b,c".split(",") → ["a","b","c"]
startsWith(String prefix)	判断前缀	"Hello".startsWith("He") → true
endsWith(String suffix)	判断后缀	"Hello".endsWith("lo") → true
contains(CharSequence s)	包含判断	"Hello".contains("ell") → true

StringBuffer/StringBuilder 常用方法

方法	说明	示例
append(Object obj)	追加内容	sb.append("World")
insert(int offset, Object obj)	插入内容	sb.insert(5, " ")
delete(int start, int end)	删除子串	sb.delete(5, 10)
deleteCharAt(int index)	删除字符	sb.deleteCharAt(5)
replace(int start, int end, String str)	替换子串	sb.replace(0, 5, "Hi")
reverse()	反转字符串	sb.reverse()
setCharAt(int index, char ch)	设置字符	sb.setCharAt(0, 'h')
length()	获取长度	sb.length()
capacity()	获取容量	sb.capacity()
charAt(int index)	获取字符	sb.charAt(0)
indexOf(String str)	查找子串	sb.indexOf("World")
substring(int start)	截取子串	sb.substring(5)
substring(int start, int end)	截取子串	sb.substring(0, 5)
toString()	转为String	sb.toString()

性能对比与选择策略

性能对比（10万次拼接）

• String: 约1200ms
• StringBuffer: 约90ms
• StringBuilder: 约60ms

选择策略

1. String: 字符串常量、配置文件读取、少量字符串操作
2. StringBuffer: 多线程环境下的日志记录、并发字符串处理
3. StringBuilder: 单线程下的JSON/XML构建、大量字符串拼接、CSV导出

注意事项

• String的不可变性使其线程安全，但频繁修改会带来性能问题
• StringBuffer的线程安全通过synchronized实现，有性能开销
• StringBuilder在单线程环境下性能最优，但多线程下需要手动同步
• 现代编译器会对字符串常量拼接进行优化，但动态拼接仍需手动使用StringBuilder