Jave String StringBuffer StringBuilder杂想

         记得大学毕业那会，笔试时有这道题，转眼多年过去，不曾在写java， 有点遗憾，现在一点一点的补起来，贵在坚持！

程序性能，除去框架等方面影响等其他影响，剩下就是我们代码写的不聪明，或者说我们没有尽职尽责每一个行代码的深层理解，如上使用，估计大家回使用，但是有没有彻底的深究或者准确使用，如下是自己汇总，便于记录，也便于查看：

        首先，查看源码可知，String 声明为： Public final     连接文章详细介绍fianl原理，http://www.importnew.com/7553.html；类似final类还有Interger及其他包装类， 此时不能被继承。同时一旦声明该对象，则不能进行修改，如果修改，则会在内存中重新申请内存来保存新的值，可见如果复杂的字符操作，性能会有差。

        为什么设计成为final， Java运行时保存了一个字符串池(String pool)，这使得String成为了一个特别的类。这样带来的好处如下：

        只有当字符串是不可变的，字符串池才有可能实现。字符串池的实现可以在运行时节约很多heap空间，因为不同的字符串变量都指向池中的同一个字符串。但如果字符串是可变的，那么String interning将不能实现(译者注：String interning是指对不同的字符串仅仅只保存一个，即不会保存多个相同的字符串。)，因为这样的话，如果变量改变了它的值，那么其它指向这个值的变量的值也会一起改变。
        如果字符串是可变的，那么会引起很严重的安全问题。譬如，数据库的用户名、密码都是以字符串的形式传入来获得数据库的连接，或者在socket编程中，主机名和端口都是以字符串的形式传入。因为字符串是不可变的，所以它的值是不可改变的，否则黑客们可以钻到空子，改变字符串指向的对象的值，造成安全漏洞。
         因为字符串是不可变的，所以是多线程安全的，同一个字符串实例可以被多个线程共享。这样便不用因为线程安全问题而使用同步。字符串自己便是线程安全的。
类加载器要用到字符串，不可变性提供了安全性，以便正确的类被加载。譬如你想加载java.sql.Connection类，而这个值被改成了myhacked.Connection，那么会对你的数据库造成不可知的破坏。
        因为字符串是不可变的，所以在它创建的时候hashcode就被缓存了，不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键，字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。

   

     其次： StringBuffer和StringBuilder都集成了AbstractStringBuilder，而StringBuffer大部分方法都是synchronized，也就是线程安全的，而StringBuilder就没有，所以，我们查看API可以知道，StringBuilder可以操作StringBuffer，但是StringBuffer不可以操作StringBuilder，这也是线程的原因；

       可想而知，StringBuffer的效率肯定没有StringBuilder，因为StringBuffer要维持同步锁，这肯定要消耗部分资源，所以三者性能顺序为：StringBuilder>StringBuffer>String 

        
实际使用中主要如下：

首先，  String   “==” 和equals的区别， 其中 后者主要用于判断两个变量是否是对同一个对象的引用，即堆中的内容是否相同， 前者主要应用于如下：

1， 用于基本数据类型的比较； 2，判断引用是否指向堆内存的同一块地址。 

如下例句：

"例子一：对象不同，内容相同，"=="返回false，equals返回true


String  strData        = new String("data");
String  strDataEx   = new String("data");
System.out.println(strData ==strDataEx );                // 引用不同， 所以为false
System.out.println(strData .equals(strDataEx ));    // 内容相同， 所以为ture

String  strData = new String("data");
String strDataEx   = strData ;
System.out.println(strData==strDataEx);                //应用相同
System.out.println(strData.equals(strDataEx));    //内容相同

String  strData  = "strData ";
String  strDataEx   = "strData ";

System.out.println(strData==strDataEx);            //true
System.out.println(strData.equals(strDataEx));    //true

注意String 缓冲池：

String缓冲池内不存在与其指定值相同的String对象，那么此时虚拟机将为此创建新的String对象，并存放在String缓冲池内。
String缓冲池内存在与其指定值相同的String对象，那么此时虚拟机将不为此创建新的String对象，而直接返回已存在的String对象的引用。

同时需要明白JVM 常量池的用法， 详见连接http://www.cnblogs.com/xrq730/p/4827590.html；

其次， StringBuilder和StringBuffer使用注意事项， 两者字符串长度均可扩展， StringBuffer是线程安全， StringBuilder是非线程安全的， 其中其是如何动态扩展长度的呢？

如下源码：

public void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
        if (minimumCapacity > value.length) {
            expandCapacity(minimumCapacity);
        }
}
void expandCapacity(int minimumCapacity) {
        int newCapacity = (value.length + 1) * 2;
        if (newCapacity < 0) {                                          //// 此处如果新增的长度溢出，则小于0 ，足见写代码的严谨性
            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
        } else if (minimumCapacity > newCapacity) {
            newCapacity = minimumCapacity;
        }
        value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}

可见其原理和STL vector 增长机制一样， 由此可见有些思想是大家共识的；

开发中利用StringBuffer和StringBuilder拼接字符串， 其中主要原因如下：

String  strTemp = "中国";     //常量池中，没有“中国”， 则创建并指向该值

strTemp += "是"     //常量池中，没有“中国是”， 则创建并指向该值

strTemp +="伟大的民族！" 常量池中，没有“中国是伟大的民族”， 则创建并指向该值

通过以上，则发现，其会产生大量的中间临时对象，消耗内存空间，如果复杂的操作中，会造成严重的性能问题， 同时

String  strTemp = "中国" +  "是"    + "伟大的民族！"  这样写虽无过程对象产生，但是代码可读性比较差 ，建议不要这样写！   

StringBuilder  sbTemp = new StringBuilder("中国");

sbTemp.append("是");

sbTemp.append("伟大的民族!");

此处逻辑为：

StringBuffer和StringBuilder原理一样，无非是在底层维护了一个char数组，每次append的时候就往char数组里面放字符而已，在最终sb.toString()的时候，用一个new String()方法把char数组里面的内容都转成String，这样，常量池中创建了一个最终产生的String，在需要对字符串进行拼接尤其是大量拼接的地方，大量地节省常量池的空间。