Wenn Sie in Java mit ver?nderlichen Strings (Strings, die ge?ndert werden k?nnen) arbeiten, müssen Sie m?glicherweise zwischen StringBuilder und StringBuffer w?hlen. Obwohl es sich bei beiden um ver?nderliche Klassen handelt, die eine ?nderung ihrer Werte erm?glichen, unterscheiden sie sich erheblich in Bezug auf Thread-Sicherheit, Leistung und Anwendung. Hier vergleichen wir ihre Eigenschaften und stellen Codebeispiele bereit, um zu veranschaulichen, wann sie jeweils verwendet werden sollten.

Hauptunterschiede: StringBuilder vs. StringBuffer

Lassen Sie uns jede Klasse genauer untersuchen.

1. StringBuilder: Die effiziente Wahl für Single-Threaded-Umgebungen

• StringBuilder ist eine ver?nderliche Klasse, was bedeutet, dass sie ?nderungen an ihrem Inhalt zul?sst.

• Es ist Thread-unsicher und eignet sich daher ideal für Single-Threaded-Szenarien.

• Nicht synchronisiert: StringBuilder ist aufgrund des fehlenden Synchronisierungsaufwands schneller als StringBuffer.

• Multithread-Einschr?nkung: Die Verwendung von StringBuilder in Multithread-Umgebungen ohne zus?tzliche Sicherheitsma?nahmen kann zu Race Conditions und anderen Parallelit?tsproblemen führen.

Beispiel: Demonstration der Thread-Unsicherheit in StringBuilder

In diesem Beispiel verwenden wir zwei Threads, um Zeichen an eine StringBuilder-Instanz anzuh?ngen. Aufgrund der fehlenden Synchronisierung treten jedoch Race Conditions auf:

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();
    }
}

Erkl?rung:

• Aufgrund der Thread-Unsicherheit ist die endgültige L?nge der StringBuilder-Ausgabe unvorhersehbar (z. B. 1840 statt 2000).

• Dies geschieht, weil beide Threads versuchen, Zeichen gleichzeitig anzuh?ngen, was zu überschreibungen oder abgebrochenen Vorg?ngen führt.

Takeaway: Verwenden Sie StringBuilder nur in Single-Thread-Umgebungen oder wenn die Thread-Sicherheit extern gehandhabt wird.

2. StringBuffer: Die sichere Option für Multithread-Umgebungen

• StringBuffer ist ver?nderlich und erm?glicht ?nderungen an seinem Inhalt.

• Es ist synchronisiert, was es Thread-sicher macht.

• Ideal für Multithread- Umgebungen, in denen Thread-Sicherheit erforderlich ist.

• Leistungskosten: Die Synchronisierung führt zu Mehraufwand, daher ist StringBuffer langsamer als StringBuilder.

Beispiel: Thread-Sicherheit in StringBuffer

Hier ist das gleiche Beispiel wie oben, aber dieses Mal mit 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();
    }
}

Erkl?rung:

• StringBuffer stellt sicher, dass beide Threads sicher angeh?ngt werden und die erwartete L?nge von 2000 erreicht wird.

• W?hrend die endgültige Zeichenfolge threadsicher ist, kann die Ausgabe verschachtelt sein (z. B. ?AAABBB...“ gemischt), da die Thread-Ausführungsreihenfolge nicht deterministisch.

Takeaway: Verwenden Sie StringBuffer für Multithread-Anwendungen, bei denen die Datenkonsistenz entscheidend ist und eine Synchronisierung erforderlich ist.

• Verwenden Sie StringBuilder in Single-Thread-Szenarien, in denen die Leistung entscheidend ist und die Thread-Sicherheit kein Problem darstellt.

• Verwenden Sie StringBuffer in Multithread-Szenarien, in denen Sie ver?nderbare String-Operationen und Thread-Sicherheit ben?tigen, um Race Conditions zu vermeiden.

Abschluss

Dieser Vergleich soll Ihnen helfen, eine fundierte Wahl zwischen StringBuilder und StringBuffer zu treffen. Das Verst?ndnis der Kompromisse in Bezug auf Ver?nderlichkeit, Leistung und Thread-Sicherheit kann zu einer besseren Entscheidungsfindung bei der Arbeit mit Strings in Java führen.

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Viel Spa? beim Codieren!

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