在 Java 中，當使用 可變 字串（可以修改的字串）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、效能和應用程式方面存在顯著差異。在這裡，我們將比較它們的特性並提供程式碼範例來說明何時使用它們。

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主要區(qū)別：StringBuilder 與 StringBuffer

讓我們更詳細地探索每個課程。

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1. StringBuilder：單執(zhí)行緒環(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容。

• 它是線程不安全，因此它非常適合單線程場景。

• 未同步：由於沒有同步開銷，StringBuilder 比 StringBuffer 更快。

• 多執(zhí)行緒限制：在沒有額外安全措施的多執(zhí)行緒環(huán)境中使用 StringBuilder 可能會導致競爭條件和其他並發(fā)問題。

範例：示範 StringBuilder 中的執(zhí)行緒不安全性

在此範例中，我們使用兩個執(zhí)行緒將字元附加到 StringBuilder 實例。然而，由於缺乏同步，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：

• 由於執(zhí)行緒不安全，StringBuilder 輸出的最終長度是不可預測的（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，導致覆蓋或刪除操作。

重點：僅在單執(zhí)行緒環(huán)境中或在外部處理執(zhí)行緒安全時使用 StringBuilder。

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2. StringBuffer：多執(zhí)行緒環(huán)境的安全選擇

• StringBuffer 是可變的，允許修改其內容。

• 它是同步，這使得它線程安全。

• 非常適合需要執(zhí)行緒安全的多執(zhí)行緒環(huán)境。

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

範例：StringBuffer 中的線程安全

這裡是與上面相同的範例，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 確保兩個執(zhí)行緒安全追加，達到預期長度 2000。

• 雖然最終字串是執(zhí)行緒安全的，但輸出可能是交錯（例如，「AAABBB...」混合在一起），因為執(zhí)行緒執(zhí)行順序不確定.

重點：將 StringBuffer 用於資料一致性至關重要且需要同步的多執(zhí)行緒應用程式。

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選出正確的班級

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

• 在單執(zhí)行緒場景中使用 StringBuilder，其中效能至關重要且執(zhí)行緒安全不成問題。

• 在多執(zhí)行緒場景中使用 StringBuffer，其中您需要可變字串操作並需要執(zhí)行緒安全以避免競爭條件。

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結論

這個比較應該可以幫助您在 StringBuilder 和 StringBuffer 之間做出明智的選擇。了解可變性、效能和執(zhí)行緒安全性之間的權衡可以在使用 Java 中的字串時做出更好的決策。

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