在 Java 中，String、StringBuffer和 StringBuilder都是用于处理字符串的类，但它们在可变性、线程安全性和性能方面有重要区别。以下是详细的对比：

1. String（字符串常量）

• 不可变性：String对象创建后不可改变，任何修改操作都会生成新的对象
• 线程安全：由于不可变，天生线程安全
• 存储位置：字符串常量池（字面量）或堆内存（new创建）
• 性能：频繁修改时效率低（产生大量垃圾对象）

String str = "Hello";
str = str + " World";  // 创建了新对象，原对象未变

2. StringBuffer（字符串变量）

• 可变性：内容可以修改，不会创建新对象
• 线程安全：方法使用 synchronized关键字修饰，线程安全
• 性能：比 String在频繁修改时效率高得多
• 同步开销：由于同步，单线程环境下性能略低于 StringBuilder

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.append(" World");  // 在原对象上修改

3. StringBuilder（字符串变量）

• 可变性：同 StringBuffer，内容可修改
• 线程安全：非线程安全，没有同步
• 性能：在单线程环境下性能最高
• Java版本：JDK 1.5+ 引入

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World");  // 在原对象上修改

详细对比表

特性	String	StringBuffer	StringBuilder
可变性​	不可变	可变	可变
线程安全​	是（天生）	是（同步）	否
性能​	最低（频繁修改时）	中等（有同步开销）	最高（无同步）
使用场景​	字符串不常修改	多线程环境字符串频繁修改	单线程环境字符串频繁修改
内存效率​	低（频繁修改时）	高	高
初始化​	String s = "abc";或 new String("abc")	new StringBuffer("abc")	new StringBuilder("abc")

性能测试示例

public class PerformanceTest {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 100000;
        
        // String 测试
        long start = System.currentTimeMillis();
        String str = "";
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            str += i;  // 每次拼接都创建新对象
        }
        System.out.println("String 耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
        
        // StringBuffer 测试
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            sb.append(i);
        }
        System.out.println("StringBuffer 耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
        
        // StringBuilder 测试
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuilder sbd = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            sbd.append(i);
        }
        System.out.println("StringBuilder 耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
    }
}

使用建议

使用 String​ 的场景：

• 字符串不经常修改
• 需要字符串常量
• 线程安全要求高
• 作为 HashMap 的键（利用不可变性）

使用 StringBuffer​ 的场景：

• 多线程环境下频繁修改字符串
• 需要线程安全保证

使用 StringBuilder​ 的场景：

• 单线程环境下频繁修改字符串
• 性能要求高的场景
• 方法内部的局部变量

注意事项

1. 编译器优化：现代 Java 编译器会对 String的 +操作进行优化，在简单情况下自动使用 StringBuilder
2. 循环中的字符串拼接：在循环中避免使用 String的 +操作
3. 线程安全选择：根据实际需求选择线程安全版本

总结

• 不可变 vs 可变：String不可变，StringBuffer/StringBuilder可变
• 线程安全：String和 StringBuffer安全，StringBuilder不安全
• 性能：StringBuilder> StringBuffer> String（频繁修改时）

根据具体场景选择合适的类，能显著提升程序性能。