面试题：Java中String、StringBuffer和StringBuilder在字符串拼接场景下的性能比较

Question

请阐述在Java中，使用String、StringBuffer和StringBuilder进行字符串拼接时，性能上有什么不同，并说明原因。如果要拼接1000个字符串，从性能角度考虑，你会选择哪种方式，为什么？

Answer 1

性能不同点及原因

1. String：
   • 性能：性能最差。
   • 原因：String类是不可变类，每次对String进行拼接操作，都会创建一个新的String对象，原来的String对象会成为垃圾对象等待垃圾回收。例如 String s = "a" + "b"，实际上会创建三个对象，"a"，"b" 以及拼接后的 "ab"。随着拼接次数增多，会频繁创建和销毁对象，消耗大量内存和时间。
2. StringBuffer：
   • 性能：性能较好。
   • 原因：StringBuffer是可变类，它有一个内部的字符数组来存储字符串内容。在进行拼接操作时，直接在内部数组上进行修改，不会像String那样频繁创建新对象。它的方法是线程安全的，在多线程环境下调用其方法时，会使用synchronized关键字进行同步，这在一定程度上会影响性能。
3. StringBuilder：
   • 性能：性能最好。
   • 原因：StringBuilder同样是可变类，内部实现和StringBuffer类似，也是通过字符数组存储字符串内容。但它的方法不是线程安全的，没有synchronized关键字的开销，在单线程环境下性能比StringBuffer更优。

拼接1000个字符串的选择及原因

• 选择：从性能角度考虑，在单线程环境下会选择StringBuilder；如果是多线程环境则选择StringBuffer。
• 原因：单线程环境中，StringBuilder没有线程同步的开销，在频繁拼接操作时，相比StringBuffer能更高效地完成任务。而在多线程环境下，StringBuffer的线程安全特性可以保证字符串拼接操作的正确性，虽然有同步开销，但能避免多线程并发访问导致的数据不一致问题，而StringBuilder在多线程环境下使用会出现数据竞争等问题。