Объекты String являются неизменяемыми, поэтому все операции, которые изменяют строки, фактически приводят к созданию новой строки, что сказывается на производительности приложения. Для решения этой проблемы, чтобы работа со строками проходила с меньшими издержками в Java были добавлены классы StringBuffer и StringBuilder. По сути они напоминает расширяемую строку, которую можно изменять без ущерба для производительности.
Эти классы похожи, практически двойники, они имеют одинаковые конструкторы, одни и те же методы, которые одинаково используются.
Единственное их различие состоит в том, что класс StringBuffer
синхронизированный и потокобезопасный. То есть класс
StringBuffer удобнее использовать в многопоточных приложениях, где объект данного класса может меняться в различных потоках.
Если же речь о многопоточных приложениях не идет, то лучше использовать класс StringBuilder, который не потокобезопасный, но при этом работает быстрее,
чем StringBuffer в однопоточных приложениях.
StringBuffer определяет четыре конструктора:
StringBuffer() StringBuffer(int capacity) StringBuffer(String str) StringBuffer(CharSequence chars)
Аналогичные конструкторы определяет StringBuilder:
StringBuilder() StringBuilder(int capacity) StringBuilder(String str) StringBuilder(CharSequence chars)
Рассмотрим работу этих классов на примере функциональности StringBuffer.
При всех операциях со строками StringBuffer / StringBuilder перераспределяет выделенную память. И чтобы избежать слишком частого перераспределения памяти, StringBuffer/StringBuilder заранее резервирует некоторую область памяти, которая может использоваться. Конструктор без параметров резервирует в памяти место для 16 символов. Если мы хотим, чтобы количество символов было иным, то мы можем применить второй конструктор, который в качестве параметра принимает количество символов.
Третий и четвертый конструкторы обоих классов принимают строку и набор символов, при этом резервируя память для дополнительных 16 символов.
С помощью метода capacity() мы можем получить количество символов, для которых зарезервирована память. А с помощью метода ensureCapacity() изменить минимальную емкость буфера символов:
String str = "Java"; StringBuffer strBuffer = new StringBuffer(str); System.out.println("Емкость: " + strBuffer.capacity()); // 20 strBuffer.ensureCapacity(32); System.out.println("Емкость: " + strBuffer.capacity()); // 42 System.out.println("Длина: " + strBuffer.length()); // 4
Так как в самом начале StringBuffer инициализируется строкой "Java", то его емкость составляет 4 + 16 = 20 символов. Затем мы увеличиваем емкость буфера
с помощью вызова strBuffer.ensureCapacity(32)
повышаем минимальную емкость буфера до 32 символов. Однако финальная емкость может отличаться в большую сторону.
Так, в данном случае я получаю емкость не 32 и не 32 + 4 = 36, а 42 символа. Дело в том, что в целях повышения эффективности Java может дополнительно выделять память.
Но в любом случае вне зависимости от емкости длина строки, которую можно получить с помощью метода length()
, в StringBuffer остается прежней - 4 символа (так как в "Java" 4 символа).
Чтобы получить строку, которая хранится в StringBuffer, мы можем использовать стандартный метод toString()
:
String str = "Java"; StringBuffer strBuffer = new StringBuffer(str); System.out.println(strBuffer.toString()); // Java
По всем своим операциям StringBuffer и StringBuilder напоминают класс String.
Метод charAt() получает, а метод setCharAt() устанавливает символ по определенному индексу:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("Java"); char c = strBuffer.charAt(0); // J System.out.println(c); strBuffer.setCharAt(0, 'c'); System.out.println(strBuffer.toString()); // cava
Метод getChars() получает набор символов между определенными индексами:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("world"); int startIndex = 1; int endIndex = 4; char[] buffer = new char[endIndex-startIndex]; strBuffer.getChars(startIndex, endIndex, buffer, 0); System.out.println(buffer); // orl
Метод append() добавляет подстроку в конец StringBuffer:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("hello"); strBuffer.append(" world"); System.out.println(strBuffer.toString()); // hello world
Метод insert() добавляет строку или символ по определенному индексу в StringBuffer:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("word"); strBuffer.insert(3, 'l'); System.out.println(strBuffer.toString()); //world strBuffer.insert(0, "s"); System.out.println(strBuffer.toString()); //sworld
Метод delete() удаляет все символы с определенного индекса о определенной позиции, а метод deleteCharAt() удаляет один символ по определенному индексу:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("assembler"); strBuffer.delete(0,2); System.out.println(strBuffer.toString()); //sembler strBuffer.deleteCharAt(6); System.out.println(strBuffer.toString()); //semble
Метод substring() обрезает строку с определенного индекса до конца, либо до определенного индекса:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("hello java!"); String str1 = strBuffer.substring(6); // обрезка строки с 6 символа до конца System.out.println(str1); //java! String str2 = strBuffer.substring(3, 9); // обрезка строки с 3 по 9 символ System.out.println(str2); //lo jav
Для изменения длины StringBuffer (не емкости буфера символов) применяется метод setLength(). Если StringBuffer увеличивается, то его строка просто дополняется в конце пустыми символами, если уменьшается - то строка по сути обрезается:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("hello"); strBuffer.setLength(10); System.out.println(strBuffer.toString()); //"hello " strBuffer.setLength(4); System.out.println(strBuffer.toString()); //"hell"
Для замены подстроки между определенными позициями в StringBuffer на другую подстроку применяется метод replace():
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("hello world!"); strBuffer.replace(6,11,"java"); System.out.println(strBuffer.toString()); //hello java!
Первый параметр метода replace указывает, с какой позиции надо начать замену, второй параметр - до какой позиции, а третий параметр указывает на подстроку замены.
Метод reverse() меняет порядок в StringBuffer на обратный:
StringBuffer strBuffer = new StringBuffer("assembler"); strBuffer.reverse(); System.out.println(strBuffer.toString()); //relbmessa