详解Java中字符串缓冲区StringBuffer类的使用

高洛峰

发布时间：2017-01-22 09:15:29

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stringbuffer 是一个线程安全的可变的字符序列。它继承于abstractstringbuilder，实现了charsequence接口。
stringbuilder 也是继承于abstractstringbuilder的子类；但是，stringbuilder和stringbuffer不同，前者是非线程安全的，后者是线程安全的。
stringbuffer 和 charsequence之间的关系图如下：

StringBuffer类和String一样，也用来代表字符串，只是由于StringBuffer的内部实现方式和String不同，所以StringBuffer在进行字符串处理时，不生成新的对象，在内存使用上要优于String类。
所以在实际使用时，如果经常需要对一个字符串进行修改，例如插入、删除等操作，使用StringBuffer要更加适合一些。
在StringBuffer类中存在很多和String类一样的方法，这些方法在功能上和String类中的功能是完全一样的。
但是有一个最显著的区别在于，对于StringBuffer对象的每次修改都会改变对象自身，这点是和String类最大的区别。

另外由于StringBuffer是线程安全的，关于线程的概念后续有专门的章节进行介绍，所以在多线程程序中也可以很方便的进行使用，但是程序的执行效率相对来说就要稍微慢一些。

0.StringBuffer对象的初始化

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StringBuffer对象的初始化不像String类的初始化一样，Java提供的有特殊的语法，而通常情况下一般使用构造方法进行初始化。
例如：

StringBuffer s = new StringBuffer();

这样初始化出的StringBuffer对象是一个空的对象。
如果需要创建带有内容的StringBuffer对象，则可以使用：

StringBuffer s = new StringBuffer(“abc”);

这样初始化出的StringBuffer对象的内容就是字符串”abc”。
需要注意的是，StringBuffer和String属于不同的类型，也不能直接进行强制类型转换，下面的代码都是错误的：

StringBuffer s = “abc”;        //赋值类型不匹配
StringBuffer s = (StringBuffer)”abc”;  //不存在继承关系，无法进行强转

StringBuffer对象和String对象之间的互转的代码如下：

String s = “abc”;
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(“123”);
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(s);  //String转换为StringBuffer
String s1 = sb1.toString();       //StringBuffer转换为String

1.StringBuffer 函数列表

StringBuffer()
StringBuffer(int capacity)
StringBuffer(String string)
StringBuffer(CharSequence cs)
 
StringBuffer  append(boolean b)
StringBuffer  append(int i)
StringBuffer  append(long l)
StringBuffer  append(float f)
StringBuffer  append(double d)
synchronized StringBuffer  append(char ch)
synchronized StringBuffer  append(char[] chars)
synchronized StringBuffer  append(char[] chars, int start, int length)
synchronized StringBuffer  append(Object obj)
synchronized StringBuffer  append(String string)
synchronized StringBuffer  append(StringBuffer sb)
synchronized StringBuffer  append(CharSequence s)
synchronized StringBuffer  append(CharSequence s, int start, int end)
StringBuffer  appendCodePoint(int codePoint)
int  capacity()
synchronized char  charAt(int index)
synchronized int  codePointAt(int index)
synchronized int  codePointBefore(int index)
synchronized int  codePointCount(int beginIndex, int endIndex)
synchronized StringBuffer  delete(int start, int end)
synchronized StringBuffer  deleteCharAt(int location)
synchronized void  ensureCapacity(int min)
synchronized void  getChars(int start, int end, char[] buffer, int idx)
synchronized int  indexOf(String subString, int start)
int  indexOf(String string)
StringBuffer  insert(int index, boolean b)
StringBuffer  insert(int index, int i)
StringBuffer  insert(int index, long l)
StringBuffer  insert(int index, float f)
StringBuffer  insert(int index, double d)
synchronized StringBuffer  insert(int index, char ch)
synchronized StringBuffer  insert(int index, char[] chars)
synchronized StringBuffer  insert(int index, char[] chars, int start, int length)
synchronized StringBuffer  insert(int index, String string)
StringBuffer  insert(int index, Object obj)
synchronized StringBuffer  insert(int index, CharSequence s)
synchronized StringBuffer  insert(int index, CharSequence s, int start, int end)
int  lastIndexOf(String string)
synchronized int  lastIndexOf(String subString, int start)
int  length()
synchronized int  offsetByCodePoints(int index, int codePointOffset)
synchronized StringBuffer  replace(int start, int end, String string)
synchronized StringBuffer  reverse()
synchronized void  setCharAt(int index, char ch)
synchronized void  setLength(int length)
synchronized CharSequence  subSequence(int start, int end)
synchronized String  substring(int start)
synchronized String  substring(int start, int end)
synchronized String  toString()
synchronized void  trimToSize()

2. StringBuffer 示例
源码如下(StringBufferTest.java):

/**
 * StringBuffer 演示程序
 */
import java.util.HashMap;
 
public class StringBufferTest {
 
 public static void main(String[] args) {
  testInsertAPIs() ;
  testAppendAPIs() ;
  testReplaceAPIs() ;
  testDeleteAPIs() ;
  testIndexAPIs() ;
  testOtherAPIs() ;
 }
 
 /**
  * StringBuffer 的其它API示例
  */
 private static void testOtherAPIs() {
 
  System.out.println("-------------------------------- testOtherAPIs --------------------------------");
 
  StringBuffer sbuilder = new StringBuffer("0123456789");
 
  int cap = sbuilder.capacity();
  System.out.printf("cap=%d\n", cap);
 
  char c = sbuilder.charAt(6);
  System.out.printf("c=%c\n", c);
 
  char[] carr = new char[4];
  sbuilder.getChars(3, 7, carr, 0);
  for (int i=0; i<carr.length; i++)
   System.out.printf("carr[%d]=%c ", i, carr[i]);
  System.out.println();
 
  System.out.println();
 }
 
 /**
  * StringBuffer 中index相关API演示
  */
 private static void testIndexAPIs() {
  System.out.println("-------------------------------- testIndexAPIs --------------------------------");
 
  StringBuffer sbuilder = new StringBuffer("abcAbcABCabCaBcAbCaBCabc");
  System.out.printf("sbuilder=%s\n", sbuilder);
 
  // 1. 从前往后，找出"bc"第一次出现的位置
  System.out.printf("%-30s = %d\n", "sbuilder.indexOf(\"bc\")", sbuilder.indexOf("bc"));
 
  // 2. 从位置5开始，从前往后，找出"bc"第一次出现的位置
  System.out.printf("%-30s = %d\n", "sbuilder.indexOf(\"bc\", 5)", sbuilder.indexOf("bc", 5));
 
  // 3. 从后往前，找出"bc"第一次出现的位置
  System.out.printf("%-30s = %d\n", "sbuilder.lastIndexOf(\"bc\")", sbuilder.lastIndexOf("bc"));
 
  // 4. 从位置4开始，从后往前，找出"bc"第一次出现的位置
  System.out.printf("%-30s = %d\n", "sbuilder.lastIndexOf(\"bc\", 4)", sbuilder.lastIndexOf("bc", 4));
 
  System.out.println();
 }
 
 /**
  * StringBuffer 的replace()示例
  */
 private static void testReplaceAPIs() {
 
  System.out.println("-------------------------------- testReplaceAPIs ------------------------------");
 
  StringBuffer sbuilder;
 
  sbuilder = new StringBuffer("0123456789");
  sbuilder.replace(0, 3, "ABCDE");
  System.out.printf("sbuilder=%s\n", sbuilder);
 
  sbuilder = new StringBuffer("0123456789");
  sbuilder.reverse();
  System.out.printf("sbuilder=%s\n", sbuilder);
 
  sbuilder = new StringBuffer("0123456789");
  sbuilder.setCharAt(0, 'M');
  System.out.printf("sbuilder=%s\n", sbuilder);
 
  System.out.println();
 }
 
 /**
  * StringBuffer 的delete()示例
  */
 private static void testDeleteAPIs() {
 
  System.out.println("-------------------------------- testDeleteAPIs -------------------------------");
 
  StringBuffer sbuilder = new StringBuffer("0123456789");
 
  // 删除位置0的字符，剩余字符是“123456789”。
  sbuilder.deleteCharAt(0);
  // 删除位置3(包括)到位置6(不包括)之间的字符，剩余字符是“123789”。
  sbuilder.delete(3,6);
 
  // 获取sb中从位置1开始的字符串
  String str1 = sbuilder.substring(1);
  // 获取sb中从位置3(包括)到位置5(不包括)之间的字符串
  String str2 = sbuilder.substring(3, 5);
  // 获取sb中从位置3(包括)到位置5(不包括)之间的字符串，获取的对象是CharSequence对象，此处转型为String
  String str3 = (String)sbuilder.subSequence(3, 5);
 
  System.out.printf("sbuilder=%s\nstr1=%s\nstr2=%s\nstr3=%s\n",
    sbuilder, str1, str2, str3);
 
  System.out.println();
 }
 
 /**
  * StringBuffer 的insert()示例
  */
 private static void testInsertAPIs() {
 
  System.out.println("-------------------------------- testInsertAPIs -------------------------------");
 
  StringBuffer sbuilder = new StringBuffer();
 
  // 在位置0处插入字符数组
  sbuilder.insert(0, new char[]{'a','b','c','d','e'});
  // 在位置0处插入字符数组。0表示字符数组起始位置，3表示长度
  sbuilder.insert(0, new char[]{'A','B','C','D','E'}, 0, 3);
  // 在位置0处插入float
  sbuilder.insert(0, 1.414f);
  // 在位置0处插入double
  sbuilder.insert(0, 3.14159d);
  // 在位置0处插入boolean
  sbuilder.insert(0, true);
  // 在位置0处插入char
  sbuilder.insert(0, '\n');
  // 在位置0处插入int
  sbuilder.insert(0, 100);
  // 在位置0处插入long
  sbuilder.insert(0, 12345L);
  // 在位置0处插入StringBuilder对象
  sbuilder.insert(0, new StringBuffer("StringBuilder"));
  // 在位置0处插入StringBuilder对象。6表示被在位置0处插入对象的起始位置(包括)，13是结束位置(不包括)
  sbuilder.insert(0, new StringBuffer("STRINGBUILDER"), 6, 13);
  // 在位置0处插入StringBuffer对象。
  sbuilder.insert(0, new StringBuffer("StringBuffer"));
  // 在位置0处插入StringBuffer对象。6表示被在位置0处插入对象的起始位置(包括)，12是结束位置(不包括)
  sbuilder.insert(0, new StringBuffer("STRINGBUFFER"), 6, 12);
  // 在位置0处插入String对象。
  sbuilder.insert(0, "String");
  // 在位置0处插入String对象。1表示被在位置0处插入对象的起始位置(包括)，6是结束位置(不包括)
  sbuilder.insert(0, "0123456789", 1, 6);
  sbuilder.insert(0, '\n');
 
  // 在位置0处插入Object对象。此处以HashMap为例
  HashMap map = new HashMap();
  map.put("1", "one");
  map.put("2", "two");
  map.put("3", "three");
  sbuilder.insert(0, map);
 
  System.out.printf("%s\n\n", sbuilder);
 }
 
 /**
  * StringBuffer 的append()示例
  */
 private static void testAppendAPIs() {
 
  System.out.println("-------------------------------- testAppendAPIs -------------------------------");
 
  StringBuffer sbuilder = new StringBuffer();
 
  // 追加字符数组
  sbuilder.append(new char[]{'a','b','c','d','e'});
  // 追加字符数组。0表示字符数组起始位置，3表示长度
  sbuilder.append(new char[]{'A','B','C','D','E'}, 0, 3);
  // 追加float
  sbuilder.append(1.414f);
  // 追加double
  sbuilder.append(3.14159d);
  // 追加boolean
  sbuilder.append(true);
  // 追加char
  sbuilder.append('\n');
  // 追加int
  sbuilder.append(100);
  // 追加long
  sbuilder.append(12345L);
  // 追加StringBuilder对象
  sbuilder.append(new StringBuffer("StringBuilder"));
  // 追加StringBuilder对象。6表示被追加对象的起始位置(包括)，13是结束位置(不包括)
  sbuilder.append(new StringBuffer("STRINGBUILDER"), 6, 13);
  // 追加StringBuffer对象。
  sbuilder.append(new StringBuffer("StringBuffer"));
  // 追加StringBuffer对象。6表示被追加对象的起始位置(包括)，12是结束位置(不包括)
  sbuilder.append(new StringBuffer("STRINGBUFFER"), 6, 12);
  // 追加String对象。
  sbuilder.append("String");
  // 追加String对象。1表示被追加对象的起始位置(包括)，6是结束位置(不包括)
  sbuilder.append("0123456789", 1, 6);
  sbuilder.append('\n');
 
  // 追加Object对象。此处以HashMap为例
  HashMap map = new HashMap();
  map.put("1", "one");
  map.put("2", "two");
  map.put("3", "three");
  sbuilder.append(map);
  sbuilder.append('\n');
 
  // 追加unicode编码
  sbuilder.appendCodePoint(0x5b57); // 0x5b57是“字”的unicode编码
  sbuilder.appendCodePoint(0x7b26); // 0x7b26是“符”的unicode编码
  sbuilder.appendCodePoint(0x7f16); // 0x7f16是“编”的unicode编码
  sbuilder.appendCodePoint(0x7801); // 0x7801是“码”的unicode编码
 
  System.out.printf("%s\n\n", sbuilder);
 }
}

运行结果：

-------------------------------- testInsertAPIs -------------------------------
{3=three, 2=two, 1=one}
12345StringBUFFERStringBufferBUILDERStringBuilder12345100
true3.141591.414ABCabcde
 
-------------------------------- testAppendAPIs -------------------------------
abcdeABC1.4143.14159true
10012345StringBuilderBUILDERStringBufferBUFFERString12345
{3=three, 2=two, 1=one}
字符编码
 
-------------------------------- testReplaceAPIs ------------------------------
sbuilder=ABCDE3456789
sbuilder=9876543210
sbuilder=M123456789
 
-------------------------------- testDeleteAPIs -------------------------------
sbuilder=123789
str1=23789
str2=78
str3=78
 
-------------------------------- testIndexAPIs --------------------------------
sbuilder=abcAbcABCabCaBcAbCaBCabc
sbuilder.indexOf("bc")   = 1
sbuilder.indexOf("bc", 5)  = 22
sbuilder.lastIndexOf("bc")  = 22
sbuilder.lastIndexOf("bc", 4) = 4
 
-------------------------------- testOtherAPIs --------------------------------
cap=26
c=6
carr[0]=3 carr[1]=4 carr[2]=5 carr[3]=6

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