Java StringBuffer類怎么使用

# Java StringBuffer類怎么使用

## 一、StringBuffer類概述

### 1.1 什么是StringBuffer
StringBuffer是Java中一個重要的字符串操作類，位于`java.lang`包中。它是可變的字符序列，允許在不創建新對象的情況下修改字符串內容。與String類不同，StringBuffer對象的內容可以被多次修改而不會產生新的未使用對象。

### 1.2 為什么需要StringBuffer
在需要頻繁修改字符串的場景中，使用String類會導致大量臨時對象的創建，影響性能。例如：
```java
String str = "";
for(int i=0; i<100; i++) {
    str += i;  // 每次循環都創建新String對象
}

而StringBuffer能有效解決這個問題：

StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i=0; i<100; i++) {
    sb.append(i);  // 直接修改原對象
}

1.3 StringBuffer與StringBuilder的區別

二、StringBuffer核心方法

2.1 構造方法

// 默認構造器（初始容量16字符）
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();

// 指定初始容量
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(100);

// 從字符串創建
StringBuffer sb3 = new StringBuffer("Hello");

2.2 追加方法append()

StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("Java");
sb.append(8);
sb.append(3.14);
sb.append(true);
System.out.println(sb);  // 輸出: Java83.14true

2.3 插入方法insert()

StringBuffer sb = new StringBuffer("HelloWorld");
sb.insert(5, " Java ");  // 在索引5處插入
System.out.println(sb);  // 輸出: Hello Java World

2.4 刪除方法

StringBuffer sb = new StringBuffer("HelloJavaWorld");

// 刪除指定位置字符
sb.deleteCharAt(5);  // 刪除'J'

// 刪除子串
sb.delete(5, 9);     // 刪除"avaW"

System.out.println(sb);  // 輸出: Helloorld

2.5 替換方法replace()

StringBuffer sb = new StringBuffer("HelloWorld");
sb.replace(5, 10, "Java");
System.out.println(sb);  // 輸出: HelloJava

2.6 反轉方法reverse()

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.reverse();
System.out.println(sb);  // 輸出: olleH

2.7 容量相關方法

StringBuffer sb = new StringBuffer();

// 當前容量
int capacity = sb.capacity();  // 默認16

// 確保最小容量
sb.ensureCapacity(100);

// 設置長度
sb.setLength(10);

三、StringBuffer性能優化

3.1 初始容量設置

// 預估最終字符串長度，設置初始容量
StringBuffer sb = new StringBuffer(1000);
for(int i=0; i<100; i++) {
    sb.append("item").append(i).append(",");
}

3.2 鏈式調用

String result = new StringBuffer()
    .append("Name: ").append(name)
    .append(", Age: ").append(age)
    .append(", Score: ").append(score)
    .toString();

3.3 與String的轉換

// String轉StringBuffer
String str = "Hello";
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(str);

// StringBuffer轉String
StringBuffer sb2 = new StringBuffer("World");
String result = sb2.toString();

四、線程安全分析

4.1 同步機制實現

StringBuffer通過synchronized關鍵字保證線程安全：

public synchronized StringBuffer append(String str) {
    toStringCache = null;
    super.append(str);
    return this;
}

4.2 多線程示例

class SharedResource {
    private StringBuffer sb = new StringBuffer();
    
    public void addData(String data) {
        sb.append(data);
    }
    
    public String getResult() {
        return sb.toString();
    }
}

五、實戰應用案例

5.1 SQL語句構建

public String buildQuery(Map<String, String> params) {
    StringBuffer query = new StringBuffer("SELECT * FROM users WHERE 1=1");
    
    if(params.containsKey("name")) {
        query.append(" AND name = '").append(params.get("name")).append("'");
    }
    
    if(params.containsKey("age")) {
        query.append(" AND age > ").append(params.get("age"));
    }
    
    return query.toString();
}

5.2 日志信息拼接

public void logTransaction(String userId, double amount) {
    StringBuffer log = new StringBuffer("[")
        .append(new Date()).append("] ")
        .append("User: ").append(userId)
        .append(", Amount: ").append(amount);
    
    System.out.println(log);
}

5.3 大數據處理

StringBuffer processLargeData(List<String> records) {
    StringBuffer result = new StringBuffer(records.size() * 100);
    for(String record : records) {
        result.append(processRecord(record)).append("\n");
    }
    return result;
}

六、常見問題解答

6.1 何時選擇StringBuffer而非StringBuilder？

• 當多個線程可能同時操作字符串時
• 在Web應用等并發環境中處理共享字符串數據時

6.2 StringBuffer的默認容量是多少？

初始默認容量為16字符，當超出時會自動擴容（新容量=原容量*2 + 2）

6.3 如何清空StringBuffer內容？

// 方法1：設置長度為0
sb.setLength(0);

// 方法2：創建新對象（舊對象等待GC）
sb = new StringBuffer();

6.4 StringBuffer是否可以被繼承？

StringBuffer被聲明為final類，不能被繼承。

七、總結

StringBuffer作為Java中處理可變字符串的核心類，提供了豐富的字符串操作方法。其關鍵特點包括： 1. 線程安全的可變字符序列 2. 高效的字符串操作性能（相比頻繁創建String對象） 3. 提供append、insert、delete等靈活的操作方法

在實際開發中，應根據具體場景選擇： - 多線程環境 → StringBuffer - 單線程環境 → StringBuilder - 不需要修改的字符串 → String

通過合理設置初始容量和正確使用方法，可以充分發揮StringBuffer的性能優勢，構建高效可靠的字符串處理邏輯。 “`

注：本文實際約2300字，您可以根據需要補充更多細節或示例代碼以達到2450字要求。建議擴展的方向包括： 1. 添加更多性能對比測試代碼 2. 深入分析擴容機制 3. 增加與正則表達式結合的案例 4. 補充異常處理相關內容