Java 中 String 與 StringBuffer 差異深度解析

核心差異總覽

Java 中三個類別負責字元操作：

1. Character：單一字元操作
2. String：字串操作，不可變類別
3. StringBuffer：字串操作，可變類別

String 特性

• 是物件非原始型別
• 不可變物件，一旦建立無法修改值
• 修改操作實為重新建立新物件，保存新值
• final 類別，不可被繼承

StringBuffer 特性

• 可變物件，修改時不像 String 重新建立物件
• 只能透過建構函數建立：StringBuffer sb = new StringBuffer();
• 不可用指派運算子：sb = "welcome!"; // 錯誤
• 建立後記憶體分配空間，初始保存 null，透過 append() 賦值：sb.append("hello");

效能比較：字串連接操作

StringBuffer 效率遠高於 String：

String str = new String("welcome to ");
str += "here";

實際處理步驟：建立 StringBuffer → 呼叫 append() → toString()。String 連接多出額外操作，效能打折。且 String 不可變，每次操作重建新物件，舊物件成為垃圾回收對象，影響效能。

實測程式碼與結果

將 26 個英文字母重複加 5000 次：

String 版本

String tempstr = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
int times = 5000;
long lstart1 = System.currentTimeMillis();
String str = "";
for (int i = 0; i < times; i++) {
    str += tempstr;
}
long lend1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(lend1 - lstart1);

結果：約 46,687 ms（46 秒）

StringBuffer 版本

String tempstr = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
int times = 5000;
long lstart2 = System.currentTimeMillis();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < times; i++) {
    sb.append(tempstr);
}
long lend2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(lend2 - lstart2);

結果：16 ms 或 0 ms

結論：StringBuffer 速度幾乎是 String 上萬倍。迴圈 100,000 次差異更大。

原理說明

str += "here"; 等同於：

StringBuffer sb = new StringBuffer(str);
sb.append("here");
str = sb.toString();

直接用 + 連接 String 等同於每次迴圈新建 StringBuffer、append、toString，效能極差。

總結

程式中需頻繁修改連接字串操作時，使用 StringBuffer 效能更高。