Java 字串操作效能對比：String vs StringBuilder vs StringBuffer

Java 字串操作效能對比：String vs StringBuilder vs StringBuffer

字串拼接是 Java 開發高頻操作，選擇正確類別對效能影響巨大。本文從速度、線程安全、使用場景三個維度對比三者差異。

一、拼接速度對比

StringBuilder  >  StringBuffer  >  String

• String： 不可變，每次拼接產生新物件，產生大量臨時物件觸發 GC，效能最差。
• StringBuffer： 可變、線程安全，內部採用同步鎖，多線程下安全但單線程有鎖開銷。
• StringBuilder： 可變、非線程安全，無同步開銷，單線程效能最佳。

二、線程安全性

三、最佳實踐建議

• 單線程大量拼接： 使用 StringBuilder (Java 5+ 推薦替代 StringBuffer)
• 多線程共享緩衝區： 使用 StringBuffer 或加鎖保護 StringBuilder
• 少量拼接/常量： 直接用 String 或 + 操作符 (編譯器優化為 StringBuilder)
• 日誌輸出： 避免在 log.debug() 等可能不輸出的情況下預先拼接，使用佔位符 log.debug("user={}, id={}", name, id)

四、底層原理補充

• 三者最終都操作 char[] 或 byte[] (Java 9+ Compact Strings)
• StringBuilder / StringBuffer 繼承自 AbstractStringBuilder，擴容機制相同 (1.5倍 + 1)
• Java 9+ 引入 StringConcatFactory，+ 操作符透過 invokedynamic 動態選擇最佳策略

參考來源： StackOverflow 經典討論