Java 字符串拼接用 +、StringBuilder 还是 StringBuffer？一篇给你终极答案

在 Java 开发中，字符串拼接几乎无处不在。

但是很多人依然搞不清：

• "a" + "b" 和 StringBuilder.append() 性能差多少？
• StringBuffer 和 StringBuilder 到底该选哪个？
• 为什么有时 + 也能很快？

本文将从原理、性能、线程安全、最佳实践四个方面，帮你彻底搞懂这个问题。

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1. 三者的基本认识

1.1 + 运算符

• 是 Java 的语法糖。
• 在编译期 ，javac 会将非循环内的字符串常量拼接优化为一个常量。
• 在运行期 ，+ 会被编译器转成使用 StringBuilder （早期版本是 StringBuffer，JDK5 后改成 StringBuilder）。
• 本质上 + 并不是直接的"字符串相加"，而是 创建 StringBuilder → append → toString。

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1.2 StringBuilder

• 可变 的字符序列（String 是不可变的）。
• 非线程安全，但速度快。
• 适用于单线程、多次拼接的场景。
• API：append()、insert()、delete() 等。

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1.3 StringBuffer

• 和 StringBuilder 类似，但线程安全 （方法上有 synchronized）。
• 在多线程并发修改同一字符串时安全，但性能比 StringBuilder 略低。
• 单线程下不推荐使用。

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2. 工作原理 & 编译器优化

2.1 常量折叠（编译期优化）

String s = "a" + "b" + "c";
System.out.println(s); // abc

编译后字节码中会直接变成：

String s = "abc";

没有运行期开销。

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2.2 循环内拼接

String s = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    s = s + i;
}

编译器会转成：

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(s).append(i);
    s = sb.toString();
}

• 每次 toString() 都会创建新 String 对象 → 大量内存浪费，性能差。

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2.3 手动 StringBuilder

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(i);
}
String s = sb.toString(); // 一次性生成

• 只有一次 toString() 调用，性能更优。

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3. 性能对比

一个简单的 10000 次拼接测试（单线程）：

方法	时间 (ms)	特点
+ (循环内)	400+	大量中间对象
StringBuilder	3~5	性能最佳
StringBuffer	8~10	线程安全，稍慢

（测试环境：JDK 17，本地单线程，结果随机器差异）

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4. 线程安全问题

场景	选择
单线程	StringBuilder（性能优先）
多线程，同一实例被多个线程修改	StringBuffer（保证同步）
多线程，但每个线程有自己实例	StringBuilder（无共享状态）

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5. 最佳实践建议

1. 能用常量直接拼接就用常量（编译期优化，无运行时开销）。

2. 循环中多次拼接 → 直接用 StringBuilder。

3. 多线程共享可变字符串 → 用 StringBuffer。

4. 拼接规模已知 → 初始化 StringBuilder 容量：

   StringBuilder sb = new StringBuilder(1024);

   避免频繁扩容。

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6. 小结对比表

特性	+	StringBuilder	StringBuffer
语法简洁	✅	❌	❌
性能（循环内）	❌	✅	中等
线程安全	❌	❌	✅
适用场景	少量拼接	单线程多拼接	多线程共享

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✅ 一句话记忆：

少量拼接用 +，单线程多次拼接用 StringBuilder，多线程共享用 StringBuffer。