Java StringBuffer 类
最后修改时间：2025 年 4 月 13 日
java.lang.StringBuffer 类是一个线程安全、可变的字符序列。 与 String 对象不同，StringBuffer 在创建后可以被修改。 它提供了各种用于字符串操作的方法。
StringBuffer 与 StringBuilder 类似，但有一个关键区别：它的所有方法都是同步的，使其成为线程安全的。 这使得 StringBuffer 成为在多线程环境中处理字符串的理想选择。
StringBuffer 类方法
StringBuffer 类提供了许多用于字符串操作的方法。 这些方法包括用于追加、插入、删除和反转内容的方法。 该类还提供了容量管理方法。
public final class StringBuffer {
public StringBuffer() {...}
public StringBuffer(int capacity) {...}
public StringBuffer(String str) {...}
public synchronized StringBuffer append(...) {...}
public synchronized StringBuffer insert(...) {...}
public synchronized StringBuffer delete(...) {...}
public synchronized StringBuffer reverse() {...}
public synchronized int length() {...}
public synchronized int capacity() {...}
public synchronized void ensureCapacity(int minimum) {...}
public synchronized char charAt(int index) {...}
public synchronized void setCharAt(int index, char ch) {...}
public synchronized String substring(...) {...}
public synchronized String toString() {...}
}
上面的代码显示了 StringBuffer 类提供的主要方法。 这些方法允许灵活的字符串操作，同时保持线程安全。
创建 StringBuffer 对象
StringBuffer 对象可以通过多种方式创建：不带初始内容、带初始字符串或带指定的初始容量。 容量决定了最初分配的内存量。
package com.zetcode;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// Empty StringBuffer with default capacity (16)
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();
System.out.println("sb1 capacity: " + sb1.capacity());
// StringBuffer with initial string
StringBuffer sb2 = new StringBuffer("Hello");
System.out.println("sb2 content: " + sb2);
System.out.println("sb2 capacity: " + sb2.capacity());
// StringBuffer with specified capacity
StringBuffer sb3 = new StringBuffer(50);
System.out.println("sb3 capacity: " + sb3.capacity());
// Adding content to empty buffer
sb1.append("Java StringBuffer");
System.out.println("sb1 content: " + sb1);
}
}
此示例演示了创建 StringBuffer 对象的不同方法。 默认构造函数创建一个容量为 16 的空缓冲区。 String 构造函数创建一个具有字符串内容和适当容量的缓冲区。
append 方法
append 方法将内容添加到 StringBuffer 的末尾。 它被重载以接受各种数据类型，包括基本类型、对象和字符数组。 该方法返回相同的 StringBuffer，用于方法链式调用。
package com.zetcode;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
// Appending different types
sb.append("String: ");
sb.append(100); // int
sb.append(' '); // char
sb.append(true); // boolean
sb.append(3.14); // double
sb.append(new char[]{'a', 'b', 'c'}); // char array
System.out.println("After append: " + sb);
// Method chaining
sb.append(" more ").append("text");
System.out.println("After chaining: " + sb);
// Capacity grows automatically
System.out.println("Final capacity: " + sb.capacity());
}
}
此示例显示了 append 方法如何处理不同的数据类型。 StringBuffer 会在需要时自动增加其容量。 方法链式调用通过返回 StringBuffer 引用来实现简洁的代码。
insert 方法
insert 方法在 StringBuffer 中的指定位置添加内容。 与 append 类似，它支持各种数据类型。 该位置必须在缓冲区的当前边界内。
package com.zetcode;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer sb = new StringBuffer("Java is great");
// Insert at position 4
sb.insert(4, " programming");
System.out.println("After first insert: " + sb);
// Insert different types
sb.insert(0, 2023); // int
sb.insert(4, ' '); // char
sb.insert(5, true); // boolean
System.out.println("After multiple inserts: " + sb);
// Insert at the end (same as append)
sb.insert(sb.length(), " language");
System.out.println("Final result: " + sb);
// Invalid position throws exception
try {
sb.insert(100, "error");
} catch (StringIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("Caught exception: " + e.getMessage());
}
}
}
此示例演示了具有不同数据类型的 insert 方法。 我们展示了有效的插入位置以及尝试在无效位置插入时会发生什么。 在 length() 处插入等同于 append。
delete 和 deleteCharAt 方法
delete 方法删除指定索引之间的字符序列。 deleteCharAt 方法删除指定位置的单个字符。 这两种方法都会相应地调整缓冲区内容。
package com.zetcode;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer sb = new StringBuffer("Java StringBuffer Example");
// Delete range (start inclusive, end exclusive)
sb.delete(5, 17);
System.out.println("After delete: " + sb);
// Delete single character
sb.deleteCharAt(5);
System.out.println("After deleteCharAt: " + sb);
// Delete from start
sb.delete(0, 4);
System.out.println("After deleting first word: " + sb);
// Delete to end
sb.delete(5, sb.length());
System.out.println("After deleting suffix: " + sb);
// Invalid indices throw exception
try {
sb.delete(10, 5);
} catch (StringIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("Caught exception: " + e.getMessage());
}
}
}
此示例显示了各种删除操作。 delete 方法删除两个索引之间的字符（包括起始索引，不包括结束索引）。 我们演示了删除范围、单个字符和处理无效索引。
reverse 方法
reverse 方法反转 StringBuffer 中字符的顺序。 此操作在原地执行，修改原始缓冲区。 该方法返回 StringBuffer 引用，用于方法链式调用。
package com.zetcode;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello World");
System.out.println("Original: " + sb);
// Reverse the content
sb.reverse();
System.out.println("Reversed: " + sb);
// Reverse back to original
sb.reverse();
System.out.println("Reversed again: " + sb);
// Palindrome check
StringBuffer palindrome = new StringBuffer("madam");
System.out.println(palindrome + " is palindrome: " +
palindrome.toString().equals(palindrome.reverse().toString()));
// Method chaining
System.out.println(new StringBuffer("abc")
.append("def")
.reverse()
.insert(3, "---"));
}
}
此示例演示了 reverse 方法。 我们展示了简单的反转、回文检查以及将 reverse 与其他 StringBuffer 操作结合使用的方法链式调用。 反转直接影响原始缓冲区。
容量管理
StringBuffer 使用容量系统管理内存。 容量是分配的内存量，而长度是实际内容大小。 ensureCapacity 和 setLength 等方法有助于管理这一点。
package com.zetcode;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// Default capacity is 16
StringBuffer sb = new StringBuffer();
System.out.println("Initial capacity: " + sb.capacity());
System.out.println("Initial length: " + sb.length());
// Adding content grows capacity as needed
sb.append("This is a long string that exceeds default capacity");
System.out.println("After append - capacity: " + sb.capacity());
System.out.println("After append - length: " + sb.length());
// Ensure minimum capacity
sb.ensureCapacity(100);
System.out.println("After ensureCapacity(100): " + sb.capacity());
// Set explicit length
sb.setLength(10);
System.out.println("After setLength(10): " + sb);
System.out.println("New length: " + sb.length());
// Trim to size
sb.trimToSize();
System.out.println("After trimToSize - capacity: " + sb.capacity());
}
}
此示例演示了 StringBuffer 容量管理。 缓冲区会在需要时自动增长，但我们也可以使用 ensureCapacity 预先分配空间。 setLength 可以截断或扩展内容，而 trimToSize 减小容量以匹配长度。
线程安全演示
StringBuffer 的线程安全性使其适用于多线程环境。 多个线程可以安全地调用 StringBuffer 方法，而无需外部同步。 此示例演示了此行为。
package com.zetcode;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final StringBuffer sharedBuffer = new StringBuffer();
// Create multiple threads that append to the same buffer
Thread[] threads = new Thread[5];
for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
final int threadId = i;
threads[i] = new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
sharedBuffer.append("Thread " + threadId + ": " + j + "\n");
try {
Thread.sleep(10); // Simulate work
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
});
}
// Start all threads
for (Thread t : threads) {
t.start();
}
// Wait for all threads to complete
for (Thread t : threads) {
t.join();
}
// Verify all additions were made safely
System.out.println("Final buffer content:");
System.out.println(sharedBuffer);
System.out.println("Total length: " + sharedBuffer.length());
}
}
此示例演示了 StringBuffer 的线程安全性。 多个线程并发地追加到同一个 StringBuffer，而不会发生数据损坏。 同步方法确保所有操作都以原子方式完成。 最终长度确认所有添加都已保留。
来源
在本文中，我们通过实际示例介绍了 Java StringBuffer 类的所有主要方面。 StringBuffer 提供了线程安全、可变的字符串操作，这对于多线程环境中复杂的字符串操作至关重要。
作者
列出所有Java教程。