编辑“︁Java StringBuffer”︁

= Java StringBuffer =

'''StringBuffer''' 是 Java 中用于处理可变字符串的一个关键类，属于 <code>java.lang</code> 包。与不可变的 <code>String</code> 类不同，<code>StringBuffer</code> 允许动态修改字符串内容，适用于频繁进行字符串拼接、插入、删除等操作的场景。它是线程安全的，适合多线程环境使用。

== 概述 ==
<code>StringBuffer</code> 是一个可变的字符序列，内部通过动态数组实现，能够高效地进行字符串操作。它的主要特点包括：
* '''可变性'''：内容可以修改，而不需要创建新对象。
* '''线程安全'''：方法使用 <code>synchronized</code> 关键字修饰，保证多线程环境下的安全性。
* '''高性能'''：适合频繁修改字符串的场景，避免了 <code>String</code> 类因不可变性导致的性能问题。

== 构造方法 ==
<code>StringBuffer</code> 提供了多个构造方法：
* <code>StringBuffer()</code>：创建一个初始容量为 16 的空缓冲区。
* <code>StringBuffer(int capacity)</code>：指定初始容量。
* <code>StringBuffer(String str)</code>：用指定字符串初始化缓冲区。

示例：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(); // 默认容量 16
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(32); // 指定容量 32
StringBuffer sb3 = new StringBuffer("Hello"); // 初始内容 "Hello"
</syntaxhighlight>

== 常用方法 ==
以下是 <code>StringBuffer</code> 的核心方法：

=== 追加内容（append）===
<code>append()</code> 方法用于在字符串末尾追加内容，支持多种数据类型：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer sb = new StringBuffer("Java");
sb.append(" Programming"); // 追加字符串
sb.append(2023); // 追加数字
System.out.println(sb); // 输出: "Java Programming2023"
</syntaxhighlight>

=== 插入内容（insert）===
<code>insert()</code> 在指定位置插入内容：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer sb = new StringBuffer("HelloWorld");
sb.insert(5, " "); // 在索引 5 处插入空格
System.out.println(sb); // 输出: "Hello World"
</syntaxhighlight>

=== 删除内容（delete）===
<code>delete(int start, int end)</code> 删除指定范围的字符：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer sb = new StringBuffer("JavaStringBuffer");
sb.delete(4, 10); // 删除索引 4 到 9
System.out.println(sb); // 输出: "JavaBuffer"
</syntaxhighlight>

=== 反转字符串（reverse）===
<code>reverse()</code> 反转字符串内容：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer sb = new StringBuffer("ABCDE");
sb.reverse();
System.out.println(sb); // 输出: "EDCBA"
</syntaxhighlight>

== 容量管理 ==
<code>StringBuffer</code> 内部使用动态数组，当内容超出当前容量时，会自动扩容（通常为原容量的 2 倍 + 2）。可以通过以下方法管理容量：
* <code>capacity()</code>：返回当前容量。
* <code>ensureCapacity(int minimumCapacity)</code>：确保最小容量。

示例：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer sb = new StringBuffer();
System.out.println(sb.capacity()); // 输出: 16
sb.ensureCapacity(50);
System.out.println(sb.capacity()); // 输出: 50
</syntaxhighlight>

== 性能优化 ==
在单线程环境下，可以使用非线程安全的 <code>StringBuilder</code> 替代 <code>StringBuffer</code> 以获得更高性能。两者 API 完全兼容。

== 实际应用案例 ==
=== 案例 1：动态 SQL 拼接 ===
在数据库操作中，<code>StringBuffer</code> 可用于动态构建 SQL 语句：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer sql = new StringBuffer("SELECT * FROM users WHERE 1=1");
if (condition1) sql.append(" AND name = 'Alice'");
if (condition2) sql.append(" AND age > 20");
System.out.println(sql);
</syntaxhighlight>

=== 案例 2：日志格式化 ===
在日志系统中格式化多字段消息：
<syntaxhighlight lang="java">
StringBuffer log = new StringBuffer();
log.append("[INFO] ").append(new Date())
   .append(" - User ").append(userId)
   .append(" performed action: ").append(action);
System.out.println(log);
</syntaxhighlight>

== 与 String 的对比 ==
{| class="wikitable"
|+ String vs StringBuffer
! 特性 !! String !! StringBuffer
|-
| 可变性 || 不可变 || 可变
|-
| 线程安全 || 是（因不可变） || 是（同步方法）
|-
| 性能 || 适合少量操作 || 适合频繁修改
|-
| 内存效率 || 可能产生较多临时对象 || 更高效
|}

== 内存模型 ==
<mermaid>
graph LR
    A[StringBuffer Object] --> B[char[] value]
    A --> C[int count]
    B --> D['H']
    B --> E['e']
    B --> F['l']
    B --> G['l']
    B --> H['o']
</mermaid>

== 数学计算 ==
扩容公式（当需要扩容时）：
<math>
newCapacity = (oldCapacity \times 2) + 2
</math>

== 总结 ==
<code>StringBuffer</code> 是处理可变字符串的高效工具，特别适合：
* 需要频繁修改字符串内容的场景
* 多线程环境下的字符串操作
* 避免创建大量临时字符串对象的情况

对于单线程环境，可以考虑使用更轻量级的 <code>StringBuilder</code>。

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