在 Java 开发中，字符串处理是日常编码中最频繁的操作之一。String、StringBuilder 和 StringBuffer 这三个类虽然都用于操作字符串，但在性能、线程安全性和使用场景上存在显著差异。

一. String：不可变的字符串

String 类是 Java 中最基础的字符串类，其底层实现具有不可变性：

存储结构：在 JDK 8 及之前，String 内部通过 private final char value[] 数组存储字符；JDK 9 及以上改为 byte[] 数组（根据编码自动选择存储方式，节省内存）。
不可变性：value 数组被 final 修饰，意味着一旦 String 对象创建，其内部的字符序列就无法被修改。任何看似 “修改” 的操作（如拼接、截取）都会创建新的 String 对象，原对象保持不变。

String str = "hello";
str += " world"; // 实际创建了新的 String 对象，原 "hello" 仍存在于内存中

这种设计的优势是：

天然线程安全（多线程只能读取，无法修改） 可作为 HashMap 等集合的键（哈希值不会变化） 字符串常量池复用，节省内存
但缺点也很明显：频繁修改会产生大量临时对象，导致 GC 压力增大，性能下降。

二.StringBuilder：可变字符串

存储结构：内部通过 char[] value 数组存储（无 final 修饰），支持动态扩容。

默认初始容量为 16； 当字符长度超过当前容量时，会创建一个新的数组（容量为原容量的 2 倍 + 2），并将原数据复制到新数组中。

可变性：所有修改操作（如 append()、insert()、delete()）都直接操作底层数组，不会创建新对象（除非需要扩容）。

StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");
sb.append(" world"); // 直接在原数组上修改，不创建新对象

由于省去了创建新对象的开销，且没有同步锁的消耗，StringBuilder 成为单线程下字符串拼接的首选。

三.StringBuffer：线程安全的可变字符串

tringBuffer 是早期 Java 提供的可变字符串类，与 StringBuilder 最大的区别是线程安全性：

存储结构：与 StringBuilder 基本一致，内部也是 char[] value 数组。
线程安全：通过在所有公共方法上添加 synchronized 关键字实现线程安全，确保多线程环境下的操作原子性。

public synchronized StringBuffer append(String str) {// 具体实现
}

这种设计保证了线程安全，但也带来了同步锁的性能开销，因此在单线程环境下效率低于StringBuilder。

四.总结