1.1 StringBuffer的定义与特点
StringBuffer是Java中一个特殊的字符串处理类。它本质上是一个可变的字符序列，允许我们在不创建新对象的情况下修改字符串内容。
我记得刚开始学Java时，总是习惯用"+"来拼接字符串。直到有次处理大量数据，程序变得异常缓慢，导师才告诉我该用StringBuffer。这个类最吸引人的地方在于它的可变性——你可以随意添加、删除、修改其中的字符，而不会像String那样每次都生成新对象。
StringBuffer内部维护着一个字符数组，当需要扩展容量时，它会自动进行扩容操作。默认容量是16个字符，但如果你能预估大致长度，最好在创建时就指定初始容量。这种设计让它在处理动态字符串时表现出色。
1.2 StringBuffer与String的区别
String和StringBuffer虽然都用来处理字符串，但它们的核心差异在于可变性。String对象一旦创建就不可改变，每次修改都会生成新的String对象。而StringBuffer允许直接修改原有对象。
举个例子，当你需要循环拼接1000个字符串时： - 使用String会产生1000个新对象 - 使用StringBuffer始终只有一个对象
这种差异在内存占用和执行效率上会产生巨大影响。String的不可变性带来了线程安全性，但牺牲了性能；StringBuffer通过同步方法保证了线程安全，同时提供了较好的性能。
1.3 StringBuffer的适用场景
StringBuffer特别适合那些需要频繁修改字符串的场景。比如动态生成SQL语句、处理文本编辑器内容、或者构建复杂的HTML/XML文档。
在实际项目中，我经常用StringBuffer来构建日志信息。需要将多个变量值、时间戳、状态信息组合成一条完整的日志记录，StringBuffer的append方法让这个过程变得简单高效。
另一个典型场景是字符串的多次拼接。当你在循环中不断添加内容时，StringBuffer绝对是更好的选择。它的线程安全特性也使其在多线程环境下更加可靠，虽然这会带来轻微的性能损失，但在需要保证数据一致性的场合，这点代价是值得的。
2.1 常用方法详解
StringBuffer提供了一系列操作字符串的核心方法，让字符串处理变得灵活高效。
append方法可能是最常用的功能。它能将任何类型的数据转换为字符串并追加到末尾。比如处理用户输入的表单数据时，我习惯用append来构建完整的查询字符串。不同类型的数据——整数、浮点数、布尔值，甚至其他对象——都能无缝衔接。
insert方法允许在指定位置插入内容。曾经有个需求要在固定位置插入时间戳，insert方法完美解决了这个问题。你只需要指定插入位置和要插入的内容，剩下的交给StringBuffer处理。
delete和deleteCharAt用于删除特定范围的字符或单个字符。处理文本编辑器功能时，这两个方法特别实用。delete接受起始和结束索引，deleteCharAt则针对单个字符操作。
reverse方法能够反转整个字符串。有次需要验证回文字符串，一行代码就解决了问题。虽然使用场景不算频繁，但需要时确实很方便。
setLength方法可以调整字符串长度。如果设置的长度小于当前长度，超出的部分会被截断；如果大于当前长度，会用空字符填充。这个方法在清理缓冲区时很有用。
2.2 性能优化策略
StringBuffer的性能优化主要围绕减少内存分配和复制操作。
预设初始容量是个简单有效的技巧。如果你知道最终字符串的大致长度，创建StringBuffer时就指定合适的容量。避免频繁扩容带来的性能损耗。默认16个字符的容量往往不够用，合理预估能显著提升性能。
链式调用不仅让代码更简洁，还能减少中间对象的创建。多个append操作可以连在一起写，这样的代码既优雅又高效。
重用StringBuffer对象也是个好习惯。在循环或频繁调用的方法中，考虑重复使用同一个StringBuffer实例。记得用setLength(0)来清空内容，而不是创建新对象。
我参与过一个日志处理项目，通过合理设置初始容量和重用StringBuffer对象，性能提升了近30%。这种优化在大量字符串操作的场景下效果尤其明显。
2.3 实际开发中的最佳实践
在日常编码中，有些经验值得分享。
线程安全的使用需要特别注意。StringBuffer虽然是线程安全的，但在单线程环境下，StringBuilder可能是更好的选择。根据实际需求权衡线程安全与性能。
字符串构建的时机也很关键。避免在性能敏感的区域频繁创建StringBuffer。有时候，先收集需要拼接的数据，最后一次性构建字符串会更高效。
异常处理不能忽视。特别是使用insert、delete这些涉及索引操作的方法时，务必检查索引范围。IndexOutOfBoundsException虽然常见，但完全可以通过预防来避免。
代码可读性同样重要。虽然链式调用很诱人，但过长的链式调用会影响可读性。适当地分行、添加注释，让后来的维护者能轻松理解你的意图。
记得有次代码审查，同事的StringBuffer使用虽然功能正确，但缺乏必要的注释和合理的格式。经过调整后，代码既保持了性能优势，又具备了良好的可维护性。
3.1 StringBuffer与StringBuilder的主要区别
这两个类都来自java.lang包，核心功能几乎一致——都是可变的字符序列。它们提供的方法也基本相同：append、insert、delete、reverse等。
真正的区别藏在细节里。StringBuffer从Java 1.0就存在，而StringBuilder直到Java 5才被引入。这种时间差反映了Java语言设计的演进思路。早期的设计更注重安全性，后来的版本则更关注性能优化。
我刚开始学Java时，经常混淆这两个类。直到有次在项目中错误地使用了StringBuffer处理大量数据，才发现性能瓶颈。从那以后，我养成了根据具体场景选择合适工具的习惯。
3.2 线程安全性对比分析
线程安全是这两个类最核心的差异点。
StringBuffer的所有公共方法都使用synchronized关键字修饰。这意味着多个线程同时调用同一个StringBuffer实例的方法时，不会出现数据竞争问题。每个方法调用都会获得对象锁，确保操作的原子性。
StringBuilder则完全没有同步机制。它的方法都是普通方法，不包含任何线程安全保证。在多线程环境下直接共享StringBuilder实例可能导致数据损坏。
但线程安全是有代价的。synchronized会带来性能开销，包括锁的获取、释放，以及可能的线程阻塞。在单线程场景下，这些开销完全是不必要的。
我记得参与过一个Web应用开发，初期所有字符串拼接都用StringBuffer。后来性能测试发现，在高并发情况下，StringBuffer的锁竞争反而成了瓶颈。改用StringBuilder配合适当的同步控制后，吞吐量明显提升。
3.3 性能差异与选择建议
性能测试显示，在单线程环境下，StringBuilder通常比StringBuffer快10%-15%。这个差距主要来自synchronized的开销。当操作非常频繁时，这种差异会累积成可观的性能影响。
选择哪个类取决于你的具体需求：
使用StringBuffer的场景 - 多个线程需要同时修改同一个字符串缓冲区 - 你无法确定代码是否会在多线程环境下使用 - 对性能要求不高，更看重代码的稳健性
使用StringBuilder的场景 - 确定只在单线程中使用 - 性能是关键考量因素 - 字符串操作非常频繁，比如在循环中
现代Java开发中，StringBuilder已经成为默认选择。大多数Web应用都采用每个请求独立线程的模式，这种情况下StringBuilder是更合适的选择。
有个经验法则：先考虑StringBuilder，只有当确实需要线程安全时再选择StringBuffer。毕竟，如果真需要线程安全，你也可以通过外部同步来控制StringBuilder，这样灵活性更高。
我现在的项目里，95%的情况都在用StringBuilder。只有在那些明确会被多个线程共享的缓存或配置对象中，才会考虑StringBuffer。这种选择策略在实践中被证明是合理且有效的。