Java核心类库：String、StringBuilder与StringBuffer

# 第一章：引言

## 1.1 介绍Java核心类库的重要性

Java核心类库是Java编程语言中最基础、最重要的部分之一。它提供了大量的类和方法，用于处理各种类型的数据、操作字符串、实现集合等常见任务。Java核心类库的重要性体现在以下几个方面：

- **提供基本数据类型的包装类**：Java中的基本数据类型（如int、float、boolean等）都有对应的包装类，可以实现基本数据类型和对象之间的转换和操作。

- **支持字符串操作**：Java提供了String类，用于处理字符串的操作，例如连接、截取、查找等。字符串在开发中经常用到，因此String类的功能和性能都非常关键。

- **提供常用集合类**：Java核心类库中包含了一系列常用的集合类，如ArrayList、HashSet、HashMap等，用于存储和操作多个元素。集合类可以极大地简化开发过程，提高代码的可读性和可维护性。

- **支持输入输出操作**：Java核心类库提供了丰富的输入输出相关的类和方法，可以进行文件读写、网络通信等操作。这些类和方法是实现各种应用功能的重要基础。

## 1.2 概述String、StringBuilder和StringBuffer的作用

在Java核心类库中，String、StringBuilder和StringBuffer是三个常用的类，专门用于处理字符串。它们的作用分别如下：

- **String类**：String类是Java中用于表示字符串的类。它是不可变类，即一旦创建就不能被修改。String类提供了丰富的函数来处理字符串，例如拼接、截取、替换等操作。

- **StringBuilder类**：StringBuilder类也用于处理字符串，但它是可变类。StringBuilder类的对象可以被修改，支持在字符串的中间位置插入、删除、替换等操作。StringBuilder类适用于需要动态修改字符串内容的场景。

- **StringBuffer类**：StringBuffer类与StringBuilder类类似，也是可变类。但与StringBuilder不同的是，StringBuffer类是线程安全的，可以在多线程环境下使用。因为线程安全会带来一定的性能损失，所以在单线程环境下建议使用StringBuilder类。

### 3. StringBuilder类

#### 3.1 StringBuilder类的定义与特点

StringBuilder类是Java核心类库中的一个重要类，用于处理可变的字符串。与String类不同，StringBuilder类的字符串内容是可变的，可以进行插入、删除、替换等操作，非常适用于需要频繁修改字符串的场景。

#### 3.2 StringBuilder类的可变性

StringBuilder类是通过字符数组实现的可变字符串，它的长度是可以改变的。在创建一个StringBuilder对象时，会初始化一个默认容量为16的字符数组，当插入的字符个数超过当前容量时，StringBuilder会自动扩容，新的容量为原容量的两倍加2。这种自动扩容的策略能够有效避免频繁的内存分配和复制操作，提高了性能。

#### 3.3 StringBuilder类的常用方法

StringBuilder类提供了丰富的方法用于对字符串进行插入、删除、替换和连接等操作，以下是一些常用的方法：

##### 3.3.1 StringBuilder的构造方法

- `StringBuilder()`：无参构造方法，创建一个初始容量为16的StringBuilder对象。
- `StringBuilder(CharSequence seq)`：使用指定的CharSequence序列初始化StringBuilder对象。
- `StringBuilder(int capacity)`：使用指定的容量初始化StringBuilder对象。

##### 3.3.2 StringBuilder的插入方法

- `insert(int offset, XXX)`：在指定位置offset前插入XXX，XXX可以是字符、字符数组、字符串、布尔值、整数等多种类型。

##### 3.3.3 StringBuilder