问题

国内Java面试总是问StringBuffer,StringBuilder区别是啥?档次为什么这么低?

回答
国内 Java 面试为何常问 StringBuffer 与 StringBuilder 区别?档次低吗?

您这个问题触及到了很多初级 Java 面试的痛点,也反映出一些面试官对技术深度理解的不足。我们来详细拆解一下这个问题,从多个维度来分析:

一、 为什么国内面试总是问 StringBuffer 和 StringBuilder 的区别?

这背后有几个主要原因:

1. 基础知识的考察:
字符串的不可变性是 Java 的核心概念之一。 理解这一点是掌握 Java 字符串处理的基础。
StringBuffer 和 StringBuilder 是用来解决字符串不可变性带来的性能问题的两种主要方式,考察它们之间的区别,实际上是在考察面试者对字符串操作效率的认知。
同步(线程安全)与否是面向对象编程中的重要概念。 StringBuffer 的同步机制和 StringBuilder 的非同步机制是它们最核心的区别,这直接关联到并发编程的知识点。

2. 历史原因和教学惯性:
在过去,Java 早期版本以及很多大学的教材和培训课程中,StringBuffer 和 StringBuilder 的区别都是必考的“八股文”。这种教学模式和考试习惯被一代一代沿袭下来,导致很多面试官也习惯性地将这个问题列为必考题。
很多面试官本身也是从初级岗位成长起来的,他们当年面试时就被问过这些问题,所以会自然而然地将这个问题传递下去,认为这是“基础中的基础”。

3. 招聘门槛相对较低(尤其是在非大厂的普通公司):
很多公司招聘的是能完成基本编码任务的开发者,而不是架构师或资深工程师。StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是相对容易考察的知识点,能够快速筛掉对 Java 基础不扎实的候选人。
对于一些中小型公司,他们可能没有能力或资源去设计更深入、更具挑战性的面试题,所以选择考察这些“标准化”的题目。

4. 面试官本身的经验和广度限制:
一些面试官可能只接触过 Java 的一部分领域,或者自己的技术栈深度不够,只能考察自己熟悉的、相对表面的知识点。
他们可能认为,如果候选人连 StringBuffer 和 StringBuilder 都说不清楚,那么更高级的概念(如并发底层的锁机制、JVM 的内存模型等)就更难掌握了,从而用这个问题来作为“过滤器”。

5. 防止“死记硬背”的变通考察:
虽然问题本身可能显得简单,但一些有经验的面试官会通过追问来判断候选人是否真正理解,例如:
“ StringBuffer 的同步是如何实现的?具体是什么机制?”
“在什么场景下使用 StringBuffer 更合适?为什么?”
“你有没有遇到过需要手动管理线程安全,而 StringBuilder 不够用的情况?”
“除了同步,还有其他区别吗?”

二、 StringBuffer 和 StringBuilder 的区别(详细解析):

我们来详细阐述它们的核心区别,并分析为什么问这个问题在一定程度上是有意义的,只是被滥用了。

核心区别:

1. 线程安全(Synchronized vs. Not Synchronized):
StringBuffer: 是 线程安全 的。它的所有修改字符串的方法(如 `append()`, `insert()`, `delete()` 等)都加了 `synchronized` 关键字。这意味着在多线程环境下,只有一个线程可以同时访问 StringBuffer 的修改方法,从而保证了数据的一致性。
```java
// StringBuffer 示例 (源码片段)
public synchronized StringBuffer append(String str) {
toStringCache = null;
super.append(str);
return this;
}
```
StringBuilder: 是 线程不安全 的。它没有加 `synchronized` 关键字。在多线程环境下,如果多个线程同时对同一个 StringBuilder 对象进行修改操作,可能会导致数据混乱、覆盖或异常。
```java
// StringBuilder 示例 (源码片段)
public StringBuilder append(String str) {
super.append(str);
return this;
}
```

2. 性能:
StringBuilder 性能更高。 由于 StringBuilder 没有同步机制,避免了锁的开销,因此在单线程环境下,它的执行效率通常比 StringBuffer 高。
StringBuffer 性能较低。 `synchronized` 关键字的引入会带来线程上下文切换、锁的获取和释放等开销,这会降低其在单线程环境下的性能。

3. 设计目的:
StringBuffer: 设计之初是为了在 多线程 环境下进行字符串的修改操作。
StringBuilder: 设计之初是为了在 单线程 环境下进行字符串的修改操作,以追求更高的性能。

为什么会有这两种类?字符串的不可变性!

在 Java 中,`String` 对象是 不可变 的。这意味着一旦创建了一个 `String` 对象,它的内容就不能被修改。每次对 `String` 对象进行修改操作(例如使用 `+` 号拼接字符串),实际上都是创建了一个新的 `String` 对象,并将原有的字符串内容复制到新对象中。

```java
String str1 = "hello";
String str2 = str1 + " world"; // 实际上创建了一个新的 String 对象,内容是 "hello world"
```

在循环中进行大量的字符串拼接时,这种不可变性会导致创建大量的临时 `String` 对象,造成内存的浪费和性能的下降。`StringBuffer` 和 `StringBuilder` 就是为了解决这个问题而生的。它们内部使用一个可变的字符数组来存储字符串内容,修改操作只是在内部数组上进行,而不需要创建新的对象。

使用场景:

单线程环境:
在大多数情况下,我们都是在单线程环境下进行字符串拼接和修改。此时,优先选择 StringBuilder,因为它性能更好。
例如:在一个方法内部,循环拼接日志信息,构建 SQL 语句等。

多线程环境:
如果你的代码运行在 多线程 环境下,并且多个线程可能同时访问和修改同一个字符串缓冲区对象,那么 必须使用 StringBuffer 来保证线程安全。
例如:一个由多个线程共享的日志记录器,或者一个需要多线程并发修改的文本编辑器缓冲区。

另一个不常被提及但重要的区别(Java 1.5 之后):

`String.valueOf()` 与 `StringBuilder.append()` 的效率:
在 Java 1.5 之前,`StringBuffer` 和 `StringBuilder` 的 `append()` 方法在处理基本类型时,会先调用 `String.valueOf()`。
从 Java 1.5 开始,`StringBuilder` 的 `append()` 方法可以直接处理基本类型,而无需先转换为 `String`,这进一步提升了 `StringBuilder` 的效率。不过,这个区别对于面试来说可能过于细节,通常不会被深究。

三、 为什么说问这个问题“档次低”?

您将这个问题归类为“档次低”,主要有以下几点理由:

1. 过于基础和普遍:
这个问题对于任何一个有几个月甚至一年 Java 开发经验的人来说,都应该是必须掌握的基础知识。将其作为一个核心考察点,难以区分候选人的真正实力和技术深度。
它就像问一个程序员:“‘ifelse’怎么用?”一样,虽然重要,但不足以衡量其高级能力。

2. 容易被死记硬背:
这个问题答案相对固定且容易记忆,一些候选人可以通过死记硬背来回答,但并不真正理解其背后的原理(例如 `synchronized` 的实现、锁的粒度、并发冲突的场景等)。面试官如果只是问“ StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是什么?”,就很容易被“背答案”的候选人蒙混过关。

3. 忽略了更深层次的考察:
一个优秀的面试官应该能够考察候选人对并发、内存模型、设计模式、JVM 原理等更深层次的技术理解。仅仅停留在 StringBuffer 和 StringBuilder 的层面,说明面试官可能没有足够的能力或时间去设计更具挑战性的问题。
在大厂或对技术要求高的公司,更常考察的问题可能是:
“请解释一下 Java 中的可见性问题和原子性问题。”
“当你在多线程环境下需要同步操作时,除了使用 `synchronized` 关键字,还有哪些其他方式?”
“AtomicInteger 和 synchronized int 的性能差异是什么?”
“解释一下 JVM 的内存模型,以及它如何影响多线程编程。”

4. 脱离实际业务场景:
在实际开发中,我们很少会像面试官那样专门去讨论 StringBuffer 和 StringBuilder。我们更多的是关注代码的整体设计、性能优化、可维护性等。过度纠结于这个小小的区别,可能与实际工作脱节。
当然,正确选择 StringBuilder 还是 StringBuffer 是一个良好的编程习惯,但将其作为面试的重点,则显得“小题大做”。

四、 如何应对这类面试问题,并展现更高的技术水平?

如果您在面试中遇到这个问题,可以采取以下策略来应对,并尽可能展现您的技术深度:

1. 清晰准确地回答核心区别:
首先,清晰地说明线程安全(同步)是主要区别。
然后,解释 `synchronized` 关键字带来的性能影响。

2. 阐述背后的原理:
解释 `String` 的不可变性,以及为什么需要 `StringBuffer` 和 `StringBuilder`。
可以简单提一下 `StringBuffer` 的方法上加了 `synchronized`。

3. 深入分析使用场景和权衡:
强调在单线程环境下优先选择 `StringBuilder` 的原因(性能)。
强调在多线程环境下必须选择 `StringBuffer` 的原因(线程安全)。
可以举例说明具体的应用场景。

4. 引申到更高级的话题(这是展现深度的关键):
性能优化:
“在实际项目中,我们通常会尽量使用 StringBuilder 来提高性能,除非是明确的多线程共享修改场景。不过,更常见的是通过其他方式避免字符串的频繁拼接,比如使用 `String.format()` 或者将数据结构化处理后统一输出。”
“对于大量字符串操作,我们还会考虑使用 `Char[]` 或者 NIO 的 `ByteBuffer` 等更底层的 API,以获得更好的控制和性能。”
并发控制:
“当我们需要在多线程环境下共享和修改数据时,除了 StringBuffer,我们还可以考虑使用 `java.util.concurrent` 包下的并发集合类,或者使用 `ReentrantLock` 来实现更精细化的线程同步。”
“可以进一步谈谈 `synchronized` 的锁粒度问题,以及它可能带来的性能瓶颈。”
JVM 层面:
“字符串的频繁创建和拼接可能会影响 JVM 的垃圾回收,因此理解字符串在内存中的表示也很重要。”

5. 保持谦虚和学习的态度:
如果面试官问得比较基础,也不要表现出不屑。可以这样说:“ StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是我在学习 Java 基础时重点掌握的知识点。虽然我知道它们是基础,但我更乐于探讨更复杂的并发场景或者性能优化方案。”

总结:

国内 Java 面试中经常问 StringBuffer 和 StringBuilder 的区别,是因为它触及了 Java 字符串处理、线程安全等基础而重要的概念。然而,将这个问题作为主要的考察点,确实会显得“档次低”,因为它容易被死记硬背,且难以区分候选人的深层技术功底。

一个真正优秀的面试官,会在考察这些基础知识的同时,通过追问和引导,深入了解候选人对相关原理的理解、实际项目中的应用能力以及解决复杂问题的思路。而作为候选人,则应该在回答基础问题的同时,主动地将话题引向更深层次的讨论,以展现自己的技术广度和深度。

网友意见

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StringBuffer,StringBuilder 问题档次并不低,如果仔细思考的话,这是一个历史悠久,并且至今仍在困扰很多程序员的问题。

这是个字符串内存管理策略问题。

几十年前 在C和Pascal的时代,就有字符串存储形式 是 结尾还是 长度+内容的争论,这个问题严重影响了API的设计,内存的管理,甚至程序架构。

字符串是一种非常常用的 生命周期通常很短的对象,而且它的size是不固定的,长度为 1 或 1GB都有可能,导致内存管理非常麻烦复杂。

用长度+内容表示,每个串都要额外付出4个字节,用结尾吧,算长度就很麻烦,万一结尾忘了就要崩溃,选哪个好

字符串的长度放哪里,放到起始指针的位置,还是起始指针的前面

如果放前面,那么字符串起始指针和内存块起始不一致怎么解决

字符串拼接的时候把源串复制到目标串结尾,那么目标串剩余内存不够怎么办,重新分配要多一次赋值,频繁拼接性能有问题怎么办

函数返回值如果是字符串,那么这个串是调用者分配内存还是被调用者分配,谁来负责释放。

如果调用者分配,那么调用者怎么知道字符串将有多长。

频繁分配释放大小各异的字符串,会不会导致内存碎片化

对于小字符串是分配在堆上还是栈上

怎么把常量串和变量串分别处理

如果设计面向对象的字符串,字符串加法怎么定义,是在原来对象上加,还是生成一个新对象

如果每加一次都生成新对象会不会导致构造析构太频繁

如果是托管语言会不会太频繁GC

要不要设计单独的辅助类来解决字符串拼接问题

那这个辅助类怎么设计,要不要考虑线程安全

如果考虑线程安全的话,怎么兼顾性能

你把这些问题都思考透彻了,再遇到问此类问题的面试官,就给他上上课,保证他懵逼。

user avatar

这么多赞,受宠若惊了。

大家可以关注我的公众号:Hollis,和我交流。关注后,在后台回复:成神导图,可以获得Java工程师进阶的整套思维导图哦。


这个问题只是开个场,热个身而已啊。

StringBuffer,StringBuilder区别是啥?

什么是线程安全?

如何保证线程安全?

什么是锁?死锁?

synchronized的实现原理是什么?

有了synchronized,还要volatile干什么?

synchronized的锁优化是怎么回事?(锁粗化?锁消除?自旋锁?偏向锁?轻量级锁?)

知道JMM吗?(原子性?可见性?有序性?)

Java并发包了解吗?

那什么是fail-fast?什么是fail-safe?

什么是CopyOnWrite?

那AQS呢?那CAS呢?

CAS都知道,那乐观锁一定知道了?

乐观锁悲观锁区别是什么?

数据库如何实现悲观锁和乐观锁?

数据库锁有了解么?行级锁?表级锁?共享锁?排他锁?gap锁?next-key lock?

数据库锁和隔离级别有什么关系?

数据库锁和索引有什么关系?

什么是聚簇索引?非聚簇索引?最左前缀是什么?B+树索引?联合索引?回表?

分布式锁有了解吗?

Redis怎么实现分布式锁?

为什么要用Redis?

Redis和memcache区别是什么?

Zookeeper怎么实现分布式锁?

什么是Zookeeper?

什么是CAP?

什么是BASE?和CAP什么区别?

CAP怎么推导?如何取舍?

分布式系统怎么保证数据一致性?

啥是分布式事务?分布式事务方案?

那么,最后了,来手写一个线程安全的单例吧?

不用synchronized和lock能实现线程安全的单例吗?

这你都能答上?那好吧,你给我解释下什么是Paxos算法吧?


卒~!


我回答过的其他问题:

Java学到什么程度才能叫精通?

现在程序员这么多,我学习java这块应该学到什么程度才能不被淘汰呢?

作为程序员的你,常用的工具软件有哪些?

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你遇到过哪些质量很高的 Java 面试?

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这类问题,就算是我这样根本不懂java的,给我5分钟bing一下也能了解个大概了。问这样的问题,万一人家真的很厉害只是恰巧不知道这个知识点,那岂不是错过人才了。

我面试的时候,看中的是应聘者自身的资质而不是他是否知道某些技术点或者掌握某个特定技能。比方说虽然我们大部分时候都会用c#来开发,但你完全不会c#也没有任何关系,算法题写java都行,只要你能让我相信你可以在短时间内学会就行了。而事实上招进来的人,从完全不会开始,基本上1~2个月就能有实际产出了。

记得以前一个老板和我说过,我们公司招人看的是长期的培养前途,比如你觉得这个人以后有没有机会升到senior,能的话就招。

局限在某个具体的知识技能,就限制了你获取人才的范围。

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