String和StringBuilder的深入解析
前言：本文出发点是我们开发的过程中是否真正的理解stringbuilder的使用，string字符串操作的是如何实现（哈希表），stringbuilder是否设置默认值容量，什么时候才用stringbuilder。
一概念String和stringbulider的理解
string是我们用的最多的类型之一，是一个特殊的引用类型，直接派生于Object，因此它的值储存在托管堆上。构造一个新字符串的时候，不需要用new。它是”不可变的“。初始化字符串对象后，该字符串对象的长度、内容都是确定不变的了。可以思考这个时候，我们需要更改或者添加字符串，会做一个怎样的动作呢？
StringBulider因为string的”不可变“，导致多次修改字符串的时候会损耗性能，.net为了解决这个问题，提供了动态创建string的方法，以克服string不可变带来的性能损耗。StringBuilder和String比起来，功能较少，只有基本的属性和增删改的方法。但是你知道stringbuilder也有一个固定的容量值吗？？，注意：StringBulider容量 （默认是16）虽然 StringBuilder 对象是动态对象，允许扩充它所封装的字符串中字符的数量，但是您可以为它可容纳的最大字符数指定一个值。此值称为该对象的容量，不应将它与当前 StringBuilder 对象容纳的字符串长度混淆在一起。例如，可以创建 StringBuilder 类的带有字符串“Hello”（长度为 5）的一个新实例，同时可以指定该对象的最大容量为 25。当修改 StringBuilder 时，在达到容量之前，它不会为其自己重新分配空间。当达到容量时，将自动分配新的空间且容量翻倍。可以使用重载的构造函数之一来指定StringBuilder类的容量。以下代码示例指定可以将 MyStringBuilder对象扩充到最大25个空白。 StringBuilder MyStringBuilder = new StringBuilder("Hello World!", 25); 另外，可以使用读/写 Capacity 属性来设置对象的最大长度。以下代码示例使用 Capacity 属性来定义对象的最大长度。 MyStringBuilder.Capacity = 25; EnsureCapacity 方法可用来检查当前 StringBuilder 的容量。如果容量大于传递的值，则不进行任何更改；但是，如果容量小于传递的值，则会更改当前的容量以使其与传递的值匹配。 也可以查看或设置 Length 属性。如果将 Length 属性设置为大于 Capacity 属性的值，则自动将 Capacity 属性更改为与 Length 属性相同的值。如果将 Length 属性设置为小于当前 StringBuilder 对象内的字符串长度的值，则会缩短该字符串。
二、为什么说变动影响性能。（string和StringBuilder）
String：string s = "I am ";s += "Sky";怎么分配内存的呢？
备注：如果每次都这样重新分配真实疯了，.net肯定没有那么傻了，最起码要避免下如果两个string的字符串一模一样，我是不是不需要分配新的堆，只需要制定同样的引用就好了呢？下面就出现了一个名词：字符串留用，CLR初始化的时候会创建哈希表，每构建一个新字符串都会与哈希表匹配，查找是否有相同的字符串，如果匹配，就会返回这个已存在的旧对象，由新变量进行引用。否则，就会创建一个字符串副本添加到哈希表里，Key就是字符串，Value就是string对象在堆上的地址。
是不是所有的都是这样呢，有什么特殊情况吗？
总结New出来的对象是不会记录在哈希表。
tringBuilder 对象维护一个缓冲区，以便容纳新数据的串联。如果有足够的空间，新数据将被追加到缓冲区的末尾；否则，将分配一个新的、更大的缓冲区，原始缓冲区中的数据被复制到新的缓冲区，然后将新数据追加到新的缓冲区。
内部实现原理
总结：StringBuffer是可变类，和线程安全的字符串操作类，任何对它指向的字符串的操作都不会产生新的对象。 每个StringBuffer对象都有一定的缓冲区容量，当字符串大小没有超过容量时，不会分配新的容量，当字符串大小超过容量时，会自动增加容量。事实是，StringBuilder比string快的原因是string拼接时产生了中间对象，最终是垃圾。如： string str = "a";str += "b";str += "c";那么，最终结果是"abc"，但第二行产生了"ab"只是一个中间对象，是个垃圾。用StringBuilder会避免这种中间对象的产生。那如果我这么写呢？ string str ="a"+"b"+ "c";这会比StringBuilder慢吗？不会。
中间对象的产生才是影响性能的主要原因。
三、测试案例：
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
int number =int.Parse( textBox1.Text.ToString());
GetStringTime(number);
GetStringBulider(number);
GetStringTime1(number);
GetStringBulider1(number);
}
/// <summary>
/// 测试string 性能时间
/// </summary>
private void GetStringTime(int number)
{
Stopwatch watch = new Stopwatch();
List< String> li = new List< string>();
watch.Start();
string str = "select * from testa inner join 快速排序耗费时间 快速排序耗费时间 快速排序耗费时间";
for (int i = 0; i < number; i++)
{
li.Add(str);
}
watch.Stop();
label1.Text = watch.ElapsedMilliseconds.ToString();
}
private void GetStringBulider(int number)
{
Stopwatch watch = new Stopwatch();
List<String> li = new List<string>();
watch.Start();
StringBuilder strb = new StringBuilder();
strb.Append("select * from testa inner join dsadfasfsadfa快速排序耗费时间快速排序耗费时间");
for (int i = 0; i < number; i++)
{
li.Add(strb.ToString());
}
watch.Stop();
label2.Text = watch.ElapsedMilliseconds.ToString();
}
/// <summary>
/// 测试string 性能时间变化
/// </summary>
private void GetStringTime1(int number)
{
Stopwatch watch = new Stopwatch();
List<String> li = new List<string>();
watch.Start();
string str = "select * from testa inner join 快速排序耗费时间 快速排序耗费时间 快速排序耗费时间";
for (int i = 0; i < number; i++)
{
str = str+"select * from testa inner join 快速排序耗费时间 快速排序耗费时间 快速排序耗费时间";
}
watch.Stop();
label1.Text =label1.Text+"不变，变化"+ watch.ElapsedMilliseconds.ToString();
}
/// <summary>
/// 测试stringBulider 变化的性能
/// </summary>
/// <param name="number"></param>
private void GetStringBulider1(int number)
{
Stopwatch watch = new Stopwatch();
List<String> li = new List<string>();
watch.Start();
StringBuilder strb = new StringBuilder();
strb.Append("select * from testa inner join dsadfasfsadfa快速排序耗费时间快速排序耗费时间");
for (int i = 0; i < number; i++)
{
strb.Append("select * from testa inner join dsadfasfsadfa快速排序耗费时间快速排序耗费时间");
}
watch.Stop();
label2.Text =label2.Text+"不变，变化"+ watch.ElapsedMilliseconds.ToString();
}
效果图如下：
备注：每图第一行表示string，第二行表示stringbulider，变化表示str++的意思或append。
四：总结：String 和stringbulider的整体汇总。
1. Sting是恒定的，string部里的人是可变化的。
2. 对于简单的字符串连接操作，在性能上stringbuilder不一定总是优于string。因为stringbulider对象的创建也消耗大量的性能，在字符串连接比较少的情况下，过度滥用stringbuilder会导致性能的浪费而非节约，只有大量无法预知次数的字符串操作才考虑stringbuilder的使用。从最后分析可以看出如果是100行以内根本看不出太大差别。
3. Stringbulider的使用，最好制定合适的容量值，否则优于默认值容量不足而频繁的进行内存分配操作，是不妥的实现方法。
可以深思，第一我们对适合的容量值处理了吗？ 第二，我们是不是一再提要使用stringbuilder说性能好，但是在100行内的字符操作有分别吗。
简单的字符串连接操作可以适度思考下 string.Concat 和 string.join 的使用。（string.concat的装箱操作）。
参考文章：
http://www.cnblogs.com/juqiang/archive/2005/04/19/140538.html。
http://www.cnblogs.com/huangxincheng/p/4042105.html。
http://www.cnblogs.com/heartstill/archive/2011/11/11/2245411.html。
http://www.cnblogs.com/kid-li/archive/2006/10/18/532174.html。
http://www.cnblogs.com/gfwei/archive/2007/03/14/674499.html。
http://www.cnblogs.com/skychen1218/p/3593678.html。
书籍：《你必须知道的.net》什么是string（345页）。