java StringBuffer trimToSize()优化字符串长度

StringBuffer.trimToSize() 是一个用于优化内存使用的方法，它将 StringBuffer 的内部缓冲区容量调整为当前字符串内容的实际长度，从而减少内存占用。

一、方法定义

public synchronized void trimToSize()

✅ 返回值：void（无返回值）
✅ 修饰符：synchronized（线程安全）
✅ 参数：无
✅ 异常：不抛出任何异常

二、功能说明

将 StringBuffer 的内部字符数组容量调整为与当前字符串长度完全一致。
原始内容保持不变，仅修改底层存储空间。
是一个内存优化操作，适用于字符串内容已确定不再增长的场景。
调用后，capacity() 将等于 length()。

🔄 效果示例：

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
System.out.println("容量: " + sb.capacity()); // 通常为 21 (16+5)
sb.trimToSize();
System.out.println("容量: " + sb.capacity()); // 变为 5

三、示例代码

示例 1：基础使用

StringBuffer sb = new StringBuffer("Java Programming");

System.out.println("原始长度: " + sb.length());     // 16
System.out.println("原始容量: " + sb.capacity());   // 通常 32

sb.trimToSize();

System.out.println("修剪后长度: " + sb.length());   // 16
System.out.println("修剪后容量: " + sb.capacity()); // 16

示例 2：与 append 配合使用（构建完成后优化）

StringBuffer sb = new StringBuffer(1024); // 预设大容量

// 构建字符串
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    sb.append("Item").append(i).append(",");
}
// 结果: "Item1,Item2,Item3,Item4,Item5,"

System.out.println("构建后容量: " + sb.capacity()); // 1024
System.out.println("实际长度: " + sb.length());    // 25

// 内容已确定，优化内存
sb.trimToSize();
System.out.println("优化后容量: " + sb.capacity()); // 25

示例 3：多次调用效果

StringBuffer sb = new StringBuffer("Test");
sb.trimToSize(); // 第一次调用
sb.trimToSize(); // 第二次调用（无额外效果）
// 容量已匹配长度，再次调用无变化

四、使用技巧

技巧 1：构建完成后调用

// 字符串构建流程
StringBuffer sb = new StringBuffer(512);
buildComplexString(sb); // 复杂构建过程
sb.trimToSize(); // 最终优化内存

技巧 2：与 `setLength(0)` 配合实现对象复用

StringBuffer sb = new StringBuffer(256);

for (String data : dataList) {
    sb.setLength(0);           // 清空内容
    sb.append(data).trimToSize(); // 构建并优化
    process(sb.toString());
}
// 注意：频繁调用 trimToSize 可能适得其反

技巧 3：判断是否需要修剪

if (sb.capacity() > sb.length() * 2) {
    sb.trimToSize(); // 只在容量远大于长度时优化
}

五、常见错误

错误	说明	解决方案
期望返回值	误以为返回 StringBuffer	该方法返回 `void`
误解功能	认为会删除字符串两端空格	`trimToSize()` ≠ `trim()`（去空格）
过度使用	在频繁修改的字符串上反复调用	只在内容稳定后调用一次

❗ 重要区别：

// ❌ 错误理解
StringBuffer sb = new StringBuffer("  hello  ");
sb.trimToSize(); // 不会删除空格！容量可能变小，但空格仍在

// ✅ 正确去空格（需先转为 String）
String cleaned = sb.toString().trim();

六、注意事项

✅ 线程安全：方法为 synchronized，多线程环境安全
🔽 单向操作：只能减小容量，不能增大
🔄 内容不变：只改变内部存储，不影响字符串内容
📉 性能影响：
- 调用时涉及数组复制（O(n) 时间复杂度）
- 减少内存占用，可能提升 GC 效率
🚫 无法恢复：修剪后若再 append，可能立即触发扩容
🧠 JVM 优化：现代 JVM 内存管理已很高效，过度优化可能无实际收益

七、最佳实践与性能优化

✅ 最佳实践

场景	推荐做法
字符串构建完成	在最终 `toString()` 前调用 `trimToSize()`
内存敏感应用	对大字符串进行容量优化
对象池/缓存	复用前考虑是否需要 `trimToSize()`
单线程环境	优先考虑 `StringBuilder.trimToSize()`

🚀 性能优化建议

在内容稳定后调用一次

// 推荐：构建完成后优化
StringBuffer sb = new StringBuffer(1024);
buildString(sb);
sb.trimToSize(); // 优化内存
return sb.toString();

避免在循环中频繁调用

// ❌ 低效
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(i);
    sb.trimToSize(); // 每次都复制数组，性能极差
}

// ✅ 高效
StringBuffer sb = new StringBuffer(4000);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(i);
}
sb.trimToSize(); // 最后优化一次

预估大小比修剪更重要

// 更好的做法：准确预估初始容量
int estimatedSize = calculateEstimate();
StringBuffer sb = new StringBuffer(estimatedSize);
// 可能根本不需要 trimToSize()

考虑使用 StringBuilder（单线程）

// 单线程性能更好
StringBuilder sb = new StringBuilder(512);
// ... 操作 ...
sb.trimToSize();

八、`trimToSize()` vs 其他类似操作对比

操作	功能	是否修改内容	是否线程安全
`trimToSize()`	调整容量匹配长度	❌ 否	✅ 是
`setLength(0)`	清空内容	✅ 是	✅ 是
`String.trim()`	删除首尾空白	✅ 是	✅ 是（不可变）
`ensureCapacity()`	确保最小容量	❌ 否	✅ 是

九、总结

要点	说明
✅ 核心功能	将内部缓冲区容量缩减为当前长度
✅ 线程安全	`synchronized` 方法
✅ 适用场景	字符串内容已确定不再增长时的内存优化
⚠️ 注意事项	不删除空格、涉及数组复制开销、单向操作
🚀 性能建议	内容稳定后调用一次，避免循环中使用
💡 最佳实践	作为字符串构建的最后一步，配合合理初始容量使用

📌 一句话总结：

StringBuffer.trimToSize() 是一个内存优化工具，用于在字符串内容稳定后减少内部缓冲区的内存占用。它线程安全但涉及数组复制开销，应仅在内容不再修改时调用一次。记住它与 String.trim() 完全不同——前者优化容量，后者去除空格。在单线程场景中，优先考虑 StringBuilder.trimToSize() 以获得更好性能。