StringBuilder的为什么线程不安全

引言

StringBuilder 和 StringBuffer 的区别在哪？
StringBuilder 是线程不安全的
StringBuffer 是线程安全的用了synchronized 关键字因此是线程安全的。

分析

StringBuffer 和StringBuilder 都是内部和String一样的 都是通过一个字符数组存储字符串的，不同的是字符串里的Char 数组是final 修饰，是不可变的，而StringBuffer和StringBuilder是可以变化的。

StringBuffer为什么线程不安全

AbstractStringBuilder里面的，StringBuilder的和的StringBuffer都继承了AbstractStringBuilder）

//存储字符串的具体内容
char[] value;
//已经使用的字符数组的数量
int count;

再看的StringBuilder的追加（）方法：

@Override
public StringBuilder append(String str) {
   super.append(str);
   return this;
}

StringBuilder的追加的（）方法调用的父类AbstractStringBuilder的追加（）方法

public AbstractStringBuilder append(String str) {
   if (str == null)
      	 return appendNull();
  	 int len = str.length();
	 ensureCapacityInternal(count + len);
	 str.getChars(0, len, value, count);
     count += len;
	  return this;
}

对于count + =len;不是一个原子操作 两个线程同时执行假设都是 计数器为 10 执行完后 就会变成11 而不是12

2，为什么会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常异常。

我们看回AbstractStringBuilder的追加（）方法源码的第五行，ensureCapacityInternal（）方法是检查StringBuilder的对象的原字符数组的容量能不能盛下新的字符串，如果盛不下就调用expandCapacity（）方法对字符数组进行扩容。

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
       // overflow-conscious code
   if (minimumCapacity - value.length > 0)
       expandCapacity(minimumCapacity);
}

扩容的逻辑就是新一个新的字符数组，新的字符数组的容量是原来字符数组的两倍再加2，再通过System.arryCopy（）函数将原数组的内容复制到新数组，最后将指针指向新的字符数组。

void expandCapacity(int minimumCapacity) {
   //计算新的容量
   int newCapacity = value.length * 2 + 2;
   //中间省略了一些检查逻辑
   ...
   value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}

Arrys.copyOf（）方法

public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
   char[] copy = new char[newLength];
   //拷贝数组
   System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                        Math.min(original.length, newLength));
   return copy;
}

则GetChars（）方法

public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) {
   //中间省略了一些检查
   ...   
   System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin);
   }

拷贝流程见下图

假设现在有两个线程同时执行了的StringBuilder的追加（）方法，两个线程都执行完了第五行的ensureCapacityInternal（）方法，此刻计数= 5。

这个时候线程1个的CPU时间片用完了，线程2继续执行。线程2执行完整个追加（）方法后计数变成6了

线程1继续执行第六行的str.getChars（）方法的时候拿到的计数值就是6了，执行字符数组拷贝的时候就会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常异常。
至此，StringBuilder的为什么不安全已经分析完了。