Java StringBuilder & StringBuffer 源代码分析

最新推荐文章于 2024-04-18 11:53:25 发布

Lucy_Leezhi

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分类专栏： Java源代码分析文章标签： java 源代码

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本文详细解析Java中三种字符串操作类（StringBuilder、StringBuffer与String）的底层实现及性能差异，通过源码分析揭示其各自的特点与适用场景，帮助开发者在实际开发中做出合理选择。

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从资料来看都知道从操作效率比较的话，StringBuilder > StringBuffer >String. 原因是为什么呢？
StringBuilder 不是线程安全的，StringBuffer 是线程安全的，String是不可变的，操作起来会创建新对象。
下面来看看源代码的分析，
首先StringBuffer和StringBuilder都继承自AbstractStringBuilder 类，这个类完成了大部分字符串的操作，其主要的字段是个字符数组，char[] value. 在使用append方法时，主要是对字符串进行copy到一个新的字符数组。源代码如下：

public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null) str = "null";
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);
        str.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;
}
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minimumCapacity - value.length > 0)
            expandCapacity(minimumCapacity);
}
void expandCapacity(int minimumCapacity) {
        int newCapacity = value.length * 2 + 2;
        if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
            newCapacity = minimumCapacity;
        if (newCapacity < 0) {
            if (minimumCapacity < 0) // overflow
                throw new OutOfMemoryError();
            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
        }
        value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}

从这段代码来看append方法实现，其原理就是首先确保字符数组长度足够，如果不够的话，会扩充容量，容量的增加一般是(value.length+1)*2。这里为什么加1，目前没想明白。
这个类把常用的操作都实现了。StringBuilder和StringBuffer都继承了这个类，那么StringBuffer类呢，继承后都重新定义了相同名字的方法，并且是synchronized的方法。然后调用了父类的方法。以append方法为例：

public synchronized StringBuffer append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }

StringBuilder类呢？也定义了相同名字的方法，只是简单的调用父类方法，并没有加锁。

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

这就是StringBuffer类和StringBuilder的区别。同步方法和没有同步的方法。实现逻辑都完全一样。