StringBuffer扩容原理

本文详细探讨了StringBuffer对象的默认容量及扩容机制。当通过构造器初始化后,容量为16+n,append方法使总长超16+n时,容量会自动调整至2(16+n)+2。文章深入源码,解析这一容量调整策略。

通过实验发现一个问题:

当建立一个StringBuffer对象的时候,默认的容量为16。通过构造器中添加字符串,构造器执行完毕后,得出的容量值为16+n。

这时候通过append()方法添加元素,当元素总和(length)小于等于16+n时,容量值始终保持在16+n。当元素总和为17+n的时候,容量值突然增加到2(16+n)+2.

现从源码的角度上对其进行分析:

这是一段短语新容量计算的代码:

这里的新容量值正是2n+2,而他的执行条件为,新的容量为正,且要超过字符数组的最大长度(length)。上面的if语句的目的是,当字符数组的长度过小时,确保最低的容量。

### Java StringBuffer 和 StringBuilder 的扩容机制解析 #### StringBuffer扩容机制 当 `StringBuffer` 中的内容超过当前容量时,会触发扩容操作。默认情况下,创建一个新的 `StringBuffer` 实例时,初始容量为16个字符[^1]。 如果追加的数据量超过了现有的容量,则新的容量将是旧容量的两倍加上2个额外的空间。具体来说,假设原来的容量是 \(C\) ,那么新分配的数组大小将会是 \((C * 2) + 2\)。 ```java // 当前容量不足以容纳更多字符时发生扩容 if (value.length - length() < requiredSize) { int newCapacity = value.length << 1; if (newCapacity - length() < requiredSize) { newCapacity = length() + requiredSize; } expandCapacity(newCapacity); } ``` #### StringBuilder 的扩容机制 对于 `StringBuilder` 而言,其工作原理与 `StringBuffer` 类似,在内部实现上几乎相同,唯一的区别在于 `StringBuilder` 不提供同步方法来保证多线程环境下的安全性[^2]。 因此,当 `StringBuilder` 需要增长时也会按照类似的策略来进行扩展:即先尝试将现有容量翻倍再增加两个单位;但如果计算得出的新容量仍然不足,则直接设置为目标所需最小容量。 需要注意的是,尽管两者都实现了相似的动态调整逻辑,但在实际应用中应当考虑是否真的有必要让容器频繁地自动扩大尺寸——这可能会造成不必要的内存浪费以及性能开销。为了避免这种情况的发生,可以在实例化对象的时候指定一个合理的初始化容量值。
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