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String StringBuilder StringBuffer源码分析 String StringBuilder StringBuffer区别以及源码分析

兴趣使然的草帽路飞 人气:0
想了解String StringBuilder StringBuffer区别以及源码分析的相关内容吗，兴趣使然的草帽路飞在本文为您仔细讲解String StringBuilder StringBuffer源码分析的相关知识和一些Code实例，欢迎阅读和指正，我们先划重点：String,StringBuilder,StringBuffer，下面大家一起来学习吧。

1. String/StringBuilder/StringBuffer 区别

1.1 String

String 对象一旦创建之后就是不可变的，不可变的！

问题：既然String 对象是不可变的，那么其包含的常用修改值的方法是如何实现的呢？

Demo

substring(int,int) 字符串截取
split(String,int) 字符串分割
toLowerCase() 字符串所有字母小写
...

其实，这些方法底层都是通过重新创建一个String 对象来接收变动后的字符串，而最初的 String 对象并未发生改动！

在这里插入图片描述

注意点(重要)

我们经常使用 String 字符串进行 + 或者 += 操作，来改变字符串的值，这种情况比较特殊！

首先在JAVA中+ 和 += 是仅有的两个重载过的操作符，在进行字符串相加时候其String 对象并未发生改变，而是值发生改变了！

案例1：

String str = "Hello" + "Wrold";

使用javap 命令对其进行反编译后得到如下代码：

str = new StringBuilder("Hello").append("Wrold").toString();

结论：从上面案例得出，String 字符串+ 的操作，底层其实是通过 StringBuilder 执行的！

从效率角度触发，在大部分情况下，使用 + 连接字符串并不会造成效率上的损失，而且还可以提高程序的易读性和简洁度!

案例2：

String str = "0";
String append = "1";
for(int i = 0; i < 10000; i++){// 结果为：str = 011111.......(很多1)
    str += append;
}

这种情况下，如果反编译的话，得到的是如下代码：

...
for(int i = 0; i < 10000; i++){// 结果为：str = 011111.......(很多1)
    str = (new StringBuilder()).append(str).append(append).toString(); 
}

这种情况下，由于大量 StringBuilder 创建在堆内存中，肯定会造成效率的损失，所以在这种情况下建议在循环体外创建一个 StringBuilder 对象调用 append() 方法手动拼接!

案例3：

除了上面两种情况，我们再来分析一种特殊情况，即：

当+ 两端均为字符串常量（此时指的是"xxx" 而不是final修饰的String对象）时，在编译过后会直接拼接好，例如：

System.out.println("Hello" + "World");

反编译后变为：

System.out.println("HelloWorld");

这样的情况下通过+拼接字符串效率是最佳的！

1.2 StringBuilder

StringBulider 是一个可变的字符串类！可以把它看作是一个容器。

StringBuilder 可以通过 toString()方法转换成 String

String 可以通过 StringBuilder 的构造方法，转换成 StringBuilder

eg：

String string = new StringBuffer().toString();
StringBulider stringBuilder = new StringBulider(new String());

StringBuilder 拼接字符串的效率较高，但是它不是线程安全的！

1.3 StringBuffer

StringBuffer 同样是一个可变的字符串类！也可以被看作是一个容器。

eg:

String string = new StringBuffer().toString();
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(new String());

Stringbuffer拼接字符串的效率相对于 StringBuilder 较低，但是它是线程安全的！

2. String/StringBuilder/StringBuffer 源码

2.1 String 源码分析

2.1.1 String 类

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    ...
}

2.1.2 String 类的属性

// 不可变的char数组用来存放字符串，说明其是不可变量.
private final char value[];
// int型的变量hash用来存放计算后的哈希值.
private int hash; // 默认为0
// 序列化版本号
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

2.1.3 String 类的构造函数

// 不含参数的构造函数，一般没什么用，因为 value 是不可变量
public String() {
    this.value = "".value;// ""，注意不是null
    //this.value = new char[0]; jdk1.8之前的写法
}
// 参数为String类型的构造函数
public String(String original) {
    this.value = original.value;
    this.hash = original.hash;
}
// 参数为char数组，使用java.utils包中的Arrays类复制
public String(char value[]) {
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
// 调用public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)构造函数
public String(byte bytes[], String charsetName)
        throws UnsupportedEncodingException {
    this(bytes, 0, bytes.length, charsetName);
}
public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)
        throws UnsupportedEncodingException {
    if (charsetName == null)
        throw new NullPointerException("charsetName");
    checkBounds(bytes, offset, length);
    this.value = StringCoding.decode(charsetName, bytes, offset, length);
}
还有其他的构造方法，可以自己点入String 详细阅读...

2.1.4 String 类的常用方法

简单方法

// 字符串长度
public int length() {
    return value.length;
}
// 字符串是否为空
public boolean isEmpty() {
    return value.length == 0;
}
// 根据下标获取字符数组对应位置的字符
public char charAt(int index) {
    if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
    }
    return value[index];
}
// 得到字节数组
public byte[] getBytes() {
    return StringCoding.encode(value, 0, value.length);
}

重点方法

equals(Object anObject)

// 两个对象之间判等
public boolean equals(Object anObject) {
    // 如果引用的是同一个对象，返回true
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    // 如果不是String类型的数据，返回false
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
         // 如果char数组长度不相等，返回false
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            // 从后往前单个字符判断，如果有不相等，返回false
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

该方法判等规则：

如果二者内存地址相同，则为true

如果对象类型不是String 类型，则为false，如果是就继续进行判等

如果对象字符长度不相等，则为false，如果相等就继续进行判等

从后往前，判断 String 类中char 数组 value 的单个字符是否相等，有不相等则为false。如果一直相等直到第一个数，则返回true

结论：根据判等规则得出，如果两个超长的字符串进行比较，是非常费时间的！

hashCode()

// 返回此字符串的哈希码
public int hashCode() {
    int h = hash;
    // 如果hash没有被计算过，并且字符串不为空，则进行hashCode计算
    if (h == 0 && value.length > 0) {
        char val[] = value;
        //计算过程
        //val[0]*31^(n-1) + val[1]*31^(n-2) + ... + val[n-1]
        for (int i = 0; i < value.length; i++) {
            h = 31 * h + val[i];
        }
        hash = h;
    }
    return h;
}

String 类重写了hashCode方法，Object中的hashCode方法是一个Native调用。String类的hash采用多项式计算得来，我们完全可以通过不相同的字符串得出同样的hash，所以两个String对象的hashCode相同，并不代表两个String是一样的。

那么计算hash值的时候为什么要使用31 作为基数呢？

先要明白为什么需要HashCode.每个对象根据值计算HashCode，这个code大小虽然不奢求必须唯一（因为这样通常计算会非常慢），但是要尽可能的不要重复，因此基数要尽量的大。另外，31N可以被编译器优化为左移5位后减1即31N = (N<<5)-1，有较高的性能。使用31的原因可能是为了更好的分配hash地址，并且31只占用5bits！

结论：

compareTo(String anotherString)

// 按字典顺序比较两个字符串,比较是基于字符串中每个字符的Unicode值
public int compareTo(String anotherString) {
    // 自身对象字符串长度len1
    int len1 = value.length;
    // 被比较对象字符串长度len2
    int len2 = anotherString.value.length;
    // 取两个字符串长度的最小值lim
    int lim = Math.min(len1, len2);
    char v1[] = value;
    char v2[] = anotherString.value;
    int k = 0;
    // 从value的第一个字符开始到最小长度lim处为止，如果字符不相等，返回自身（对象不相等处字符-被比较对象不相等字符）
    while (k < lim) {
        char c1 = v1[k];
        char c2 = v2[k];
        if (c1 != c2) {
            return c1 - c2;
        }
        k++;
    }
    // 如果前面都相等，则返回（自身长度-被比较对象长度）
    return len1 - len2;
}

这个方法写的很巧妙，先从0开始判断字符大小。如果两个对象能比较字符的地方比较完了还相等，就直接返回自身长度减被比较对象长度，如果两个字符串长度相等，则返回的是0，巧妙地判断了三种情况。

startsWith(String prefix,int toffset)

// 判断此字符串的子字符串是否从指定的索引开始，并以指定的前缀开头
public boolean startsWith(String prefix, int toffset) {
    char ta[] = value;
    int to = toffset;
    char pa[] = prefix.value;
    int po = 0;
    int pc = prefix.value.length;
    // Note: toffset might be near -1>>>1.
    // 如果起始地址小于0或者（起始地址+所比较对象长度）大于自身对象长度，返回false
    if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) {
        return false;
    }
    // 从所比较对象的末尾开始比较
    while (--pc >= 0) {
        if (ta[to++] != pa[po++]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
// startsWith重载方法1
public boolean startsWith(String prefix) {
    return startsWith(prefix, 0);
}
// startsWith重载方法2
public boolean endsWith(String suffix) {
    return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length);
}

起始比较和末尾比较都是比较经常用得到的方法，例如在判断一个字符串是不是http协议的，或者初步判断一个文件是不是mp3文件，都可以采用这个方法进行比较。

concat(String str)

// 将指定的字符串连接到该字符串的末尾
public String concat(String str) {
    int otherLen = str.length();
    if (otherLen == 0) {
        return this;
    }
    int len = value.length;
    char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
    str.getChars(buf, len);
    // 注意：这里是新new一个String对象返回，而并非原来的String对象
    return new String(buf, true);
}
// 位于 java.util.Arrays 类中
public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
    char[] copy = new char[newLength];
    // 调用底层c++
    System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                     Math.min(original.length, newLength));
    return copy;
}

replace(char oldChar, char newChar)

// 返回一个字符串，该字符串是通过用 newChar 替换该字符串中所有出现的 oldChar 而产生的
public String replace(char oldChar, char newChar) {
    // 新旧值先对比
    if (oldChar != newChar) {
        int len = value.length;
        int i = -1;
        char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
        // 找到旧值最开始出现的位置
        while (++i < len) {
            if (val[i] == oldChar) {
                break;
            }
        }
        // 从那个位置开始，直到末尾，用新值代替出现的旧值
        if (i < len) {
            char buf[] = new char[len];
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                buf[j] = val[j];
            }
            while (i < len) {
                char c = val[i];
                buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
                i++;
            }
            // 注意：这里是新new一个String对象返回，而并非原来的String对象
            return new String(buf, true);
        }
    }
    return this;
}

trim()

// 返回值是此字符串的字符串，其中已删除所有前导和尾随的空格
public String trim() {
    int len = value.length;
    int st = 0;
    char[] val = value;    /* avoid getfield opcode */
    // 找到字符串前段没有空格的位置
    while ((st < len) && (val[st] <= ' ')) {
        st++;
    }
    // 找到字符串末尾没有空格的位置
    while ((st < len) && (val[len - 1] <= ' ')) {
        len--;
    }
    // 如果前后都没有出现空格，返回字符串本身
    return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;
}

案例分析

public static void main(String[] args) {
    String a = "a"+"b"+1;
    String b = "ab1";
    // ab1 是放在常量池（constant pool）中的
    // 所以，虽然a,b都等于 ab1，但是内存中只有一份副本，所以 == 的结果为true
    System.out.println("a的哈希值: " + a.hashCode());
    System.out.println("b的哈希值: " +b.hashCode());
    System.out.println("a的地址: " +System.identityHashCode(a));
    System.out.println("b的地址: " +System.identityHashCode(b));
    System.out.println(a == b);
    System.out.println("---------------------------------------------------
    String a1 = new String("ab1");
    String b1 = "ab1";
    // new 方法决定了String "ab1" 被创建放在了内存heap区（堆上），被a1所指向
    // b1 位于常量池 因此 == 返回了false
    System.out.println("a1的哈希值: " + a1.hashCode());
    System.out.println("b1的哈希值: " +b1.hashCode());
    System.out.println("a1的地址: " +System.identityHashCode(a1));
    System.out.println("b1的地址: " +System.identityHashCode(b1));
    System.out.println(a1 == b1);
}

输出结果：

在这里插入图片描述

2.2 StringBuilder 源码分析

2.2.1 StringBuilder 类

public final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{
    ...
}

首先 StringBuilder 同 String 一样 被 final 关键字修饰该类不能被继承！

从继承体系可以看出， StringBuilder 继承了AbstractStringBuilder类，该类中包含了可变字符串的相关操作方法：append()、insert()、delete()、replace()、charAt()等等。**StringBuffer 和 StringBuilder ** 均继承该类！

比如在 StringBuilder 中的 append(String str) 方法（后文还会讲到）：

// java.lang.StringBuilder 类中
@Override
public StringBuilder append(String str) {
    // 调用父类 AbstractStringBuilder 的append(String str) 方法
    super.append(str);
    return this;
}
// java.lang.AbstractStringBuilder 类中（有兴趣可以自己点进去阅读该类的源码，还是很有收获的，这里只作简述！）
public AbstractStringBuilder append(String str) {
    if (str == null)
        return appendNull();
    int len = str.length();
    // 其成员属性value[]数组扩容，类似于ArrayList 的扩容
    // 扩容算法：int newCapacity = (value.length << 1) + 2;
    // 注意容量有上限：MAX_ARRAY_SIZE
    ensureCapacityInternal(count + len);
    str.getChars(0, len, value, count);
    count += len;
    return this;
}

StringBuilder 还实现了Serializable 接口 和 CharSequence 接口，说明该类的对象可以被序列化，并附带了对字符序列进行只读访问的方法，比如：length()、charAt()、subSequence()、toString()方法等。

2.2.2 StringBuilder 类的属性

/**
 * 用于字符存储的char数组，value是一个动态的数组，当存储容量不足时，会对它进行扩容.
 */
char[] value;
/**
 * 表示value数组中已存储的字符数.
 */
int count;

关键点

该数组和 Sting 中的value数组不同，其未被 final 关键字修饰，其值是可以被修改的！

这两个成员属性并不位于java.lang.StringBuilder 中，而位于其父类 java.lang.AbstractStringBuilder 中，同样的StringBuffer 中的这两个属性也是位于该父类中！

2.2.3 StringBuilder 类中的构造方法

StringBuilder类提供了4个构造方法。构造方法主要完成了对value数组的初始化。

// 位于父类StringBuilder 中
// 空参StringBuilder 默认char数组容量为16
public StringBuilder() {
    super(16);
}
// 由参数传入容量，构建StingBuilder
public StringBuilder(int capacity) {
    super(capacity);
}
// 根据字符串参数的长度，构建容量为 16 +  字符串长度的StringBuilder
public StringBuilder(String str) {
    super(str.length() + 16);
    // 调用父类append 方法添加字符串str
    append(str);
}
// 接收一个CharSequence对象作为参数，设置了value数组的初始容量为CharSequence对象的长度+16
// 并把CharSequence对象中的字符添加到value数组中
public StringBuilder(CharSequence seq) {
    this(seq.length() + 16);
    // 调用父类append 方法添加字符串seq
    append(seq);
}
// 位于父类AbstractStringBuilder中
// 创建指定容量的AbstractStringBuilder
AbstractStringBuilder(int capacity) {
    value = new char[capacity];
}

总结

其实String 、StingBuilder 、StirngBuffer 也类似于容器，因为其底层均在维护一个 char 类型的数组！

2.2.4 StringBuilder 类中的方法 append(Object obj)方法

append 方法的重载方法参数有多种，比如String int 等等，原理类似，这里只举String 和 Boolean 为例子：

// 位于父类StringBuilder 中
@Override
public StringBuilder append(Object obj) {
    return append(String.valueOf(obj));
}
// 位于父类StringBuilder 中
@Override
public StringBuilder append(String str) {
    super.append(str);
    return this;
}
// 位于父类StringBuilder 中
@Override
public StringBuilder append(boolean b) {
    super.append(b);
    return this;
}
...
// 位于父类AbstractStringBuilder中
// 添加String 类型
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;
}
// 位于父类AbstractStringBuilder中
// 添加Boolean 类型
public AbstractStringBuilder append(boolean b) {
    if (b) {
        ensureCapacityInternal(count + 4);
        value[count++] = 't';
        value[count++] = 'r';
        value[count++] = 'u';
        value[count++] = 'e';
    } else {
        ensureCapacityInternal(count + 5);
        value[count++] = 'f';
        value[count++] = 'a';
        value[count++] = 'l';
        value[count++] = 's';
        value[count++] = 'e';
    }
    return this;
}

append()方法将指定参数类型的字符串表示形式追加到字符序列的末尾。

StringBuilder 类提供了一系列的append()方法，它可以接受boolean、char、char[]、CharSequence、double、float、int、long、Object、String、StringBuffer这些类型的参数。

这些方法最终都调用了父类AbstractStringBuilder类中对应的方法。最后，append()方法返回了StringBuilder对象自身，以便用户可以链式调用StringBuilder类中的方法。

AbstractStringBuilder类的各个append()方法大同小异。append()方法在追加字符到value数组中之前都会调用ensureCapacityInternal()方法来确保value数组有足够的容量，然后才把字符追加到value数组中。

// 位于父类AbstractStringBuilder中
// 判断value数组的容量是否足够，如果不够，那么调用newCapacity 方法进行扩容
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
    // overflow-conscious code
    if (minimumCapacity - value.length > 0) {
        value = Arrays.copyOf(value,
                newCapacity(minimumCapacity));
    }
}
// 位于父类AbstractStringBuilder中
// 返回新数组容量
private int newCapacity(int minCapacity) {
    // 将数组容量扩大到原数组容量的2倍+2
    int newCapacity = (value.length << 1) + 2;
    if (newCapacity - minCapacity < 0) {
        newCapacity = minCapacity;
    }
    return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0)
        ? hugeCapacity(minCapacity)
        : newCapacity;
}
// 位于父类AbstractStringBuilder中
// 数组最大容量
private int hugeCapacity(int minCapacity) {
    if (Integer.MAX_VALUE - minCapacity < 0) { // overflow
        throw new OutOfMemoryError();
    }
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE)
        ? minCapacity : MAX_ARRAY_SIZE;
}

ensureCapacityInternal()方法判断value数组的容量是否足够，如果不够，那么调用newCapacity()方法进行扩容。

newCapacity()方法默认情况下将数组容量扩大到原数组容量的2倍+2。数组的容量最大只能扩容到Integer.MAX_VALUE。

最后，调用Arrays类的copyOf()静态方法来创建一个新数组和拷贝原数据到新数组，并将value指向新数组。

delete()方法

// 位于父类StringBuilder 中
@Override
public StringBuilder delete(int start, int end) {
    super.delete(start, end);
    return this;
}
// 位于父类AbstractStringBuilder中
public AbstractStringBuilder delete(int start, int end) {
    if (start < 0)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(start);
    if (end > count)
        end = count;
    if (start > end)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException();
    int len = end - start;
    if (len > 0) {
        System.arraycopy(value, start+len, value, start, count-end);
        count -= len;
    }
    return this;
}

delete()方法删除指定位置的字符。删除的字符从指定的start位置开始，直到end-1位置。delete()方法也调用了父类AbstractStringBuilder类中对应的方法。

delete()方法首先检查参数的合法性。当end大于value数组中已存储的字符数count时，end取count值。最后，当需要删除的字符数大于1的时候，调用System类的arraycopy()静态方法进行数组拷贝完成删除字符的操作，并更新count的值。

replace()方法

// 位于父类StringBuilder 中
@Override
public StringBuilder replace(int start, int end, String str) {
    super.replace(start, end, str);
    return this;
}
// 位于父类AbstractStringBuilder中
public AbstractStringBuilder replace(int start, int end, String str) {
    if (start < 0)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(start);
    if (start > count)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException("start > length()");
    if (start > end)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException("start > end");
    if (end > count)
        end = count;
    int len = str.length();
    int newCount = count + len - (end - start);
    ensureCapacityInternal(newCount);
    System.arraycopy(value, end, value, start + len, count - end);
    str.getChars(value, start);
    count = newCount;
    return this;
}
// 位于java.lang.String 中
void getChars(char dst[], int dstBegin) {
    System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length);
}

replace()方法将指定位置的字符替换成指定字符串中的字符。替换的字符从指定的start位置开始，直到end-1位置。

replace()方法也调用了父类AbstractStringBuilder类中对应的方法。

replace()方法首先检查参数的合法性。当end大于value数组中已存储的字符数count时，end取count值。然后调用ensureCapacityInternal()方法确保value数组有足够的容量。接着调用System类的arraycopy()静态方法进行数组拷贝，主要的作用是从start位置开始空出替换的字符串长度len大小的位置。最后，调用String类的getChars()方法将替换的字符串中的字符拷贝到value数组中。这样就完成了替换字符的操作。

toString()方法

@Override
public String toString() {
    // Create a copy, don't share the array
    return new String(value, 0, count);
}

toString()方法返回一个表示该字符序列的字符串，将SrpingBuilder 转换成了 String 类型。

总结

StringBuilder类使用了一个char数组来存储字符。该数组是一个动态的数组，当存储容量不足时，会对它进行扩容。

StringBuilder对象是一个可变的字符序列。

StringBuilder类是非线程安全的。

2.3 StringBuffer 源码分析

2.3.1 StringBuffer 类

public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{
    ...
}

从继承体系中得出，StingBuffer 和 StringBuilder 继承了相同父类，实现了相同的接口，且都被 final 关键字修饰不可被继承，所以不再重复赘述！

2.3.2 StringBuffer 类的属性

/**
 * 用于字符存储的char数组，value是一个动态的数组，当存储容量不足时，会对它进行扩容.
 */
char[] value;
/**
 * 表示value数组中已存储的字符数.
 */
int count;

StringBuffer 和 StringBuilder 以及 String 一样本质上都维护了一个字符数组！且，StringBuffer 和 StringBuilder 的字符数组没有 final 修饰可以被重新赋值，而String 中的字符数组加了final 不可变(常量)！

2.3.3 StringBuffer 类的构造函数

public StringBuffer() {
    super(16);
}
public StringBuffer(int capacity) {
    super(capacity);
}
public StringBuffer(String str) {
    super(str.length() + 16);
    append(str);
}
...

在构造函数上 StringBuffer 和 StringBuilder 没区别，不再重复赘述！

2.3.4 StringBuffer 的方法

StringBuffer的主要操作有append、insert等，这些操作都是在value上进行的，而不是像String一样每次操作都要new一个新的String对象，因此，StringBuffer在效率上要高于String。有了append、insert等操作，value的大小就会改变，那么StringBuffer是如何操作容量的改变的呢？

StringBuffer 的扩容

StringBuffer有个继承自AbstractStringBuilder类的ensureCapacity的方法：

// 位于StringBuffer 中
@Override
public synchronized void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
    super.ensureCapacity(minimumCapacity);
}
// 位于父类中
public void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
    if (minimumCapacity > 0)
        ensureCapacityInternal(minimumCapacity);
}

StringBuffer对其进行了重写，直接调用父类的expandCapacity方法。这个方法用来保证value的长度大于给定的参数minimumCapacity，在父类的ensureCapacityInternal方法中这样操作：

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
    // overflow-conscious code
    if (minimumCapacity - value.length > 0) {
        value = Arrays.copyOf(value,
                newCapacity(minimumCapacity));
  	  }
}
private int newCapacity(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int newCapacity = (value.length << 1) + 2;
    if (newCapacity - minCapacity < 0) {
        newCapacity = minCapacity;
    }
    return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0)
        ? hugeCapacity(minCapacity)
        : newCapacity;
}

最后得到的新value数组大小是max(value.length*2+2,minimumCapacity)，上面代码中的第二个判断是为了防止newCapacity溢出。

setLength方法

该方法用于直接设置字符数组元素的count数量：

// 位于StringBuffer 中
@Override
public synchronized void setLength(int newLength) {
    toStringCache = null;
    super.setLength(newLength);
}
// 为于父类中
public void setLength(int newLength) {
    if (newLength < 0)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(newLength)
    ensureCapacityInternal(newLength);
    if (count < newLength) {
        Arrays.fill(value, count, newLength, '\0');
    }
    count = newLength;
}

从代码中可以看出，如果newLength大于count，那么就会在后面添加'\0'补充；如果小于count，就直接使count = newLength。

appen/insert 方法

StringBuffer中的每一个append和insert函数都会调用父类的函数：

@Override
public synchronized StringBuffer append(Object obj) {
    toStringCache = null;
    super.append(String.valueOf(obj));
    return this;
}
@Override
public synchronized StringBuffer insert(int index, char[] str, int offset, int len) {
    toStringCache = null;
    super.insert(index, str, offset, len);
    return this;
}

而在父类中，这些函数都会首先保证value的大小够存储要添加的内容：

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;
}
public AbstractStringBuilder insert(int index, char[] str, int offset, int len){
    if ((index < 0) || (index > length()))
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
    if ((offset < 0) || (len < 0) || (offset > str.length - len))
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(
            "offset " + offset + ", len " + len + ", str.length "
            + str.length);
    ensureCapacityInternal(count + len);
    System.arraycopy(value, index, value, index + len, count - index);
    System.arraycopy(str, offset, value, index, len);
    count += len;
    return this;
}

父类中通过ensureCapacityInternal的函数保证大小，函数如下：

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

如果空间不够，最终也是调用expandCapacity方法。这样就保证了随着操作value的空间够用。

toString 方法

StringBuffer可以通过toString方法转换为String，它有一个私有的字段toStringCache!

这个字段表示是一个缓存，用来保存上一次调用toString的结果，如果value的字符串序列发生改变，就会将它清空

首先判断toStringCache是否为null，如果是，则先将value复制到缓存里，然后使用toStringCache 为参数，去new 一个 String 对象并返回！

总结

可以看出，StringBuffer 和 StringBuilder 在添加append()方法上的区别是，前者加上了synchronized 锁，因此其是线程安全的，后者是非线程安全的！

而判断是否扩容以及扩容方式，StringBuffer 和 StringBuilder 二者没什么区别！

总结

本篇文章的内容就到这了，希望大家可以喜欢，也希望大家可以多多关注的其他精彩内容！

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