20.Java基础之StringBuffer和StringBuilder

二十四桥仍在，波心荡、冷月无声。

——姜夔《扬州慢》

## Java基础之StringBuffer和StringBuilder

1. 前言-浅谈String：

String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串， private final char value[] ，所以String 对象是不可变的。

String 中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。

每次对 String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象。

String类传送门…

2. 可变的StringBuffer和StringBuilder

StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，在AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串 char[] value 但是没有用 final 关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。

StringBuilder 与 StringBuffer 的构造方法都是调用父类构造方法也就是 AbstractStringBuilder 实现的，大家可以看下面的源码分析。

3. 线程安全性

AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如 append、insert、indexOf 等公共方法。

StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。

StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是线程不安全的。

4. 性能

StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。

相同情况下使用StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。

5. AbstractStringBuilder部分源码

可变的字符序列–基于JDK1.8

/**
*可变的字符序列
*/
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    
  char[] value;//该值用于字符存储。
  int count;//计数是使用的字符数。
    
  // 此no-arg构造函数对于子类的序列化是必需的。
  AbstractStringBuilder() {
 }
  // 创建指定容量的AbstractStringBuilder。
  AbstractStringBuilder(int capacity) {
    value = new char[capacity];
 }
 // 一系列方法...
}

5.1 StringBuffer部分源码

注意StringBuffer中方法中的synchronized锁。

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

   /**
    *将不需要序列化的属性前添加关键字transient，序列化对象的时候，这个属性就不会被序列化。
    *toString返回的最后一个值的缓存。每当修改StringBuffer时清除。
    */
   private transient char[] toStringCache;
    
   static final long serialVersionUID = 3388685877147921107L;

   /**
    * Constructs a string buffer with no characters in it and an
    * initial capacity of 16 characters.
    */
   public StringBuffer() {
       super(16);
   }

   public StringBuffer(int capacity) {
       super(capacity);
   }

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

   public StringBuffer(CharSequence seq) {
       this(seq.length() + 16);
       append(seq);
   }

   @Override
   public synchronized int length() {
       return count;
   }

   @Override
   public synchronized int capacity() {
       return value.length;
   }
   
   /**
   * 有一系列的方法的重载...
   */
   @Override
   public synchronized StringBuffer append(String str) {
       toStringCache = null;
       super.append(str);
       return this;
   }
   /**
   * 有一系列的方法的重载...
   */
   @Override
   public synchronized StringBuffer insert(
       int index, char[] str, int offset,int len
   ){
       toStringCache = null;
       super.insert(index, str, offset, len);
       return this;
   }
}

对length()和capacity()两个方法以及默认构造器的测试：

  public static void main(String[] args) {
      StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
      stringBuffer.append("dd");
      stringBuffer.append("ai");
      stringBuffer.append("mm");
      /**
       * stringBuffer.length() = 6
       * stringBuffer.capacity() = 16
       */
      System.out.println("stringBuffer.length() = " + stringBuffer.length());
      System.out.println("stringBuffer.capacity() = " + stringBuffer.capacity());
      
  }
/**
* 当添加的字符超过16之后，该buffer容量为34
* stringBuffer.length() = 17
* stringBuffer.capacity() = 34
*/

一系列的重载方法：

5.2 StringBuilder部分源码

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

    /** use serialVersionUID for interoperability */
    static final long serialVersionUID = 4383685877147921099L;
    
    // 三个构造器和StringBuffer中的是一样的
    public StringBuilder() {
        super(16);
    }
    
    public StringBuilder(int capacity) {
        super(capacity);
    }

    public StringBuilder(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }

    // 也是一系列的方法重载。
    @Override
    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }
    
    public StringBuilder append(StringBuffer sb) {
        super.append(sb);
        return this;
    }
    
    // 也是一系列的方法重载。
    @Override
    public StringBuilder insert(
        int index, char[] str, int offset,int len
    ){
        super.insert(index, str, offset, len);
        return this;
    }
    
    // ...
}