StringBuilder和StringBuffer详解

1.1 基本概念

• String描述的字符串是个常量，不可改变，会单独申请一块内存空间。在java代码中描述大量类似的字符串时，可能会造成内存空间的浪费
• 为了解决上述问题，使用可改变的字符串即可：
  • Stringbuffer类 ：JDK1.0开始存在，属于线程安全，所以效率低下
  • StringBuilder类 ：JDK1.5开始存在，属于非线程安全，所以效率较高
  • 一般开发用StringBuilder

简单举例解释一下 ，线程安全和 非线程安全：

大妈买菜为例！一大堆大妈早上，就围在超市门口等开门，抢折扣的鸡蛋之类的食物。

• 线程安全：

  ​ 大妈们，必须按照超市规定，排队，一个一个买。等结算完金额之后，下一个大妈才能开始购物。要20分钟，才能卖完

  • 对于大妈来说：安全的
  • 对于超市来说：卖东西的效率是低下的

• 非线程安全：

  ​ 大妈们为了抢菜，又挤，又抢，还有人骂了起来，三下五除二，不到2分钟，菜就卖完了。

  • 对于大妈来说：不安全的，可能会发生意外
  • 对于超市来说：东西卖的贼快，效率高

1.2 StringBuilder常用的构造方法

1.3 StringBuilder常用成员方法

1.4 StringBuilder的扩容算法的源码解析

举例探讨 StringBuilder的自动扩容机制：

StringBuilder sb = new StringBuilder("01234567");
String str = "qwertyuiop"
sb.append(str);  

1. 看append方法的源码：

   @Override
       public StringBuilder append(String str) {
           // super，调用了父类的append方法
           super.append(str);
           // 返回this，即返回当前调用该方法的对象
           return this;
       }
   

2. (append源码内) 进入父类的append方法，查看源码

public AbstractStringBuilder append(String str) {
    // 判断str是否为空
    if (str == null)
        return appendNull();
    
    // 获取当前str的长度
    int len = str.length();
    // ensureCapacityInternal方法，确保容量足够的方法
    // 参数count：即sb引用对象的长度，count= sb.length()
    ensureCapacityInternal(count + len);
    
    
/* ______________  进入ensureCapacityInternal方法 ____________*/

    // minimumCapacity = 扩容前的长度 + 追加字符串的长度
    private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        
        // char[] value (Stringbuilder本质上就是一个字符数组）
        // value.length：指Stringbuilder扩容前的容量
        // 这个if判断，是用来判断是否扩容，true，则扩容
        if (minimumCapacity - value.length > 0) {
            // Arrays.copyOf: 数组的拷贝，将数组的内容拷贝到一个新的数组中
            // 将 value，即扩容前的数组拷贝到， newCapacity(minimumCapacity)返回的数组中
            // newCapacity(minimumCapacity)返回的是一个，扩容前的容量*2+2的一个容量大小的数组
            value = Arrays.copyOf(
                value,
                newCapacity(minimumCapacity));
        }
    } 

总结：

• StringBuilder的自动扩容机制为，扩容前的容量 * 2+ 2 = 扩容后的数组容量
• 要特别注意，容量 != 长度， 容量 = 数组能够拥有的最大长度

• 还有就是，如果一次性追加字符串的长度，超过了自动扩容后的容量。那么，会直接让追加后字符串的容量最为扩容后数组的容量

  

• StringBuilder、StringBuffer作为参数时，会改变本身的值。而String就不会

1.5 常见笔试考点

考点1：StringBuilder类的对象本身会被修改，为什么成员方法还要返回自身对象呢？

为了连续调用，即链式编程

sb.reverse().append("1").insert(0, "X").delete(0, 3);

考点2：实现 StringBuilder 和 String 之间的相互转换

1. StringBuilder 转 String

   String str = sb.toString();
   

2. String 转 StringBuilder

   // 构造方法即可
   StringBuilder s =new StringBuilder(str);
   

考点3：String，StringBuilder，StringBuffer三者之间效率比较

效率：StringBuilder > StringBuffer > String