作者：ouyangyewei
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简介
StringBuffer和StringBuilder，两者都是可变对象，都继承java.lang.AbstractStringBuilder类，都实现java.io.Serializable和java.lang.CharSequence接口。
最大的区别在于：<b><u>StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder是非线程安全的</u></b>
下面代码摘自java.lang.StringBuffer
public final class StringBuffer
extends AbstractStringBuilder
implements java.io.Serializable, CharSequence
下面代码摘自java.lang.StringBuilder
public final class StringBuilder
extends AbstractStringBuilder
implements java.io.Serializable, CharSequence
AbstractStringBuilder类
AbstractStringBuilder类封装了StringBuffer和StringBuilder大部分操作的实现。
字符串的内存形态
下面代码摘自java.lang.AbstractStringBuilder
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
/**
* The value is used for character storage.
*/
char[] value;
/**
* The count is the number of characters used.
*/
int count;
StringBuffer和StringBuilder没有具体的成员变量来存储字符串，而是使用继承自AbstractStringBuilder类的成员变量char[] value，因为没有使用final关键字修饰，因此值是可变的。
字符串构造方法
下面代码摘自java.lang.StringBuffer
public StringBuffer() {
super(16);
}
下面代码摘自java.lang.StringBuilder
public StringBuilder() {
super(16);
}
下面代码摘自java.lang.AbstractStringBuilder
AbstractStringBuilder(int capacity) {
value = new char[capacity];
}
当创建一个StirngBuffer或StringBuilder对象时，若不指定容量，则默认创建长度为16的char类型数组
字符串的append操作
下面代码摘自java.lang.AbstractStringBuilder，以入参为String对象为例
public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null)
return appendNull();
int len = str.length();
// 检查是否char[]数组是否需要扩容
ensureCapacityInternal(count + len);
str.getChars(0, len, value, count);
count += len;
return this;
}
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
// overflow-conscious code
// value.length默认长度是16
// minimumCapacity = str.length + 字符串的实际长度
// 若当前字符串数组长度不足最小应分配的长度，则将重新创建一个长度的char[]数组
if (minimumCapacity - value.length > 0) {
value = Arrays.copyOf(value,
newCapacity(minimumCapacity));
}
}
字符串的insert操作
下面代码摘自java.lang.AbstractStringBuilder，以入参为String对象为例
public AbstractStringBuilder insert(int offset, String str) {
if ((offset < 0) || (offset > length()))
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
if (str == null)
str = "null";
int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);
System.arraycopy(value, offset, value, offset + len, count - offset);
str.getChars(value, offset);
count += len;
return this;
}
假设执行如下代码：
StringBuffer sb = new StringBuffer("abghij");
sb.insert(2, "cdef");
字符串的delete操作
下面代码摘自java.lang.AbstractStringBuilder
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;
}
实际上的操作是字符串数组拷贝，假设执行如下代码：
StringBuffer sb = new StringBuffer("abcdefghij");
sb.delete(2, 6);
StringBuffer类
为什么是线程安全的
线程安全是指多线程操作同一个对象，不会出现同步等问题。StringBuffer类中，使用了大量的synchronized关键字来修饰方法。
摘取java.lang.StringBuffer部分使用synchronized关键字修饰的代码
@Override
public synchronized int length() {
return count;
}
@Override
public synchronized int capacity() {
return value.length;
}
@Override
public synchronized void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
super.ensureCapacity(minimumCapacity);
}
transient关键字
摘自Java Language Specification, Java SE 7 Edition, Section 8.3.1.3. transient Fields
Variables may be marked transient to indicate that they are not part of the persistent state of an object.
在Java中，transient关键字用来指出哪些成员变量不应该被序列化。值得注意的是：
- 序列化针对的是对象，而不是类；
- static修饰的变量，本身是隐式的transient，同时静态变量是属于类层次，不能被序列化；
- transient只能用于修饰成员变量，不能修饰本地变量，不能修饰方法和类。
StringBuffer类中，有一个成员变量
/**
* A cache of the last value returned by toString. Cleared
* whenever the StringBuffer is modified.
*/
private transient char[] toStringCache;
toStringCache这个成员变量，从命名上看，猜测是为了用于toString()方法而做的字符串缓冲。可见，如果是为了做缓冲，确实没必要在StringBuffer对象中持久化。
toString的操作
下面代码摘自java.lang.StringBuffer
@Override
public synchronized String toString() {
if (toStringCache == null) {
toStringCache = Arrays.copyOfRange(value, 0, count);
}
return new String(toStringCache, true);
}
toStringCache获得实际长度的字符串数组，并创建一个String对象
参考材料
Java SE java.lang.StringBuffer
Java SE java.lang.StringBuilder
Java transient关键字
