String,StringBuffer与StringBuilder的区别研究(二)

上篇文章简单介绍了String类，这篇详细来说说StringBuilder与StringBuffer，请看下面的类图：

在类图中，我们可以看到，不管是StringBuffer还是StringBuilder都是继承自AbstracStringBuilder,而且所有的操作，基本都是封装在AbstracStringBuilder的抽象类中。

先来看看AbstracStringBuilder抽象类的代码：

    首先定义了一个Char数组的属性（注意：char  value[]的写法等同与 char[] value）,而且没有定义为Final，说明这是一个可变的数组。我们同样可以想象到，在该抽象类中，同样也是对数组进行操作。

AbstracStringBuilder 有一个关键的方法，就是

void expandCapacity(int minimumCapacity)该方法的作用，就是扩展数组的数量，可以看到它的代码：

void expandCapacity(intminimumCapacity) {

    int newCapacity = (value.length + 1) * 2;

        if (newCapacity < 0) {

            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;

        } else if (minimumCapacity> newCapacity) {

        newCapacity = minimumCapacity;

    }

        value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);

    }

Array.copyOf实际调用了System.arraycopy对数组进行扩展

  public static char[] copyOf(char[] original,int newLength) {

        char[] copy =new char[newLength];

        System.arraycopy(original, 0, copy, 0,

                         Math.min(original.length, newLength));

        return copy;

    }

其中System.arraycopy是一个native函数，也就是说虚拟机对内存进行操作。（多接触点native函数，对以后研究JNI以及提高系统性能有很大好处）

可以看到，当对数据进行扩展的时候，系统内部还是会生成char[]数组，但不是整个对象重新生成，这是与String最大的区别。

再来看看StringBuilder类

//构造函数，将16作为参数，让父类创建一个16个元素的 char数组

  public StringBuilder() {

    super(16);

    }

//或者自己可以传递一个参数进去，先创建一个大的数组，再append值进去

    public StringBuilder(int capacity) {

    super(capacity);

    }

//传递字符串，除了字符串的长度，系统自动帮你多创建了16个空元素

    public StringBuilder(String str) {

    super(str.length() + 16);

    append(str);

    }

看看它的核心方法append,实际调用了父类的append方法

 

  public StringBuilder append(String str) {

    super.append(str);

        return this;

    }

即把原来的数组扩展，再将新字符串加入，AbstractStringBuilder的append方法如下：

   public AbstractStringBuilderappend(String str) {

    if (str ==null) str = "null";

        int len = str.length();

    if (len == 0)return this;

    int newCount =count + len;

    if (newCount >value.length)

       expandCapacity(newCount);

    str.getChars(0, len, value,count);

    count = newCount;

    return this;

    }

好的，到了这里，我们对StringBuilder就比较清楚了。再来看看StringBuffer的源代码

public synchronized StringBufferappend(String str) {

    super.append(str);

        returnthis;

    }

我们可以看到，StringBuffer的源代码基本上与StringBuilder一模一样，唯一不同的是方法前面加上关键字synchronized，即声明方法是线程安全的。

 

于是，我们基本可以得出以下结论：

(1)StringBuilder比String快的原因是没有重新创建对象，而是对原来的数组进行扩展；另外一个原因是因为可以预先分配一个大的数组，其添加数据时，就直接放在数组中，而不是重新分配。

(2)StringBuilder跟StringBuffer最大的区别是一个是非线程安全，另外一个是线程安全的。

(3)在实际使用中，如果是多线程程序，我们应该多使用StringBuffer，如果是单线程程序，我们应该多使用StringBuilder.