JDK1.7-StringBuilder源码详解

 

       StringBuilder是一个可变字符序列 (字符串)。和String相比，两者都是字符串，都是字符的有序排列；不同的是，String是不可变的，而StringBuilder是可变的。

       StringBuilder和StringBuffer几乎一样，只是前者没有同步处理，更加高效。因此，这两者的操作逻辑几乎是一样的，可以通过一个抽象的父类AbstractStringBuilder来实现共同的方法，而只需要在StringBuffer的方法中加上synchronized关键字即可。这点可以在源码中明显感觉到。

        所以这里就不讨论StringBuffer了，只看StringBuilder，下面将结合AbstractStringBuilder一起来讨论StringBuilder的应用。

StringBuffer主要就是几个修改字符串的方法：append(),insert(),delete()。

 

有序字符串

StringBuilder和String一样都是字符串，所以用同样的方式来存储字符：char数组。也是使用value和count属性来表示：

char[]value;int count;

 

StringBuilder默认新建的长度为16，如果有初始化的String，就再加16，相当于预留16的可变长度。

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

这里调用了AbstractStringBuilder的构造函数，相当于初始化了一个长度为16的char数组，然后调用append来把初始化的String赋值进去。

AbstractStringBuilder(int capacity) {        value =newchar[capacity];}

 

 

append

接下来，我们看看StringBuilder.append()，这里添加完之后，返回自身this，这样可以连续的调用，很方便，如【sb.append("Hello").append("World")】

public StringBuilder append(Stringstr) {        super.append(str);        returnthis;}

这里实质上调用了AbstractStringBuilder.append()，如下：

public AbstractStringBuilder append(String str) {        if (str ==null) str ="null";        int len = str.length();        ensureCapacityInternal(count + len);        str.getChars(0, len, value, count);        count += len;        returnthis;}public void getChars(int srcBegin,int srcEnd,char dst[],int dstBegin) {    // ……此处省略String的范围判断        System.arraycopy(value,offset + srcBegin, dst,dstBegin,srcEnd - srcBegin);}

从上面可以看出来，append()是在char数组的末尾添加：首先校验value的长度；然后再把String的char数组追加到value后面。

通过ensureCapacityInternal()校验value的长度，溢出则调用expandCapacity()来扩展。   扩展逻辑：每次扩充原来产度的(len+1)*2，上限为Integer.MAX_VALUE，下限为追加后长度minimumCapacity。

可以看出如果超出这个大小，就会重新分配内存，创建一个更大的数组，并将原先的数组复制过来，再丢弃旧的数组。这个操作是比较耗性能的，要尽量避免，所以在创建StringBufferd时候要指定好容量，多预留一些空间。   同理Collection

void expandCapacity(int minimumCapacity) {        int newCapacity =value.length * 2 + 2;        if (newCapacity - minimumCapacity < 0)            newCapacity = minimumCapacity;        if (newCapacity < 0) {            if (minimumCapacity < 0)           // overflow                thrownew OutOfMemoryError();            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;        }    value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);  // 往后扩充数组}public staticchar[] copyOf(char[] original,int newLength) {        char[] copy =new char[newLength];        System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength));        return copy;}

上面讨论完了append(String)，这是最常用的情况。

如果只有一个字符的时候，不要用append(String)，而要用append(char)，逻辑更简单高效，直接在后面追加一个字符即可，不用再依赖String的属性。这也是FindBugs所提倡的用法。

public AbstractStringBuilder append(char c) {        ensureCapacityInternal(count + 1);        value[count++] = c;        returnthis;}

 

insert

append()是在尾部追加，而想要中间插入的话，可以通过insert()，从下面代码能看出来，和append()的逻辑不同的，只是在数组copy的时候，把value从offset处分开，留一个insertStr的长度的空位，把insertStr插入：【str.getChars(value,offset)】

public StringBuilder insert(int offset, Stringstr) {        super.insert(offset, str);        returnthis;}public AbstractStringBuilder insert(int offset, Stringstr) {        if ((offset < 0) || (offset > length()))            thrownew 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);    //往空挡插入        count += len;        returnthis;}

 

delete

使用delete()可以自由地删除中间的字串。如下所示，实际上就是把end后的字串覆盖到start的位置上，然后把count相应缩小，后面的没有覆盖的部分就自然无效了。

public StringBuilder delete(int start,int end) {        super.delete(start, end);        returnthis;}public AbstractStringBuilder delete(int start,int end) {        if (start < 0)            thrownew StringIndexOutOfBoundsException(start);        if (end >count)            end = count;        if (start > end)            thrownew StringIndexOutOfBoundsException();        int len = end - start;        if (len > 0) {             // 把end后的字串覆盖到start后            System.arraycopy(value, start+len,value, start, count-end);            count -= len;          // 相应缩小count        }        returnthis;}