StringBuilder类源码剖析

StringBuilder类源码剖析

一、StringBuilder类的简介

StringBuilder是可变字符序列。此类提供与StringBuffer兼容的API，但不保证同步。此类设计用于在单个线程使用字符串缓冲区的场景下用作StringBuffer的直接替代（通常情况如此）。==在可能的情况下，建议优先使用此类而不是StringBuffer，因为它在大多数实现下会更快。==每个StringBuilder都有一个容量，只要StringBuilder中包含的字符序列的长度不超过容量，就不需要分配新的内部缓冲区。如果内部缓冲区溢出，它会自动扩容。

==StringBuilder的实例对于多线程使用是不安全的。如果需要此类同步，则建议使用StringBuffer。==除非另有说明，否则将null参数传递给此类中的构造函数或方法将导致引发NullPointerException。

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二、StringBuilder类的构造方法

StringBuilder的构造方法其实都是调用了父类AbstractStringBuilder的构造方法，总的来说无非就是是否指定初始字符序列、是否指定初始容量，注意指定了初始字符序列后容量=字符序列的长度+16，为以后的append和insert等操作预留了空间。

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public StringBuilder() {
    super(16);
}

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

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

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

三、StringBuilder类的方法

与构造函数类似，StringBuilder的所有方法基本都是通过调用父类的相应方法实现的，重点在于父类AbstractStringBuilder，参考之前的AbstractStringBuilder类源码剖析。

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四、StringBuilder类的toString方法

toString方法会创建一个新字符串（深拷贝），不会共享底层存放字符数据的字节数组，因此时间复杂度与空间复杂度都是O(n)。

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public String toString() {
    // Create a copy, don't share the array
    return isLatin1() ? StringLatin1.newString(value, 0, count)
                      : StringUTF16.newString(value, 0, count);
}

五、StringBuilder类的序列化/反序列化

writeObject方法将StringBuilder实例的状态保存到流中，也就是序列化实例。defaultWriteObject方法可以简单理解一下：

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private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
        throws java.io.IOException {
        s.defaultWriteObject();
        s.writeInt(count);
        char[] val = new char[capacity()];
        if (isLatin1()) {
            StringLatin1.getChars(value, 0, count, val, 0);
        } else {
            StringUTF16.getChars(value, 0, count, val, 0);
        }
        s.writeObject(val);
    }

readObject方法从流中恢复StringBuilder实例的状态，也就是反序列化。defaultReadObject方法与defaultWriteObject方法类似。

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private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
        throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
        s.defaultReadObject();
        count = s.readInt();
        char[] val = (char[]) s.readObject();
        initBytes(val, 0, val.length);
    }

// AbstractStringBuilder.initBytes
void initBytes(char[] value, int off, int len) {
        if (String.COMPACT_STRINGS) {
            this.value = StringUTF16.compress(value, off, len);
            if (this.value != null) {
                this.coder = LATIN1;
                return;
            }
        }
        this.coder = UTF16;
        this.value = StringUTF16.toBytes(value, off, len);
    }