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; }