引言：
相信大多數(shù)面試都會問到關于Java中的String、StringBuffer赋焕、StringBuilder之間的區(qū)別参歹。
可能很多人會直接通過百度查看直接最后結果，但今天從源碼維度談談為什么三者會有各自的區(qū)別和特點隆判。

一犬庇、String、StringBuffer侨嘀、StringBuilder三者之間的類結構關系

Stringl類

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {}

StringBuffer

public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{}

StringBuilder

public final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{}

String臭挽、StringBuffer、StringBuilder 三者的類關系圖

String飒炎、StringBuffer埋哟、StringBuilder類關系圖

可以發(fā)現(xiàn)StringBuffer 與StringBuilder是繼承了AbstractStringBuilder抽象類笆豁。

二郎汪、String部分源碼解讀

這里就針對String類核心關鍵代碼解讀，final 數(shù)組闯狱、多個構造方法煞赢、部分主要方法。

① final 數(shù)組 與部分構造方法

    private final char value[];

    public String() {
        this.value = "".value;
    }

    public String(String original) {
        this.value = original.value;
        this.hash = original.hash;
    }

    public String(char value[]) {
        this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
    }

從上面的構造方法可以看出哄孤，實際上String類是將內容存放在final value[]數(shù)組中照筑。
因為value[]數(shù)組是final的，所以這也就代表著在給對象賦值新的值時瘦陈，因final value[] 常量凝危，所以每次賦值都是產(chǎn)生新對象。例如：

String str = "abc";
str = "bcd";

如果執(zhí)行以下代碼操作晨逝，jvm方法區(qū)中是生成兩個對象后蛾默，再進行計算獲得最后的內容。

String str = "abc";
str = str + "def";

三捉貌、StringBuffer支鸡、StringBuilder部分源碼解讀

為什么要將StringBuffer和StringBuilder一起解讀冬念？ 因為兩個源碼幾乎一樣，不一樣的是StringBuffer的操作方法用了synchronized字段牧挣。

① 數(shù)組 與部分構造方法

StringBuffer類

 public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{
    private transient char[] toStringCache;
    
    static final long serialVersionUID = 3388685877147921107L;
    
    public StringBuffer() {
        super(16);
    }
    
    public StringBuffer(int capacity) {
        super(capacity);
    }
    
    public StringBuffer(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }
    
    public StringBuffer(CharSequence seq) {
        this(seq.length() + 16);
        append(seq);
    }   

StringBuilder類

public final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{
    public StringBuilder() {
        super(16);
    }
    
    public StringBuilder(int capacity) {
        super(capacity);
    }
    
    public StringBuilder(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }
    
    public StringBuilder(CharSequence seq) {
        this(seq.length() + 16);
        append(seq);
    }

StringBuffer 和StringBuilder類都是繼承了AbstractStringBuilder類急前，同時構造方法中都傳入了(+16)長度給父類。下面繼續(xù)跟進下AbstractStringBuilder類瀑构。

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    char[] value;

    int count;

    AbstractStringBuilder() {
    }

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

從抽象類AbstractStringBuilder解讀裆针，帶有數(shù)組常量value ，并將對應內容存在了value中寺晌。

② StringBuffer與StringBuilder的其他方法

StringBuffer類的其他方法据块，如圖所示都加入了synchronized字段

StringBuffer其他方法

StringBuilder類的其他方法，如圖所示沒有加入了synchronized字段

StringBuilder類的其他方法

③ 重點講解下append方法

StringBuffer和StringBuilder有很多方法折剃，因為常用的append操作另假，所以這里重點介紹下append()方法。
先看下StringBuffer怕犁、StringBuilder的源代碼

 // StringBuffer類
    @Override
    public synchronized StringBuffer append(String str) {
        toStringCache = null;
        super.append(str);
        return this;
    }

// StringBuilder類
    @Override
    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }

StringBuffer和StringBuilder都重寫了父類AbstractStringBuilder的方法边篮，并且同時調用了父類的append()方法。
接著跟進查看AbstractStringBuilder類的append()方法查看源碼奏甫。

    public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null)
            return appendNull();
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);  
        str.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;
    }

上面的代碼有兩個關鍵語句：

1. 是ensureCapacityInternal(count + len);這個語句里兩個操作戈轿，a. 為數(shù)組value[]擴容 b. 將舊數(shù)組搬移到新擴容數(shù)組中。
2. 是str.getChars(0, len, value, count); 這個語句是通過調用String.getChars()方法阵子，正式將value數(shù)組與str數(shù)組相連接思杯。

④ 進一步解讀ensureCapacityInternal(count + len);與 str.getChars(0, len, value, count);

A. 解讀ensureCapacityInternal(count + len);

    private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minimumCapacity - value.length > 0) {
            value = Arrays.copyOf(value,
                    newCapacity(minimumCapacity));
        }
    }

這個ensureCapacityInternal()確認容量內部方法通過判斷新的容量大小是否大于以有容量。如果打算申請的容量大于已有容量挠进，則進行 newCapacity(minimumCapacity)容量申請 + Arrays.copyOf()數(shù)組復制兩個操作色乾。接著跟進查看 newCapacity(minimumCapacity)容量申請方法。

    private int newCapacity(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int newCapacity = (value.length << 1) + 2;
        if (newCapacity - minCapacity < 0) {
            newCapacity = minCapacity;
        }
        return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0)
            ? hugeCapacity(minCapacity)
            : newCapacity;
    }

創(chuàng)建新容量大小newCapacity()方法：

• 首先领突，自動擴容的容量newCapacity 大小為(value.length << 1) + 2舊長度x2 + 2暖璧，也就是如果舊容量是16，則自動擴容的容量是 16x2 +2 = 34 君旦。
• 接著澎办，如果自動擴容的容量newCapacity 小于 預期申請的minCapacity ，則將預期申請的minCapacity賦值給自動擴容的容量newCapacity金砍。
• 然后局蚀，同時還進行了容量上下限大小判斷newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0

  private int hugeCapacity(int minCapacity) {
      if (Integer.MAX_VALUE - minCapacity < 0) { // overflow
          throw new OutOfMemoryError();
      }
      return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE)
          ? minCapacity : MAX_ARRAY_SIZE;
  }
  

  如果自動申請容量超過Integer.MAX_VALUE public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;值后拋異常。
• 最后恕稠，返回 自動申請的容量大小琅绅。

舊數(shù)組拷貝Arrays.copyOf()

在經(jīng)過上面容量申請確認后，則將舊數(shù)組拷貝到新容量的數(shù)組中谱俭。

    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;
    }

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

str.getChars()調用的是String的getChars()方法奉件，其實就是System.arraycopy()系統(tǒng)數(shù)組拷貝方式宵蛀。
直接上代碼：

    public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) {
        if (srcBegin < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcBegin);
        }
        if (srcEnd > value.length) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd);
        }
        if (srcBegin > srcEnd) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd - srcBegin);
        }
        System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin);
    }

總結：

String類存放在常量final value[]數(shù)組中，StringBuffer县貌、StringBuilder存放在變量value[]中术陶，String對象一但創(chuàng)建后對象是不能變更的（重新賦值話每次都是重新創(chuàng)建對象和賦值操作），而StringBuffer煤痕、StringBuilder是可以變更的梧宫。故此，運行速度：StringBuilder > StringBuffer > String
StringBuffer 方法有synchronized 摆碉，故此線程安全塘匣。StringBuffer方法沒有synchronized，故此線程不安全巷帝。兩者沒有其他差異忌卤。

• String: 不可變字符序列-常量
• StringBuffer：可變字符序列-變量、效率低楞泼、線程安全
• StringBuilder：可變字符序列-變量驰徊、效率搞、線程不安全