你說你精通spring源碼？那你知道StringBuffer的擴(kuò)容原理是什么嗎

前言

在Java中掠械，String是一個(gè)常量由缆，一旦創(chuàng)建其值后不能更改但可以共享。

如果我們把多個(gè)字符串進(jìn)行連接（拼接）操作猾蒂，就會(huì)開辟很多空間均唉，從而造成了大量內(nèi)存空間的浪費(fèi)。

為了解決這個(gè)問題肚菠，我們需要用到StringBuffer類和StringBuilder類浸卦。

這兩個(gè)類可牛逼了，它們都是可變長度的字符串類案糙，在字符串的拼接處理上大大提高了效率限嫌。

一、StringBuffer與StringBuilder的區(qū)別

共同點(diǎn)：底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是char類型的數(shù)組时捌，都是可變的字符串怒医。

不同點(diǎn)：StringBuffer線程同步的安全性高，但多線程操作時(shí)效率低奢讨。StringBuilder線程不同步稚叹，進(jìn)行多線程操作時(shí)，安全性低，但效率高扒袖。

因?yàn)檫@兩個(gè)類的用法都類似塞茅，所以我就以StringBuffer類為例來講解。

二季率、StringBuffer類的定義

StringBuffer類的部分源碼：

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

從源碼中可以看出野瘦，StringBuffer是一個(gè)用final修飾的最終類，繼承了父類AbstractStringBuilder類飒泻，實(shí)現(xiàn)了Serializable接口和CharSequence接口鞭光，說明具備了兩種能力。

三泞遗、四個(gè)構(gòu)造方法

StringBuffer類的部分源碼：

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);
    }

重點(diǎn)講下這兩個(gè)構(gòu)造方法：

構(gòu)造方法：StringBuffer()

方法描述：構(gòu)造一個(gè)沒有字符的字符串緩沖區(qū)惰许，初始容量為16。

構(gòu)造方法：StringBuffer(String str)

方法描述：構(gòu)造一個(gè)初始化為指定字符串內(nèi)容的字符串緩沖區(qū)史辙，初始容量為str.length() + 16汹买。

實(shí)例：

package cn.tkr.demo;

public class MyStringBuffer {
    public static void main(String[] args) {
        
        StringBuffer sb1 = new StringBuffer();
        System.out.println("sb1字符緩沖區(qū)的容量：" + sb1.capacity()); //獲取當(dāng)前StringBuffer的容量

        StringBuffer sb2 = new StringBuffer("LoveJava");
        System.out.println("sb2字符緩沖區(qū)的容量：" + sb2.capacity()); //獲取當(dāng)前StringBuffer的容量
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

sb1字符緩沖區(qū)的容量：16
sb2字符緩沖區(qū)的容量：24

實(shí)例分析：調(diào)用無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，sb1字符緩沖區(qū)的初始容量為16聊倔，調(diào)用有參數(shù)構(gòu)造函數(shù)晦毙，初始容量為字符串的長度（8） + 16，所以初始容量為24方库。

四结序、StringBuffer的常用方法

注： append(...)中的...代表各種類型的參數(shù)，如append(int i)纵潦、append(char c)徐鹤、append(String str)等

五、StringBuffer的擴(kuò)容原理

擴(kuò)容原理：

StringBuffer的底層數(shù)組結(jié)構(gòu)用的是char類型的數(shù)組邀层。

所以返敬，當(dāng)我們使用StringBuffer對象的append(...)方法追加數(shù)據(jù)時(shí)，如果char類型數(shù)組的長度無法容納我們追加的數(shù)據(jù)寥院，StringBuffer就會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容劲赠。

擴(kuò)容時(shí)會(huì)用到Arrays類中的copyOf(...)方法，每次擴(kuò)容的容量大小是原來的容量的2倍加2秸谢。

注： copyOf(...)中的...代表各種類型的參數(shù)凛澎，如
copyOf(int[] original, int newLength)、copyOf(char[] original, int newLength)等

實(shí)例源碼分析：

假設(shè)我現(xiàn)在調(diào)用了append（String str）方法估蹄，追加了一個(gè)字符串（char類型數(shù)組的長度無法容納的字符串）塑煎。

append（String str）方法源碼：

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

方法中通過super.append(str)調(diào)用了父類的append(String str)方法。

父類的append(String str)方法源碼：

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;
    }

重點(diǎn)來了臭蚁，這里的ensureCapacityInternal(count + len)就是一個(gè)擴(kuò)容相關(guān)的方法最铁，變量count是一個(gè)全局變量讯赏，并沒有實(shí)際的值，變量len是我們追加進(jìn)來的字符串的長度冷尉。

也就是說漱挎，我們追加進(jìn)來的字符串的長度會(huì)傳遞給ensureCapacityInternal(int minimumCapacity)方法。

再來看看ensureCapacityInternal(int minimumCapacity)方法的源碼：

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

其中雀哨，minimumCapacity指我們追加進(jìn)來的字符串的長度磕谅，value是一個(gè)全局的char類型的數(shù)組名。

也就說震束，value.length指數(shù)組的長度怜庸，那如果（minimumCapacity - value.length > 0）這個(gè)條件成立当犯，也就意味著垢村，char類型數(shù)組的長度無法容納我們追加的字符串的長度。

這時(shí)嚎卫，就需要使用Arrays類中的copyOf(char[] original, int newLength)方法進(jìn)行擴(kuò)容嘉栓。

方法：

copyOf(char[] original, int newLength)

描述：復(fù)制指定的數(shù)組，截?cái)嗷蚴褂孟鄳?yīng)的默認(rèn)值進(jìn)行填充

該方法的第一個(gè)參數(shù)是源數(shù)組名拓诸，所以要傳遞的是value侵佃。

第二個(gè)參數(shù)是新數(shù)組長度，新數(shù)組長度的值是通過newCapacity(int minCapacity)方法來計(jì)算并返回的值奠支。

newCapacity(int minCapacity)方法的源碼：

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;
    }

這個(gè)方法會(huì)返回一個(gè)新的容量大胁霰病（即新數(shù)組長度），每次擴(kuò)容的容量大小是原來的容量的2倍加2倍谜。

六迈螟、最后

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