JDK源码解析之 Java.lang.StringBuilder

StringBuilder类表示一个可变的字符序列。StringBuilder的API与StringBuffer互相兼容，但是StringBuilder是非线程安全的，在大多数实现中它比StringBuffer更快。

一、类定义

public final class StringBufferextends AbstractStringBuilderimplements java.io.Serializable, CharSequence
{...
}

StringBuilder类被 final 所修饰，因此不能被继承。

StringBuilder类继承于 AbstractStringBuilder类。实际上，AbstractStringBuilder类具体实现了可变字符序列的一系列操作，比如：append()、insert()、delete()、replace()、charAt()方法等。值得一提的是，StringBuffer也是继承于AbstractStringBuilder类。

StringBuilder类实现了2个接口：

Serializable 序列化接口，表示对象可以被序列化。
CharSequence 字符序列接口，提供了几个对字符序列进行只读访问的方法，比如：length()、charAt()、subSequence()、toString()方法等。

二、成员变量

private transient char[] toStringCache;// AbstractStringBuilder.javachar[] value;int count;

value、count这两个变量是继承自父类

三、构造方法

//默认构造方法设置了value数组的初始容量为16。
public StringBuilder() {super(16);
}
//设置了value数组的初始容量为指定的大小。
public StringBuilder(int capacity) {super(capacity);
}
//接受一个String对象作为参数，设置了value数组的初始容量为String对象的长度+16，并把String对象中的字符添加到value数组中。
public StringBuilder(String str) {super(str.length() + 16);append(str);
}
//接受一个CharSequence对象作为参数，设置了value数组的初始容量为CharSequence对象的长度+16，并把CharSequence对象中的字符添加到value数组中。
public StringBuilder(CharSequence seq) {this(seq.length() + 16);append(seq);
}// AbstractStringBuilder.java
AbstractStringBuilder(int capacity) {value = new char[capacity];
}

StringBuilder类提供了4个构造方法。构造方法主要完成了对value数组的初始化。

四、普通方法

StringBuilder实现了AbstractStringBuilder和CharSequence，他的方法都来自于这两个类，绝大部分都是通过super来调用的。

4.1、append()方法

@Override
public StringBuilder append(boolean b) {super.append(b);return this;
}// AbstractStringBuilder.java
public AbstractStringBuilder append(boolean b) {if (b) {ensureCapacityInternal(count + 4);value[count++] = 't';value[count++] = 'r';value[count++] = 'u';value[count++] = 'e';} else {ensureCapacityInternal(count + 5);value[count++] = 'f';value[count++] = 'a';value[count++] = 'l';value[count++] = 's';value[count++] = 'e';}return this;
}    @Override
public StringBuilder append(String str) {super.append(str);return this;
}// AbstractStringBuilder.java
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;
}

调用了父类AbstractStringBuilder类中对应的方法。最后，append()方法返回了StringBuilder对象自身。

append()方法将指定参数类型的字符串表示形式追加到字符序列的末尾。它可以接受boolean、char、char[]、CharSequence、double、float、int、long、Object、String、StringBuffer这些类型的参数。这些方法最终都，以便用户可以链式调用StringBuilder类中的方法。

AbstractStringBuilder类的各个append()方法大同小异。append()方法在追加字符到value数组中之前都会调用ensureCapacityInternal()方法来确保value数组有足够的容量，然后才把字符追加到value数组中。

4.2、toString()方法

@Override
public String toString() {// Create a copy, don't share the arrayreturn new String(value, 0, count);
}

4.3、writeObject和readObject

    /*** Save the state of the {@code StringBuilder} instance to a stream* (that is, serialize it).** @serialData the number of characters currently stored in the string*             builder ({@code int}), followed by the characters in the*             string builder ({@code char[]}).   The length of the*             {@code char} array may be greater than the number of*             characters currently stored in the string builder, in which*             case extra characters are ignored.*/private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)throws java.io.IOException {s.defaultWriteObject();s.writeInt(count);s.writeObject(value);}/*** readObject is called to restore the state of the StringBuffer from* a stream.*/private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {s.defaultReadObject();count = s.readInt();value = (char[]) s.readObject();}

实现自Serializable接口后，可定制的序列化过程

五、StringBuffer 与 StringBuilder

5.1、类继承关系：

StringBuilder 和 StringBuffer是高度类似的两个类，都是可变字符序列，他们都实现了AbstractStringBuilder

5.2、方法体系：

他们除了实现了AbstractStringBuilder 和 CharSequence外，实际上他们没有自己的方法，所有的方法都来自AbstractStringBuilder 和 CharSequence

5.3、线程安全：

StringBuffer是线程安全的，StringBuilder是非线程安全的，其实线程安全也就是方法前面增加了一个synchronized关键字

toStringCache：StringBuffer中有一个toStringCache 就像它的名字一样，toString（）方法的cache

简言之就是缓存toString方法的，每次调用toString会检查这个字段，如果不为null将会使用它进行对象创建

如果为null 将会给他初始化赋值，也就是缓存，当调用其他的任何方法改变StringBuffer时，就会把toStringCache进行清空，如果每次都是更改变动后调用，显然，还适得其反的浪费了性能

如果多次调用toString将会得到好处

5.4、总结

两个类的功能逻辑上来说基本一样，都是可变的字符序列

代码的相似度也很高

他们本身就是为了做同一件事情

只不过是各自的侧重点不同

他们都实现了AbstractStringBuilder和CharSequence

他们的方法都来自于这两个类

只不过StringBuffer是线程安全的，StringBuilder非线程安全

其实早在1.0版本StringBuffer 就已经存在了

StringBuffer则是在1.5才加入进来的，AbstractStringBuilder 也是在1.5加入进来

StringBuilder 就是 StringBuffer的一个非线程安全的实现

AbstractStringBuilder 也是后来才对类的设计进行抽象升华的

StringBuffer才实现了这个类

他们的源代码也大多数是雷同的

主要差异就在于以下三点

StringBuffer覆盖的方法略微多一点

StringBuffer 在方法上增加了synchronized关键字用于同步，亦或者应该说，StringBuilder去掉了synchronized

StringBuffer的toStringCache缓存

如果去掉这三点，这两份代码就几乎是一样的了

除非你的确非常确信你需要使用StringBuffer

否则，如果不可变使用String

如果可变使用StringBuilder ，尽可能的放弃StringBuffer 吧

总结起来就一句话

StringBuilder是StringBuffer的非同步版本就是版本改写

能用StringBuilder就不要用StringBuffer。