从源码看String,StringBuffer,StringBuilder的区别

前言

　　看了一篇文章，大概是讲面试中的java基础的，有如题这么个面试题。我又翻了一些文章看了下，然后去看源码。看一下源码大概能更加了解一些。

String

　　String类是final的，表示不可被继承，不可变的。注释上也有说明：

　　其中用一个char[]来保存String的值。

1	`private` `final` `char` `value[];`

　　一旦赋值，就不可改变。看一下，操作string的源码，例如 substring，replace，concat 等方法，最终结果都是返回 new String(...). 也就是重新创建了一个String对象。

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
       if (beginIndex < 0) {
           throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
       }
       if (endIndex > value.length) {
           throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
       }
       int subLen = endIndex - beginIndex;
       if (subLen < 0) {
           throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
       }
       return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
               : new String(value, beginIndex, subLen);
   }

public String concat(String str) {
        int otherLen = str.length();
        if (otherLen == 0) {
            return this;
        }
        int len = value.length;
        char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
        str.getChars(buf, len);
        return new String(buf, true);
    }

public String replace(char oldChar, char newChar) {
        if (oldChar != newChar) {
            int len = value.length;
            int i = -1;
            char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
 
            while (++i < len) {
                if (val[i] == oldChar) {
                    break;
                }
            }
            if (i < len) {
                char buf[] = new char[len];
                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    buf[j] = val[j];
                }
                while (i < len) {
                    char c = val[i];
                    buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
                    i++;
                }
                return new String(buf, true);
            }
        }
        return this;
    }

StringBuffer 和 StringBuilder

　　它两个都是继承自 AbstractStringBuilder 抽象类，不同的是StringBuffer类都是带有 synchronized 关键字的。也就是说，StringBuffer是线程安全的，而 StringBuilder不是。他们中的方法基本上调用 super的方法。也就是AbstractStringBuilder 里实现的方法。

　　平时用的比较多的就是 append 方法。我们看一下代码实现：

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;
   }

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        // 当append之后的长度大于当前value的长度的时候，需要重新生成一个char[]数组。
        if (minimumCapacity - value.length > 0) {
            value = Arrays.copyOf(value,
                    newCapacity(minimumCapacity));
        }
    }

public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {<br>　　　　　//重新创建一个char[]数组
       char[] copy = new char[newLength];<br> 　　　　//将之前的值赋值到该数组中
       System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                        Math.min(original.length, newLength));
       return copy;
   }

　ensureCapacityInternal 方法中，将 value的值重新扩展比如 str.append("abc")。假如之前value的值为：｛'h','e','l','l','o'｝,当调用 str.getChars方法之后，会将 abc 追加到value数组后，value值就变成：｛'h','e','l','l','o','a','b','c'｝

　其实 getChars 方法只是做了一件事情：System.arraycopy。

　如图：