剖析StringBuilder.png
String ，StringBuilder和StringBuffer
符串修改操作比较频繁，应该采用StringBuilder和StringBuffer类
StringBuffer是线程安全的
基本用法
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("老马说编程");
sb.append(",探索编程本质");
System.out.println(sb.toString())
输出为：
老马说编程,探索编程本质
基本实现原理
- 内部组成和构造方法
StringBuilder类也封装了一个字符数组
与String不同
它不是final的，可以修改
字符数组中不一定所有位置都已经被使用，可“扩容”2n+2
- 继承自AbstractStringBuilder
public StringBuilder() {
super(16);
}
public StringBuilder() {
super(16);
}
默认长度为16
- append的实现
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;
return this;
}
append会直接拷贝字符到内部的字符数组中，如果字符数组长度不够，会进行扩展，实际使用的长度用count体现。具体来说，ensureCapacityInternal(count+len)会确保数组的长度足以容纳新添加的字符，str.getChars会拷贝新添加的字符到字符数组中，count+=len会增加实际使用的长度
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minimumCapacity - value.length > 0)
expandCapacity(minimumCapacity);
}
调用expandCapacity进行扩展
void expandCapacity(int minimumCapacity) {
int newCapacity = value.length * 2 + 2;
if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
newCapacity = minimumCapacity;
if (newCapacity < 0) {
if (minimumCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
}
value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}
扩展的逻辑是，分配一个足够长度的新数组2n+2，然后将原内容拷贝到这个新数组中，最后让内部的字符数组指向这个新数组
- toString实现
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}
基于内部数组新建了一个String，注意，这个String构造方法不会直接用value数组，而会新建一个，以保证String的不可变性
- 更多构造方法和append方法
public StringBuilder(String str) {
super(str.length() + 16);
append(str);
}
public StringBuilder(CharSequence seq) {
this(seq.length() + 16);
append(seq);
}
public StringBuilder append(boolean b)
public StringBuilder append(char c)
public StringBuilder append(double d)
public StringBuilder append(float f)
public StringBuilder append(int i)
public StringBuilder append(long lng)
public StringBuilder append(char[] str)
public StringBuilder append(char[] str, int offset, int len)
public StringBuilder append(Object obj)
public StringBuilder append(StringBuffer sb)
public StringBuilder append(CharSequence s)
public StringBuilder append(CharSequence s, int start, int end)
append有多种重载形式，可以接受各种类型的参数，将它们转换为字符，添加进来
其他修改方法
- 插入
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("老马说编程");
sb.insert(0, "关注");
sb.insert(sb.length(), "老马和你一起探索编程本质");
sb.insert(7, ",");
System.out.println(sb.toString());
输出：关注老马说编程,老马和你一起探索编程本质
public AbstractStringBuilder insert(int offset, String str) {
if ((offset < 0) || (offset > length()))
throw new 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);
count += len;
return this;
}
这个实现思路是，在确保有足够长度后，首先将原数组中offset开始的内容向后挪动n个位置，n为待插入字符串的长度，然后将待插入字符串拷贝进offset位置
arraycopy的声明有个修饰符native，表示它的实现是通过Java本地接口实现的
- 删除
public AbstractStringBuilder delete(int start, int end) {
if (start < 0)
throw new StringIndexOutOfBoundsException(start);
if (end > count)
end = count;
if (start > end)
throw new StringIndexOutOfBoundsException();
int len = end - start;
if (len > 0) {
System.arraycopy(value, start+len, value, start, count-end);
count -= len;
}
return this;
}
- 替换
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("老马说编程");
sb.replace(3, 5, "Java");
System.out.println(sb.toString());
程序输出为：
老马说Java
- 翻转字符串
public StringBuilder reverse()
这个方法不只是简单的翻转数组中的char，对于增补字符，简单翻转后字符就无效了，这个方法能保证其字符依然有效，这是通过单独检查增补字符，进行二次翻转实现的。
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("a");
sb.appendCodePoint(0x2F81A);//增补字符：冬
sb.append("b");
sb.reverse();
System.out.prrrintln(sb.toString());
即使内含增补字符"冬"，输出也是正确的，为：
b冬a
- 长度方法
数组长度不小于给定值
public void ensureCapacity(int minimumCapacity)
返回字符数组的长度
public int capacity()
返回数组实际使用的长度
public int length()
注意capacity()方法与length()方法的的区别，capacity返回的是value数组的长度，length返回的是实际使用的字符个数，是count实例变量的值
- 直接修改长度
public void setLength(int newLength) {
if (newLength < 0)
throw new StringIndexOutOfBoundsException(newLength);
ensureCapacityInternal(newLength);
if (count < newLength) {
for (; count < newLength; count++)
value[count] = '\0';
} else {
count = newLength;
}
}
- 缩减使用的空间
public void trimToSize() {
if (count < value.length) {
value = Arrays.copyOf(value, count);
}
}
- 与String类似的方法
查取字符串
indexOf
substring - String的+和+=运算符
String hello = "hello";
hello+=",world";
System.out.println(hello);
编译器会转换为：
StringBuilder hello = new StringBuilder("hello");
hello.append(",world");
System.out.println(hello.toString());
循环内部，每一次+=操作，都会生成一个StringBuilder
循环中建议使用StringBuilder的原因
