String,StringBuffer和StringBuilder

Posted 2021-02-18 perferect

　　java 基础中字符串用到最多的就是String,StringBuffer和StringBuilder,这三个也是面试中最常问到的，三者之间的异同，其实实际工作中，我们大致知道使用场景，但是要用理论话的语言去总结，总是比较麻烦。

1.String

1.1继承实现关系

1.2 源码分析

 1> final 修饰的类无法被继承；

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

2> String的数据存放在final修饰的char数组中，所以String对象初始化之后值不能改

/** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

3>String 值比较，总共两种方式，一种是继承了Comparable接口，实现compareTo()方法通过逐个字符串比较；

另一种方法是，compareToIgnoreCase() 方法，通过静态成员类，实现Comparator方法，逐个char变大写比较，变小写比较；

 public static final Comparator<String> CASE_INSENSITIVE_ORDER
                                         = new CaseInsensitiveComparator();
    private static class CaseInsensitiveComparator
            implements Comparator<String>, java.io.Serializable {
//。。。。。。

if (c1 != c2) {
    c1 = Character.toUpperCase(c1);
    c2 = Character.toUpperCase(c2);
    if (c1 != c2) {
        c1 = Character.toLowerCase(c1);
        c2 = Character.toLowerCase(c2);
        if (c1 != c2) {
            // No overflow because of numeric promotion
            return c1 - c2;
        }
    }
}
//。。。。。
}

 

 

4>字符串之间的关联，String提供了静态的方法，可以将多个字符串通过delimiter进行拼接；

public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) {
}

5>字符串的trim()方法，对字符串双端去空

 public String trim() {
        int len = value.length;
        int st = 0;
        char[] val = value;    /* avoid getfield opcode */

        while ((st < len) && (val[st] <= ‘ ‘)) {
            st++;
        }
        while ((st < len) && (val[len - 1] <= ‘ ‘)) {
            len--;
        }
        return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;
    }

 

2.AbstractStringBuilder

2.1 继承实现关系　　

 

 

 

 2.2源码分析

1>初始长度设置，通过构造方法：数据存储在非fianl的char数组中，通过构造函数传参初始化；

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

2>.在append的时候，char[]数组进行扩容，一般是现有值长度的2倍+2

 public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null)
            return appendNull();
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);//已有长度+拼接字符串长度 为最小的容量
        str.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;
    }

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minimumCapacity - value.length > 0) {//最小长度大于现有长度时，进行扩容
            value = Arrays.copyOf(value,
                    newCapacity(minimumCapacity));//复制生成新的char[]数组
        }
    }
private int newCapacity(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int newCapacity = (value.length << 1) + 2;//容量编程 现有长度的2倍+2
        if (newCapacity - minCapacity < 0) { //扩容后还是小于最小长度时，将最小长度赋值给扩容长度
            newCapacity = minCapacity;
        }
        return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0)
            ? hugeCapacity(minCapacity)
            : newCapacity;
    }

3.StringBuilder

1.源码分析

1>  final修饰的类，不可以继承

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

2> 默认初始长度为16

public StringBuilder() {
        super(16);
    }

public StringBuilder(String str) {
    super(str.length() + 16);
    append(str);
}

3>转成字符串toString()方法是生成新的String对象

  @Override
    public String toString() {
        // Create a copy, don‘t share the array
        return new String(value, 0, count);
    }

4.StringBuffer

1.源码分析

1> final修饰不可继承

 public final class StringBuffer

2> toString缓存数据；

1.通过一个transient修饰的字段toStringCache，进行转字符串存储；

2.在每个值改变的操作将toStringCache设置为空；

3.在toString()方法中，如果toStringCache为空，就copy新的char[]数组赋值给toStringCache ;

4.如果StringBuffer中的数值没变动，调用toString方法的时候，直接调用toStringCache就可以了；

private transient char[] toStringCache;
@Override
public synchronized StringBuffer append(long lng) {
   toStringCache = null;
   super.append(lng);
   return this;
}
@Override
public synchronized String toString() {
   if (toStringCache == null) {
      toStringCache = Arrays.copyOfRange(value, 0, count);
   }
   return new String(toStringCache, true);
}

　　

通过上面的可以知道，如下：

相同点：

1.都是final类，不可以继承；

2.内部存取数据的都是char数组；

3.都实现了CharSequeue,可以对字符串进行相关操作；

不同点：

1.String 和StringBuilder,StringBuffer的区别：

　　- 1. String的值final 数组，赋值后不可改变；StringBuilder,StringBuffer 非final  char数组，初始化后可以改变值；

　　- 2. String的字符拼接，每拼接一次，相当于生成一个新的字符串；StringBuilder,StringBuffer通过给内部的char数组扩容，不用生成新的对象，效率更高；

2.StringBuilder 和 StringBuffer 之间的区别：

　　- 1. StringBuffer的所有操作都加synchorinized

　　- 2. StringBuffer的toString方法，有缓存，多次toString效率更高；

　　- 3.StringBuilder 效率更高，但是线程不安全；

 

常见问题：

　1.自己写一个String,或StringBuilder类可以替换原有的JDK的String么？

    答：这个问题其实和String,StringBuilder没关系了，而涉及到的是JVM类加载中，双亲委派模型；

　　　双亲委派模型，是类加载器接收到当前类的加载请求，并不会直接去加载，而是逐级向父加载器发送请求，当父加载器没有相关的类，当前子加载器才自行加载；