Java中String与StringBuilder处理字符串效率存在差异的源码分析

港控/mmm° 2023-10-17 18:50 15阅读 0赞

申明一点：这篇博客只讨论stringbuilder中append（String str）方法；请看清楚，参数类型为String；

首先：字符串实际上就是一个char数组，也就是说String对象的值是保存在char\[\]中的；

## 存储具体值的char\[\] ##

在String中：

![20180324112344744][]

可以看到在String中存储字符串的是用final修饰的不可变char\[\]；

在StringBuilder中：其构造方法是调用的父类AbstractStringBuilder的构造方法，存储字符串的也是一个char数组，具体的定义：

![20180324112225104][]

在StringBuilder中存储字符串的是一个可变char\[\];

## StringBuilder中append(String str)的源码 ##

![20180324113141555][]

StringBuilder 在使用append（String str）方法时调用了其父类的append(String str)方法；

这其中有2行关键代码：

第一个是方法：ensureCapacityInternal(count + len);

第二个是：String类的getchars（）方法；

看到这里大家或许会有疑问，因为最后还不是调用的String类的getchars（）来生成的新字符串吗？？那既然这样为什么会说StringBuilder的效率比较高呢？？why？？

先不管那么多，上String类的getchars（）源码再说：

![20180324115629139][]

System.arraycopy（）是native方法，没法看源码了，到这儿也就到头了；

从arraycopy方法的注释来看：意思是将 value的值复制到char数组dst中，再对应到append调用getchars所传的参数来看，是将str的值复制到value（char数组）中；（对照append方法中调用getchars（）时传递的参数方便理解）

看着这里大家心里都应该有点那啥数了。。

因为String中字符串数组value是final的（不可改变的），而StringBuilder是可变数组；所以StringBuilder比String快的原因，是因为，每次用String处理字符串时，都要创建一个数组，而StringBuilder则不用只需要在动态char数组后添加字符就行；这样StringBuilder就比String快。

看起来这样解释好像没有问题。。。。不过未完待续，先出去撸上一把，回来再续写，。。

======================继续分析=====================================

有点小激动，居然有人看了我的博客。继续努力写。。。。

上面的解释中有一个疑点：如何保证动态数组有足够大的空间给新添加的字符串？？？他对存储字符串的数组是不是做了些什么？？？

讲到这里我们先了解一下，StringBuilder的构造方法；

讲一下其中的2种构造方法，一个是无参构造，一个是带参构造（参数类型为String）；

![20180324203022155][]

![20180324203040684][]

很明显，不管是在无参构造还是在带参构造：在初始化char数组中始终预留了16个长度的空间；

现在我们来理解一下2个很重要的成员变量：

![20180324203859653][]

count：注释写的很明显：就是字符串的长度比如：

StringBuilder sb = new StringBuilder（“abcde”）；那么sb对象的count为：5，因为有五个字符，这个很好理解；

![20180324204527211][]

value.length 的值是什么呢？首先我们先来看：value是一个char数组；还是以上面的sb为例：

“abcde”这五个字符都是存储在数组value中的，value.length:表示value这个数组的长度，因为留有16个空位所以整个数组的长度为21，也就是说：value.length=21；

现在做一个综述：count：表示字符的个数；value.length：表示存储字符数组的长度（是数组的长度）；

好了回到正题来，我们是如何保证存储StringBuilder对象的动态数组如何保证可以有足够的空间容纳下新加字符？？？

其实我们忽略了append（）中调用的另一个方法：

![20180324205917874][]

（对比看上面的append方法）这两个参数：count：表示StringBuilder对象的字符个数，len：表示新添加的字符个数；这两个相加就表示：合并后总的字符数；举个列子：

StringBuilder sb = new StringBuilder（“abc”）;

sb.append("de");这个例子中：count = 3；len = 2；合并后总字符数为 5；

接下来我们再看看这个方法里面是卖的什么狗皮膏药。。

![20180324201545290][]

很很简单的判断：就是判断合并后的总字符数是不是比原来存储StringBuilder对象的数组长度小，如果比原来的数组小，那很简单，原来的数组不用动，直接用就可以，不用创建新的数组；在这种情况下可以说，StringBuilder的效率比String高；

but！！！but ！！！but 。。。如果合并后的总字符数超过了，存储StringBuilder对象数组的长度，那就要将StringBuilder得值复制到另外足够大的数组中了；在这种情况下的话。。。那和String那条咸鱼有什么区别？？？？？！！！！！！！！！！根本就没有嘛

其实回到上一个问题：如何保证新加进来的字符有足够空间其实看到这里也就有了答案。。

所以说StringBuilder的效率不一定非得比String处理字符串的效率高；

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