温故知新（二）深入认识Java中的字符串

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上篇文章我们深入分析了string的内存和它的一些特性。本篇文章我们深入的来分析一下与string相关的另外两个类，它们分别是stringbuilder和stringbuffer。这两个类与string有什么关系呢？首先我们看下下边这张类图：
从图中可以看出stringbuilder和stringbuffer都继承了abstractstringbuilder，而abstractstringbuilder与string实现了共同的接口charsequence。
我们知道，字符串是由一系列字符组成的，string的内部就是基于char数组（jdk9之后基于byte数组）实现的，而数组通常是一块连续的内存区域，在数组初始化的时候就需要指定数组的大小。上一篇文章中我们已经知道string是不可变的，因为它内部的数组被声明为了final，同时，string的字符拼接、插入、删除等操作均是通过实例化新的对象实现的。而今天要认识的stringbuilder和stringbuffer与string相比就具有了动态性。接下来就让我们一起来认识下这两个类。
一、stringbuilder
在stringbuilder的父类abstractstringbuilder 中可以看到如下代码：
abstract class abstractstringbuilder implements appendable, charsequence { / * the value is used for character storage. */ char[] value; / * the count is the number of characters used. */ int count;}复制代码stringbuilder与string一样都是基于char数组实现的，不同的是stringbuilder没有final修饰，这就意味着stringbuilder是可以被动态改变的。接下来看下stringbuilder无参构造方法，代码如下：
/ * constructs a string builder with no characters in it and an * initial capacity of 16 characters. */ public stringbuilder() { super(16); }复制代码在这个方法中调用了父类的构造方法，到abstractstringbuilder 中看到其构造方法如下：
/ * creates an abstractstringbuilder of the specified capacity. */ abstractstringbuilder(int capacity) { value = new char[capacity]; }复制代码abstractstringbuilder的构造方法内部初始化了一个容量为capacity的数组。也就是说stringbuilder默认初始化了一个容量为16的char[]数组。stringbuilder中除了无参构造外还提供了多个构造方法，源码如下：
/ * constructs a string builder with no characters in it and an * initial capacity specified by the {@code capacity} argument. * * @param capacity the initial capacity. * @throws negativearraysizeexception if the {@code capacity} * argument is less than {@code 0}. */ public stringbuilder(int capacity) { super(capacity); } / * constructs a string builder initialized to the contents of the * specified string. the initial capacity of the string builder is * {@code 16} plus the length of the string argument. * * @param str the initial contents of the buffer. */ public stringbuilder(string str) { super(str.length() 16); append(str); } / * constructs a string builder that contains the same characters * as the specified {@code charsequence}. the initial capacity of * the string builder is {@code 16} plus the length of the * {@code charsequence} argument. * * @param seq the sequence to copy. */ public stringbuilder(charsequence seq) { this(seq.length() 16); append(seq); }复制代码这段代码的第一个方法初始化一个指定容量大小的stringbuilder。另外两个构造方法分别可以传入string和charsequence来初始化stringbuilder，这两个构造方法的容量均会在传入字符串长度的基础上在加上16。
1.stringbuilder的append操作与扩容
上篇文章已经知道通过stringbuilder的append方法可以进行高效的字符串拼接，append方法是如何实现的呢？这里以append（string）为例，可以看到stringbuilder的append调用了父类的append方法，其实不止append，stringbuilder类中操作字符串的方法几乎都是通过父类来实现的。append方法源码如下：
// stringbuilder @override public stringbuilder append(string str) { super.append(str); return this; } // abstractstringbuilder 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; }复制代码在append方法的第一行首先进行了null检查，等于null的时候调用了appendnull方法。其源码如下：
private abstractstringbuilder appendnull() { int c = count; ensurecapacityinternal(c 4); final char[] value = this.value; value[c ] = 'n'; value[c ] = 'u'; value[c ] = 'l'; value[c ] = 'l'; count = c; return this; }复制代码appendnull方法中首先调用了ensurecapacityinternal来确保字符串数组容量充值，关于ensurecapacityinternal这个方法下边再详细分析。接下来可以看到把"null"的字符添加到了char[]数组value中。
上文我们提到，stringbuilder内部数组的默认容量是16，因此，在进行字符串拼接的时候需要先确保char[]数组有足够的容量。因此，在appendnull方法以及ap

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