我的jdk源码（四）：StringBuffer 线程安全可多次修改String

vlambda
2020-05-30

我的jdk源码（四）：StringBuffer 线程安全可多次修改String

一、概述

StringBuffer类是我们动态操作字符串常用到的类，jdk1.8中StringBuffer继承了父类AbstractStringBuilder类，并且在源码内很多方法都是直接调用的父类AbstractStringBuilder的方法。和 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。接下来就让我们进入到StringBuffer的源码学习！

二、源码分析

(1) 类的声明源码如下：

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

如源码所示，final关键字修饰的类为最终类，无法被继承。StringBuffer类不但继承了AbstractStringBuilder类，还实现了Serializable接口和CharSequence接口。实现Serializable是为了能序列化它的对象，具体在《我的jdk源码（二）：String 一个特殊而强大的类！》一文中有详细介绍；实现CharSequence是为了代表该类，或其子类是一个字符序列，具体在《我的jdk源码（三）：AbstractStringBuilder类》一文中有详细介绍。

(2) 成员变量源码如下：

 //StringBuffer定义了一个自己的toStringCache用于缓存 private transient char[] toStringCache;
 static final long serialVersionUID = 3388685877147921107L;

字符数组toStringCache缓存最后一次toString的内容，当被修改的时候这个cache清空，所以在后面的很多方法内都可以看到清空toStringCache的操作。如果没被修改，那么这个toStringCache就是上一次toString的结果。没被修改的时候，就可以直接把toStringCache作为new String的参数，然后把这个String返回就行了。也就是cache有效的时候，就不必进行arraycopy的复制操作，cache失效了才进行arraycopy的复制操作。此番操作，作用在于保证线程安全的情况下，提升读取效率。

transient关键字修饰字符数组toStringCache，是为了在进行序列化操作的时候，不将缓存的toStringCache内容进行数据持久化，也就是不会保存到内存中。StringBuffer实现了Serializable接口，所以默认情况下，对象所有的变量都会转变成持久状态，但是toStringCache只是作为读取缓存，所以没必须转变成持久状态。

(3) 构造方法源码如下：

 public StringBuffer() { super(16); }
 public StringBuffer(int capacity) { super(capacity); }
 public StringBuffer(String str) { super(str.length() + 16); append(str); }
 public StringBuffer(CharSequence seq) { this(seq.length() + 16); append(seq); }

构造函数都是调用父类构造方法，并且很直观的反映了以下几点：

* 无参默认创建容量为16的底层数组。

* 传入字符串时，容量为字符串长度+16。即StringBuffer sb = new StringBuffer("abc");时，sb.length()值为3，sb.capacity()值为19。

* 传入整数时，则设定容量为参数值。

(4) toString()方法源码如下：

 @Override public synchronized String toString() { if (toStringCache == null) { toStringCache = Arrays.copyOfRange(value, 0, count); } return new String(toStringCache, true); }

StringBuffer的toString方法与StringBuilder的toString方法有一点区别。这里是通过toStringCache成员构造String对象然后返回的。因为这里创建String对象调用的是String类的String(char[] value, boolean share)构造方法，是共享字符数组的，以提高效率。所以通过toStringCache来保证每次调用toString方法时得到的String对象是不变的结果。试想一下如果没有使用toStringCache,而是直接共享了value,那么在调用toString方法后，再对StringBuffer进行操作的时候之前返回的String对象就改变了，违背了String对象不变的设计理念。

(5) writeObject()方法源码如下：

 private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException { java.io.ObjectOutputStream.PutField fields = s.putFields(); fields.put("value", value); fields.put("count", count); fields.put("shared", false); s.writeFields(); }

在进行序列化的时候保存StringBuilder对象的状态到一个流中。但是toStringCache受到关键字transient的影响，不会被保存。

(6) readObject()方法源码如下：

 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { java.io.ObjectInputStream.GetField fields = s.readFields(); value = (char[])fields.get("value", null); count = fields.get("count", 0); }

反序列化时从流中获取StringBuild对象序列化之前的状态。

三、总结

除了构造方法和少数几个方法，其他方法都用synchronized修饰，所以线程安全，并且大多数方法都是调用的了父类AbstractStringBuilder的方法实现，想了解更多可查阅《》了解更多知识。另外值得一提的是，StringBuffer内容清空效率有几种方法，但是要通过使用sb.setLength(0);来清空StringBuffer对象中的内容效率最高，即调用setLength(int newLength)方法。StringBuffer类还有它的姊妹类StringBuilder类，那么接下来，敬请期待《我的jdk源码（五）：StringBuilder类》。

vlambda博客
学习文章列表