java源码阅读StringBuilder

1类签名与注释

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

一个可变的字符序列。 此类提供与StringBuffer相同的API，但不保证同步。在单线程中应该优先使用StringBuilder，因为它不需要同步，在大多数实现中将更快。

StringBuilder的主要实现是append与insert方法，他们是重载的，以便接受任何类型的数据。append方法始终在末尾添加字符，而insert方法在指定位置添加。

每个StringBuilder都有一个容量，只要StringBuilder中包含的字符序列的长度不超过容量，则不需要分配新的内部缓冲区。 如果内部缓冲区溢出，则会自动变大。

2基本属性

StringBuilder是通过char数组实现的，字符数组声明在其父类AbstractStringBuilder中，详情如下

//存储字符的数组
char[] value;

//当前数组中已有字符的计数
int count;

注意区别count和value.length，前者是已有字符的计数，后者是StringBuilder的容量。

StringBuilder的默认初始化容量是16。

3 常用方法

（1）append方法

append方法实在StringBuilder的末尾添加字符。

StringBuilder的append方法是重载的，以便接受任何类型的数据。下面是append String的方法

//append String
public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }
// 父类AbstractStringBuilder中具体实现
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;
    }

append String时，首先会检查是否需要扩容（ensureCapacityInternal），然后调用String的getChars方法，将str的字符数组追加到value的后面，最后将当前的字符计数count加上str的长度。ensureCapacityInternal方法如下（AbstractStringBuilder中实现）

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minimumCapacity - value.length > 0) {
            value = Arrays.copyOf(value,
                    newCapacity(minimumCapacity)); 
        }
    }

private int newCapacity(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int newCapacity = (value.length << 1) + 2;
        if (newCapacity - minCapacity < 0) {
            newCapacity = minCapacity;
        }
        return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0)
            ? hugeCapacity(minCapacity)
            : newCapacity;
    }

private int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (Integer.MAX_VALUE - minCapacity < 0) { // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        }
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE)
            ? minCapacity : MAX_ARRAY_SIZE;
    }

ensureCapacityInternal首先检查是否需要扩容，只有当count+str.length（）的长度大于自身容量的情况下才需要扩容。

若扩容，则newCapacity方法决定扩容多少，最小扩容的新容量=旧容量*2+2，当这个值还小于count+str.length（）时，新容量=count+str.length（）

其他重载的append方法原理差不多，这里就不多说了。

（2）insert方法

insert方法可以在StringBuilder指定位置添加字符（串）

StringBuilder的insert方法是重载的，以便接受任何类型的数据。下面是在指定开始位置insert String的实现

//指定开始位置insert String
public StringBuilder insert(int offset, String str) {
        super.insert(offset, str);
        return this;
    }

//父类AbstractStringBuilder中具体实现
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;
    }

底层还是调用System.arraycopy通过数组复制实现的。

（3）delete

（4）replace