java 字符串 扩容 16_用大白话的方式讲明白Java的StringBuilder、StringBuffer的扩容机制...

StringBuffer和StringBuilder,都是继承了AbstractStringBuilder，它们的底层char数组value默认的初始化容量是16，扩容只需要修改底层的char数组，两者的扩容最终都会调用到AbstractStringBuilder类相同的方法：

直入正题，扩容的步骤：

新的字符串的长度超过了底层原char数组value的大小，才需要进行扩容

先尝试默认扩容，将新容量变成 (value.length << 1) + 2 ，也就是两倍的原数组长度再加二

若默认扩充后的值还是小于至少容量的值，直接扩充到当前需要的至少容量大小；

经过前两步骤确定的新数组大小，若大于Interger.MAX_VALUE,则报异常，若小于等于0，则新数组大小改为Interger.MAX_VALUE -8

确定了新数组的值后，通过Arrays.copy(value,newCapactity)进行复制。最终给value数组完成扩容。

这样扩容的目的，宏观上是尽可能地减少扩容次数，提高效率。

肯定有同学会问，默认扩容为什么是两倍的原数组长度 + 2 ？

因为源码并无说明这样设计的原因，所以根据我找到的资料结合我的推测，可能的原因有这些：

考虑到在创建Sf，Sb设置的初始长度不大时(例如1)，+2 可以很大地提升扩容的效率，减少扩容的次数

在旧版本的JDK扩容语句是 (value.length + 1) * 2 先加一再乘2，推测原意思是扩容的话至少增添一个空间再乘2，兼顾到扩容的次数和要减少扩容过大浪费的空间

newCapacity(int)的传入参数有可能是0，那么在参数是0的情况下，0<<1运算结果也是0，如果没+2，那么在创建数组的时候会创建出MAX_ARRAY_SIZE大小，所以作为设计的安全性考虑，选择了+2。(本人认为除了反射调用newCapacity，其他情况应该不会出现newCapacity(int)可以传入0为参数)

append(str)后需补充分隔符所预留的位置，为了减少扩容次数 (个人感觉这点不太靠谱)

下面是在JDK1.8中AbstractStringBuilder有关计算扩容的方法：

//AbstractStringBuilder.java

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {

//若所需长度大于已有长度，才继续进行扩容

if (minimumCapacity - value.length > 0) {

//通过Arrays.copyOf(),将旧value数组内容先复制到newCapacity大小的数组，再赋值给新value

value = Arrays.copyOf(value,

newCapacity(minimumCapacity));

}

}

private int newCapacity(int minCapacity) {

// 默认扩容：newCapacity = 两倍的原长度 + 2

int newCapacity = (value.length << 1) + 2;

if (newCapacity - minCapacity < 0) {//默认扩容后还是小于所需长度

newCapacity = minCapacity;//直接补充至所需长度

}

return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0)

? hugeCapacity(minCapacity)//newCapacity＞MAX_ARRAY_SIZE 或者≤0会调用

: newCapacity;

}

MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

private int hugeCapacity(int minCapacity) {

if (Integer.MAX_VALUE - minCapacity < 0) { //大小超出Integer范围爆异常

throw new OutOfMemoryError();

}

return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) //返回minCapacity与MAX_ARRAY_SIZE最大值

? minCapacity : MAX_ARRAY_SIZE;

}