StringBuilder的容量capacity变化规则

╰半夏微凉° 2022-04-23 07:36 209阅读 0赞

StringBuilder的容量capacity变化，是每次2倍增长吗？（jdk1.8）  
测试代码 1  
StringBuilder sb = new StringBuilder();  
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());  
sb.append("0000\_0000\_0000\_0");  
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());  
sb.append("000");  
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());  
sb.append("0000\_0000\_0000\_0");  
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());  
sb.append("0000\_0000\_0000\_0");  
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());  
  
运行结果 1  
16----0  
16----16  
34----19  
70----35  
70----51  
  
测试代码 2  
StringBuilder sb = new StringBuilder();  
sb.append("0000\_0000\_0000\_0");  
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());  
sb.append("0000\_0000\_0000\_0000");  
System.out.println(sb.capacity() + "----" + sb.length());  
  
运行结果 2  
16----16  
35----35  
  
问题  
从运行结果1和运行结果2都能看出，StringBuilder的容量变化规律貌似不再是网上很多人所说的那样（容量默认为16，追加数据时，如果容量不够，则每次2倍整地扩容，直到容量不小于StringBuilder的长度值为止。）   
那容量的变化规律到底是什么样的呢？接下来进入源码进行分析。

测试代码 1 的源码分析  
public StringBuilder() \{  
    super(16);  
\}

// StringBuilder的父类AbstractStringBuilder  
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence \{  
    /\*\*  
     \* 该变量用于存储字符（可见StringBuilder底层用的是字符数组实现的）  
     \* The value is used for character storage.  
     \*/  
    char\[\] value;

/\*\*  
     \* 已使用的字符个数  
     \* The count is the number of characters used.  
     \*/  
    int count;

// ...

AbstractStringBuilder(int capacity) \{  
        value = new char\[capacity\];  
    \}

// ...  
\}  
  
先进入StringBuilder的构造方法，其又调用了父类的构造，初始化容量capacity依然还是16。这就是为何运行结果1中第一组数据中容量capacity为16的原因。  
sb.append("0000\_0000\_0000\_0");执行后因为长度还是16，没有超过当前容量（capacity = 16）的范围，所以运行结果还是不变。  
sb.append("000");执行后，容量capacity突然变为34，竟然不是2\*16=32，why？容量因为这句代码的执行发生了改变，那么容量的变化规则一定在append方法之中。进入append方法的源码发现：   
ensureCapacityInternal(count + len);这句代码就是重点，用于计算容量的大小的。  
public AbstractStringBuilder append(String str) \{  
    if (str == null)  
        return appendNull();  
    int len = str.length();

//调用该方法，确定最终容量Capacity  
    ensureCapacityInternal(count + len);

str.getChars(0, len, value, count);  
    count += len;  
    return this;  
\}  
  
既然找到了方法，那就看看容量的具体变化规则吧：  
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) \{  
    // overflow-conscious code  
    if (minimumCapacity - value.length > 0)  
        expandCapacity(minimumCapacity);  
\}  
  
其中minimumCapacity即为(count + len)的值，即 (已使用的字符个数 + 追加的新串的长度）的和（16 + 3 = 19）,暂且叫最小容量值。

void expandCapacity(int minimumCapacity) \{  
    // 容量的变化规则在此  
    int newCapacity = value.length \* 2 + 2;  
    if (newCapacity - minimumCapacity < 0)  
        newCapacity = minimumCapacity;  
    if (newCapacity < 0) \{  
        if (minimumCapacity < 0) // overflow  
            throw new OutOfMemoryError();  
        newCapacity = Integer.MAX\_VALUE;  
    \}  
    value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);  
\}  
  
起初value.length为容量的默认值16，因newCapacity = value.length \* 2 + 2;所以有newCapacity = 34即追加后的新容量为34。   
容量的变化规律是2倍+2？   
从测试代码1看起来下面的测试代码也能证明貌似是这样的，但是测试代码2的运行结果如何解释呢？，看源码，下面还有一句：

if (newCapacity - minimumCapacity < 0)  
        newCapacity = minimumCapacity;  
  
这句代码的意思是，如果原容量的2倍再加2的结果还小于最小容量值minimumCapacity的话，新的容量将按照最小容量值minimumCapacity来计算。此刻一切都明白了。

总结  
StringBuilder的容量Capacity变化规则为：

初始值为16；  
如果minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）小于当前容量Capacity，则添加数据后容量Capacity不变；  
如果minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）大于当前容量Capacity，但minimumCapacity\*\*小于\*\*当前容量Capacity的2倍加2，则添加数据后容量Capacity变为上次容量的2倍加2；  
如果minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）大于当前容量Capacity的2倍加2，则添加数据后容量Capacity即为minimumCapacity（新添加的数据长度和已有数据长度的和）。  
初始值    原容量 < 总内容 <= 2 \* 原容量 + 2    总内容 > 2 \* 原容量 + 2  
16    2 \* 原容量 + 2    内容总长度

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作者：cuncaojin   
来源：CSDN   
原文：https://blog.csdn.net/cuncaojin/article/details/78925234   
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