1.源码上看 .NET 中 StringBuilder 拼接字符串的码分实现
2.StringBuilder为什么线程不安全？
3.stringbuffer与stringbuilder的区别?
4.为什么？为什么StringBuilder是线程不安全的？
5.stringbuffer扩容为什么是2倍+2?

源码上看 .NET 中 StringBuilder 拼接字符串的实现

       StringBuilder在.NET Core中的实现核心在于动态管理字符数组，以此来高效地拼接字符串。码分实际上，码分StringBuilder内部使用字符数组来存储字符串信息，码分这与它的码分动态增长特性相匹配。然而，码分matlab svm源码直接使用固定大小的码分数组存在局限性，因此，码分.NET Core采用了单链表结构来优化拼接效率，码分避免了复制操作带来的码分性能损耗。每个StringBuilder对象都包含一个指向其前一个对象的码分引用，这构成了链表的码分结构。通过这种方式，码分当需要拼接的码分字符串长度超过当前字符数组容量时，可以创建新节点，码分而不必复制数据。mpeg1源码这种方法在频繁进行尾部拼接的场景中表现出较高的效率。此外，StringBuilder还利用了链表的特性，简化了对尾部数据的添加操作，从而提升了操作性能。尽管链表在随机访问方面有其局限性，但在最常见的使用模式下，这种方法仍然有效。总的来说，StringBuilder通过结合字符数组与单链表，实现了高效、灵活的字符串拼接机制。

StringBuilder为什么线程不安全？

       1、为什么输出值跟预期值不一样

       æˆ‘们先看一下StringBuilder的两个成员变量（这两个成员变量实际上是定义在AbstractStringBuilder里面的，StringBuilder和StringBuffer都继承了AbstractStringBuilder）

       //存储字符串的具体内容char[] value;//已经使用的字符数组的数量int count;

       å†çœ‹StringBuilder的append()方法：

       @Overridepublic StringBuilder append(String str) {     super.append(str);    return this;}

       StringBuilder的append()方法调用的父类AbstractStringBuilder的append()方法

       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;}

       æˆ‘们先不管代码的第五行和第六行干了什么，直接看第七行，count += len不是一个原子操作。假设这个时候count值为，len值为1，两个线程同时执行到了第七行，拿到的count值都是，执行完加法运算后将结果赋值给count，所以两个线程执行完后count值为，而不是。这就是为什么测试代码输出的值要比小的原因。

       2、为什么会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

       æˆ‘们看回AbstractStringBuilder的append()方法源码的第五行，ensureCapacityInternal()方法是检查StringBuilder对象的原char数组的容量能不能盛下新的字符串，如果盛不下就调用expandCapacity()方法对char数组进行扩容。

       private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {         // overflow-conscious code    if (minimumCapacity - value.length > 0)        expandCapacity(minimumCapacity);}

       æ‰©å®¹çš„逻辑就是new一个新的char数组，新的char数组的容量是原来char数组的两倍再加2，再通过System.arryCopy()函数将原数组的内容复制到新数组，最后将指针指向新的char数组。

       void expandCapacity(int minimumCapacity) {     //计算新的容量    int newCapacity = value.length * 2 + 2;    //中间省略了一些检查逻辑    ...    value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);}

       Arrys.copyOf()方法

       public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {     char[] copy = new char[newLength];    //拷贝数组    System.arraycopy(original, 0, copy, 0,                         Math.min(original.length, newLength));    return copy;}

       AbstractStringBuilder的append()方法源码的第六行，是将String对象里面char数组里面的内容拷贝到StringBuilder对象的char数组里面，代码如下：

       str.getChars(0, len, value, count);

       getChars()方法

       public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) {     //中间省略了一些检查    ...       System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin);    }

       æ‹·è´æµç¨‹è§ä¸‹å›¾

       å‡è®¾çŽ°åœ¨æœ‰ä¸¤ä¸ªçº¿ç¨‹åŒæ—¶æ‰§è¡Œäº†StringBuilder的append()方法，两个线程都执行完了第五行的ensureCapacityInternal()方法，此刻count=5。

       è¿™ä¸ªæ—¶å€™çº¿ç¨‹1的cpu时间片用完了，线程2继续执行。线程2执行完整个append()方法后count变成6了

       çº¿ç¨‹1继续执行第六行的str.getChars()方法的时候拿到的count值就是6了，执行char数组拷贝的时候就会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

       è‡³æ­¤ï¼ŒStringBuilder为什么不安全已经分析完了。如果我们将测试代码的StringBuilder对象换成StringBuffer对象会输出什么呢？

       å½“然是输出啦！

       é‚£ä¹ˆStringBuffer用什么手段保证线程安全的？这个问题你点进StringBuffer的append()方法里面就知道了。

stringbuffer与stringbuilder的区别?

       äºŒè€…的区别主要是在运行速度和线程安全这两方面。

       1、StringBuffer 与 StringBuilder 中的方法和功能完全是等价的

       2、只是StringBuffer 中的方法大都采用了 synchronized å…³é”®å­—进行修饰，因此是线程安全的，而 StringBuilder 没有这个修饰，可以被认为是线程不安全的。

       3、在单线程程序下，StringBuilder效率更快，因为它不需要加锁，不具备多线程安全而StringBuffer则每次都需要判断锁，效率相对更低。

为什么？为什么StringBuilder是线程不安全的？

       在比较 String、StringBuilder 和 StringBuffer 时，提及了 StringBuilder 是外卖跑腿源码部署非线程安全的，那么其原因何在？

       在查看 StringBuilder 或 StringBuffer 的源码后，可以发现 StringBuilder 在 append 操作中并未使用线程同步，而 StringBuffer 在大部分方法中使用了 synchronized 关键字进行方法级别的同步。这种说法是正确的，通过对比源码亦能验证。

       然而，这并未解释为何 StringBuilder 会是线程不安全的，为何需要使用 synchronized 来确保线程安全？以及如果未使用同步会发生什么异常？

       接下来，我们将分别解答以上问题。

       通过示例代码，构建一个 StringBuilder，并创建 个线程，每个线程拼接字符串 "a" 次。理论上，完成线程执行后，黄金指指标源码打印的结果应为 ，但多次执行后，打印结果通常少于 ，且存在一定概率出现异常信息。

       StringBuilder 线程不安全的原因在于其内部处理字符串的两个关键成员变量：char 数组 value 和 count。StringBuilder 通过不断扩容和增加 count 来实现字符串的 append 操作。在 append 方法中，count 的 "+= 操作是线程不安全的，可能导致两个线程同时读取到 count 值为 5，执行加 1 操作后，都变为 6，而非预期的 7，导致不期望的结果。

       在异常堆栈信息中，可以发现发生异常的hadoop写入文件源码代码在 AbstractStringBuilder 的 append 方法中。核心操作为将传入的 String 对象复制到 value 中。异常发生的原因是程序试图访问下标为 7 的位置，而此时 value 的实际下标只到 6。这与 count 被错误地少加有关。在执行 str.getChars 方法之前，需根据 count 校验 value 是否已用尽，若已用尽，则进行扩容。append 方法中的对应代码为：

       确保容量内部的具体实现：

       当 count 应为 7 而 value 长度为 6 时，本应触发扩容。但由于并发导致 count 为 6，假设 len 为 1，则传递的 minimumCapacity 为 7，并不会进行扩容操作。这导致后续执行 str.getChars 方法进行复制操作时访问不存在的位置，从而抛出异常。

       在此基础上，我们简单查看了扩容方法中的 newCapacity 方法，核心是将新数组长度扩充为原来的两倍再加 2，作为 Arrays.copyOf 的参数进行扩容。

       通过上述分析，我们真正理解了 StringBuilder 线程不安全的原因。在学习和实践中，不仅应掌握结论，还需理解其底层原理，并学会分析底层原理的方法。

stringbuffer扩容为什么是2倍+2?

       在常规用法中，StringBuffer和StringBuilder在功能上差别不大，主要区别在于StringBuffer具备线程安全性，但效率相对较低，而StringBuilder则线程不安全但效率更高。不过在扩容机制上，两者一致。下面以StringBuffer为例进行深入分析。

       首先，追踪StringBuffer源码，发现它继承自AbstractStringBuilder。这意味着StringBuffer和StringBuilder是“亲兄弟”，拥有共同的抽象父类AbstractStringBuilder。在这个抽象类中，定义了字符串存储的定长字节数组，并在追加字符串时，当长度超过数组长度时，通过数组复制方式实现扩容。

       容量设置上，StringBuffer提供了默认容量和自定义容量的构造方法，即使默认构造方法也会设置初始容量为。在实际开发中，容量不足时，通过append()方法追加字符串触发动态扩容。

       append()方法实际上调用的是AbstractStringBuilder的append()方法，进入内部后，发现关键在于ensureCapacityInternal()方法。该方法确保内部容量足够，通过count+len参数计算追加后字符串总长度，实现动态扩容。

       在ensureCapacityInternal()方法中，首先利用二进制位右移运算计算数组原有容量，考虑到编码方式（默认Latin1或UTF-），判断新字符串长度是否超过原有容量。若超过，则利用Arrays.copyOf()方法复制并创建新数组，将当前数组值赋给新数组，完成扩容。

       newCapacity()方法计算扩容后数组长度，通常在新字符串长度基础上增加一定比例，确保足够容纳新追加的字符串。而新长度计算逻辑通常涉及Math.max()方法，确保不会超出Integer最大值，避免内存溢出异常。

       StringBuffer扩容机制核心如下：若一次追加字符串长度超过当前容量，扩容规则为当前容量*2+2；如果追加长度超出初始容量且按当前容量*2+2扩容后仍不足，直接扩容至与新字符串长度相等；后续追加继续遵循当前容量*2+2规则。扩容为2倍+2的原因是为了减少内存分配次数和内存碎片，提高性能和效率。

       为了验证上述规则，可设计实验案例，观察StringBuffer与StringBuilder的扩容表现。至此，详细解释了StringBuffer扩容机制及其规则，希望能对理解Java中字符串操作有所帮助。