StringBuilder StringBuffer AbstractStringBuilder

StringBuilder StringBuffer是常用的扩展了String功能的类，它们继承了AbstractStringBuilder。
一般而言在单线程中使用StringBuilder，多线程中使用StringBuffer（线程安全）。在单线程中，由于synchronized锁持有偏向锁，所以效率相差不大。

StringBuilder在更改字符串时由于缓冲区的原因可以提高效率，而且该类也提供了更丰富的功能。

源码分析

AbstractStringBuilder

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    //底层使用char数组，具有缓冲功能
    char[] value;
    //真实的字符串的长度
    int count;
    //数组最大长度
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
    //取max(2n+2，minCapacity)，当然不能大于最大长度
    private int newCapacity(int minCapacity) {
        
        int newCapacity = (value.length << 1) + 2;
        if (newCapacity - minCapacity < 0) {
            newCapacity = minCapacity;
        }
        return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0)
            ? hugeCapacity(minCapacity)
            : newCapacity; 
    }

关于append，delete，replace等方法

大量调用了System.arraycopy(),System.arraycopy()为 JVM 内部固有方法，它通过手工编写汇编或其他优化方法来进行 Java 数组拷贝，这种方式比起直接在 Java 上进行 for 循环或 clone 是更加高效的。数组越大体现地越明显。

    //如果对象为空，会添加"null"，
    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;
    }
}

StringBuilder

StringBuilder继承AbstractStringBuilder，线程不安全
缓冲区默认大小为16，正是这种缓冲区有效的减少了追加字符串带来的内存重复申请的次数，提高了效率

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public StringBuilder() {
        super(16);
    }

StringBuffer

线程安全的类，在每个方法上都使用了synchronized修饰
例如：

public synchronized StringBuffer reverse() {
        toStringCache = null;
        super.reverse();
        return this;
    }

String

String是使用char数组实现的。

如何理解String不可变

String类被final修饰，无法继承
char[] value被final修饰，无法改变引用的数组
String没有提供更改数组内部值的方法
如果是字面值常量的话，为了防止重复创造对象，会将相同的字符串放在常量池。

String的hashcode

计算方法：hash=s[0]31^(n-1)+s[1]31^(n-2)+s[n-1]

为什么选用31：

质数，不易冲突
x*31可以优化为x<<5-x
质数小容易冲突，质数大会造成hash很大，很分散，而且会溢出损失精度

String的最佳实践

以下转自 https://segmentfault.com/a/1190000007099818

不适用+，特别是在循环中
使用stringBuilder或者StringBuffer时，尽量估算capacity，并在构造时指定，避免内存浪费和频繁的扩容复制
在没有线程安全问题时使用StringBuilder，否则使用StringBuffer。
两个字符串拼接直接调用String.concat性能最好。
用equals时总是把能确定不为空的变量写在左边，如使用””.equals(str)判断空串，避免空指针异常。
使用str != null && str.length() == 0来判断不是空串，效率比第一点高。
在需要把其他对象转换为字符串对象时，使用String.valueOf(obj)而不是直接调用obj.toString()方法，因为前者已经对空值进行检测了，不会抛出空指针异常。