stringRedisTemplate 设置初始值

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mob64ca13ffd0f1 2024-09-11 12:02:38

源码分析

概述

在平常的开发都说对于字符串的拼凑时，要尽量使用StringBuilder来操作，特别是对于长字符串的拼凑。

StringBuilder和StringBuffer一样，都是继承自抽象类AbstractStringBuilder类，也是一个可变的字符序列。StringBuilder和StringBuffer非常相似，甚至有互相兼容的API，不过，StringBuilder不是线程安全的，这是和StringBuffer的主要区别。StringBuilder的层次结构如下：

stringRedisTemplate 设置初始值_数组

StringBuilder类被设计成在不需要多线程安全的情况下替换StringBuffer类的。如果程序中不需要多线程安全，推荐使用StringBuilder类，因为没有了同步的操作而速度上比较快。

定义

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

StringBuilder类被 final 所修饰，因此不能被继承。

StringBuilder类继承于 AbstractStringBuilder类。实际上，AbstractStringBuilder类具体实现了可变字符序列的一系列操作，比如：append()、insert()、delete()、replace()、charAt()方法等。值得一提的是，StringBuffer也是继承于AbstractStringBuilder类。

StringBuilder类实现了2个接口：

Serializable 序列化接口，表示对象可以被序列化。
CharSequence 字符序列接口，提供了几个对字符序列进行只读访问的方法，比如：length()、charAt()、subSequence()、toString()方法等。

主要变量

// AbstractStringBuilder.java
char[] value;
int count;

这两个变量是定义在AbstractStringBuilder类中的。其中：

value 用来存储字符序列中的字符。value是一个动态的数组，当存储容量不足时，会对它进行扩容。
count 表示value数组中已存储的字符数。

构造方法

public StringBuilder() {
    super(16);
}

public StringBuilder(int capacity) {
    super(capacity);
}

public StringBuilder(String str) {
    super(str.length() + 16);
    append(str);
}

public StringBuilder(CharSequence seq) {
    this(seq.length() + 16);
    append(seq);
}

// AbstractStringBuilder.java
AbstractStringBuilder(int capacity) {
    value = new char[capacity];
}

StringBuilder类提供了4个构造方法。构造方法主要完成了对value数组的初始化。其中：

默认构造方法设置了value数组的初始容量为16。
第2个构造方法设置了value数组的初始容量为指定的大小。
第3个构造方法接受一个String对象作为参数，设置了value数组的初始容量为String对象的长度+16，并把String对象中的字符添加到value数组中。
第4个构造方法接受一个CharSequence对象作为参数，设置了value数组的初始容量为CharSequence对象的长度+16，并把CharSequence对象中的字符添加到value数组中。

append()方法

@Override
public StringBuilder append(boolean b) {
    super.append(b);
    return this;
}

// AbstractStringBuilder.java
public AbstractStringBuilder append(boolean b) {
    if (b) {
        ensureCapacityInternal(count + 4);
        value[count++] = 't';
        value[count++] = 'r';
        value[count++] = 'u';
        value[count++] = 'e';
    } else {
        ensureCapacityInternal(count + 5);
        value[count++] = 'f';
        value[count++] = 'a';
        value[count++] = 'l';
        value[count++] = 's';
        value[count++] = 'e';
    }
    return this;
}    

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

// AbstractStringBuilder.java
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()方法将指定参数类型的字符串表示形式追加到字符序列的末尾。StringBuilder类提供了一系列的append()方法，它可以接受boolean、char、char[]、CharSequence、double、float、int、long、Object、String、StringBuffer这些类型的参数。这些方法最终都调用了父类AbstractStringBuilder类中对应的方法。最后，append()方法返回了StringBuilder对象自身，以便用户可以链式调用StringBuilder类中的方法。

AbstractStringBuilder类的各个append()方法大同小异。append()方法在追加字符到value数组中之前都会调用ensureCapacityInternal()方法来确保value数组有足够的容量，然后才把字符追加到value数组中。

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

void expandCapacity(int minimumCapacity) {
    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);
}

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

ensureCapacityInternal()方法判断value数组的容量是否足够，如果不够，那么调用expandCapacity()方法进行扩容。

expandCapacity()方法默认情况下将数组容量扩大到原数组容量的2倍+2。数组的容量最大只能扩容到Integer.MAX_VALUE。最后，调用Arrays类的copyOf()静态方法来创建一个新数组和拷贝原数据到新数组，并将value指向新数组。

delete()方法

@Override
public StringBuilder delete(int start, int end) {
    super.delete(start, end);
    return this;
}

// AbstractStringBuilder.java
public AbstractStringBuilder delete(int start, int end) {
    if (start < 0)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(start);
    if (end > count)
        end = count;
    if (start > end)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException();
    int len = end - start;
    if (len > 0) {
        System.arraycopy(value, start+len, value, start, count-end);
        count -= len;
    }
    return this;
}

delete()方法删除指定位置的字符。删除的字符从指定的start位置开始，直到end-1位置。delete()方法也调用了父类AbstractStringBuilder类中对应的方法。

delete()方法首先检查参数的合法性。当end大于value数组中已存储的字符数count时，end取count值。最后，当需要删除的字符数大于1的时候，调用System类的arraycopy()静态方法进行数组拷贝完成删除字符的操作，并更新count的值。

replace()方法

@Override
public StringBuilder replace(int start, int end, String str) {
    super.replace(start, end, str);
    return this;
}

// AbstractStringBuilder.java
public AbstractStringBuilder replace(int start, int end, String str) {
    if (start < 0)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(start);
    if (start > count)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException("start > length()");
    if (start > end)
        throw new StringIndexOutOfBoundsException("start > end");

    if (end > count)
        end = count;
    int len = str.length();
    int newCount = count + len - (end - start);
    ensureCapacityInternal(newCount);

    System.arraycopy(value, end, value, start + len, count - end);
    str.getChars(value, start);
    count = newCount;
    return this;
}

// String.java
void getChars(char dst[], int dstBegin) {
    System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length);
}

replace()方法将指定位置的字符替换成指定字符串中的字符。替换的字符从指定的start位置开始，直到end-1位置。replace()方法也调用了父类AbstractStringBuilder类中对应的方法。

replace()方法首先检查参数的合法性。当end大于value数组中已存储的字符数count时，end取count值。然后调用ensureCapacityInternal()方法确保value数组有足够的容量。接着调用System类的arraycopy()静态方法进行数组拷贝，主要的作用是从start位置开始空出替换的字符串长度len大小的位置。最后，调用String类的getChars()方法将替换的字符串中的字符拷贝到value数组中。这样就完成了替换字符的操作。

charAt()方法

// AbstractStringBuilder.java
@Override
public char charAt(int index) {
    if ((index < 0) || (index >= count))
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
    return value[index];
}

charAt()方法返回指定索引处的char字符。索引的范围从0到count-1。charAt()方法定义在父类AbstractStringBuilder类中。

toString()方法

@Override
public String toString() {
    // Create a copy, don't share the array
    return new String(value, 0, count);
}

toString()方法返回一个表示该字符序列的字符串。

总结

StringBuilder类使用了一个char数组来存储字符。该数组是一个动态的数组，当存储容量不足时，会对它进行扩容。
StringBuilder对象是一个可变的字符序列。
StringBuilder类是非线程安全的。

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