StringBuffer和StringBuilder的扩容机制

StringBuffer与StringBuilder的扩容机制解析

StringBuffer和StringBuilder作为Java中处理可变字符串的核心类，其内部扩容机制对性能有着重要影响。两者在扩容机制上基本相同，主要区别在于线程安全性而非扩容策略。

初始容量与扩容触发条件

StringBuffer和StringBuilder默认初始容量为16个字符。当添加的内容超出当前容量时，系统会自动触发扩容机制。扩容的判断依据是当前字符串长度加上新添加内容长度是否超过当前容量。

扩容策略细节

扩容采用"新容量=旧容量×2+2"的算法。例如初始容量16的缓冲区，第一次扩容后变为34(16×2+2)，第二次扩容为70(34×2+2)。这种指数级增长策略减少了频繁扩容带来的性能损耗。扩容过程包括：
1.计算新容量
2.创建新字符数组
3.复制旧数组内容到新数组

显式容量管理

开发者可以通过构造函数指定初始容量，或使用`ensureCapacity()`方法预先设置容量，避免自动扩容带来的性能开销。对于已知大致长度的字符串操作，预先设置合理容量可显著提升性能。

与String的对比

不同于String的不可变性，StringBuffer/StringBuilder的扩容机制使其在频繁修改字符串场景下更高效。例如在循环中拼接字符串时，String每次操作都创建新对象，而StringBuffer/StringBuilder只需在必要时扩容。

理解这些扩容机制有助于开发者在实际编程中做出更合理的选择，平衡内存使用和性能需求。