StringBuilder線程爲何不安全

咱們要知道StringBuilder和StringBuffer的內部實現跟String類同樣，都是經過一個char數組存儲字符串的，不一樣的是String類裏面的char數組是final修飾的，是不可變的，而StringBuilder和StringBuffer的char數組是可變的。

首先經過一段代碼去看一下多線程操做StringBuilder對象會出現什麼問題

 

咱們能看到這段代碼建立了10個線程，每一個線程循環1000次往StringBuilder對象裏面append字符。正常狀況下代碼應該輸出10000，可是實際運行會輸出什麼呢？

 

 咱們看到輸出了「9326」，小於預期的10000，而且還拋出了一個ArrayIndexOutOfBoundsException異常（異常不是必現）。

 

一、爲何輸出值跟預期值不同

咱們先看一下StringBuilder的兩個成員變量（這兩個成員變量其實是定義在AbstractStringBuilder裏面的，StringBuilder和StringBuffer都繼承了AbstractStringBuilder）

 

再看StringBuilder的append()方法：

 

 StringBuilder的append()方法調用的父類AbstractStringBuilder的append()方法

 

 

咱們先無論代碼的第五行和第六行幹了什麼，直接看第七行，count += len不是一個原子操做。假設這個時候count值爲10，len值爲1，兩個線程同時執行到了第七行，拿到的count值都是10，執行完加法運算後將結果賦值給count，因此兩個線程執行完後count值爲11，而不是12。這就是爲何測試代碼輸出的值要比10000小的緣由。

二、爲何會拋出ArrayIndexOutOfBoundsException異常。

咱們看回AbstractStringBuilder的append()方法源碼的第五行，ensureCapacityInternal()方法是檢查StringBuilder對象的原char數組的容量能不能盛下新的字符串，若是盛不下就調用expandCapacity()方法對char數組進行擴容。

 

 擴容的邏輯就是new一個新的char數組，新的char數組的容量是原來char數組的兩倍再加2，再經過System.arryCopy()函數將原數組的內容複製到新數組，最後將指針指向新的char數組。

 

 Arrys.copyOf()方法

 

 AbstractStringBuilder的append()方法源碼的第六行，是將String對象裏面char數組裏面的內容拷貝到StringBuilder對象的char數組裏面，代碼以下：

 

 getChars()方法

 

 拷貝流程見下圖：

 

 

 

 

 

 

線程1繼續執行第六行的str.getChars()方法的時候拿到的count值就是6了，執行char數組拷貝的時候就會拋出ArrayIndexOutOfBoundsException異常。

至此，StringBuilder爲何不安全已經分析完了。若是咱們將測試代碼的StringBuilder對象換成StringBuffer對象會輸出什麼呢？

 

固然是輸出10000啦！

那麼StringBuffer用什麼手段保證線程安全的？這個問題你點進StringBuffer的append()方法裏面就知道了。