面试题：Java中StringBuffer的append方法源码核心逻辑是什么

Question

请结合Java中StringBuffer类的append方法源码，阐述其实现将字符串追加到当前StringBuffer对象的核心逻辑，包括如何处理内部数组扩容等关键操作。

Answer 1

1. append方法的核心逻辑

StringBuffer类的append方法用于将各种类型的数据追加到当前StringBuffer对象的末尾。其核心逻辑主要围绕对内部字符数组char[]的操作。

以append(String str)方法为例，其源码如下：

public synchronized StringBuffer append(String str) {
    toStringCache = null;
    if (str == null)
        str = "null";
    int len = str.length();
    ensureCapacityInternal(count + len);
    str.getChars(0, len, value, count);
    count += len;
    return this;
}

1. 参数处理：
   • 首先检查传入的String对象是否为null，如果是，则将其替换为字符串"null"。
2. 计算新容量并扩容：
   • 计算追加字符串后的总长度count + len，count是当前StringBuffer对象已有的字符数量，len是要追加的字符串长度。
   • 调用ensureCapacityInternal(count + len)方法确保内部数组value有足够的容量来容纳新的字符。ensureCapacityInternal方法如下：

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

- 这里判断如果所需的最小容量`minimumCapacity`大于当前数组`value`的长度，就调用`expandCapacity`方法进行扩容。`expandCapacity`方法如下：

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);
}

- 扩容时，新的容量`newCapacity`为当前数组长度的两倍加2。如果新容量仍小于所需的最小容量`minimumCapacity`，则将新容量设置为`minimumCapacity`。如果新容量小于0（即发生溢出），根据`minimumCapacity`是否小于0来决定是抛出`OutOfMemoryError`还是将新容量设置为`Integer.MAX_VALUE`。最后通过`Arrays.copyOf`方法将原数组内容复制到新的更大的数组中。

3. 追加字符： - 调用要追加字符串的getChars方法，将其字符复制到当前StringBuffer对象的内部数组value中，从count位置开始存储。 - 更新count的值，使其反映追加后的总字符数。 4. 返回对象： - 最后返回当前StringBuffer对象，以便支持链式调用。

总结

append方法通过上述步骤，实现了将字符串追加到StringBuffer对象的功能，同时在需要时对内部数组进行合理的扩容，以保证能够容纳新追加的内容。