为什么 StringBuilder 不是线程安全的?

简介: 引言

面试官:StringBuilder和StringBuffer的区别在哪?


我:StringBuilder不是线程安全的,StringBuffer是线程安全的


面试官:那StringBuilder不安全的点在哪儿?


我:。。。(哑巴了)


在这之前我只记住了StringBuilder不是线程安全的,StringBuffer是线程安全的这个结论,至于StringBuilder为什么不安全从来没有去想过。


分析

在分析这个问题之前我们要知道StringBuilder和StringBuffer的内部实现跟String类一样,都是通过一个char数组存储字符串的,不同的是String类里面的char数组是final修饰的,是不可变的,而StringBuilder和StringBuffer的char数组是可变的。


首先通过一段代码去看一下多线程操作StringBuilder对象会出现什么问题。StringBuffer 和 StringBuilder 的 3 个区别!这篇也要看下。

public class StringBuilderDemo {
    public static void main(String\[\] args) throws InterruptedException {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int j = 0; j < 1000; j++){
                        stringBuilder.append("a");
                    }
                }
            }).start();
        }
        Thread.sleep(100);
        System.out.println(stringBuilder.length());
    }
}

我们能看到这段代码创建了10个线程,每个线程循环1000次往StringBuilder对象里面append字符。

正常情况下代码应该输出10000,但是实际运行会输出什么呢?

image.png

我们看到输出了“9326”,小于预期的10000,并且还抛出了一个ArrayIndexOutOfBoundsException异常(异常不是必现)。


1、为什么输出值跟预期值不一样

我们先看一下StringBuilder的两个成员变量(这两个成员变量实际上是定义在AbstractStringBuilder里面的,StringBuilder和StringBuffer都继承了AbstractStringBuilder)


//存储字符串的具体内容

char\[\] value;

//已经使用的字符数组的数量

int count;

再看StringBuilder的append()方法:


@Override

public StringBuilder append(String str) {

   super.append(str);

   return this;

}

StringBuilder的append()方法调用的父类AbstractStringBuilder的append()方法

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;
}

我们先不管代码的第五行和第六行干了什么,直接看第七行,count += len不是一个原子操作。


假设这个时候count值为10,len值为1,两个线程同时执行到了第七行,拿到的count值都是10,执行完加法运算后将结果赋值给count,所以两个线程执行完后count值为11,而不是12。这就是为什么测试代码输出的值要比10000小的原因。


2、为什么会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

我们看回AbstractStringBuilder的append()方法源码的第五行,ensureCapacityInternal()方法是检查StringBuilder对象的原char数组的容量能不能盛下新的字符串,如果盛不下就调用expandCapacity()方法对char数组进行扩容。

image.png

image.png

拷贝流程见下图

image.png

假设现在有两个线程同时执行了StringBuilder的append()方法,两个线程都执行完了第五行的ensureCapacityInternal()方法,此刻count=5。

image.png

这个时候线程1的cpu时间片用完了,线程2继续执行。线程2执行完整个append()方法后count变成6了。

image.png

线程1继续执行第六行的str.getChars()方法的时候拿到的count值就是6了,执行char数组拷贝的时候就会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常。


至此,StringBuilder为什么不安全已经分析完了。如果我们将测试代码的StringBuilder对象换成StringBuffer对象会输出什么呢?

image.png*当然是输出10000啦! *

那么StringBuffer用什么手段保证线程安全的?这个问题你点进StringBuffer的append()方法里面就知道了。

目录
相关文章
|
10天前
|
Shell API 开发工具
Claude Code 快速上手指南(新手友好版)
AI编程工具卷疯啦!Claude Code凭借任务驱动+终端原生的特性,成了开发者的效率搭子。本文从安装、登录、切换国产模型到常用命令,手把手带新手快速上手,全程避坑,30分钟独立用起来。
2973 20
|
7天前
|
人工智能 开发工具 iOS开发
Claude Code 新手完全上手指南:安装、国产模型配置与常用命令全解
Claude Code 是一款运行在终端环境中的 AI 编程助手,能够直接在命令行中完成代码生成、项目分析、文件修改、命令执行、Git 管理等开发全流程工作。它最大的特点是**任务驱动、终端原生、轻量高效、多模型兼容**,无需图形界面、不依赖 IDE 插件,能够深度融入开发者日常工作流。
2764 5
|
22天前
|
人工智能 JSON 供应链
畅用7个月无影 JVS Claw |手把手教你把JVS改造成「科研与产业地理情报可视化大师」
LucianaiB分享零成本畅用JVS Claw教程(学生认证享7个月使用权),并开源GeoMind项目——将JVS改造为科研与产业地理情报可视化AI助手,支持飞书文档解析、地理编码与腾讯地图可视化,助力产业关系图谱构建。
23563 14
畅用7个月无影 JVS Claw |手把手教你把JVS改造成「科研与产业地理情报可视化大师」
|
3天前
|
人工智能 Linux BI
国内用 Claude Code 终于不用翻墙了:一行命令搞定,自动接 DeepSeek
JeecgBoot AI专题研究 一键脚本:Claude Code + JeecgBoot Skills + DeepSeek 全平台接入 一行命令装好 Claude Code + JeecgBoot Skills + DeepSeek 接入,无需翻墙使用 Claude Code,支持 Wind
1709 2
国内用 Claude Code 终于不用翻墙了:一行命令搞定,自动接 DeepSeek
|
9天前
|
人工智能 JSON BI
DeepSeek V4-Pro 接入 Claude Code 完全实战:体验、测试与关键避坑指南
Claude Code 作为当前主流的 AI 编程辅助工具,凭借强大的代码理解、工程执行与自动化能力深受开发者喜爱,但原生模型的使用成本相对较高。为了在保持能力的同时进一步降低开销,不少开发者开始寻找兼容度高、价格更友好的替代模型。DeepSeek V4 系列的发布带来了新的选择,该系列包含 V4-Pro 与 V4-Flash 两款模型,并提供了与 Anthropic 完全兼容的 API 接口,理论上只需简单修改配置,即可让 Claude Code 无缝切换为 DeepSeek 引擎。
2340 3
|
8天前
|
人工智能 安全 开发工具
Claude Code 官方工作原理与使用指南
Claude Code 不是传统代码补全工具,而是 Anthropic 推出的终端 AI 代理,具备代理循环、双驱动架构(模型+工具)、全局项目感知、6 种权限模式等核心能力,本文基于官方文档系统解析其工作原理与高效使用技巧。
1248 0
|
16天前
|
人工智能 缓存 Shell
Claude Code 全攻略:命令大全 + 实战工作流(完整版)
Claude Code 是一款运行在终端环境下的 AI 编码助手,能够直接在项目目录中理解代码结构、编辑文件、执行命令、执行开发计划,并支持持久化记忆、上下文压缩、后台任务、多模型切换等专业能力。对于日常开发、项目维护、快速重构、代码审查等场景,它可以大幅减少手动操作、提升编码效率。本文从常用命令、界面模式、核心指令、记忆机制、图片处理、进阶工作流等维度完整说明,帮助开发者快速上手并稳定使用。
3675 6

热门文章

最新文章