Java 之认识String类

public static void main(String[] args) {
// 使用常量串构造
        String s1 = "hello bit";
        System.out.println(s1);
// 直接newString对象
        String s2 = new String("hello bit");
        System.out.println(s1);
// 使用字符数组进行构造
        char[] array = {'h','e','l','l','o','b','i','t'};
        String s3 = new String(array);
        System.out.println(s1);
        }

【注意】

1. String是引用类型，内部并不存储字符串本身 ，在 String 类的实现源码中，String类实例变量如下：

    public static void main(String[] args) {
// s1和s2引用的是不同对象 s1和s3引用的是同一对象
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("world");
        String s3 = s1;
        System.out.println(s1.length()); // 获取字符串长度---输出5
        System.out.println(s1.isEmpty()); // 如果字符串长度为0，返回true，否则返回false
    }

2. 在Java中“”引起来的也是String类型对象。

// 打印"hello"字符串(String对象)的长度
System.out.println("hello".length());

2、String对象的比较

字符串的比较是常见操作之一，比如：字符串排序。 Java 中总共提供了 4 中方式：

1. ==比较是否引用同一个对象

注意：对于内置类型， == 比较的是变量中的值；对于引用类型 == 比较的是引用中的地址。

public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 10;
// 对于基本类型变量，==比较两个变量中存储的值是否相同
        System.out.println(a == b); // false
        System.out.println(a == c); // true
// 对于引用类型变量，==比较两个引用变量引用的是否为同一个对象
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("hello");
        String s3 = new String("world");
        String s4 = s1;
        System.out.println(s1 == s2); // false
        System.out.println(s2 == s3); // false
        System.out.println(s1 == s4); // true
        }

2. boolean equals(Object anObject) 方法：按照字典序比较

字典序：字符大小的顺序

String 类重写了父类 Object 中 equals 方法， Object 中 equals 默认按照 == 比较， String 重写 equals 方法后，按照如下规则进行比较，比如： s1.equals(s2)

public boolean equals(Object anObject){
// 1. 先检测this 和 anObject 是否为同一个对象比较，如果是返回true
        if(this==anObject){
        return true;
        }
// 2. 检测anObject是否为String类型的对象，如果是继续比较，否则返回false
        if(anObject instanceof String){
// 将anObject向下转型为String类型对象
        String anotherString=(String)anObject;
        int n=value.length;
// 3. this和anObject两个字符串的长度是否相同，是继续比较，否则返回false
        if(n==anotherString.value.length){
        char v1[]=value;
        char v2[]=anotherString.value;
        int i=0;
// 4. 按照字典序，从前往后逐个字符进行比较
        while(n--!=0){
        if(v1[i]!=v2[i])
        return false;
        i++;
        }
        return true;
        }
        }
        return false;
        }
public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("hello");
        String s3 = new String("Hello");
// s1、s2、s3引用的是三个不同对象，因此==比较结果全部为false
        System.out.println(s1 == s2); // false
        System.out.println(s1 == s3); // false
// equals比较：String对象中的逐个字符
// 虽然s1与s2引用的不是同一个对象，但是两个对象中放置的内容相同，因此输出true
// s1与s3引用的不是同一个对象，而且两个对象中内容也不同，因此输出false
        System.out.println(s1.equals(s2)); // true
        System.out.println(s1.equals(s3)); // false
        }

3. int compareTo(String s) 方法: 按照字典序进行比较

与 equals 不同的是， equals 返回的是 boolean 类型，而 compareTo 返回的是 int 类型。具体比较方式：

1. 先按照字典次序大小比较，如果出现不等的字符，直接返回这两个字符的大小差值

2. 如果前 k 个字符相等 (k 为两个字符长度最小值 ) ，返回值两个字符串长度差值

public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("ac");
        String s3 = new String("abc");
        String s4 = new String("abcdef");
        System.out.println(s1.compareTo(s2)); // 不同输出字符差值-1
        System.out.println(s1.compareTo(s3)); // 相同输出 0
        System.out.println(s1.compareTo(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
        }

4. int compareToIgnoreCase(String str) 方法：与compareTo方式相同，但是忽略大小写比较

public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("ac");
        String s3 = new String("ABc");
        String s4 = new String("abcdef");
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s2)); // 不同输出字符差值-1
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s3)); // 相同输出 0
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
        }

3、字符串查找

字符串查找也是字符串中非常常见的操作， String 类提供的常用查找的方法：

public static void main(String[] args) {
String s = "aaabbbcccaaabbbccc";
System.out.println(s.charAt(3)); // 'b'
System.out.println(s.indexOf('c')); // 6
System.out.println(s.indexOf('c', 10)); // 15
System.out.println(s.indexOf("bbb")); // 3
System.out.println(s.indexOf("bbb", 10)); // 12
System.out.println(s.lastIndexOf('c')); // 17
System.out.println(s.lastIndexOf('c', 10)); // 8
System.out.println(s.lastIndexOf("bbb")); // 12
System.out.println(s.lastIndexOf("bbb", 10)); // 3

注意：上述方法都是实例方法。

4、转化

1. 数值和字符串转化

public static void main(String[] args) {
// 数字转字符串
        String s1 = String.valueOf(1234);
        String s2 = String.valueOf(12.34);
        String s3 = String.valueOf(true);
        String s4 = String.valueOf(new Student("Hanmeimei", 18));
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);
        System.out.println(s3);
        System.out.println(s4);
        System.out.println("=================================");
// 字符串转数字
// 注意：Integer、Double等是Java中的包装类型，这个后面会讲到
        int data1 = Integer.parseInt("1234");
        double data2 = Double.parseDouble("12.34");
        System.out.println(data1);
        System.out.println(data2);
        }

2. 大小写转换

public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello";
        String s2 = "HELLO";
// 小写转大写
        System.out.println(s1.toUpperCase());
// 大写转小写
        System.out.println(s2.toLowerCase());
        }

3. 字符串转数组

public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
// 字符串转数组
        char[] ch = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < ch.length; i++) {
        System.out.print(ch[i]);
        }
        System.out.println();
// 数组转字符串
        String s2 = new String(ch);
        System.out.println(s2);
        }

4. 格式化

public static void main(String[] args) {
        String s = String.format("%d-%d-%d", 2019, 9,14);
        System.out.println(s);
        }

5、字符串替换

使用一个指定的新的字符串替换掉已有的字符串数据，可用的方法如下：

代码示例: 字符串的替换处理：

String str = "helloworld" ;
System.out.println(str.replaceAll("l", "_"));
System.out.println(str.replaceFirst("l", "_"));

注意事项: 由于字符串是不可变对象, 替换不修改当前字符串, 而是产生一个新的字符串.

6、字符串拆分

可以将一个完整的字符串按照指定的分隔符划分为若干个子字符串。

可用方法如下：

代码示例: 实现字符串的拆分处理

String str = "hello world hello bit" ;
        String[] result = str.split(" ") ; // 按照空格拆分
        for(String s: result) {
        System.out.println(s);
        }

代码示例 : 字符串的部分拆分

String str = "hello world hello bit" ;
        String[] result = str.split(" ",2) ;
        for(String s: result) {
        System.out.println(s);
        }

拆分是特别常用的操作 . 一定要重点掌握 . 另外有些特殊字符作为分割符可能无法正确切分 , 需要加上转义

代码示例 : 拆分 IP 地址

String str = "192.168.1.1" ;
        String[] result = str.split("\\.") ;
        for(String s: result) {
        System.out.println(s);
        }

注意事项:

1. 字符 "|","*","+" 都得加上转义字符，前面加上 "\\" .

2. 而如果是 "\" ，那么就得写成 "\\\\" .

3. 如果一个字符串中有多个分隔符，可以用 "|" 作为连字符 .

代码示例: 多次拆分

String str = "name=zhangsan&age=18" ;
        String[] result = str.split("&") ;
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
        String[] temp = result[i].split("=") ;
        System.out.println(temp[0]+" = "+temp[1]);
        }

这种代码在以后的开发之中会经常出现

7、字符串截取

从一个完整的字符串之中截取出部分内容。可用方法如下：

代码示例 : 观察字符串截取

String str = "helloworld" ;
System.out.println(str.substring(5));
System.out.println(str.substring(0, 5));

注意事项:

1. 索引从 0 开始

2. 注意前闭后开区间的写法 , substring(0, 5) 表示包含 0 号下标的字符 , 不包含 5 号下标

8、其他操作方法

代码示例: 观察trim()方法的使用

String str = " hello world " ;
System.out.println("["+str+"]");
System.out.println("["+str.trim()+"]");

trim 会去掉字符串开头和结尾的空白字符 ( 空格 , 换行 , 制表符等 ).

代码示例 : 大小写转换

String str = " hello%$$%@#$%world 哈哈哈 " ;
System.out.println(str.toUpperCase());
System.out.println(str.toLowerCase());

这两个函数只转换字母。

9、字符串的不可变性

String 是一种不可变对象 . 字符串中的内容是不可改变。字符串不可被修改，是因为：

1. String类在设计时就是不可改变的，String类实现描述中已经说明了

以下来自 JDK1.8 中String类的部分实现：

String类中的字符实际保存在内部维护的value字符数组中，该图还可以看出：

1. String 类被 final 修饰，表明该类不能被继承

2. value 被修饰被 final 修饰，表明 value 自身的值不能改变，即不能引用其它字符数组，但是其引用空间中的内容可以修改。

2. 所有涉及到可能修改字符串内容的操作都是创建一个新对象，改变的是新对象

比如 replace 方法：

【纠正】网上有些人说：字符串不可变是因为其内部保存字符的数组被 final 修饰了，因此不能改变。

这种说法是错误的，不是因为 String 类自身，或者其内部 value 被 final 修饰而不能被修改

final修饰类表明该类不想被继承，final修饰引用类型表明该引用变量不能引用其他对象，但是其引用对象中的内容是可以修改的。

public static void main(String[] args) {
final int array[] = {1,2,3,4,5};
        array[0] = 100;
        System.out.println(Arrays.toString(array));
// array = new int[]{4,5,6}; // 编译报错：Error:(19, 9) java: 无法为最终变量array分配值
        }

为什么 String 要设计成不可变的?(不可变对象的好处是什么?)

1. 方便实现字符串对象池. 如果 String 可变, 那么对象池就需要考虑写时拷贝的问题了.

2. 不可变对象是线程安全的.

3. 不可变对象更方便缓存 hash code, 作为 key 时可以更高效的保存到 HashMap 中.

10、字符串修改

注意：尽量避免直接对String类型对象进行修改，因为String类是不能修改的，所有的修改都会创建新对象，效率非常低下。

public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
        s += " world";
        System.out.println(s); // 输出：hello world
        }

但是这种方式不推荐使用，因为其效率非常低，中间创建了好多临时对象。

public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        String s = "";
        for(int i = 0; i < 10000; ++i){
        s += i;
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer sbf = new StringBuffer("");
        for(int i = 0; i < 10000; ++i){
        sbf.append(i);
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuilder sbd = new StringBuilder();
        for(int i = 0; i < 10000; ++i){
        sbd.append(i);
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
        }

可以看待在对String类进行修改时，效率是非常慢的，因此：尽量避免对String的直接需要，如果要修改建议尽量使用StringBuffffer或者StringBuilder。

三、StringBuilder和StringBuffffer

1、StringBuilder的介绍

由于 String 的不可更改特性，为了方便字符串的修改， Java 中又提供 StringBuilder 和 StringBuffffer 类。这两个类大部分功能是相同的，这里介绍 StringBuilder 常用的一些方法：

public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder("hello");
        StringBuilder sb2 = sb1;
// 追加：即尾插-->字符、字符串、整形数字
        sb1.append(' '); // hello
        sb1.append("world"); // hello world
        sb1.append(123); // hello world123
        System.out.println(sb1); // hello world123
        System.out.println(sb1 == sb2); // true
        System.out.println(sb1.charAt(0)); // 获取0号位上的字符 h
        System.out.println(sb1.length()); // 获取字符串的有效长度14
        System.out.println(sb1.capacity()); // 获取底层数组的总大小
        sb1.setCharAt(0, 'H'); // 设置任意位置的字符 Hello world123
        sb1.insert(0, "Hello world!!!"); // Hello world!!!Hello world123
        System.out.println(sb1);
        System.out.println(sb1.indexOf("Hello")); // 获取Hello第一次出现的位置
        System.out.println(sb1.lastIndexOf("hello")); // 获取hello最后一次出现的位置
        sb1.deleteCharAt(0); // 删除首字符
        sb1.delete(0,5); // 删除[0, 5)范围内的字符
        String str = sb1.substring(0, 5); // 截取[0, 5)区间中的字符以String的方式返回
        System.out.println(str);
        sb1.reverse(); // 字符串逆转
        str = sb1.toString(); // 将StringBuffer以String的方式返回
        System.out.println(str);
        }

从上述例子可以看出： String 和 StringBuilder 最大的区别在于 String的内容无法修改，而StringBuilder的内容可以修改 。频繁修改字符串的情况考虑使用 StringBuilder

注意： String 和 StringBuilder 类不能直接转换。如果要想互相转换，可以采用如下原则 :

String 变为 StringBuilder: 利用 StringBuilder 的构造方法或 append() 方法

StringBuilder 变为 String: 调用 toString() 方法。

OVER! ! !

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