Java String字符串完全指南
创建String对象
当我们处理字符串时，有两种常见的方式来创建字符串对象：使用字符串字面值（也称为字符串常量）或使用String类的构造函数。 在Java中，这两种方法的行为略有不同。
使用字符串字面值创建字符串对象，可以通过字符串字面值的方式直接创建一个字符串对象。例如：
String s = "你好";
在这种情况下，编译器会为我们自动创建一个字符串对象。Java会检查字符串池中是否已经存在具有相同值的字符串对象，如果存在，则返回该对象的引用。否则，它会创建一个新的字符串对象并添加到字符串池中，然后返回该对象的引用。
使用String类的构造函数创建字符串对象，则可以通过new关键字和String类的构造函数来创建字符串对象，例如：
String s = new String("你好");
在这种情况下，无论字符串池中是否已有相应的字符串对象，Java都会在堆内存中创建一个新的字符串对象。这意味着使用构造函数创建字符串时，总是会创建一个新的字符串对象。
需要注意的是，字符串字面值是引用类型而不是基本类型，因此在进行相等性比较时，使用==运算符会比较字符串对象的引用，而不是对象的内容。 因此，以下代码会输出“false”：
String s1 = "你好";
String s2 = "你好";
System.out.println(s1 == s2); // false
相反，使用equals()方法进行比较，可以比较对象的内容而不是引用。以下代码会输出“true”：
String s1 = "你好";
String s2 = "你好";
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
但是在使用构造函数创建字符串对象时，即使字符串的内容相同，使用==运算符进行比较，结果也不相等。以下代码会输出“false”:
String s1 = new String("你好");
String s2 = new String("你好");
System.out.println(s1 == s2); // false
需要使用equals()方法来比较它们的内容。以下代码会输出“true”：
String s1 = new String("你好");
String s2 = new String("你好");
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
总之，使用字符串字面值来创建字符串对象通常更高效，因为字符串字面值通常已经在编译时创建好并保存在字符串池中。而使用构造函数创建字符串对象则会在运行时创建和分配内存空间，需要更多的资源。
==运算符与equals方法
在Java中，我们可以使用==运算符来比较字符串对象的引用是否相等，例如：
String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello";
System.out.println(str1 == str2); // true
在这个例子中，str1和str2都是字符串常量，因此它们指向同一个字符串对象，所以==运算符返回true。 但需要注意的是，当使用new关键字创建字符串对象时，即使内容相同，==运算符的结果也可能为false：
String str1 = new String("Hello");
String str2 = new String("Hello");
System.out.println(str1 == str2); // false
这是因为使用new关键字创建字符串对象时，会在堆内存中创建新的对象。
为了比较字符串的内容是否相等，我们应该使用equals()方法：
String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello";
System.out.println(str1.equals(str2)); // true
equals()方法会比较字符串的内容，而不是引用。所以，无论字符串是通过字符串字面值还是构造函数创建的， 它们的内容相同时，equals()方法都会返回true。
字符串拼接
String类提供了多种方式来拼接字符串。可以使用"+"运算符或concat()方法来将两个字符串连接起来：
String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
String str3 = str1 + str2;
String str4 = str1.concat(str2);
System.out.println(str3); // HelloWorld
System.out.println(str4); // HelloWorld
在这个例子中，str1和str2都是字符串对象，我们可以使用"+"运算符或concat()方法将它们连接成一个新的字符串对象。
操作字符串
String类提供了许多方法来处理和操作字符串，让我们来逐个了解一下：
- 获取字符串的长度：使用length()方法来获取字符串的长度。
String str = "Hello";
int len = str.length();
System.out.println(len); // 5
- 查找字符或字符串：使用indexOf()方法来查找指定字符或字符串在字符串中的位置。
String str = "Hello";
int index = str.indexOf("l");
System.out.println(index); // 2
- 判断字符串的开始与结尾：可以使用startsWith()方法判断字符串是否以指定字符串开始，使用endsWith()方法判断字符串是否以指定字符串结束。
String str = "Hello";
boolean start = str.startsWith("He");
boolean end = str.endsWith("lo");
System.out.println(start); // true
System.out.println(end); // true
- 获取指定索引位置的字符：可以使用charAt()方法来获取指定索引位置的字符。
String str = "Hello";
char ch = str.charAt(1);
System.out.println(ch); // e
- 截取子字符串：使用substring()方法可以截取字符串的子串。
String str = "Hello World";
String subStr = str.substring(0, 5); // 获取Hello
System.out.println(subStr);
- 分割字符串：可以使用split()方法根据指定字符或正则表达式将字符串拆分为字符串数组。
String str = "Hello World";
String[] strs = str.split(" ");
for (String s : strs) {
System.out.println(s);
}
- 替换字符或字符串：使用replace()方法可以将指定字符或字符串替换成新的字符或字符串。
String str = "Hello World";
String newStr = str.replace("World", "Java");
System.out.println(newStr); // Hello Java
- 合并字符串：可以使用静态方法join()将多个字符串合并为一个字符串。
String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
String str3 = String.join(" ", str1, str2);
System.out.println(str3); // Hello World
- 大小写转换：使用toUpparCase()方法将字符串转换为大写，使用toLowerCase()方法将字符串转换为小写。
String str = "Hello";
String upperStr = str.toUpperCase();
String lowerStr = str.toLowerCase();
System.out.println(upperStr); // HELLO
System.out.println(lowerStr); // hello
- 去除字符串首尾空白：使用trim()方法可以去除字符串首尾的空白字符。
String str = " Hello ";
String trimmedStr = str.trim();
System.out.println(trimmedStr); // Hello
- 判断字符串是否为空：可以使用isEmpty()方法判断字符串是否为空。
String str1 = "";
String str2 = "Hello";
boolean isEmpty1 = str1.isEmpty(); // true
boolean isEmpty2 = str2.isEmpty(); // false
- 与字节数组相互转换：使用getBytes()方法可以将字符串转换为字节数组，使用String(byte[])构造函数可以将字节数组转换为字符串。
String str = "Hello";
byte[] bytes = str.getBytes();
String newStr = new String(bytes);
System.out.println(newStr); // Hello
StringBuffer类和StringBuilder类
StringBuffer类和StringBuilder类是Java中用于处理可变字符串的类。它们提供了丰富的方法来增加、修改和删除字符串的内容。
StringBuffer类是线程安全的，适用于多线程环境。在处理大量字符串操作时，如果需要线程安全，可以使用StringBuffer。
StringBuilder类是非线程安全的，适用于单线程环境。在处理大量字符串操作时，如果不需要线程安全，可以使用StringBuilder。
下面是使用StringBuffer和StringBuilder类的示例代码：
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
stringBuffer.append("Hello");
stringBuffer.append("World");
System.out.println(stringBuffer.toString()); // HelloWorld
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder.append("Hello");
stringBuilder.append("World");
System.out.println(stringBuilder.toString()); // HelloWorld
可以看到，使用append()方法可以向StringBuffer和StringBuilder对象中追加字符串，最后使用toString()方法将其转换为String对象。
格式化输出 格式说明字符
在Java中，可以使用format()方法来实现格式化输出。格式化输出允许我们按照一定的格式将数据输出到控制台或文件中。
下面是一些常用的格式说明字符：
- %d：十进制整数
- %f：浮点数
- %s：字符串
- %c：字符
- %b：布尔值
- %x：十六进制整数
- %%：百分号
下面是一个使用格式化输出的示例代码：
int number = 10;
float floatNumber = 3.14;
String str = "Hello";
System.out.printf("整数：%d\n", number);
System.out.printf("浮点数：%.2f\n", floatNumber);
System.out.printf("字符串：%s\n", str);
System.out.printf("字符：%c\n", 'A');
System.out.printf("布尔值：%b\n", true);
System.out.printf("十六进制整数：%x\n", 16);
System.out.printf("百分号：%%\n");
正则表达式
正则表达式是一种用于匹配和搜索字符串模式的工具。Java中的Pattern类和Matcher类提供了支持正则表达式的方法。
以下是一些常用的正则表达式元字符：
- .：匹配任意字符
- ^：匹配开头
- $：匹配结尾
- *：匹配前面的字符零次或多次
- +：匹配前面的字符一次或多次
- ?：匹配前面的字符零次或一次
- []：匹配方括号内的任意字符
- \d：匹配数字
- \w：匹配字母、数字、下划线
- \s：匹配空白字符
- |：匹配两个选择之一
下面是一个使用正则表达式的示例代码：
String str = "Hello123World456";
String pattern = "\\d+"; // 匹配数字
Pattern regex = Pattern.compile(pattern);
Matcher matcher = regex.matcher(str);
while (matcher.find()) {
System.out.println(matcher.group()); // 输出匹配到的数字
}
在这个示例中，使用\d+正则表达式模式匹配字符串中的数字，并使用group()方法输出匹配到的数字。
总结
本文介绍了String类及其相关使用方法和技巧，包括了运算符与equals方法的比较、字符串拼接、操作字符串的常用方法（获取长度、查找字符或字符串、判断字符串的开头与结尾、获取指定索引位置的字符、截取子字符串、分割字符串、替换字符或字符串、合并字符串、大小写转换、去除字符串首尾空白、判断字符串是否为空、与字节数组相互转换）、StringBuffer类和StringBuilder类的使用、格式化输出的格式说明字符，以及正则表达式的基本概念和使用。通过本篇文章，读者可以全面了解Java中String类的各种操作和相关知识，对于提升Java编程技能和处理字符串相关任务具有重要意义。
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