面试系列 - String字符串使用详解

String 类是 Java 中最常用的类之一,它用于表示和操作字符串。字符串是一系列字符的序列,可以包含字母、数字、符号等。在 Java 中,String 类是不可变的,这意味着一旦创建了字符串对象,它的内容就不能被修改。

一、常用方法

  1. 获取字符串长度: 使用 length() 方法获取字符串的字符数。

    String text = "Hello, World!";
    int length = text.length(); // length 值为 13
  2. 连接字符串: 使用 + 运算符或 concat() 方法连接字符串。

    String firstName = "John";
    String lastName = "Doe";
    
    String fullName = firstName + " " + lastName; // 使用 + 连接
    String greeting = firstName.concat(" ").concat(lastName); // 使用 concat 方法
    
    // fullName 和 greeting 都会包含 "John Doe"
    
  3. 提取子字符串: 使用 substring() 方法提取子字符串。

    String text = "Hello, World!";
    String subString = text.substring(0, 5); // 提取从索引 0 到 4 的子字符串,结果是 "Hello"
    
  4. 查找子字符串: 使用 indexOf() 方法查找子字符串的位置。

    String text = "Hello, World!";
    int index = text.indexOf("World"); // index 值为 7
    
  5. 替换字符串: 使用 replace() 方法替换字符串中的字符或子字符串。

    String text = "Hello, World!";
    String replacedText = text.replace("Hello", "Hi"); // 替换 "Hello" 为 "Hi"
    
  6. 分割字符串: 使用 split() 方法将字符串分割成数组。

    String text = "apple,banana,cherry";
    String[] fruits = text.split(","); // 分割成数组 ["apple", "banana", "cherry"]
    
  7. 去除空白字符: 使用 trim() 方法去除字符串两端的空白字符。

    String text = "   Hello, World!   ";
    String trimmedText = text.trim(); // 去除空白字符后的字符串为 "Hello, World!"
    
  8. 转换大小写: 使用 toUpperCase()toLowerCase() 方法将字符串转换为大写或小写。

    String text = "Hello, World!";
    String upperCaseText = text.toUpperCase(); // 转换为大写 "HELLO, WORLD!"
    String lowerCaseText = text.toLowerCase(); // 转换为小写 "hello, world!"
    
  9. 检查字符串是否为空: 使用 isEmpty() 方法检查字符串是否为空字符串。

    String emptyStr = "";
    boolean isEmpty = emptyStr.isEmpty(); // true
    
  10. 判断字符串是否包含子字符串: 使用 contains() 方法判断字符串是否包含某个子字符串。

    String text = "Hello, World!";
    boolean containsWorld = text.contains("World"); // true
    
  11. 比较字符串: 使用 equals() 方法比较字符串内容是否相等。

    String str1 = "Hello";
    String str2 = "Hello";
    boolean isEqual = str1.equals(str2); // true
    
  12. 格式化字符串: 使用 String.format() 方法进行字符串格式化。

String name = "John";
int age = 30;
String formattedString = String.format("My name is %s and I am %d years old.", name, age);
// formattedString 的值为 "My name is John and I am 30 years old."

这些是一些常用的 String 类方法和用法示例。String 类提供了丰富的方法来处理字符串,使得字符串操作变得非常方便。注意,由于 String 对象是不可变的,每次对字符串进行操作都会创建一个新的字符串对象,因此在频繁操作字符串时,要注意性能和内存的消耗。如果需要频繁修改字符串,可以考虑使用 StringBuilderStringBuffer 类,它们是可变的字符串容器。

二、String 类被设计为不可变的主要有以下原因 

  1. 线程安全: 不可变字符串是线程安全的。多个线程可以同时访问一个字符串对象,而不必担心并发修改导致的问题。这是因为字符串一旦被创建,其内容不可更改,因此不会有多个线程同时尝试修改它的情况。

  2. 安全性: 不可变字符串对于一些安全性操作很有帮助。例如,字符串作为哈希表的键时,如果字符串是可变的,那么在修改键的值后,可能无法再找到相应的哈希桶,这会导致数据不一致。

  3. 性能优化: 由于字符串不可变,可以进行一些性能优化。例如,字符串可以被缓存,以避免重复创建相同内容的字符串对象。这种缓存机制在 Java 中被广泛使用,被称为字符串池(String Pool)。

  4. 安全哈希码: 字符串的哈希码(hash code)是在创建时计算的,然后被缓存起来。这是因为哈希码通常用于哈希集合(如 HashMap)中,不可变字符串的哈希码在整个生命周期内都是不变的,保证了它们在集合中的可靠性。

 总的来说,String 类的不可变性是为了提高性能、安全性和可维护性。虽然在某些情况下,不可变性可能会导致创建新字符串对象的开销,但它在大多数情况下提供了更多的好处

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