【Java常用类】String类

一、概述

Java 没有内置的字符串类型， 而是在标准 Java 类库中提供了一个预定义类，很自然地叫做 String。每个用双引号括起来的字符串都是String类的一个实例。
String对象用于保存字符串，也就是一组字符序列，字符串常量对象是用双引号括起的字符序列，例如："你好"，"14.31"，"toy"等。

字符串字符使用的是Unicode字符编码，一个字符(不区分字符汉字等)占两个字节。

二、剖析

2.1 结构剖析

String类是一个final类，不能被其他类继承；根据String类的源码可以看到，字符串是使用一个char类型的数组存储的，并且是final修饰的 (一旦赋值，不可修改，数组中的字符可以修改，内存地址是不变的) 。

2.2 创建剖析

创建String对象有两种方式：

第一种，直接赋值：

String s = "arbor";

先从常量池查询是否有"arbor"的数据空间，如果有，直接指向；如果没有，则在常量池中创建，然后指向。变量s的最终指向是常量池的空间地址。

第二种，调用构造器：

String s = new String("arbor");

先在堆中创建空间，里面会有value属性，value属性指向的是常量池的"arbor"的数据空间，如果常量池中没有，会在常量池中创建，并且指向给value属性。变量s的最终指向是堆中的对象空间地址，而对象中的value属性指向的是常量池的空间地址。

2.3 String特性

① String是一个final类，代表不可变的字符序列。
② 字符串是不可变的，一个字符串对象一旦被分配，内容是不变的。

比如下面代码：

String a = "abc";
a = "xyz";

③ 当执行String a = "hello" + "abc";时，编译器会做一个优化，如果"hello"或"abc"没有其他变量引用，则直接会创建"helloabc"，而不是分开创建
常量相加，值在池中

④ 下面第三行代码的执行流程：
(1) 会先创建一个StringBuilder对象，通过追溯源码可以看到，会创建一个长度为16的StringBuilder对象。

(2) 调用StringBuilder中的append方法，先将a的值加入到StringBuilder对象中。

(3) 再次调用append方法，将b的值也加入到StringBuilder对象中。

(4) 调用StringBuilder中的toString方法，将StringBuilder转换为字符串的形式返回。

因为StringBuilder初始会创建空间为16的字符数组，而a和b的总字符数是8个，所以这里会返回字符数组中的前8个值。

执行完毕！！
因为toString方法是new了一个String对象，所以c变量指向的是堆中的String对象，而这个String对象的value属性指向的是常量池中的"helloabc"
常量池中最终会有三个值，分别是"hello"、"abc"、"helloabc"
变量相加，对象在堆中

String a = "hello";
String b = "abc";
String c = a + b;

⑤ 字符串是“值传递”，因为字符串是常量。可以看下面代码：
当调用change方法时，是把aaa.str的在堆中的String对象地址传进来了，此时change方法中的局部变量str和aaa.str的指向是一样的，当执行str = "java";时，只是把局部变量str的指向改变了，并没有改变aaa.str的指向，所以下面的代码输出arbor

public class String01 {

    String str = new String("arbor");

    public void change(String str) {
        str = "java";
    }

    public static void main(String[] args) {
        String01 aaa = new String01();
        aaa.change(aaa.str);
        System.out.println(aaa.str);
    }
}

三、String类的常用方法

判断功能的方法

equals(Object other)：判断字符串内容是否相等，区分大小写；如果字符串与 other 相等，返回 true。

equalsIgnoreCase(String other)：判断字符串内容是否相等，不区分大小写；如果字符串与 other 相等（忽略大小写)，返回 true。

startsWith(String prefix)：如果字符串以 suffix 开头，则返回 true。
endsWith(String suffix)：如果字符串以 suffix 结尾，则返回 true。

contains(String str)：判断一个字符串中有没有str子串，有的话为true。

compareTo(String anotherString)：比较两个字符串的大小，前者大返回正数；后者大返回负数；如果相等，则返回0。

如果两个字符串长度相同，字符也相同，返回0；
如果字符不同(不考虑长度)，但是字符可以区分大小，返回的是字符的差值，比如：abc 和 acd，abc 和 acda。
如果字符相同，但是长度不同，返回的是字符串长度的差值，比如：abc 和 ab，xy 和 xyz。

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获取功能的方法

length()：返回字符串的长度。

concat(String str)：将str拼接到原始字符串后面。

charAt(int index)：获取该字符串某处索引的字符。

indexOf(...)：获取字符(也可以是字符串)在字符串中第一次出现的索引，索引从0(或者可以自己指定)开始，如果找不到，返回-1。

lastIndexOf(...)：获取字符(也可以是字符串)在字符串中最后一次出现的索引，索引从0(或者可以自己指定)开始，如果找不到，返回-1。

substring(...)：截取指定范围的子串。只传入一个参数的话是从该数字的索引到最后一个字符。传入两个参数的话是从第一个索引值到第二个索引值，但是不包括第二个索引值，包头不包尾。

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转换功能的方法

toCharArray()：将字符串转换为字符数组。

getBytes()：使用平台的默认字符集将该String编码转换为新的字节数组。

replace(String str, String str2)：返回一个新字符串。将一个字符串中的str更换为str2。

toLowerCase()：返回一个新字符串。将原始字符串中的大写字母改为小写。
toUpperCase()：返回一个新字符串。将原始字符串中的小写字母改为大写。

trim()：返回删除了原始字符串头部和尾部的空格的新字符串。

format(...)：格式化字符串。

占位符：每一个以％字符开始的格式说明符都用相应的参数替换。
最常用的占位符：
%s ：表示使用字符串替换
%d ：表示使用整数替换
%x.f ：表示使用浮点数替换，x表示一个数字，比如2的话，就说明是保留两位小数，并且进行四舍五入
%c ：表示使用字符替换

public static void main(String[] args) {
    String name = "乔木先生";
    int age = 18;
    String info = "我的名字是%s，年龄是%d";
    String formatStr = String.format(info, name, age);
    System.out.println(formatStr);
}

输出结果：

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分割功能的方法

split(...)：根据传入的正则表达式将字符串分割，返回一个字符串数组。有些字符需要使用\转义。

join(...)：返回一个新字符串，用给的字符连接所有元素。

String all = String.join(" / ", "S", "M", "L", "XL"); 
// all is the string "S / M / L / XL"

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其他方法

intern()：如果池中已经包含一个等于此String对象的字符串，则返回池中的字符串。否则，将此字符串添加到池中，并且返回此String对象的引用。
该方法最终返回的是常量池的对象地址。