Java学习苦旅（十四）——String

本篇博客将详细讲解java中的String类。

创建字符串

常见的构造String的方式

//方式一
String str = "hello";

//方式二
String str1 = new String("Hello");

//方式三
char[] array = {'a', 'b', 'c'};
String str2 = new String(array);

注意：

• "hello"这样的字符串字面值常量，类型也是String。
• String也是引用类型。

我们来看下面这段代码：

public class TestDemo {
    public static void func(String s, char[] array) {
        s = "abc";
        array[0] = 'x';
    }

    public static void main(String[] args) {
        String str = "aaa";
        char[] chars = {'b','b','c','c'};
        func(str, chars);
        System.out.println(str);
        System.out.println(Arrays.toString(chars));
    }
}

这段代码的结果为：

为什么会出现这样的结果呢？我们来看看这段代码的内存图。

所以才会上述的结果。

常量池

常量池一般有三类：Class文件常量池、运行时常量池和字符串常量池。

Class文件常量池：用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用。

运行时常量池：当程序把编译好的字节码文件，加载到JVM当中后会生成一个运行时常量池。运行时常量池是存放在方法区当中的。

字符串常量池：主要存放字符串常量，本质上是一个哈希表。

字符串比较

在Java中，比较两个字符串是否相等，一般使用String类提供的equals方法。例如：

String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello");
System.out.println(str1.equals(str2));

执行结果为：

注意：

如果出现下面这样的代码，那么就会报错：

String str1 = null;
String str2 = new String("hello");
System.out.println(str1.equals(str2));

执行结果为：

理解字符串不可变

我们先来看这样一段代码：

String str = "hello";
str = str + " world";
str += "!!!";
System.out.println(str);

执行结果为:

这段代码，表明上好像是修改了字符串，但实际上并不是，而是创建了五个变量：

如果实在是想修改字符串，可以这样做：

String str = "hello";
str = "a" + str.substring(1);
System.out.println(str);

执行结果为：

当然，也可以使用反射的方法去修改：

String str = "hello";
// 获取 String 类中的 value 字段. 这个 value 和 String 源码中的 value 是匹配的.
Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
// 将这个字段的访问属性设为 true
valueField.setAccessible(true);
// 把 str 中的 value 属性获取到.
char[] value = (char[]) valueField.get(str);
// 修改 value 的值
value[0] = 'a';
System.out.println(str);

执行结果为：

为什么 String 要不可变?

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何时深拷贝字符串的问题了。

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。

字符、字节与字符串

字符与字符串

字符串内部包含一个字符数组，String可以和char[]相互转换。

No	方法名称	类型	描述
1	public String(char value[])	构造	将字符数组中所有内容变为字符串
2	public String (char value[], int offset, int count)	构造	将部分字符数组中的内容变为字符串
3	publilc char charAt(int index)	普通	取得指定索引位置的字符，索引从0开始
4	public char[] toCharArray()	普通	将字符串变为字符数组返回

代码示例：

将字符合并为字符串

char[] value = {'a','b','c','d','e'};
String str = new String(value);
System.out.println(str);

执行结果为：

获取字符串中的某个字符

String str = "abcdef";
char val = str.charAt(3);
System.out.println(val);

执行结果为：

将字符数组中部分字符合并成字符串

char[] value = {'a','b','c','d','e'};
String str = new String(value,1,3);
System.out.println(str);

执行结果为：

将字符串转换为字符

String str = "abcdef";
char[] chars = str.toCharArray();
System.out.println(Arrays.toString(chars));

执行结果为：

判断字符串是否由数字构成

public static void main(String[] args) {
    String str = "123a456";
    System.out.println(isNumber(str));
}

public static boolean isNumber(String s) {
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        char c = s.charAt(i);
        if (c < '0' || c > '9') {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

执行结果为：

字节与字符串

字节常用于数据传输以及编码转换的处理之中，String也能方便的和byte[]相互转换。

No	方法名称	类型	描述
1	public String(byte bytes[])	构造	将字节数组变为字符数组
2	public String(byte bytes[], int offset, int length)	构造	将部分字节数组中的内容变为字符串
3	public byte[] getBytes()	普通	将字符串以字节数组的形式返回
4	public byte[] getBytes(String charsetName)throws UnsupportedEncodingException	普通	编码转换处理

代码示例：

实现字符串与字节数组的转换

byte[] bytes = {97,98,99,100,101,102};
String str = new String(bytes);
System.out.println(str);
System.out.println("========================");
String str2 = "abcdefg";
byte[] bytes1 = str2.getBytes();
System.out.println(Arrays.toString(bytes1));

执行结果为：

编码转换处理

String str2 = "你好";
byte[] bytes1 = str2.getBytes("utf-8");
System.out.println(Arrays.toString(bytes1));

执行结果为：

小结

byte[] 是把 String 按照一个字节一个字节的方式处理，这种适合在网络传输，数据存储这样的场景下使用，更适合针对二进制数据来操作。

char[] 是把 String 按照一个字符一个字符的方式处理，更适合针对文本数据来操作，尤其是包含中文的时候。

字符串常见操作

字符串比较

No	方法名称	类型	描述
1	public boolean equals(Object anObject)	普通	区分大小写的比较
2	public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)	普通	不区分大小写的比较
3	public int compareTo(String anotherString)	普通	比较两个字符串大小关系

代码示例：

String str1 = "hello";
String str2 = "HELLO";
System.out.println(str1.equals(str2));
System.out.println(str1.equalsIgnoreCase(str2));
System.out.println(str1.compareTo(str2));

运行结果为：

在String类中compareTo()方法是一个非常重要的方法，该方法返回一个整型，该数据会根据大小关系返回三类内容：

1. 相等：返回0
2. 小于：返回内容小于0
3. 大于：返回内容大于0

字符串查找

No	方法名称	类型	描述
1	public boolean contains(CharSequence s)	普通	判断一个子字符串是否存在
2	public int indexOf(String str)	普通	从头开始查找指定字符串的位置，查到了返回位置的开始索引，如果查不到返回-1
3	public int indexOf(String str, int fromIndex)	普通	从指定位置开始查找子字符串位置
4	public int lastIndexOf(String str)	普通	由后向前查找子字符串位置
5	public int lastIndexOf(String str, int fromIndex)	普通	从指定位置由后向前查找
6	public boolean startsWith(String prefix)	普通	判断是否以指定字符串开头
7	public boolean startsWith(String prefix, int toffset)	普通	从指定位置开始判断是否以指定字符串开头
8	public boolean endsWith(String suffix)	普通	判断是否以指定字符串结尾

代码示例：

String str1 = "abcdefabcdef";
String str2 = "bcd";
System.out.println(str1.contains(str2));
System.out.println(str1.indexOf(str2,3));
System.out.println(str1.lastIndexOf(str2));
System.out.println(str1.startsWith("abba"));
System.out.println(str1.endsWith("ef"));

执行结果为：

字符串替换

No	方法名称	类型	描述
1	public String replaceAll(String regex, String replacement)	普通	替换所有的指定内容
2	public String replaceFirst(String regex, String replacement)	普通	替换首个内容

代码示例：

String str1 = "abcabcabcddee";
System.out.println(str1.replace('a','x'));
System.out.println(str1.replace("ab","xy"));
System.out.println(str1.replaceAll("abc","y"));
System.out.println(str1.replaceFirst("abc","pppp"));

执行结果为：

字符串拆分

No	方法名称	类型	描述
1	public String[] split(String regex)	普通	将字符串全部拆分
2	public String[] split(String regex, int limit)	普通	将字符串部分拆分，该数组长度就是limit极限

代码示例：

String str = "name=zhangsan&age=19";
String[] strings = str.split("&");
for (String s:strings) {
    System.out.println(s);
}
System.out.println("=================================");
for (String s:strings) {
    String[] ss = s.split("=");
    for (String tmp:ss) {
        System.out.println(tmp);
    }
}

执行结果为：

注意事项：

1. 字符"|"，"*"，"+"都得加上转义字符，前面加上“\\”。
2. 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。

例如：

String str = "192.68.1.1";
String[] strings = str.split("\\.");
for (String s:strings) {
    System.out.println(s);
}
System.out.println("==========================");
String str1 = "192.68.1.1";
String[] strings1 = str1.split("\\.",3);
for (String s:strings1) {
    System.out.println(s);
}
System.out.println("++++++++++++++++++++++++++");
String string = "java30 12&21#hello";
String[] strings2 = string.split(" |&|#");
for (String s:strings2) {
    System.out.println(s);
}

执行结果为：

字符串截取

No	方法名称	类型	描述
1	public String substring(int beginIndex)	普通	从指定索引截取到结尾
2	public String substring(int beginIndex, int endIndex)	普通	截取部分内容

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号下标的字符。

代码示例：

String str = "abcdefg";
System.out.println(str.substring(5));
System.out.println(str.substring(2,6));

执行结果为：

其他操作方法

No	方法名称	类型	描述
1	public String trim()	普通	去掉字符串中的左右空格，保留中间空格
2	public String toUpperCase()	普通	字符串转大写
3	public String toLowerCase()	普通	字符串转小写
4	public native String intern()	普通	字符串入池操作
5	public String concat(String str)	普通	字符串连接，等同于“+”，拼接之后的对象不入池
6	public int length()	普通	取得字符串长度
7	public boolean isEmpty()	普通	判断是否为空字符串，但不是null，而是长度为0

StringBuffer和StringBuilder

首先来回顾下String类的特点：

任何的字符串常量都是String对象，而且String的常量一旦声明不可改变，如果改变对象内容，改变的是其引用的指向而已。通常来讲String的操作比较简单，但是由于String的不可更改特性，为了方便字符串的修改，提供StringBuffer和StringBuilder类。StringBuffer 和 StringBuilder 大部分功能是相同的，在String中使用"+"来进行字符串连接，但是这个操作在StringBuilder类中需要更改为append()方法。

我们先来看一下StringBuilder，

sb.append("abcdef");
sb.append("123");
System.out.println(sb);
System.out.println("========================");
System.out.println(sb.reverse());

运行结果为：

注意：String和StringBuffer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StringBuffer：利用StringBuffer的构造方法或append()方法。

• StringBuffer变为String：调用toString()方法。

例如：

public static StringBuilder func() {
    String str = "abcd";
    return new StringBuilder(str);
}

public static String fun() {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    return sb.toString();
}

String、StringBuffer、StringBuilder的区别：

• String的内容不可修改，StringBuffer与StringBuilder的内容可以修改。

• StringBuffer与StringBuilder大部分功能是相似的。

• StringBuffer采用同步处理，属于线程安全操作；而StringBuilder未采用同步处理，属于线程不安全操作。

结尾

本篇博客到此结束。
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