一、String类
String的实例化方式
- 通过字面量定义的方式
String str = "hello world";
- 通过new+构造器的方式
String str = new String("hello world");
- 面试题：
String s = new String("asf");方式创建对象，在内存中创建了几个对象？
答：两个，一个是堆空间中new出来的，一个是char[ ]对应的常量池中的数据：“abc”
String类的内部细节
- String表示字符串，使用一对“”引起来表示
- String声明为final，不可被继承
- String实现了Serializable接口，表示字符串是支持序列化的；实现了Comparable接口，表示String是可以比较大小的
- String内部定义了final char[ ] value 用于存储字符串数据
- String代表不可变的字符序列，简称：不可变性体现在如下三个方面
①对字符串重新赋值时，需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值
②当对现有字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域，不能对原有的value进行赋值
③当调用String的replace方法修改指定字符或者字符串时，也需要重新指定内存区域 - 通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串声明在字符串常量池中
- 字符串常量池中是不会存储相同的字符串的
String赋值的各种内存结构
- String的部分构造器源码（用于辅助理解其不可变性以及两种初始化方式）
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/**
* Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
* an empty character sequence. Note that use of this constructor is
* unnecessary since Strings are immutable.
*/
public String() {
this.value = "".value;
}
/**
* Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
* the same sequence of characters as the argument; in other words, the
* newly created string is a copy of the argument string. Unless an
* explicit copy of {@code original} is needed, use of this constructor is
* unnecessary since Strings are immutable.
*
* @param original
* A {@code String}
*/
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
/**
* Allocates a new {@code String} so that it represents the sequence of
* characters currently contained in the character array argument. The
* contents of the character array are copied; subsequent modification of
* the character array does not affect the newly created string.
*
* @param value
* The initial value of the string
*/
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length); //见如上注释，copy的目的是对于数组的操作不会影响String的值
}
}
- 例子
public class StringTest1 {
public static void main(String[] args) {
String str1="abc";
String str2="abc";
String str3=new String("abc");
String str4=new String("def");
System.out.println(str1==str2);
System.out.println(str1==str3);
}
}
内存结构图
（现在的知识有限，具体的细节我也不太懂，比如我不知道常量池里放的是否是对象，他们和数组的关系是不是应该这样放，我是按照视频里老师讲的和源码，自己理解为这样的，有错的话希望帮忙指出）
String的常用操作
- 连接字符串（+）
String s1="hello";
String s2="world";
String s3="hello"+"world";
String s4=s1+"world";
String s5=s1+s2;
String s6=(s1+s2).intern();
System.out.println(s3==s4);
System.out.println(s3==s5);
System.out.println(s4==s5);
System.out.println(s3==s6);
注意事项：
①常量与常量的拼接结果放在常量池中，且常量池中不会存在相同内容的常量
②只要其中一个是变量，结果就在堆中
③如果拼接的结果调用intern方法，返回值就在常量池中
题目：
final String str="123";
String str1=str+"abc";
String str2="123abc";
System.out.println(str1==str2); //true
解释：此时的str是常量，参照①
- int length() 输出数组的长度，实际上是底层的数组的长度
- char chatAt(int index) 返回index索引处的字符，实际上是return value[index];
区别于C++的可以对字符串按照字符数组的方式进行访问修改，在java中，字符串是对象，应该使用对象的方法对字符串进行访问、修改等操作 - boolean isEmpty() 判断当前数组是否为空，return value.length==0;
- String toLowerCase() / toUpperCase() 将字符都变为小写或大写
String str1="ASDFG";
String str2=str1.toLowerCase();
//str1不变，印证了String的不变性
System.out.println(str1);
System.out.println(str2);
- String trim() 返回值是去除原字符串首尾空格的副本，原字符串不变
- boolean equals(Object obj) 比较字符串的内容是否相同
boolean equalsIgnoreCase(Object obj) 忽略大小写比较 - String concat(String str) 将指定字符串连接到此字符串的结尾，等价于“+”
- int compareTo(String str) 比较两个字符串的大小 负数，则当前对象小；整数，则str小
- String substring(int beginIndex) 返回一个新的字符串，该字符串是从beginIndex开始截取到最后
- String substring(int beginIndex, int endIndex) 返回一个新的字符串，该字符串是从beginIndex开始截取到endIndex-1的位置（左闭右开）
在上述方法中，只要是对字符串进行了操作的，原字符串仍然保持不变，最终生成的结果是通过return的形式返回，所以对字符串操作的方法的返回值都是String类型的（再次注意字符串的不变性）
- boolean endsWith(String suffix) 测试此字符串是否以指定的后缀结束
boolean startsWith(String prefic) 测试字符串是否以指定的前缀开始
boolean startsWith(String prefic，int toffset) 测试此字符串从指定位置开始的子串是否以指定的前缀开始 - boolean contains（CharSequence s）当前字符串中是否包含字符序列s，CharSequence 是一个字符序列接口（典型的实现类是String,StringBuffer,StringBuilder）， 此处可以传入一个String，但不能是字符数组
- int indexOf(String str) 返回指定字符串在此字符串中第一次出现的索引位置
int indexOf(String str, int fromIndex) 返回指定字符串在此字符串中从fromIndex开始第一次出现的索引位置（可以用来寻找当前字符串中str出现的次数）
int lastIndexOf(String str) 返回最右出现的索引位置
int lastIndexOf(String str, int fromIndex) 返回最右出现的索引位置,从指定的索引开始反向搜索（从index开始向左搜索，如果index指的位置正好是最后一次出现的位置，则返回index）
- String replace(char oldChar, char newChar) 返回一个新的字符串，它是通过用newchar替换此字符串中出现的所有oldChar得到的
- String replace(CharSequence target, CharSequence replacement) 返回一个新的字符串，使用指定的字符序列替换此字符串中所有匹配的字符序列
- String replaceAll(String regex, String replacement) 使用给定的replacement替换此字符串中所有匹配给定正则表达式的子字符串
- String replaceFirst(String regex, String replacement) 使用给定的replacement替换此字符串中匹配给定正则表达式的第一个子字符串
- boolean matches(String regex) 判断此字符串是否匹配给定的正则表达式
- String[] split(String regex) 根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串（符合正则表达式的部分不出现在最终结果中）
- String[] split(String regex, int limit) 根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串，最多不超过limit个，如果超过了剩下的全部放在最后一个元素中
String test="hhh,fff,ggg,aaa,ddd,eee,rrrr";
String[] res=test.split(",");
for(int i=0;i
image.png
String与其他类型的转换
- String与基本数据类型和包装类的转换
基本数据类型/包装类 --> String ：String.valueOf()或者与空字符串进行连接
String --> 基本数据类型/包装类 ：包装类.parseXXX()
(以int为例)
(好像valueOf方法都是把形参转换成当前类对象的)
public class StringTest1 {
@Test
public void test1(){
//int转String
int a=123;
String str1=String.valueOf(a);
String str2=""+a;
System.out.println(str1);
System.out.println(str2);
//String转int
int b=Integer.parseInt(str1);
System.out.println(b);
}
}
- public void getChars(int start,int end,char c[],int offset)
该方法的作用是将当前字符串从start到end-1位置上的字符复制到字符数组c中，并从c的offset处开始存放 - String与char[]的转换
String --> char[] : toCharArray()
char[] --> String : 构造器
@Test
public void test2(){
//string to char[]
String str="asf";
char[] chars=str.toCharArray();
for(int i=0;i- String与byte[ ]转化
String转化为byte数组是字符编码的过程，底层都是以字节码的形式进行存储；byte数组转化为String是解码的过程。String转化为字节码的时候可以选择编码集，在utf-8中一个中文字符用三个字节表示，在gbk中用两个字节表示，所以解码使用的编码集应该与编码使用的相同，才能解出正确的结果
String --> byte[] : getBytes()
byte[] --> String : 构造器
@Test
public void test3(){
//String to byte[]
String str="123abc中国";
byte[] bytes_utf8=str.getBytes();
for(int i=0;i
image.png
二、StringBuffer与StringBuilder
- String、StringBuffer与StringBuilder三者的异同
String：不可变的字符序列；底层使用char[ ]存储
StringBuffer：可变的字符序列；线程安全的（synchronized），效率低；底层使用char[ ]存储
StringBuilder：可变的字符序列；（jdk1.5）线程不安全的，效率高；底层使用char[ ]存储 - StringBuffer的部分源码
public final class StringBuffer
extends AbstractStringBuilder
implements java.io.Serializable, CharSequence
{
/**
以下用到的super构造器为
AbstractStringBuilder(int capacity) {
value = new char[capacity];
}
*/
/**
* Constructs a string buffer with no characters in it and an
* initial capacity of 16 characters.
*/
public StringBuffer() {
super(16);
}
/**
* Constructs a string buffer with no characters in it and
* the specified initial capacity.
*
* @param capacity the initial capacity.
* @exception NegativeArraySizeException if the {@code capacity}
* argument is less than {@code 0}.
*/
public StringBuffer(int capacity) {
super(capacity);
}
/**
* Constructs a string buffer initialized to the contents of the
* specified string. The initial capacity of the string buffer is
* {@code 16} plus the length of the string argument.
*
* @param str the initial contents of the buffer.
*/
public StringBuffer(String str) {
super(str.length() + 16);
append(str);
}
@Override
public synchronized int length() {
return count;
}
@Override
public synchronized int capacity() {
return value.length;
}
}
- StringBuffer的容量问题
StringBuffer内部的两个重要成员变量value[ ]（存放字符串）和count（有效字符的个数），初始化StringBuffer时会多开16个字符的大小作为value的长度，调用length()返回的是有效字符的个数count，调用capacity()返回的是value数组的真实长度 - StringBuffer的扩容问题
如果要append的东西，底层数组放不下了（超出了capacity），需要扩容底层的数组。默认情况下，扩充为原来容量的2倍+2，同时将原有数组的元素复制到新数组中
具体可以查看append的源码 - String由于不可变，效率最差，开发过程中如果字符串需要改变，建议使用StringBuffer和StringBuilder。并且，总是扩容也会影响到程序的效率，所以建议使用
StringBuffer(int capacity)构造器，提前设置好容量
StringBuffer（StringBuilder）的常用方法
- StringBuffer append(xxxx) 提供了很多的append方法，用于进行字符串拼接
- StringBuffer delete(int start, int end) 删除指定位置的内容
- StringBuffer replace(int start, int end, String str) 把[start，end)位置替换为str
- StringBuffer insert(int offset, xxxx) 在指定位置插入xxxx
- StringBuffer reverse() 把当前字符序列逆转
（以上操作都是在StringBuffer/StringBuilder原底层数组上进行操作，改变原底层数组存放的内容，返回类型是StringBuffer/StringBuilder，是因为执行了return this;，所以支持方法链的操作，例如str.append("123456").reverse();）
- int indexOf(String str) 出现str的位置
- String substring(int start, int end) 返回一个[start，end)的字符串
- int length() 返回实际存放的元素的格式，与capacity区别开
- char charAt(int n) 返回下标为n的字符
- void setCharAt(int n, char ch) 将下标为n的字符替换为ch
例题：
- 创建一个字符串“ab12345cd"，对字符串进行操作，使其变为”ab54321cd"
import org.junit.Test;
/**
* @Author: ssy
* @Description:
* @Date: Created in 9:28 2020/11/23
* @Modified By:
*/
public class StringTest2 {
@Test
public void StringBuilderTest(){
StringBuilder str=new StringBuilder("ab12345cd");
str.replace(2,7,(new StringBuilder(str.substring(2,7))).reverse().toString());
System.out.println(str);
}
}
写的时候还是应该多注意返回类型的；另外想不起库函数，这种题完全可以自己手写，和底层没有太大的差别
- 查找str1在str2中出现的次数
仅仅是熟悉一下相关函数的操作，不涉及算法知识，追求高效的话还是要学KMP算法
import org.junit.Test;
/**
* @Author: ssy
* @Description:
* @Date: Created in 16:38 2020/11/23
* @Modified By:
*/
public class AlgorithmTest2 {
@Test
public void test(){
String str1="aba";
String str2="ababahjjlkhhlkabaljlnmababa";
System.out.println(findCount(str1,str2));
}
/**
*
* @Description:
* 查找str1在str2中出现的次数
* @auther: ssy
* @date: 16:40 2020/11/23
* @param: [str1, str2]
* @return: int
*
*/
public int findCount(String str1,String str2){
int count=0;
int index=0;
if(str1.length()面试题
说出每一个输出的执行结果
@Test
public void testDebug(){
String str=null;
StringBuffer sb=new StringBuffer();
sb.append(str);
System.out.println(sb.length()); //4
System.out.println(sb); //"null" 没有引号，只是用来表示存储内容
StringBuffer sb1=new StringBuffer(str); //空指针异常
System.out.println(sb1); //由于出现异常不会执行
}
查看过源码的话，就会比较简单了
- append的源码对于添加空字符串做了特殊处理，会将null这四个字符存放在数组中，所以长度增加4，数组中的内容为‘n’ ‘u’ ‘l’ ‘l’
- 构造器StringBuffer(str)中执行的操作为super(str.length（）+16) 此时的str是空，所以会出现空指针异常