Java：String类再回顾

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-06-13 09:16 100阅读 0赞

> 字符串广泛应用 在 Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。 String  
> 类是不可改变的，所以一旦创建了 String 对象，那它的值就无法改变了。 如果需要对字符串做很多修改，那么应该选择使用  
> **StringBuffer & StringBuilder 类**

**为什么String类是不可改变的？**

String s = "AAAA";
    System.out.println("s = " + s);
    
    s = "BBBB";
    System.out.println("s = " + s);

输出结果：

AAAA
    BBBB

**从结果上看是改变了，但为什么说String对象是不可变的呢？**

原因在于实例中的 **s** 只是一个 **String** 对象的引用，并不是对象本身，当执行 **s = “BBBB”;** 创建了一个新的对象 “BBBB”，而原来的 “AAAA” 还存在于内存中。

如图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NDgyMTkw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

或者根据 jdk 的源码来分析。

字符串实际上就是一个 char 数组，并且内部就是封装了一个 char 数组。

并且这里 char 数组是被 final 修饰的:

public final class String
        implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { 
        /** The value is used for character storage. */
        private final char value[];

并且 String 中的所有的方法，都是对于 char 数组的改变，只要是对它的改变，方法内部都是返回一个新的 String 实例。

--------------------

**Java：String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别**

**String**：字符串常量，字符串长度不可变。Java中String 是immutable（不可变）的。用于存放字符的数组被声明为final的，因此只能赋值一次，不可再更改。

**StringBuffer**：字符串变量（Synchronized，即线程安全）。如果要频繁对字符串内容进行修改，出于效率考虑最好使用 StringBuffer，如果想转成 String 类型，可以调用 StringBuffer 的 toString() 方法。Java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。

**StringBuilder**：字符串变量（非线程安全）。在内部 StringBuilder 对象被当作是一个包含字符序列的变长数组。

**基本原则：**

*  如果要操作少量的数据用 String ；
 *  单线程操作大量数据用StringBuilder ；
 *  多线程操作大量数据，用StringBuffer。

--------------------

**String类支持的方法：**

*  **获取字符串长度** 用于获取有关对象的信息的方法称为访问器方法。
    
     *  String 类的一个访问器方法是 length() 方法
        
         *  1、**length()** 方法是针对字符串来说的，要求一个字符串的长度就要用到它的length()方法；
         *  2、**length 属性**是针对 Java 中的数组来说的，要求数组的长度可以用其 length 属性；
         *  3、Java 中的 **size()** 方法是针对泛型集合说的, 如果想看这个泛型有多少个元素, 就调用此方法来查看!
 *  **连接字符串**
    
     *  concat() 方法
     *  '+'操作符
        
         *      String a = "a";
                String b = "b";
                String c = a + b;
            
            相当于：
            
                String c = new StringBuffer().append(a).append(b).toString();
            
            对于字符串的加运算，当编译成 class 文件时，会自动编译为 StringBuffer 来进行字符串的连接操作。
            
            同时对于字符串常量池：
            
            当一个字符串是一个字面量时，它会被放到一个常量池中，等待复用。
            
                String a = "saff";
                String b = "saff";
                String c = new String("saff");
                System.out.println(a.equal(b));  // true
                System.out.println(a.equal(c));  // true
            
            这个就是字符串的常量池。
 *  **创建格式化字符串**
    
     *  String 类的静态方法 format() 能用来创建可复用的格式化字符串，而不仅仅是用于一次打印输出。
 *  **返回指定索引处的 char 值**
    
     *  charAt() 方法用于返回指定索引处的字符。索引范围为从 0 到 length() - 1。
 *  **字符串与对象进行比较**、**按字典顺序比较两个字符串**
    
     *  int compareTo(Object o）
     *  compareTo(String anotherString)
        
         *  关于这个方法，不管参数是对象还是字符串，最终要比较的都是两个字符串的不同，以下称调用方法那边的为原字符串，方法参数里的为参数字符串。
            
            这个方法分为两种比较方式：
            
            **1、不同的字符在较短字符串长度之内时**
            
            **2、不同的字符在较短字符串长度之外时**
            
            1.  看下 compareTo 的源码：
                
                    /* *如果参数字符串等于此字符串，则返回值 0； *如果此字符串按字典顺序小于字符串参数，则*返回一个小于 0 的值； *如果此字符串按字典顺序大于字符串参数，则返回一个大于 0 的值。 */
                    public int compareTo(String anotherString) { 
                        int len1 = value.length;
                        int len2 = anotherString.value.length;
                        //取数组长度里面最小的
                        int lim = Math.min(len1, len2);
                        // 获得两个数组，这两个数组就是string的属性
                        char v1[] = value;
                        char v2[] = anotherString.value;
                        int k = 0;
                        while (k < lim) { 
                        //获取第K的字符，进行比较
                            char c1 = v1[k];
                            char c2 = v2[k];
                            if (c1 != c2) { 
                            //Java使用的是Unicode编码，因此返回这两个字符的Unicode差值。
                                return c1 - c2;
                            }
                            k++;
                        }
                        //如果前lim个字符都相同，那么就返回长度差。
                        return len1 - len2;
                    }
                
                 *  1、取得string的value数组
                 *  2、取得value数组里面的元素
                 *  3、按照unicode值进行比较
                 *  4、返回比较的值
                
                    String a = "a";
                    String b = "b";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出值 **-1**。
                
                    String a = "b";
                    String b = "a";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出值 **1**。
                
                    String a = "a";
                    String b = "a";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出 **0**。
                
                两个字符串首字母不同，则该方法返回首字母的 asc 码的差值。
                
                    String a = "abc";
                    String b = "bcdfg";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出 -1。
                
                参与比较的两个字符串如果首字符相同，则比较下一个字符，直到有不同的为止，返回该不同的字符的 ascii 码差值。
                
                    String a = "abc";
                    String b = "abedfg";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出 -2。
                
                两个字符串不一样长，可以参与比较的字符又完全一样，则返回两个字符串的长度差值。
                
                    String a = "abc";
                    String b = "abcdefg";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出 -4。
                
                    string a = "abcde";
                    String b = "abcd";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出 **1**。
                
                目前 compareTo 项目中的用途是比较版本号的高低。
                
                    String a = "1.0.0";
                    String b = "1.0.1";
                    System.out.println(a.compareTo(b));
                
                输出 **-1**。
 *  **按字典顺序比较两个字符串，不考虑大小写**
    
     *  compareToIgnoreCase()
        
         *  关于这个方法，不管参数是对象还是字符串，最终要比较的都是两个字符串的不同，以下称调用方法那边的为原字符串，方法参数里的为参数字符串。
            
            这个方法分为两种比较方式：
            
            **1、不同的字符在较短字符串长度之内时**
            
            返回值=原字符串与参数字符串中第一个不同字符相差的ASCII码值，为原减参。
            
            例子如下：
            
                String str1="javDscrspt";
                String str2="jAvascript";
                str1.compareToIgnoreCase(str2);
            
            此时返回值为3，是d的ASCII码（100）减去了a的ASCII码值（97）得到或者D与A相差得到的。
            
            注意：只比较第一个不同（这个方法里不考虑字母大小写）的字符，后面的s和i也不一样但不会进行比较了，无关字母大小写所以只比较相同格式下相差的ASCII码值。
            
            **2、不同的字符在较短字符串长度之外时**
            
            返回=原字符串与参数字符串相差的字符个数，原字符串长度大时为正，反之为负。
            
            例子如下：
            
                String str1="javAScript";
                String str2="JaVa";
                str1.compareToIgnoreCase(str2);
            
            此时返回值为6，是str1相比str2多出来的字符个数。
            
            注意：此时只比较位数，而无关ASCII码值，并非是S（s）的ASCII码值减去0的ASCII码值，在参数字符串前面字符和原字符串一样时，返回值就是两者相差的字符个数，即使改变后面的字符也不会影响到返回的值，比如String str1=“jAva233666”，此时结果仍是6。
 *  **当且仅当字符串与指定的StringBuffer有相同顺序的字符时候返回真**
    
     *  boolean contentEquals(StringBuffer sb)
 *  **返回指定数组中表示该字符序列的 String**
    
     *  static String copyValueOf(char\[\] data)
     *  static String copyValueOf(char\[\] data, int offset, int count)
 *  **测试此字符串是否以指定的后缀结束**
    
     *  boolean endsWith(String suffix)
 *  **将字符串与指定的对象比较，不考虑大小写**
    
     *  boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)
 *  **使用平台的默认字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中**
    
     *  byte\[\] getBytes()
        
         *  可用如下方法查看字符串用 getBytes() 方法处理后返回的 byte\[\] 数组中的内容：
            
                class Main { 
                    public static void main(String[] args) { 
                    String str = "make a fortune";
                    byte[] byt = str.getBytes();
                        for (byte b : byt) { 
                            System.out.println(b);
                        }
                    }
                }
            
            以上程序运行结果为：
            
                109
                97
                107
                101
                32
                97
                32
                102
                111
                114
                116
                117
                110
                101
            
            可见 byte\[\] 数组中存放的是字符串响应位置对应的字母的哈希值，如字符串中的字母 a 对应 byte\[\] 数组中的 97 。
            
            另外：返回的 byte\[\] 数组的长度，与原字符串的长度相等
 *  **使用指定的字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中**
    
     *  byte\[\] getBytes(String charsetName)
 *  **将字符从此字符串复制到目标字符数组**
    
     *  void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char\[\] dst, int dstBegin)
 *  **返回此字符串的哈希码**
    
     *  int hashCode()
 *  **返回指定字符在此字符串中第一次出现处的索引**
    
     *  int indexOf()
 *  **返回字符串对象的规范化表示形式**
    
     *  String intern()
        
         *  尽管在输出中调用intern方法并没有什么效果，但是实际上后台这个方法会做一系列的动作和操作。在调用”ab”.intern()方法的时候会返回”ab”，但是这个方法会首先检查字符串池中是否有”ab”这个字符串，如果存在则返回这个字符串的引用，否则就将这个字符串添加到字符串池中，然会返回这个字符串的引用。
            
            可以看下面一个范例：
            
                String str1 = "a";
                String str2 = "b";
                String str3 = "ab";
                String str4 = str1 + str2;
                String str5 = new String("ab");
                 
                System.out.println(str5.equals(str3));
                System.out.println(str5 == str3);
                System.out.println(str5.intern() == str3);
                System.out.println(str5.intern() == str4);
            
            得到的结果：
            
                true
                false
                true
                false
            
            为什么会得到这样的一个结果呢？我们一步一步的分析。
            
             *  第一、str5.equals(str3)这个结果为true，不用太多的解释，因为字符串的值的内容相同。
             *  第二、str5 == str3对比的是引用的地址是否相同，由于str5采用new String方式定义的，所以地址引用一定不相等。所以结果为false。
             *  第三、当str5调用intern的时候，会检查字符串池中是否含有该字符串。由于之前定义的str3已经进入字符串池中，所以会得到相同的引用。
             *  第四，当str4 = str1 + str2后，str4的值也为”ab”，但是为什么这个结果会是false呢？先看下面代码：
            
                String a = new String("ab");
                String b = new String("ab");
                String c = "ab";
                String d = "a" + "b";
                String e = "b";
                String f = "a" + e;
                
                System.out.println(b.intern() == a);
                System.out.println(b.intern() == c);
                System.out.println(b.intern() == d);
                System.out.println(b.intern() == f);
                System.out.println(b.intern() == a.intern());
            
            运行结果：
            
                false
                true
                true
                false
                true
            
            由运行结果可以看出来，b.intern() == a和b.intern() == c可知，采用new 创建的字符串对象不进入字符串池，并且通过b.intern() == d和b.intern() == f可知，字符串相加的时候，都是静态字符串的结果会添加到字符串池，如果其中含有变量（如f中的e）则不会进入字符串池中。但是字符串一旦进入字符串池中，就会先查找池中有无此对象。如果有此对象，则让对象引用指向此对象。如果无此对象，则先创建此对象，再让对象引用指向此对象。
            
            当研究到这个地方的时候，突然想起来经常遇到的一个比较经典的Java问题，就是对比equal和的区别，当时记得老师只是说“”判断的是“地址”，但是并没说清楚什么时候会有地址相等的情况。现在看来，在定义变量的时候赋值，如果赋值的是静态的字符串，就会执行进入字符串池的操作，如果池中含有该字符串，则返回引用。
            
            执行下面的代码：
            
                String a = "abc";
                String b = "abc";
                String c = "a" + "b" + "c";
                String d = "a" + "bc";
                String e = "ab" + "c";
                        
                System.out.println(a == b);
                System.out.println(a == c);
                System.out.println(a == d);
                System.out.println(a == e);
                System.out.println(c == d);
                System.out.println(c == e);
            
            运行的结果：
            
                true
                true
                true
                true
                true
                true
 *  **返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引**
    
     *  lastIndexOf()
 *  **检测字符串是否匹配给定的正则表达式**
    
     *  matches()
 *  **测试两个字符串区域是否相等**
    
     *  boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len)
 *  **替换为新字符串**
    
     *  replace()
 *  **使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串**
    
     *  replaceAll()
 *  **使用给定的参数 replacement 替换字符串第一个匹配给定的正则表达式的子字符串**
    
     *  replaceFirst()
 *  **根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串**
    
     *  split()
        
         *  **.** 必须得加转义字符\*\*\\\*\*，以下是拆分 IP 地址的实例：
            
                public class Demo { 
                    public static void main(String args[]) { 
                        String str = "192.168.1.1";
                        // . 必须得加 转义字符\\
                        for(String s : str.split("\\.")){ 
                            System.out.println(s);
                        }
                    }
                }
 *  **检测字符串是否以指定的前缀开始**
    
     *  startsWith()
 *  **返回一个新的字符序列，它是此序列的一个子序列**
    
     *  subSequence() （返回的是String）
     *  substring() （返回的是实现了CharSequence接口的类，可以直接下转为String对象）
 *  **将字符串转换为字符数组**
    
     *  toCharArray()
 *  **将字符串转换为小写**
    
     *  toLowerCase()
 *  **返回此对象本身**
    
     *  toString()
 *  **将字符串小写字符转换为大写**
    
     *  toUpperCase()
 *  **用于删除字符串的头尾空白符**
    
     *  trim()
 *  **返回给定data type类型x参数的字符串表示形式**
    
     *  valueOf()

System.out.println(s);  
\}  
\}  
\}  
\`\`\`

*  **检测字符串是否以指定的前缀开始**
    
     *  startsWith()
 *  **返回一个新的字符序列，它是此序列的一个子序列**
    
     *  subSequence() （返回的是String）
     *  substring() （返回的是实现了CharSequence接口的类，可以直接下转为String对象）
 *  **将字符串转换为字符数组**
    
     *  toCharArray()
 *  **将字符串转换为小写**
    
     *  toLowerCase()
 *  **返回此对象本身**
    
     *  toString()
 *  **将字符串小写字符转换为大写**
    
     *  toUpperCase()
 *  **用于删除字符串的头尾空白符**
    
     *  trim()
 *  **返回给定data type类型x参数的字符串表示形式**
    
     *  valueOf()

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