[Java 基础]字符串

String类

实例化String对象

String 对象初始化方式有多种。

如下代码中，各种初始化方式的效果是一样的，初始化后，String 对象的内容为 "hello" 。

public static void main(String[] args) {
    // 直接赋值
    String str1 = "hello";
    
    // 构造函数方式，参数为 String
    String str2 = new String("hello");
    
    // 构造函数方式，参数为 StringBuilder
    String str3 = new String(new StringBuilder("hello"));
    
    // 构造函数方式，参数为 StringBuffer
    String str4 = new String(new StringBuffer("hello"));
    
    // 构造函数方式，参数为 char 数组
    char[] cz = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    String str5 = new String(cz);
    
    // 构造函数方式，参数为 byte 数组
    byte[] bz = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    String str6 = new String(bz);
    
    // 先使用默认构造函数，再赋值
    String str7 = new String();
    str7 = "hello";
}

以上方式可归纳为两类：

(1) 赋值方式

(2) 构造函数方式

当前的Java SE8中，String类有15种构造函数，详细看参见Java API。

传入的参数可以是String、StringBuilder、StringBuffer、char 数组、byte 数组等等。

两种实例化方式比较

一个字符串就是一个 String 类的匿名对象。

匿名对象

匿名对象就是开辟了内存空间的并且可以直接使用的对象。

对于这样的代码：

String name = "Jack";               // 赋值方式初始化 String 对象

实际上就是在堆中开辟一个内存空间，这个空间的中存储的值为 "Jack"。然后这个空间被 name 变量所引用。

注：在JAVA中，如果一个字符串已经被一个名称所引用，则以后再有相同的字符串声明时，不会重新开辟空间，而是复用之前的空间。这样减少了不必要的空间开销。

例

String str1 = "hello";

String str2 = "hello";

String str3 = "hello";

以上三个String类变量本身是存放在栈内存中，但是它们指向同一块堆内存空间。

而如果使用构造函数方式初始化String类对象，和所有普通类一样，只要new一次，就会新开辟一块堆空间。

综上所述，可以看出赋值方式要优于构造函数方式。

String的内容比较

1、使用 "=="

public static void main(String[] args) {

    String str1 = "hello";

    String str2 = new String("hello");

    String str3 = str2;

    System.out.println("str1 == str2 --> " + (str1 == str2));

    System.out.println("str1 == str3 --> " + (str1 == str3));

    System.out.println("str2 == str3 --> " + (str2 == str3));

}

运行结果

str1 == str2 --> false

str1 == str3 --> false

str2 == str3 --> true

从以上代码可以看出，虽然三个字符串内容完全一致，但是使用 "==" 去比较却发现并不完全相等。

这是因为每个String对象的内容实际上是保存在堆内存中的。所以，即使堆中的内容一致，并不代表它们的地址空间也一致。

"==" 是用来进行数值比较的，所以 str1 和 str2 并不相等。

2、使用equals方法

如果要比较两个字符串的内容是否相等，可以使用 equals 方法。

public static void main(String[] args) {

    String str1 = "hello";

    String str2 = new String("hello");

    String str3 = str2;

    System.out.println("str1 == str2 --> " + (str1.equals(str2)));

    System.out.println("str1 == str3 --> " + (str1.equals(str3)));

    System.out.println("str2 == str3 --> " + (str2.equals(str3)));

}

运行结果

str1 == str2 --> true

str1 == str3 --> true

str2 == str3 --> true

String对象不可变

//: StringDemo03.java
public class StringDemo03 {
    public static String upcase(String s) {
        return s.toUpperCase();
    }
    public static void main(String[] args) {
        String a = "hello";
        System.out.println(a);    // hello
        String b = upcase(a);
        System.out.println(b);    // HELLO
        System.out.println(a);    // hello
    }
} /* Output:
hello
HELLO
hello
*///:~

当把a传给 upcase() 方法时，实际传递的是引用的一个拷贝。其实，每当把 String 对象作为方法的参数时，都会复制一份引用，而该引用所指的对象其实一直待在单一的物理位置上，从未动过。

所以指向 String 的任何引用都不可能改变它的值。

不可变性会带来一定的效率问题。例如String类的重载操作符 "+"。

注：JAVA不同于C++，并不允许程序员自定义任何重载操作符。用于String的 "+" 和 "+=" 是JAVA中仅有的两个重载操作符。

操作符"+"可以用来拼接String。方式如下：

String s = "How " + "are " + "you?";
System.out.println(s);
/* Output:
How are you?
*///:~

这种方式的问题在于，会产生一大堆需要垃圾回收的中间对象。

那么，如何避免这种问题呢？

JAVA中提供了两个类：StringBuilder 和 StringBuffer ，它们都有 append() 方法，效率高于 String 的 "+"。

这两个类的差别在于 StringBuffer 是线程安全的，因此开销也更大一些。

String类的常用方法

以下代码是String类的一些常用方法。

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取字符串字符个数
        System.out.println(" Goodbye ".length());

        // 获取 String 中该索引位置上的 char
        System.out.println("Computer".charAt(4));

        // 复制 byte 到一个目标数组
        byte bytes[] = "Winter".getBytes();                // 将字符串转为 byte 数组
        System.out.println(new String(bytes));            // 将完整 byte 数组转为字符串
        System.out.println(new String(bytes, 1, 3));    // 将部分 byte 数组转为字符串

        // 复制 char 到一个目标数组
        char chars[] = new char[10];
        "Summer".getChars(0, 6, chars, 2);                // 将字符串0~6位置的内容拷贝到 char 数组中，从数组位置2开始
        System.out.println(new String(chars));            // 将完整 char 数组转为字符串
        System.out.println(new String(chars, 1, 3));    // 将部分 char 数组转为字符串

        // 字符串转char数组
        char[] data1 = "Baby".toCharArray();
        for (char c : data1) {
            System.out.print(c + " ");
        }
        System.out.println();

        // 如果String不包含此参数，返回-1，否则返回此参数在String中的起始索引。lastIndexOf是从后向前查找
        System.out.println("How are you".indexOf("o"));            // 查找返回位置
        System.out.println("How are you".indexOf("o", 5));        // 查找返回位置, 从位置5开始
        System.out.println("How are you".indexOf("z"));            // 没有查到返回-1
        System.out.println("How are you".lastIndexOf("o"));        // 查找返回位置
        System.out.println("How are you".lastIndexOf("o", 5));    // 查找返回位置, 从位置5开始
        System.out.println("How are you".lastIndexOf("z"));        // 没有查到返回-1

        // 根据参数截取字符串
        System.out.println("Hello World".substring(6));            // 从位置6开始截取
        System.out.println("Hello World".substring(0, 5));        // 截取0~5个位置的内容

        // 按照指定字符拆分字符串
        String[] s = "sample@sina.com".split("@");
        for (int i = 0; i < s.length; i++) {
            System.out.println(s[i]);
        }
        
        // 去除左右空格
        System.out.println("    Night       ".trim());            // 去除左右空格输出

        // 转换大小写
        System.out.println("China".toLowerCase());
        System.out.println("China".toUpperCase());

        // 判断是否以指定的字符串开头或结尾
        if ("**NAME".startsWith("**")) {
            System.out.println("**NAME 以**开头");
        }
        if ("NAME**".endsWith("**")) {
            System.out.println("NAME** 以**结尾");
        }

        // 替换源子字符串为目标子字符串
        System.out.println("good".replaceAll("o", "x"));
    }
}

StringBuilder类

注意

String类是不可改变的，所以你一旦创建了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。

StringBuilder 类的用法大部分与 String 类相似。

StringBuilder 类的字符串连接操作 append() 效率高于 String 类。而且此方法返回一个 StringBuilder 类的实例，这样就可以采用链式方式一直调用 append() 方法。

示例代码如下：

StringBuilder str = new StringBuilder();
str.append("How ").append("are ").append("you?");
System.out.println(str);
/* Output:
How are you?
*///:~

StringBuffer类

StringBuffer 类和 StringBuilder 类大致相同。

但是 StringBuffer 是线程安全的，因此开销也更大一些。

参考资料

JAVA 编程思想

JAVA 开发实战经典