Java：String类再回顾

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：

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。

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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。

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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()