java之String、StringBuffer 、 StringBuilder有什么區別？String不可變？-有解無憂

java之String、StringBuffer 、 StringBuilder有什么區別？String不可變？

- - String類
  - String的定義
  - ==和equals（）方法？
  - 字串常量池
  - String字串不可變
  - 如何修改字串？
  - 字串不可變的優點
  - 字符與字串
  - 位元組與字串(有坑）
  - String常用函式
  - StringBuffer類、StringBuilder類
  - 總結String、StringBuffer 、StringBuilder
  - 歡迎指正，相互關注啊😄

上篇👇
面向物件編程之繼承、多型、封裝、抽象類、介面、包-下（實戰圖書管理系統）

String類

String類：代表字串，Java 程式中的所有字串字面值（如 “abc” ）都作為此類的實體實作，

String的定義

/**
 * user：ypc；
 * date：2021-04-24;
 * time: 19:21;
 */
public class StringTest {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abc";//方式一
        String str2 = new String("abc");//方式二
        char [] chars = {'a','b','c'};
        String str3 = chars.toString();//也可以這樣定義
    }
}

==和equals（）方法？

如下陳述句1、2、3、4、5、6分別會輸出什么呢？

/**
* user：ypc；
* date：2021-04-24;
* time: 19:21;
*/
public class StringTest {
   public static void main(String[] args) {
       String str1 = "abc";//方式一
       String str2 = new String("abc");//方式二
       char [] chars = {'a','b','c'};
       String str3 = chars.toString();//也可以這樣定義
       String a = "hello";
       String b = "hello";
       System.out.println(a==b);//陳述句1
       System.out.println(a.equals(b));//陳述句2
       String c = new String("hello");
       String d = new String("hello");
       System.out.println(c==d);//陳述句3
       System.out.println(c.equals(d));//陳述句4
       System.out.println(a==c);//陳述句5
       System.out.println(a.equals(c));//陳述句6
   }
}

答案是
true
true
false
true
false
true
在這里插入圖片描述

原因：
在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述
對于 String a = “hello”;
String b = “hello”;
a和b指向同一個物件，所以a= =b是true，而equals（）方法String 類中重寫了 equals() 方法用于比較兩個字串的內容是否相等，即值相等就為true，

對于
String c = new String(“hello”);
String d = new String(“hello”);如下new在堆中開辟了空間，而字串在字串常量池中只有一個相同的，所以c= =d為false；c.equals(d)只會比較值，所以為true
a==c為false因為他們指向不同的物件
a.equals(c )只會比較值，所以為true
注意關鍵詞new,new就會在堆上開辟一塊記憶體，
在這里插入圖片描述

字串常量池

🕵??♂? 物件池是面向物件編程中一種普遍使用的技術，因為JVM構造和管理物件是一項費力的事情，如果一個物件滿足一定的可重用性，重復利用而不是每次都構建相同功能（或滿足equals驗證）的新物件，無疑是劃算的，字串常量池就是一個字串物件池，因為字串物件的不可變性，所以又稱為字串常量池，JVM設計者是通過統計實踐中字串的重復利用率來設計字串常量池的，所以說應該是科學的，但是常量池的大小是有限制的（1099），超過這個值就會出現性能下降的問題，JDK1.7之后可以通過-XX:StringTableSize=1099引數設定該值，

🕵??♂? JDK1.6及之前的版本中，字串常量池存放在Perm（永久代）區中，并且存放的是完整的字串物件，該區域是一個獨立的記憶體區，還存盤了類資訊和方法片段等內容，使用不當很容易造成OutOfMemeroyError(PermSize)例外，

🕵??♂? JDK1.7將字串常量池移到堆記憶體（Heap）里，并且常量池里存放的是在堆中創建的物件的參考，

🕵??♂? JDK1.8直接移除Perm區，轉而使用MetaSpace(元資料區)，其實Perm和MetaSapce都是《java虛擬機規范》中method area(方法區)的具體實作，JDK1.8中，字串常量池依然是在堆中實作，應該和JDK1.8沒有區別，

🕵??♂? 將一個字串添加到字串常量池中有兩種方式：一是直接定義一個類似于"abc"形式的字串字面量，編譯器在編譯期就會在class位元組碼中創建靜態常量池，并將這些常量放進去，在虛擬機加載該位元組碼的時候，如果運行時字串常量池（動態常量池）中不存在該字串，就在堆中創建該字串物件，并將該物件的參考放到池中（JDK1.6及以前是直接在池中創建物件），如果已存在于池中，則直接回傳該物件的參考，二是通過呼叫物件本身的intern()函式，JDK1.7中該操作將物件參考放到常量池中并回傳該參考，JDK1.6及以前則是在常量池中創建新的物件，并回傳新物件的參考，

String字串不可變

來看👇
在這里插入圖片描述

結果和我們預想的一樣，那么String是可變的嗎？不是的，記憶體變化如下👇
在這里插入圖片描述
也就是說,不是 String 物件本身發生改變, 而是 str 參考到了其他的物件.“hello"本身還是"hello”，這就是字串不可變，
String 類的內部實作也是基于 char[] 來實作的, 但是 String 類并沒有提供 set 方法之類的來修改內部的字符陣列.

如何修改字串？

🚒借助原字串, 創建新的字串如下👇
在這里插入圖片描述
str是不是變了啊？😁
🚒使用 “反射” 這樣的操作可以破壞封裝, 訪問一個類內部的 private 成員.👇

將hello改為了Wollo！😭，

字串不可變的優點

1.方便實作字串物件池. 如果 String 可變, 那么物件池就需要考慮何時深拷貝字串的問題了.
2.不可變物件是執行緒安全的.
3.不可變物件更方便快取 hash code, 作為 key 時可以更高效的保存到 HashMap 中
🎈只有當字串是不可變的，字串池才有可能實作，字串池的實作可以在運行時節約很多heap空間，因為不同的字串變數都指向池中的同一個字串，但如果字串是可變的，那么String interning將不能實作(譯者注：String interning是指對不同的字串僅僅只保存一個，即不會保存多個相同的字串，)，因為這樣的話，如果變數改變了它的值，那么其它指向這個值的變數的值也會一起改變，
🎈如果字串是可變的，那么會引起很嚴重的安全問題，譬如，資料庫的用戶名、密碼都是以字串的形式傳入來獲得資料庫的連接，或者在socket編程中，主機名和埠都是以字串的形式傳入，因為字串是不可變的，所以它的值是不可改變的，否則黑客們可以鉆到空子，改變字串指向的物件的值，造成安全漏洞，
因為字串是不可變的，所以是多執行緒安全的，同一個字串實體可以被多個執行緒共享，這樣便不用因為執行緒安全問題而使用同步，字串自己便是執行緒安全的，
🎈類加載器要用到字串，不可變性提供了安全性，以便正確的類被加載，譬如你想加載java.sql.Connection類，而這個值被改成了myhacked.Connection，那么會對你的資料庫造成不可知的破壞，
因為字串是不可變的，所以在它創建的時候hashcode就被快取了，不需要重新計算，這就使得字串很適合作為Map中的鍵，字串的處理速度要快過其它的鍵物件，這就是HashMap中的鍵往往都使用字串，

字符與字串

字串內部包含一個字符陣列，String 可以和 char[] 相互轉換.常用方法👇（想要Java官方檔案關注我、然后私我啊，免費分享中文翻譯版）
在這里插入圖片描述
使用👇（前面將hello改為了Wollo，所以輸出了Wollo😥）

 char [] chars = {'a','b','c','d'};//String(char[]value)方法
        String str2 = new String(chars);
        System.out.println(str2);
        String str3 = new String(chars,1,2);//Str
        System.out.println(str3);// ing(int[] codePoints, int offset, int count) 方法
        //分配一個新的 String ，其中包含字符陣列引數的子陣列中的字符
        String str4 = new String("hello");
        char value1= str4.charAt(1);//回傳 char指定索引處的值，
        System.out.println(value1);
        char[] chars1 = str4.toCharArray();//將此字串轉換為新的字符陣列，
        System.out.println(chars1);

在這里插入圖片描述

位元組與字串(有坑）

位元組常用于資料傳輸以及編碼轉換的處理之中，String 也能方便的和 byte[] 相互轉換. 在這里插入圖片描述


        byte [] bytes = {1,3,2,4,5};

        String str2 = new  String(bytes);//將位元組陣列轉為字串
        byte [] bytes1 = str2.getBytes();//字串轉位元組陣列
        for (int i =0;i<str2.length();i++){
            System.out.print(bytes1[i]+" ");
        }
        System.out.println(new String(bytes1));
        String str3 = new String(bytes,1,2);
        System.out.println(str2);
        System.out.println(str3);

在這里插入圖片描述
打印出來是這樣的，全部亂碼，這是因為1，2…對應字符找不到，idea 不能顯示全，

String常用函式

🎁字串比較
官方：
在這里插入圖片描述

🚑boolean equals(Object anObject)
將此字串與指定物件進行比較，
🚑boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)
將此 String與其他 String比較，忽略大小寫，

🚑int compareTo(String anotherString)
按字典順序比較兩個字串，
🚑int compareToIgnoreCase(String str)
按字典順序比較兩個字串，忽略大小寫，
a. compareToIgnoreCase(b)a>b,回傳正數，a=b回傳0，a<b回傳負數

        String a = "abc";
        String b = "bac";
        String c = "ABC";
        System.out.println(a.equals(b));
        System.out.println(a.equalsIgnoreCase(c));
        System.out.println(a.compareTo(b));
        System.out.println(a.compareToIgnoreCase(c));

在這里插入圖片描述
🎁字串查找

 String a = "abc";
        String b = "bac";
        String c = "ABC";
        System.out.println(a.equals(b));
        System.out.println(a.equalsIgnoreCase(c));
        System.out.println(a.compareTo(b));
        System.out.println(a.compareToIgnoreCase(c));

        System.out.println(a.contains("f"));
        System.out.println(a.startsWith("e"));
        System.out.println(a.startsWith("c",2));
        System.out.println(a.indexOf("a"));
        System.out.println(b.endsWith(c));

在這里插入圖片描述
🎁字串替換

將與字面目標序列匹配的字串的每個子字串替換為指定的字面替換序列，
👕String replaceAll(String regex, String replacement)
用給定的替換替換與給定的 regular expression匹配的此字串的每個子字串，
👕String replaceFirst(String regex, String replacement)
用給定的替換替換與給定的 regular expression匹配的此字串的第一個子字串，

  String a = "abc";
        String b = "bac";
        String c = "ABC";
        System.out.println(a.replaceAll("a","b"));
        System.out.println(a.replaceFirst("b","a"));

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🎁字串拆分

?String[] split(String regex)
將此字串分割為給定的 regular expression的匹配，
?String[] split(String regex, int limit)
將這個字串拆分為給定的 regular expression的匹配，

String a = "ab,cchichicjic";
        String b = "b,a,c";
//        String c = "ABC";
        String [] c = a.split("c");
        String [] d = b.split(",",3);
        for (String s : c) {
            System.out.print(s+" ");
        }
        System.out.println();
        for (String s : d) {
            System.out.print(s+" ");
        }

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🎁字串其它操作
字串截取
🌮String substring(int beginIndex)
回傳一個字串，該字串是此字串的子字串，
🌮String substring(int beginIndex, int endIndex)
回傳一個字串，該字串是此字串的子字串，

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洗掉空格、轉為大寫、小寫

🌮String toUpperCase()
將所有在此字符 String使用默認語言環境的規則大寫，
🌮String toUpperCase(Locale locale)
將所有在此字符 String使用給定的規則，大寫 Locale ，
🌮String trim()
回傳一個字串，其值為此字串，并洗掉任何前導和尾隨空格，
字串入池、連接、獲取長度、判空
在這里插入圖片描述

 String a = "ab,ccAhichAicjCic";
        String b = "b,a,AcDFG,OP     CJ";
        String c ="";
        System.out.println(b.trim());
        System.out.println(c.isEmpty());
        System.out.println(b.length());
        System.out.println(a.toUpperCase());
        System.out.println(b.toLowerCase());

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StringBuffer類、StringBuilder類

當對字串進行修改的時候，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 類，
和 String 類不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 類的物件能夠被多次的修改，并且不產生新的未使用物件，
在使用 StringBuffer 類時，每次都會對 StringBuffer 物件本身進行操作，而不是生成新的物件，所以如果需要對字串進行修改推薦使用 StringBuffer，
StringBuilder 類在 Java 5 中被提出，它和 StringBuffer 之間的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是執行緒安全的（不能同步訪問），
由于 StringBuilder 相較于 StringBuffer 有速度優勢，所以多數情況下建議使用 StringBuilder 類，StringBuffer很多方法都是synchronized 修飾的，

  //StringBuilder
        StringBuilder sb = new StringBuilder(10);
        sb.append("abcd");
        System.out.println(sb);
        sb.append("!");
        System.out.println(sb);
        sb.insert(5, "Java");
        System.out.println(sb);
        sb.delete(5,6);
        System.out.println(sb);
        //StringBuffer
        StringBuffer sBuffer = new StringBuffer("ok");
        sBuffer.append("hello");
        sBuffer.append("you");
        sBuffer.append("ni");
        System.out.println(sBuffer);

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StringBuffer 類支持的主要方法（官方檔案）：

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StringBuffer 類支持的主要方法（官方檔案）：

總結String、StringBuffer 、StringBuilder

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String的內容不可修改，StringBuffer與StringBuilder的內容可以修改.
StringBuffer與StringBuilder大部分功能是相似的
StringBuffer采用同步處理，屬于執行緒安全操作；而StringBuilder未采用同步處理，屬于執行緒不安全操作

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