當我們學習了Java中的繼承和多型后,現在我們就可以來學習一個非常重要的東西:String字串,以及還有StringBuilder和StringBuffer兩兄弟,我們直接發車了!!!

前期文章
前言- IDEA如何配置?讓你敲代碼更輕松!
初識Java語言(一)- 基本資料型別及運算子
初識Java語言(二)- 方法以及遞回
初識Java語言(三)- 陣列
初識Java語言(四)-類和物件
初識Java語言(五)- 包和繼承
初識Java語言(六)-多型、抽象類以及介面
文章目錄
- 一、String
- String類的常用方法
- 字串比較
- 字串替換
- 字串查找
- 字串截取
- 其他方法
- 二、StringBuilder與StringBuffer
一、String
常見構造字串的方式:
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宣告String型別的變數,后面直接初始化
String str = "hello world"; -
還有一種就是new一個String型別的物件
String str = new String("hello world"); //將字串放入括號里
以上兩種是最為常見的字串的構造方式,當然還有另外幾種,我們來看一下幫助手冊的!!!

3、 String(byte[] bytes), 這個構造方法,將一個位元組陣列轉換為字串
byte[] bytes = {'a', 'b', 'c', 'd'};
String str = new String(bytes); //這樣就能夠得到“abcd”字串
4、 String(byte[] bytes, Charset charset),這個構造方法,會將位元組陣列,按照charset的編碼方式,進行編碼
byte[] bytes = {'a', 'b', 'c', 'd'};
String str = new String(bytes, "utf-8"); //以utf-8的編碼方式,進行編碼
5、String(byte[] bytes, int offset, int length),根據偏移量處開始進行轉換,轉換length個位元組的資料
byte[] bytes = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
String str = new String(bytes, 1, 3); //從偏移量為1的字符開始,一直轉換3個,即就是“bcd”
//切記,輸入的偏移量和長度,要在bytes陣列的范圍內,不然會報例外
上面的五種構造方法,就是在平時比較常見的,也比較簡單,接下來,將來說一說,String字串,在記憶體中,是如何進行存盤的,以及字串是如何進行判斷相不相等的,
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String str1 = "hello"; String str2 = "hello"; System.out.println(str1 == str2); //true 還是false?答案毋庸置疑,是true, 那到底是為何相等呢?我們來看記憶體的情況:

在堆中,還有字串常量池的概念,但是在具體的記憶體劃分時,是沒有這個常量池的,這個常量池,是用哈希表寫的,
那到底什么是字串常量池???
說的簡單一點,這一塊區域,就是專門用于存盤常量字串的,每次新建一個字串時,會在字串常量池查詢,看池中是否已經有了相同的字串,如果已經有了,那么JVM就會將已經有的字串的地址進行回傳,不會再次在池中放入一模一樣的字串,這樣做的目的就是節省空間,
就像上圖所示,當str1在新建字串時,“hello”,在池中沒有,那么就放入這個字串,并將地址賦值給str1,接下來在str2時,發現池中有一個一模一樣的字串,那么就直接將池中的字串的地址進行回傳,所以str1和str2兩個字串是指向同一塊記憶體空間的,所以就是true,
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String str1 = "hello"; String str2 = new String("hello"); System.out.println(str1 == str2); //true還是false?str1這樣的字串,叫字串字面值常量,str2呢,是new了一個物件,既然是new的,肯定是在堆上開辟了一塊記憶體空間的,具體的看下圖:

如上圖所示,str2,會在堆中先new一個String類,然后這個String類的物件里面有一個value的成員變數,用來存盤“hello”的地址,而這個字串呢,最終是會存盤在常量池的,然而此時的常量池是有“hello”的,所以value變數,指向的就是已經存在的“hello”字串,
由圖可知,str1直接指向的“hello”字串,str2直接指向的是一個String型別的物件,直接進行判斷地址,肯定也就是false了,
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String str1 = "hello"; String str2 = "hel" + "lo"; System.out.println(str1 == str2); //true還是false在這里,我們需要知道,此時1、2行的3個字串,都是叫字串字面值常量,在Java中,常量是會在編譯的時候,就會直接計算完成,也就是說編譯完成后,str2的值就是“hello”,然后在運行時,再去進行分配空間時,就會回到上面我們第一個問題那里,即就是str1和str2都是指向同一塊記憶體空間的,所以最后的答案就是true,
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String str1 = "hello"; String str2 = new String("hel") + "lo"; System.out.println(str1 == str2); //true還是false?此時這個問題,和上面的問題3很相似,答案肯定是false,
此時JVM編譯完成后,str2的值還是沒有變的,因為等號右邊有一個變數(new String()),此時編譯器在編譯的時候,并不知道這個變數里面存盤的是什么內容,只能在代碼執行到這一步的時候,才知道這個內容是什么,如下圖:

如圖,str1還是指向常量池的字串,而str2是由另外的一個String類的物件加上一個“lo”,所以會在堆上開辟另外一塊記憶體空間,存盤這個相加的結果,即就是str2指向的是一個String類的物件,所以答案就是false,
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String str1 = "hello"; String str2 = new String("hel") + new String("lo"); System.out.println(str1 == str2); // true還是false答案很顯然是false,

很顯然,str1指向常量池的字串,str2指向的是堆上的String類的物件,二者的記憶體地址并不相等,
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String s3 = new String("1") + new String("1"); s3.intern(); //手動的,將字串放入字串常量池 String s4 = "11"; System.out.println(s3 == s4); //true還是false第一行的代碼,s3肯定是指向堆上的String類的物件的,即就是說此時s3的值是在堆上的字串“11”,然后執行第2行的代碼,手動的將堆上的“11”放入字串常量池,此時就分為兩種情況討論:1、此時的常量池并沒有“11”這個字串,那么就會將堆上的“11”的地址,放到字串常量池(JDK1.7之后);2、此時的常量池已經有了“11”這個字串,那么就不會再將“11”手動放入常量池了,說簡單點就是啥事也不干,
執行到第3行代碼時,此時常量池中,是有“11”這個字串的,所以就無需再放入進去,拿已經存在的字串的地址即可,如下圖:

在JDK1.6時,intern方法,是會在字串常量池直接新建一個字串存入進去,而在JDK1.7之后,就沒有新建字串了,而是直接將堆上的字串的地址放入常量池即可,
所以此題所后輸出的就是true,
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String s3 = new String("1") + new String("1"); String s4 = "11"; s3.intern(); System.out.println(s3 == s4); //true還是false這道題就和上面這道題很相似了,只是intern方法的先后順序不一樣而已,當執行到第3行代碼的時候,字串常量池中已經有了s4變數所指向的“11”字串,此時s3指向的字串還是在堆上的,沒在常量池里面,現在才去呼叫intern方法,常量池已經有了“11”字串了,所以不用再放入進去了,此時s3還是指向堆上的String類的物件,s4還是指向常量池的字串,所以二者的記憶體地址并不相等,也就是false了,
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String str1 = "hello"; String str2 = str1; //此時修改str2的值 str2 = "world"; System,out.println(str1); System.out.println(str2);當我們修改str2的值后,str1的值會發生改變嗎???
答案肯定是不會的,這跟C語言的指標不一樣,指標的話,我可以通過地址去改變記憶體里面的值,在Java中的參考,是做不到的,這里只是重新建了一個字串“world”,放入字串常量池,然后這個字串的地址賦值給了str2,所以str1并沒有發生任何的改變, 這一點非常重要,
String類的常用方法
字串比較
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equals方法,

比較的是字串里面的內容是否相等,也是平時使用的最大的比較方法,
String str1 = "hello"; String str2 = "hello"; Ststem.out.println(str1.equals(str2)); //切記,equals方法的呼叫方,不能是null,不然會報例外,即str1不能是null -
equalsIgnoreCase方法,這個方法比較高級,它會忽略大小寫的區別

String str1 = "hello"; String str2 = "HELLO"; System.out.println(str1.equalsIgnoreCase(str2)); //此時還是true -
compareTo方法,這個方法比較的就是字典序,類似于C語言的strcmp方法

String str1 = "hello"; String str2 = "helloo"; System.out.println(str1.compareTo(str2)); //回傳的小于0的數 //這個方法,會將兩個字串的每一個字符進行比較,在比較的程序中,如果呼叫方的某一個字符小于另一方的字符,那么就回傳負數, //如果呼叫方的字符大于另一方的字符,回傳正數 //如果兩個字串的長度相等,且每個字符都相等,那么就回傳0
字串替換
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replace方法,用于替換字串里面的一些字符

String str1 = "hellohellohello"; String str2 = str1.replace('h', 'H'); //將小寫h換成大寫H //切記,這里不會影響到str1字串本身,因為Java中的字串是不可變的, //這里只會建立一個新的字串,進行改動的, -
replaceFirst方法,將第一次出現的字串進行替換

String str1 = "hellohellohello"; String str2 = str1.replaceFirst("ll", "LL"); //將第一次出現“ll”字串的替換
字串查找
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contains方法,用于判斷一個字串,是否是包含另外一個字串的

String str1 = "hello world";
System.out.println(str1.contains("world")); //判斷str1是否有world子串
- indexOf方法,用于回傳一個子串,在主串中的起始位置,也就是大家熟知的KMP演算法實作的

String str1 = "hello KMP";
System.out.println(str1.indexOf("KMP")); //回傳值就是下標6
-
startsWith方法,判斷主串中,是否是以這個子串開頭的(前綴)

String str1 = "hello world"; System.out.println(str1.startsWith("hello")); //判斷是否以hello開頭 -
endsWith方法,判斷主串中,是否以這個子串結尾的

String str1 = "hello world"; System.out.println(str1.endsWith("world")); //判斷主串是不是以world結尾的
字串截取
split方法,用于將一個字串,以某個字符進行分割,回傳的是一個字串陣列

這個方法,我在刷題的時候用的挺多的,配合緩沖輸入流,讀取一行資料,然后進行分割,
String str1 = "I love you";
String[] res = str1.split(" "); //以空格進行分割
除此之外,還有一個split方法,限制了分割后的陣列個數

String str1 = "I love you";
String[] res = str1.split(" ", 2); //以空格分割,分割為兩個陣列
//即以上代碼分割后的陣列中,只有兩個資料:I 和 love you,兩部分
split方法,還有一個用法,比如給定一個字串,我要以多個字符進行分割,假設給定字串為I love*you,如何將空格和*號一起分割呢,如下:
String str = "I love*you";
//前面一個空格,后面一個*號,中間用|隔開,就能實作多個字符的分割
String[] res = str.split(" |*");
當然split方法,在分割ip地址時,也是需要注意一個點,那就是ip地址的小數點分割符,需要先用轉義字符代替,如下:
String str = "192.168.1.1";
String[] res = str.split("\\."); //用兩個斜線,先進行轉義
其他方法
- isEmpty方法,用于判斷字串是否為空串,切記此處的空串,指的是字串里什么都沒有,不是null
- intern方法,手動將字串放入常量池
- trim方法,去掉字串的首尾的空格
- toUpperCase方法,將字串的小寫字符轉換為大寫
- toLowerCase方法,將字串的大寫字符轉換為小寫
等等……,這里我就不列舉了,
二、StringBuilder與StringBuffer
在上文中,我們已經了解了String類的簡單使用,對于這個類的使用,可能熟讀了上文中的記憶體分配之后,會覺得,String類在拼接字串的時候,會建立出很多物件,比如有以下代碼:
String str = "hello";
for (int i = 0; i < 100; i++) {
str = str + i;
}
System.out.println(str);
上述代碼中,str字串一直在拼接新的字串,組合成新的字串,根據上文中的記憶體分配圖,我們可以腦補出大致的記憶體時如何浪費的,每次拼接,都需要在堆上新建一個物件,然后拼接,這樣的方式實在是太浪費空間了,
所以后來就有了StringBuilder和StringBuffer兩個字串相關的類,

我們先來看一下String、StringBuilder和StringBuffer三者之間的區別!
- StringBuffer和StringBuilder非常的相似,均代表可變的字符序列,而且方法都是一樣的
- String是不可變字串
- StringBuffer是可變字串,執行效率低,但執行緒安全,適用于多執行緒
- StringBuilder是可變字串,執行效率高,但執行緒不安全,適用于單執行緒
三者之間的繼承關系如下圖:

說了那么多,有人可能會問,到底該怎么使用這兩個類呢?我們這就來講,

一樣的,還是先從構造方法說著走,有無參構造,也有有參構造,最常用的就是下面這兩種:
String str = "hello";
StringBuilder sb = new StringBuilder(); //無參構構造方法
sb.append(str); //通過這個方法,可以將“hello”添加到這個StringBuilder中
StringBuilder sb2 = new StringBuilder(str); //也可以直接在構造方法里,傳入字串
上面這兩種方法,是最常用的,StringBuffer也是如此,

String str = "world";
StringBuffer sb = new StringBuffer(); //無參構造
sb.append(str);
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(str); //有參構造
我們來討論一個面試題
//以下代碼,是如何進行拼接字串的?具體流程?
String str1 = "hello ";
String str2 = str2 + "world";
我們通過反編譯,來看一下這段代碼具體執行了哪些操作,

所以,根據上圖,我們可以看出,看似并沒有用到StringBuilder,實則在JVM為了優化,所以將StringBuilder加入到了其中,通過StringBuilder的append方法進行添加字串,然后再轉換為字串即可,
所以現在,我們回過頭來看上文中的這一段代碼,是否會覺得,很浪費時間和空間呢?
String str = "hello";
for (int i = 0; i < 100; i++) {
str = str + i;
}
System.out.println(str);
每次進行一輪回圈,JVM都需要new一個StringBuilder類,每次回圈都是這樣的,所以這樣寫代碼,就很low,以后我們在寫代碼的時候,就要避免這樣的寫法,我們只需手動的在回圈外面new一個StringBuilder類,然后回圈里面呼叫append方法即可,
現在我們來說一說這StringBuilder類的一下常用方法;本質是,這個類的很多方法,String類中也是有的,我們只需要知道另外幾個不知道的方法:
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toString方法,將StringBuilder類的物件,轉換為字串型別
StringBuilder sb = new StringBuilder("hello world"); //String res = sb; //error,這樣是不行的 String res = sb.toString(); //必須呼叫這個類的toString方法 -
reverse方法,我記得有一道面試題,就是問如何將一個字串進行逆序,此時我們就可以將字串轉換為StringBuilder類,然后呼叫reverse方法.
String str = "hello world"; StringBuilder sb = new StringBuilder(str); str = sb.reverse().toString(); //StringBuilder,可以進行鏈式呼叫 //就如上,剛呼叫完reverse方法,后面可以直接進行呼叫toString方法, //因為它的回傳值就是StringBuilder本身的物件 -
append方法,用于在添加字串的,切記這個方法,可以添加字符、數值、字串等等,
String str = "hello world"; StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(str).append("good morning");//同樣也是可以進行鏈式呼叫的 -
length方法,用于計算當前這個StringBuilder中的字串,有多少個字符
StringBuilder sb = new StringBuilder("hello world"); System.out.println(sb.length()); //11 -
delete方法,這個方法用于洗掉當前StringBuilder中的字串,這個方法有兩個引數,第一個是起始位置的偏移量,第二個是結束位置的偏移量,
StringBuilder sb = new StringBuilder("hello world"); sb.delete(1, 4); //從偏移量為1位置開始,一直到4位置,切記是左閉右開區間[1,4) System.out.println(sb.toString()); //輸出:ho world -
insert方法,插入新的引數,有兩個引數,第一個引數就是偏移量,第二個引數就是插入的內容,
StringBuilder sb = new StringBuilder("I you"); sb.insert(2, "love "); //在偏移量為2的位置,開始插入 System.out.println(sb.toString()); //輸出的結果:I love you
上面的所有代碼,在StringBuffer中也是適用的,StringBuilder和StringBuffer,就像同門師兄弟一樣,學的每一招功夫,都是相似的,
那么他們二者之間就沒有區別嗎? 肯定是有的,我們分別來看一下二者底層的原始碼:

我們可以看到原始碼StringBuffer類中的每一個方法,都是被synchronized修飾的,簡答點理解,就像一把鎖,可以保證執行緒安全,所以說StringBuffer是執行緒安全的,而StringBuilder的每個方法,沒有這個關鍵字,所以說它是執行緒不安全的,
還有一個問題就是:string轉StringBuilder,或者StringBuilder轉String,前者轉換,只能通過呼叫StringBuilder的構造方法,或者先new一個StringBuilder物件,然后呼叫append方法添加,后者的話,就呼叫StringBuilder的toString方法就行,
好啦,上述所有,就是本期的所有內容,本期更新就到此結束啦!!!我們下期見!!!

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