【Java】認識Sring、String的常見操作和StringBuffer 和StringBuilder的區別【字串詳解】-有解無憂

目錄指引

- - 前言
  - 1. 定義字串
  - 2.字串比較相等
  - - equals 使用注意事項
  - 3. 字串常量池( 多圖決議 )
  - - - 第一個列子決議：
      - 第二個列子決議：
      - 第三個列子決議：
      - 第四個列子決議：
      - 第五個列子決議：
      - 第六個列子決議：
      - 第七個列子決議：
      - 第八個列子決議：
      - 面試題：請解釋String類中兩種物件實體化的區別
  - 4. 理解字串不可變
  - 5.字符, 位元組與字串
  - - 5.2 位元組與字串
    - 5.3 小結
  - 6. 字串常見操作
  - - - 6.1 字串比較
      - 6.2 字串查找
      - 6.3 字串替換
      - 6.4 字串拆分
      - 6.5 字串截取
      - 6.6 其他操作方法
  - 7. StringBuffer 和 StringBuilder

前言

本文介紹了字串的存盤常量池及字串常使用的方法，介紹了StringBuffer 和 StringBuilder，有什么地方寫的不好歡迎指正評論，謝謝！

1. 定義字串

首先C語言是沒有String型別的，我們來看一下Java當中String的構造 String 的方式，

String定義：

// 方式一
String str = "Hello Bit";
// 方式二
String str2 = new String("Hello Bit");
// 方式三
char[] array = {'a', 'b', 'c'};  //把陣列變成字串
String str3 = new String(array);

結果：
在這里插入圖片描述

我們可以去幫助檔案去深入了解一下Sting Java幫助手冊，

首先我們可以看見這個是在lang包底下：所以不需要導包
被final修飾不可以繼承（它繼承object類，所有的類都繼承object類）
所有的類要產生，就要有構造方法我們來看一下：（不一定學這么多，我們挑重點來講）

以上就是定義的方式：我們以后都是直接賦值不要在使用new一個的方式，

我們來看一下 “方式三” 的一個底層實作圖：

char[] array = {'a', 'b', 'c'};  //把陣列變成字串
String str3 = new String(array);

在這里插入圖片描述
我們去看一下String類里面有什么：（有很多欄位方法）但是我們只看values[ ]

string類里面有個value
在這里插入圖片描述

我們在來看一下String的方法：（可以看見這個value拷貝了一份會產生新的一個副本）
在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

以上就是方式三在底層完成的一個操作.

2.字串比較相等

下面代碼輸出的是true 還是 false？？
在這里插入圖片描述
結果：

為什么呢？不是一樣的嗎？

因為str1是參考型別存放的是地址
st2也是參考型別存放的也是地址
所以不一樣（比較的是還是值一不一樣）但是值不是字串值，而是參考值，

那么想比較字串的內容一不一樣怎么比較呢？
使用：equals
在這里插入圖片描述
結果：

equals 使用注意事項

現在需要比較 str 和 “Hello” 兩個字串是否相等, 我們該如何來寫呢?

String str = new String("Hello");
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello"));
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str));

在上面的代碼中, 哪種方式更好呢?
我們更推薦使用 “方式二”. 一旦 str 是 null, 方式一的代碼會拋出例外, 而方式二不會

String str = null;
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello"));  // 執行結果 拋出 java.lang.NullPointerException 異 常
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str));  // 執行結果 false

注意事項: “Hello” 這樣的字面值常量, 本質上也是一個 String 物件, 完全可以使用 equals 等 String 物件的方法.

3. 字串常量池( 多圖決議 )

字串常量池：存盤的就是字串，

在JVM底層實際上會自動維護一個物件池（字串常量池)

如果現在采用了直接賦值的模式進行String類的物件實體化操作，那么該實體化物件（字串內容）將自動保存到這個物件池之中.
如果下次繼續使用直接賦值的模式宣告String類物件，此時物件池之中如若有指定內容，將直接進行參考，
如若沒有，則開辟新的字串物件而后將其保存在物件池之中以供下次使用

大概圖示：（ 在JVM 并沒有劃磁區域說xxx區域就是字串常量池 ）

在這里插入圖片描述
Stringpool 其實底層就是一個哈希表（不深入可百度）

理解 “池” (pool)

“池” 是編程中的一種常見的, 重要的提升效率的方式, 我們會在未來的學習中遇到各種 “記憶體池”, “執行緒池”, “資料
庫連接池” …
然而池這樣的概念不是計算機獨有, 也是來自于生活中. 舉個栗子:
現實生活中有一種女神, 稱為 “綠茶”, 在和高富帥談著物件的同時, 還可能和別的屌絲搞曖昧. 這時候這個屌絲被
稱為 “備胎”. 那么為啥要有備胎? 因為一旦和高富帥分手了, 就可以立刻找備胎接盤, 這樣效率比較高.
如果這個女神, 同時在和很多個屌絲搞曖昧, 那么這些備胎就稱為備胎池.

第一個列子決議：

還是來看一下下面的代碼在記憶體中的存放操作：

在這里插入圖片描述

如下圖：根據上面的字串常量池的介紹，我們知道字串參考起來的，會放在常量池里面：

在這里插入圖片描述

那么str2的字串內容在哪里呢？？

-我們都知道字串存放在常量池里面，但是現在str也是hello，那么new string會先去常量池里面找有沒有一樣的，有一樣的就參考常量池里面的，就不需要在放進去新建一個：
在這里插入圖片描述

最終str1是指向常量池里面的，str2是指向堆里面的，所以是false，

會發現其實常量池幫我們節省了空間，不需要同樣東西存兩份，這個就是常量池的意義，

第二個列子決議：

看下面代碼思考是否相等?

在這里插入圖片描述
結果：

決議：這2個在java當中都是字串常量，編譯器編譯的時候會自動被拼接，變成linbo
在這里插入圖片描述
記憶體圖：

在這里插入圖片描述
不相信？我們來編譯一下看看：（第二個字串已經變成 linbo）

在這里插入圖片描述
常量在編譯的時候已經被運算了，

變數：就是在編譯的時候不知道里面的值，在運行的時候才知道里面的值

在來列子:被final修飾變成常量
在這里插入圖片描述
結果

反編譯:已經變成30

在這里插入圖片描述

第三個列子決議：

思考下面代碼得到什么：？
在這里插入圖片描述

結果：
在這里插入圖片描述

決議:str3指向的其實是lin 和 bo的一個拼接，在堆中產生新的物件，所以是false；
在這里插入圖片描述

第四個列子決議：

思考下面結果：
在這里插入圖片描述
結果：

決議:可以看見str2（str2要拼接所以指向新物件）指向的是堆里面的物件，而str1是指向常量池的物件，所以是false
在這里插入圖片描述

第五個列子決議：

思考下面的代碼：
在這里插入圖片描述
結果：

決議：str2依然是指向拼接的新物件，而str1是指向常量池所以false；

在這里插入圖片描述

第六個列子決議：

inter()：手動將字串入池，

思考下面的代碼：
在這里插入圖片描述
結果：

決議：inter方法就是拿到物件里面的值去哈希表里面找，如果已經有了，就不放進去了，所以是false；

在這里插入圖片描述

第七個列子決議：

思考下面代碼：
在這里插入圖片描述
結果:

決議:s3.inter 放進了（放的是地址）常量池，然后s4的11 指向 s3的11 ，所以就是true

第八個列子決議：

思考下面代碼：
在這里插入圖片描述
結果：

決議：s3變成11，但是在此之前s4的11是沒有的，所以放進常量池，然后說s3.inter，看看常量池有沒有，常量池是有的，所以沒有放進去所以s4是指向常量池的，s3是指向堆中的物件，所以不一樣，

以上就是所有的字串內容相不相等的練習，相信看完這些你會對字串的比較有個全新的認知，

字串傳參注意事項：
不是傳參考就可以改變原來的值，看下面代碼：

在這里插入圖片描述
結果：

決議：形參的改變并不影響實參，只是改變了指向

在這里插入圖片描述

面試題：請解釋String類中兩種物件實體化的區別

直接賦值：只會開辟一塊堆記憶體空間，并且該字串物件可以自動保存在物件池中以供下次使用，
構造方法：會開辟兩塊堆記憶體空間，不會自動保存在物件池中，可以使用intern()方法手工入池，

綜上, 我們一般采取直接賦值的方式創建 String 物件

4. 理解字串不可變

字串是一種不可變物件. 它的內容不可改變.

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

String str = "hello" ; 
str = str + " world" ; 
str += "!!!" ; 
System.out.println(str); 
// 執行結果
hello world!!!

圖文決議:先hello 和world拼接變成hello world ，然后在和！！！拼接變成hell world，
產生了5個物件，為什么這樣呢？就是因為那些字串不可以改變（不可以直接在后面加）
在這里插入圖片描述

那么如果實在需要修改字串, 例如, 現有字串 str = “Hello” , 想改成 str = “hello” , 該怎么辦?

a) 常見辦法: 借助原字串, 創建新的字串

String str = "Hello";
str = "h" + str.substring(1);
System.out.println(str);
// 執行結果
hello

b) 特殊辦法(選學): 使用 “反射” 這樣的操作可以破壞封裝, 訪問一個類內部的 private

IDEA 中 ctrl + 左鍵跳轉到 String 類的定義, 可以看到內部包含了一個 char[] , 保存了字串的內容. 在這里插入圖片描述

String str = "Hello";
// 獲取 String 類中的 value 欄位. 這個 value 和 String 原始碼中的 value 是匹配的. 
Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
// 將這個欄位的訪問屬性設為 true
valueField.setAccessible(true);
// 把 str 中的 value 屬性獲取到. 
char[] value = (char[]) valueField.get(str);
// 修改 value 的值
value[0] = 'h';
System.out.println(str);
// 執行結果
hello

關于反射：（暫時不深入）

反射是面向物件編程的一種重要特性, 有些編程語言也稱為 “自省”.
指的是程式運行程序中, 獲取/修改某個物件的詳細資訊(型別資訊, 屬性資訊等), 相當于讓一個物件更好的 “認清自己” .

為什么 String 要不可變?(不可變物件的好處是什么?) (選學)

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.
不可變物件是執行緒安全的.
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

注意事項: 如下代碼不應該在你的開發中出, 會產生大量的臨時物件, 效率比較低.

String str = "hello" ; 
for(int x = 0; x < 1000; x++) {
    str += x ; 
}
System.out.println(str)；

后面講stringbuffer 和 stringbuilder會講

5.字符, 位元組與字串

在這里插入圖片描述
代碼：str：第二個引數是偏移量，第三個引數是第幾個：

意思:從偏移量為1 ，取兩個字符來構造String物件，所以是bc

a是0，b是1

 public static void main(String[] args) {
        char[] value = {'a','b','c','d','e'};
        String str = new String(value,1,2);
        System.out.println(str);  //bc

    }

在這里插入圖片描述

代碼：從1位置處取一個
在這里插入圖片描述
結果：h是0 e是1；

在這里插入圖片描述

代碼：將字串已字符陣列方式進行存盤
在這里插入圖片描述

結果:
在這里插入圖片描述

代碼示例: 給定字串一個字串, 判斷其是否全部由數字所組成.

思路: 將字串變為字符陣列而后判斷每一位字符是否是" 0 “~”‘9’"之間的內容，如果是則為數字.

public static void main(String[] args) { 
 String str = "1a23456" ; 
 System.out.println(isNumber(str)? "字串由數字所組成！" : "字串中有非數字成員！"); 

 } 
 public static boolean isNumber(String str) { 
 if(str==null)return false;
 if(str.lenth()==0)return false;
 char[] data = str.toCharArray() ; //轉變陣列
 for (int i = 0; i < data.length; i++) { 
 if (data[i]<'0' || data[i]>'9') { 
 return false ; 
 } 
 } 
 return true ; 
 }

5.2 位元組與字串

在這里插入圖片描述

代碼：把位元組（ASCII），轉換為合適的字符輸出
在這里插入圖片描述
結果：

代碼：String上面有橫線是干嘛的？？
在這里插入圖片描述
點進去看看：有這個代表被棄用

在這里插入圖片描述

代碼：把字串變成位元組陣列回傳出來
在這里插入圖片描述

結果：
在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

代碼：
在這里插入圖片描述
結果：

但是漢字有問題：
在這里插入圖片描述

結果：
在這里插入圖片描述

utf-8：
在這里插入圖片描述
結果：

不經常使用這個

5.3 小結

那么何時使用 byte[], 何時使用 char[] 呢?

byte[] 是把 String 按照一個位元組一個位元組的方式處理, 這種適合在網路傳輸, 資料存盤這樣的場景下使用. 更適合針對二進制資料來操作
char[] 是吧 String 按照一個字符一個字符的方式處理, 更適合針對文本資料來操作, 尤其是包含中文的時候.

6. 字串常見操作

6.1 字串比較

在這里插入圖片描述

代碼: 比較參考的物件是否相等

public static void main(String[] args) {
        String str = "hello";
        String str2 = new String("hello");
        System.out.println(str.equals(str2));  //結果true
    }

在這里插入圖片描述
代碼：忽略大小寫的情況

public static void main(String[] args) {
        String str = "hello";
        String str2 = new String("Hello");
        System.out.println(str.equalsIgnoreCase(str2));  //結果 true
    }

在這里插入圖片描述
代碼：比較大小回傳數字 str>str2 正數，str==str2 0 ，< 回傳負數（比較的是ASCII碼）

public static void main(String[] args) {
        String str = "hello";
        String str2 = new String("Hello");
        System.out.println(str.compareTo(str2));  //回傳 32 
    }

如果第一個一樣（從前往后比較），比較第二個字符，有一個字符大小不同，那么代表整個字串大小

6.2 字串查找

在這里插入圖片描述
代碼：判斷字串是否存在

public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefg";
       boolean flag = str.contains(str);
        System.out.println(flag); //true
    }

列子2：

public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefg";
       boolean flag = str.contains("cdef");
        System.out.println(flag); //true
    }

在這里插入圖片描述

代碼：查找cdef 在 str里面有沒有，看第一個字符的位置（沒有回傳-1）

 public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefg";
        System.out.println(str.indexOf("cdef")); // 回傳下標2  
    }

有點類似kmp演算法

在這里插入圖片描述
代碼：從指定位置找

public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefg";
        System.out.println(str.indexOf("bcdef",0)); // 1
    }

注意：位置的范圍

在這里插入圖片描述
代碼：從后往前找

public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefg";
        System.out.println(str.lastIndexOf("bcdef")); // 1
    }

在這里插入圖片描述
代碼：從指定的位置往前找

public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefbcdefg";
        System.out.println(str.lastIndexOf("bcdef",10)); // 6
    }

在這里插入圖片描述

回傳的是后面往前面的第一個bcdef

在這里插入圖片描述
代碼：判斷是否以xx 開始的

 public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefbcdefg";
        System.out.println(str.startsWith("a")); // true
    }

 public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefbcdefg";
        System.out.println(str.startsWith("acdf")); // false
    }

在這里插入圖片描述
代碼:從指定位置開始從b開始判斷是不是a開頭

 public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefbcdefg";
        System.out.println(str.startsWith("a",1)); // false
    }

在這里插入圖片描述

代碼：true

public static void main(String[] args) {
            String str = "abcdefbcdefg";
            System.out.println(str.endsWith("efg")); // true
        }

代碼：false

 public static void main(String[] args) {
            String str = "abcdefbcdefg";
            System.out.println(str.endsWith("efgc")); // false
        }

6.3 字串替換

在這里插入圖片描述
代碼：所以的a 變成z

public static void main(String[] args) {
            String str = "abcdefbcdaaa";
            System.out.println(str.replaceAll("a","z")); // zbcdefbcdzzz
        }

在這里插入圖片描述

代碼：替換了第一個

public static void main(String[] args) {
            String str = "abcdefbcdaaa";
            System.out.println(str.replaceFirst("a","z")); // zbcdefbcdaaa

        }

注意事項: 由于字串是不可變物件, 替換不修改當前字串, 而是產生一個新的字串

6.4 字串拆分

在這里插入圖片描述
代碼：

public static void main(String[] args) {
        String str = "ab abc abcd";
       String[] strings = str.split(" "); //以空格分割
        for (String s:strings) {
            System.out.println(s);
        }
}
結果：
ab
abc
abcd

在這里插入圖片描述

代碼二：

public static void main(String[] args) {
        String str = "ab abc abcd";
       String[] strings = str.split(" ",2); //以空格分割  最多分2組
        for (String s:strings) {
            System.out.println(s);
        }
    }
    //結果
    ab
	abc abcd

拆分是特別常用的操作. 一定要重點掌握. 另外有些特殊字符作為分割符可能無法正確切分, 需要加上轉義

代碼示例: 拆分IP地址

String str = "192.168.1.1" ; 
String[] result = str.split("\\.") ; 
for(String s: result) { 
 System.out.println(s); 
}

注意事項:

字符"|","*","+“都得加上轉義字符，前面加上”".
而如果是""，那么就得寫成"\".
如果一個字串中有多個分隔符，可以用"|"作為連字符.（代碼如下）

public static void main(String[] args) {
        String str = "ab#ab-cab cd";
       String[] strings = str.split("#|-| "); //以空格分割

        for (String s:strings) {
            System.out.println(s);
        }
    }

結果：
在這里插入圖片描述

代碼示例: 多次拆分

public static void main(String[] args) {
        String str = "name=zhangsan&age=18" ;
        String[] result = str.split("&") ;
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            String[] temp = result[i].split("=") ;
            System.out.println(temp[0]+" = "+temp[1]);
        }
    }

結果：
在這里插入圖片描述

6.5 字串截取

在這里插入圖片描述
代碼：從2下標開始截取

public static void main(String[] args) {
        String str = "hello";
        String ret = str.substring(2);
        System.out.println(ret);//llo
    }

在這里插入圖片描述

public static void main(String[] args) {
        String str = "hellobit";
        String ret = str.substring(2,4);
        System.out.println(ret);//ll [2,4)表示包含 2 號下標的字符, 不包含 4 號下標
    }

注意事項:

索引從0開始
注意前閉后開區間的寫法, substring(0, 5) 表示包含 0 號下標的字符, 不包含 5 號下標

6.6 其他操作方法

在這里插入圖片描述
代碼：不使用的時候

public static void main(String[] args) {
        String str = "  a  hello";
        System.out.println(str);

    }

結果：
在這里插入圖片描述

使用的情況：

public static void main(String[] args) {
        String str = "  a  hello";
        System.out.println(str.trim());

    }

結果：去掉了2邊的空格但是不可以去中間的
在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述
代碼：小寫轉大寫

 public static void main(String[] args) {
        String str = "abcde";
        System.out.println(str.toUpperCase());//ABCDE

    }

代碼：
在這里插入圖片描述

public static void main(String[] args) {
        String str = "ABCDE";
        System.out.println(str.toLowerCase()); //abcde


    }
//都是新物件

在這里插入圖片描述
代碼：

public static void main(String[] args) {
        String str = "ABCDE";
        System.out.println(str.length()); //5
    }

lenth()!=arr.lenth

在這里插入圖片描述

 public static void main(String[] args) {
        String str = "ABCDE";
        String str2 = "";

        System.out.println(str.isEmpty()); //false
        System.out.println(str2.isEmpty()); //true

    }