从认识String类，到走进String类的世界

时间：2024-10-03 14:32:45

作为一个常用的数据类型，跟随小编一同进入String的学习吧，领略String的一些用法。
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1. 认识 String 类

2. 了解 String 类的基本用法

3. 熟练掌握 String 类的常见操作

4. 认识字符串常量池
5. 认识 StringBuffer 和 StringBuilder

一：认识String类
1.概念：String是编程语言中表示字符串的数据类型。字符串是由零个或多个字符组成的有限序列，通常用于表示文本。
2.表示方法：在大多数编程语言中，字符串使用双引号（"）括起来，如"hello"就是一个字符串。
例如：如下相关题目
字符串相加
二：了解 String 类的基本用法

1.获取字符串信息

length()：返回字符串的长度。
charAt(int index)：返回指定索引处的字符。
isEmpty()：判断字符串是否为空。

2.字符串转换

toLowerCase()：将字符串中的所有字符转换为小写。
toUpperCase()：将字符串中的所有字符转换为大写。
trim()：返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白。

3.字符串比较

equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同。
equalsIgnoreCase(String anotherString)：与equals方法类似，但忽略大小写。
compareTo(String anotherString)：比较两个字符串的大小。

4.字符串截取

substring(int beginIndex)：返回一个新的字符串，它是此字符串从beginIndex开始截取到字符串结尾的一个子字符串。
substring(int beginIndex, int endIndex)：返回一个新的字符串，它是此字符串从beginIndex开始截取到endIndex（不包含）的一个子字符串。

5.字符串判断

endsWith(String suffix)：测试此字符串是否以指定的后缀结束。
startsWith(String prefix)：测试此字符串是否以指定的前缀开始。
contains(CharSequence s)：当且仅当此字符串包含指定的char值序列时，返回true。

6.字符串索引

indexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引。
lastIndexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引。

7.字符串拼接

使用+运算符或append()方法可以将多个字符串拼接在一起。
三：熟练掌握 String 类的常见操作

public class StringDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        String str1 = "HelloWorld";  
        String str2 = "";  
  
        // 获取字符串长度  
        System.out.println(str1.length());  
  
        // 获取指定索引处的字符  
        System.out.println(str1.charAt(0));  
  
        // 判断字符串是否为空  
        System.out.println(str1.isEmpty());  
        System.out.println(str2.isEmpty());  
  
        // 字符串转换  
        str2 = str1.toUpperCase();  
        System.out.println(str2);  
        str2 = str2.toLowerCase();  
        System.out.println(str2);  
  
        // 字符串比较  
        System.out.println(str1.equals(str2));  
        System.out.println(str1.equalsIgnoreCase(str2));  
  
        // 字符串截取  
        System.out.println(str1.substring(2));  
        System.out.println(str1.substring(1, 3));  
  
        // 字符串判断  
        System.out.println(str1.endsWith("rld"));  
        System.out.println(str1.startsWith("He"));  
        System.out.println(str1.contains("wor"));  
  
        // 字符串索引  
        System.out.println(str1.indexOf("wo"));  
        System.out.println(str1.lastIndexOf("o"));  
  
        // 字符串拼接  
        String str3 = str1 + "abc";  
        System.out.println(str3);  
    }  
}

注意：final修饰类表明该类不想被继承，final修饰引用类型表明该引用变量不能引用其他对象，但是其引用对象中的内容是可以修改的。

四：认识字符串常量池
常量池：为了提高性能和减少内存消耗，Java等语言引入了字符串常量池。相同内容的字符串在常量池中只存储一份，不同变量可以引用同一份字符串。
字符串常量池的优点：
1.减少内存占用：通过重用字符串对象，避免了重复创建相同的字符串对象，从而减少了内存占用。
2.提高性能：由于减少了字符串对象的创建和销毁操作，因此提高了程序的性能。

// 示例1  
String s1 = "abc";  
String s2 = "abc";  
System.out.println(s1 == s2); // 输出：true  
  
// 示例2  
String s3 = new String("abc");  
String s4 = new String("abc");  
System.out.println(s3 == s4); // 输出：false  
  
// 示例3  
String s5 = new String("abc");  
String s6 = "abc";  
System.out.println(s5 == s6); // 输出：false  
  
// 示例4  
String s7 = new String("abc").intern();  
String s8 = "abc";  
System.out.println(s7 == s8); // 输出：true

示例1：由于s1和s2都是通过字面量方式创建的字符串，且内容相同，因此它们指向的是同一个字符串对象在常量池中的引用。
示例2：s3和s4都是通过new关键字创建的字符串对象，它们在堆中分别占有一个独立的空间，因此s3和s4不相等。
示例3：s5是通过new关键字创建的字符串对象，在堆中占有一个独立的空间；而s6是通过字面量方式创建的字符串，指向的是常量池中的字符串对象。因此s5和s6不相等。
示例4：s7首先通过new关键字在堆中创建了一个字符串对象，然后通过intern()方法将该字符串对象加入到常量池中，并返回常量池中该字符串的引用。由于s8是通过字面量方式创建的字符串，指向的是常量池中的字符串对象，因此s7和s8相等。

五：认识 StringBuffer 和 StringBuilder
StringBuilder和StringBuffer都是Java中用于创建和操作可变字符串的类，它们提供了比String类更高效的字符串操作方法，特别是在需要频繁修改字符串内容的情况下。
StringBuilder

  • 1.概述：

1.1 StringBuilder是Java中的一个类，属于java.lang包。
1.2 它用于创建可变的字符序列，即可以对其内容进行添加、删除、替换等操作而不会创建新的对象。

  • 2.特点：

2.1 可变性：StringBuilder对象是可变的，修改操作不会创建新的对象。
2.2 性能：由于不会频繁创建新的对象，StringBuilder在进行大量字符串拼接或修改操作时性能较高。
2.3 线程不安全：StringBuilder是非线程安全的，即不支持多线程环境下的并发操作，但在单线程环境中效率较高。

  • 3.构造方法：

3.1 无参构造方法：创建一个初始容量为16的StringBuilder对象。
3.2 指定初始容量的构造方法：创建一个具有指定初始容量的StringBuilder对象。
3.3 通过字符串初始化的构造方法：使用指定字符串初始化StringBuilder对象。

  • 4.常用方法：

append()：追加字符串到当前StringBuilder对象的末尾。
insert()：在指定位置插入字符串。
delete()：删除指定范围内的字符。
deleteCharAt()：删除指定位置的字符。
replace()：替换指定范围内的字符。
reverse()：将字符序列进行反转。
setCharAt()：修改指定位置的字符。
substring()：返回指定范围内的子字符串。
capacity()：返回当前StringBuilder对象的容量。
length()：返回当前StringBuilder对象的长度（字符数）。
ensureCapacity()：确保StringBuilder具有最小的容量。
trimToSize()：调整StringBuilder的容量使其等于字符序列的长度。

  • 5.底层原理：

5.1 StringBuilder内部使用可变字符数组（在JDK 9及以后版本中使用字节数组，但逻辑上仍视为字符数组）存储字符序列。
5.2 当进行字符串操作时，如追加、插入或删除字符，StringBuilder会相应地调整其内部数组的大小和内容。
StringBuffer

  • 1.概述：

1.1 StringBuffer也是Java中的一个类，同样属于java.lang包。
1.2 它与StringBuilder类似，都用于创建可变的字符序列。

  • 2.特点：

2.1 可变性：StringBuffer对象也是可变的。
2.2 性能：StringBuffer在进行大量字符串拼接或修改操作时性能也较高，但由于其线程安全的特性，相对于StringBuilder可能会有一定的性能开销。
2.3 线程安全：StringBuffer是线程安全的，即支持多线程环境下的并发操作。

  • 3.构造方法：

3.1 StringBuffer的构造方法与StringBuilder类似，包括无参构造方法、指定初始容量的构造方法和通过字符串初始化的构造方法。

  • 4.常用方法：

4.1 StringBuffer的常用方法与StringBuilder几乎相同，包括append()、insert()、delete()
deleteCharAt()、replace()、reverse()、setCharAt()、substring()等。
4.2 需要注意的是，由于StringBuffer是线程安全的，因此其方法实现中包含了同步机制（使用synchronized关键字），以确保在多线程环境下的正确性。

  • 5.使用场景：

5.1 当需要在多线程环境中安全地操作字符串时，应使用StringBuffer。
5.2 在单线程环境中，如果不需要线程安全的特性，为了获得更高的性能，建议使StringBuilder。

StringBuilder和StringBuffer都是Java中用于创建和操作可变字符串的类，它们提供了丰富的字符串操作方法。在选择使用哪个类时，应根据具体的应用场景和需求来决定。如果需要线程安全的特性，则选择StringBuffer；如果不需要线程安全的特性且追求更高的性能，则选StringBuilder。

>在面试中也频繁被问到，比如：String、StringBuff和StringBulider之间的区别

1.String的内容不可修改，StringBuffer与StringBuilder的内容可以修改.
2.StringBuffer与StringBuilder大部分功能是相似的
3.StringBuffer采用同步处理，属于线程安全操作；而StringBuilder未采用同步处理，属于线程不安全操作

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