代码收藏家技术教程 2023-11-29

深入探究Java中的字符串类型String

一、常用方法

1、字符串构造

2、String对象的比较

（1）、equals方法

（2）、compareTo方法

（3）、compareToIgnoreCase方法（忽略大小写进行比较）

3、字符串查找

4、转化

（1）数值和字符串转化

编辑

（2）大小写转换

（3）字符串转数组

（4）格式化

5、字符串替换

6、字符串拆分

7、字符串截取

8、其他操作方法

二、String的不可变性

三、StringBuffer和StingBuilder

1、方法：

2、String、StringBuffer、StringBuilder的区别

一、常用方法

1、字符串构造

三种构造方法

（1）、直接赋值

String s1 = "hello world";
System.out.println(s1);

（2）、创建出新的对象

String s2 = new String("hello");
System.out.println(s2);

（3）、使用字符数组进行构造

char[] ch = {'h','e','l','l','o'};
String s3 = new String(ch);
System.out.println(s3);

三个输出效果如下：

2、String对象的比较

对于基本变量，可以直接用 “==， <， >， <=， >= ”来进行比较，但对于引用类型变量，不可以直接使用上面的表达式来比较，如图：

代码：
String s1 = new String("hello");
String s2 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s2);
s1和s2的内容都是一样的，为啥下面输出false呢？

原因是s1和s2是引用类型，使用上述表达式进行比较，比较的是两个对象的地址，两个对象是不同的，地址自然也是不同的。

那么怎么可以比较引用对象的内容呢？有以下方法：

（1）、equals方法

按照字典序比较，字典序：字符大小。

Object的equals默认是按 “==” 进行比较的，如图：

所以类都默认继承Object类，String继承Object类，重写了equals方法，如图：

方法的使用：

代码：
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("hello");
        System.out.println(s1.equals(s2));

        String s3 = new String("Hello");
        System.out.println(s1.equals(s3));
执行效果：

（2）、compareTo方法

按照字典序比较，和equals方法不同的是：equals返回的是boolean类型，而compareTo返回的是int类型，具体比较方式：

1、先按照字典序大小比较，如果出现不相等的字符，直接返回这两个字符的大小差值。

2、如果前k个字符相同，返回两个字符串长度差值。

方法内部：
public int compareTo(String anotherString) {
        int len1 = value.length;
        int len2 = anotherString.value.length;
        int lim = Math.min(len1, len2);
        char v1[] = value;
        char v2[] = anotherString.value;

        int k = 0;
        while (k < lim) {
            char c1 = v1[k];
            char c2 = v2[k];
            if (c1 != c2) {
                return c1 - c2;
            }
            k++;
        }
        return len1 - len2;
    }
方法使用：

代码：
        String s1 = new String("ab");
        String s2 = new String("ac");
        String s3 = new String("ab");
        String s4 = new String("abcdef");
        System.out.println(s1.compareTo(s2)); // 不同输出字符差值-1
        System.out.println(s1.compareTo(s3)); // 相同输出 0
        System.out.println(s1.compareTo(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
执行效果：

（3）、compareToIgnoreCase方法（忽略大小写进行比较）

与compareTo方法一样，不过忽略大小写

方法内部：

public static final Comparator<String> CASE_INSENSITIVE_ORDER
                                         = new CaseInsensitiveComparator();
    private static class CaseInsensitiveComparator
            implements Comparator<String>, java.io.Serializable {
        // use serialVersionUID from JDK 1.2.2 for interoperability
        private static final long serialVersionUID = 8575799808933029326L;

        public int compare(String s1, String s2) {
            int n1 = s1.length();
            int n2 = s2.length();
            int min = Math.min(n1, n2);
            for (int i = 0; i < min; i++) {
                char c1 = s1.charAt(i);
                char c2 = s2.charAt(i);
                if (c1 != c2) {
                    c1 = Character.toUpperCase(c1);
                    c2 = Character.toUpperCase(c2);
                    if (c1 != c2) {
                        c1 = Character.toLowerCase(c1);
                        c2 = Character.toLowerCase(c2);
                        if (c1 != c2) {
                            // No overflow because of numeric promotion
                            return c1 - c2;
                        }
                    }
                }
            }
            return n1 - n2;
        }

方法的使用：

代码：

String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("Hello");
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s2));

执行效果：

3、字符串查找

方法功能

char charAt(int index) 返回index位置上字符，如果index为负数或者越界，抛出
IndexOutOfBoundsException异常

int indexOf(int ch) 返回ch第一次出现的位置，没有返回-1

int indexOf(int ch, int
fromIndex) 从fromIndex位置开始找ch第一次出现的位置，没有返回-1

int indexOf(String str) 返回str第一次出现的位置，没有返回-1

int indexOf(String str, int
fromIndex) 从fromIndex位置开始找str第一次出现的位置，没有返回-1

int lastIndexOf(int ch) 从后往前找，返回ch第一次出现的位置，没有返回-1

int lastIndexOf(int ch, int
fromIndex) 从fromIndex位置开始找，从后往前找ch第一次出现的位置，没有返
回-1

int lastIndexOf(String str) 从后往前找，返回str第一次出现的位置，没有返回-1

int lastIndexOf(String str, int
fromIndex) 从fromIndex位置开始找，从后往前找str第一次出现的位置，没有返
回-1

4、转化

（1）数值和字符串转化

数值转字符串：

        String s1 = String.valueOf(1234);
        String s2 = String.valueOf(12.34);
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);

        System.out.println("==============");

        String s3 = String.valueOf(true);
        String s4 = String.valueOf(new Student("Hanmeimei", 18));
        System.out.println(s3);
        System.out.println(s4);

整型转换为字符串型的内部代码：

    public static String valueOf(int i) {
        return Integer.toString(i);
    }

double类型转换为字符串型代码：

    public static String valueOf(double d) {
        return Double.toString(d);
    }

boolean转换为字符串的内部代码：

    public static String valueOf(boolean b) {
        return b ? "true" : "false";
    }

引用类型转换为字符串型的内部代码：

    public static String valueOf(Object obj) {
        return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
    }

字符串转换为整型 / double类型：

代码：
int data1 = Integer.parseInt("1234");
Double data2 = Double.parseDouble("12.34");
如图，执行效果：

（2）大小写转换

代码:

        String s1 = "hello";
        String s2 = "HELLO";
        //小写转大写
        System.out.println(s1.toUpperCase());
        //大写转小写
        System.out.println(s2.toLowerCase());

执行效果：

（3）字符串转数组

代码：

//字符串转数组
char[] ch = s1.toCharArray();
//数组转字符串
String s2 = new String(ch);

执行效果

（4）格式化

代码：
String s = String.format("%d-%d-%d", 2023, 11, 21);
执行效果：

5、字符串替换

使用一个新的字符串替换旧的字符串，方法如下：

方法	功能
String replaceAll(String regex, String replacement)	替换所有的指定内容
String replaceFirst(String regex, String replacement)	替换首个内容

代码：

String str = "hello world";
System.out.println(str.replaceAll("l", "-"));
System.out.println(str.replaceFirst("l", "-"));

执行效果：

6、字符串拆分

可以将一个完整的字符串按照指定的分隔符划分成若干个字符子串

方法	功能
String[] split(String regex)	将字符串全部拆分
String[] split(String regex, int limit)	将字符串以指定的格式，拆分为limit组

代码：
        String s1 = "hello world hello bit";
        String[] result = s1.split(" ");
        for(String x : result) {
            System.out.println(x);
        }
执行效果：

字符串的部分拆分代码：
        String s1 = "hello world hello bit";
        String[] result = s1.split(" ", 2);
        for(String x : result) {
            System.out.println(x);
        }
拆分IP地址：
        String s1 = "192.168.1.1";
        String[] result = s1.split("\\.");
        for(String x : result) {
            System.out.println(x);
        }
执行效果：

注意：要写划分ip地址，在字符串里写进转义字符，在字符串里，两个 “ \\ ” 代表一个 “ \ ”

1. 字符"|","*","+"都得加上转义字符，前面加上 "\\" .
2. 而如果是 "\" ，那么就得写成 "\\\\" .
3. 如果一个字符串中有多个分隔符，可以用"|"作为连字符.

如下：
        String s1 = "192.16-8.1.1";
        String[] result = s1.split("\\.|-");
        for(String x : result) {
            System.out.println(x);
        }
代码示例: 多次拆分
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]);
}

7、字符串截取

从一个完整的字符串截取出部分内容，方法如下：

方法	功能
String substring(int beginIndex)	从指定索引截取到结尾
String substring(int beginIndex, int endIndex)	截取部分内容

代码：
        String s = "helloworld";
        System.out.println(s.substring(5));
        System.out.println(s.substring(0, 5));
执行效果：

注意：区间是是前闭后开的规则，上面的第二个substring语句，是 [0,5）。所以不包含5下标。

8、其他操作方法

方法	功能
String trim()	去掉字符串中的左右空格,保留中间空格
String toUpperCase()	字符串转大写
String toLowerCase()	字符串转小写

trim 会去掉字符串开头和结尾的空白字符(空格, 换行, 制表符等).
后面两个函数只转换字母

二、String的不可变性

String是一种不可变对象. 字符串中的内容是不可改变。字符串不可被修改，是因为：
1. String类在设计时就是不可改变的，String类实现描述中已经说明了

String类中的字符实际保存在内部维护的value字符数组中，该图还可以看出：
1. String类被final修饰，表明该类不能被继承。
2. value被修饰被final修饰，表明value自身的值不能改变，即不能引用其它字符数组，但是其引用空间中的内容可以修改。

2. 所有涉及到可能修改字符串内容的操作都是创建一个新对象，改变的是新对象
比如 replace 方法：

原因不是final，

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
代码验证如下：
final int array[] = {1,2,3,4,5};
array[0] = 100;
System.out.println(Arrays.toString(array));
//array = new int[]{4,5,6}; //java: 无法为最终变量array分配值
执行效果：

注意：尽量避免直接对String类型对象进行修改，因为String类是不能修改的，所有的修改都会创建新对象，效率非常低下，尽量避免对String的直接修改，如果要修改建议尽量使用StringBuffer或者StringBuilder。

三、StringBuffer和StingBuilder

1、方法：

方法	说明
StringBuff append(String str)	在尾部追加，相当于String的+=，可以追加：boolean、char、char[]、 double、float、int、long、Object、String、StringBuff的变量
char charAt(int index)	获取index位置的字符
int length()	获取字符串的长度
int capacity()	获取底层保存字符串空间总的大小
void ensureCapacity(int mininmumCapacity)	扩容
void setCharAt(int index, char ch)	将index位置的字符设置为ch
int indexOf(String str)	返回str第一次出现的位置
int indexOf(String str, int fromIndex)	从fromIndex位置开始查找str第一次出现的位置
int lastIndexOf(String str)	返回最后一次出现str的位置
int lastIndexOf(String str, int fromIndex)	从fromIndex位置开始找str最后一次出现的位置
StringBuff insert(int offset, String str)	在offset位置插入：八种基类类型 & String类型 & Object类型数据
StringBuffer deleteCharAt(int index)	删除index位置字符
StringBuffer delete(int start, int end)	删除[start, end)区间内的字符
StringBuffer replace(int start, int end, String str)	将[start, end)位置的字符替换为str
String substring(int start)	从start开始一直到末尾的字符以String的方式返回
String substring(int start，int end)	将[start, end)范围内的字符以String的方式返回
StringBuffer reverse()	反转字符串
String toString()	将所有字符按照String的方式返回