【Java高级】Java中的常用类-String

目录

01 字符串相关的 

1.1 String类的概述

 1.2 String对象的创建

 1.2.2  String str1 = “abc”;与String str2 = new String(“abc”);的区别？

1.2.3 String不同拼接方式的内存解析

 1.2.4 一道面试题

1.3 String中的常用方法

1.3.1 String中的常用方法一

1.3.2 String中的常用方法二

 1.3.3 String中的常用方法三

1.4 String与其他数据类型的转换

1.4.1 String与基本数据类型转换

1.4.2 String与char[] 之间的转换

1.4.3 String与byte[]之间的转换

1.5 StringBuffer 和StringBuilder

1.5.1 String，StringBuffer 和StringBuilder的区别

1.5.2 两者的源码分析

1.5.3 StringBuffer中的常用方法

1.5.4 String、StringBuffer、StringBuilder效率对比

01 字符串相关的 

1.1 String类的概述

理解String的不可变性 

   * String:字符串，使用一对“”引起来表示。
     * 1.String声明为final的，不可被继承
     * 2.String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。
     *         实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
     * 3.String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据
     * 4.String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。
     *      体现：1.当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值

         2.当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
     *   3.当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。

     * 5.通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
     * 6.字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。

import org.junit.Test;

/**
 * String的使用
 */
public class StringTest {

   
    @Test
    public void Test1(){
        String s1 = "abc";  //字面量的定义方式
        String s2 = "abc";
        // s1 = "hello";

        System.out.println(s1 == s2);//比较s1和s2的地址值，true

        System.out.println(s1);//hello
        System.out.println(s2);//abc

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

        String s3 = "abc";
        s3 += "def";
        System.out.println(s3);//abcdef

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

        String s4 = "abc";
        String s5 = s4.replace('a', 'm');
        System.out.println(s4);//abc
        System.out.println(s5);//mbc
    }
}

 1.2 String对象的创建

String str = "hello";

//本质上this.value = new char[0];
String  s1 = new String(); 

//this.value = original.value;
String  s2 = new String(String original); 

//this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
String  s3 = new String(char[] a);

String  s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count);

 1.2.2  String str1 = “abc”;与String str2 = new String(“abc”);的区别？

• 字符串常量存储在字符串常量池，目的是共享
• 字符串非常量对象存储在堆中

 练习

import org.junit.Test;

/**
 * String的使用
 */
public class StringTest {

    /**
     * String的实例化方式
     * 方式一：通过字面量定义的方式
     * 方式二：通过new + 构造器的方式
     *
     *
     */
    @Test
    public void test2(){
        //通过字面量定义的方式：此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串常量池中。
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "javaEE";

        //通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值，是数据在堆空间中开辟空间以后对应的地址值。
        String s3 = new String("javaEE");
        String s4 = new String("javaEE");

        System.out.println(s1 == s2);//true
        System.out.println(s1 == s3);//false
        System.out.println(s1 == s4);//false
        System.out.println(s3 == s4);//false

        System.out.println("***********************");
        Person p1 = new Person("Tom",12);
        Person p2 = new Person("Tom",12);

        System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true，因为在类中使用字面量方式定义
        System.out.println(p1.name == p2.name);//true

        p1.name = "Jerry";
        System.out.println(p2.name);//Tom
    }
}

* 面试题：String s = new String("abc");方式创建对象，在内存中创建了几个对象？
     *      两个:一个是堆空间中new结构，另一个是char[]对应的常量池中的数据："abc" 

public class Person {

    String name; //字面量方式定义
    int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Person() {

    }
}

public class StringAddTest {
  
    public static void main(String[] args){
        String s1 = "JavaEE";
        String s2 = "hadoop";


        String s3 = "JavaEEhadoop";
        String s4 = "JavaEE" + "hadoop";
        // s3 和 s4 均是字面量
        String s5 = s1 + "hadoop";
        String s6 = "JavaEE" + s2;
        String s7 = s1 + s2;
        // 有变量名参与的拼接，均在堆空间中赋值
        // == 比较地址值
        System.out.println(s3 == s4);//true
        System.out.println(s3 == s5);// false
        System.out.println(s3 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s3 == s7);//false
        System.out.println(s5 == s7);//false

        String s8 = s7.intern(); //返回值在常量池中
        System.out.println(s3 == s8);

    }
}

1.2.3 String不同拼接方式的内存解析

 设计变量的String+ i 最终返回的结果在 堆空间中，常量池中的”0“保持不变

final定义之后，s4相当于常量，在常量池内进行拼接，s1 = s5 

 1.2.4 一道面试题

/**
 * 一道面试题
 */
public class StringTest {
    String str = new String("good");
    char[] ch = { 't', 'e', 's', 't' };

    public void change(String str, char ch[]) {
        str = "test ok";
        ch[0] = 'b';
    }
    public static void main(String[] args) {
        StringTest ex = new StringTest();
        ex.change(ex.str, ex.ch);
        System.out.println(ex.str);//good 这里考察的是值传递，改变了形参的值，与main中的实参没有关系
        System.out.println(ex.ch);//best
    }
}

1.3 String中的常用方法

1.3.1 String中的常用方法一

public class StringMethodeTest {
    public static void main(String[] args){
        //int length() 返回字符串的长度： return value length
        String s1 = "HelloWorld";
        System.out.println(s1.length());
        //char charAt(int index) 返回某索引处的字符 return value[index
        System.out.println(s1.charAt(0)); //H
        System.out.println(s1.charAt(8));//l
        //boolean isEmpty() 判断是否是空字符串： return value length 0
        System.out.println(s1.isEmpty());//false
        //String toLowerCase() 使用默认语言环境 将 String 中的所有字符转换为小写
        String s2 = s1.toLowerCase();
        System.out.println(s2);//helloworld
        System.out.println(s1);//HelloWorld,没变
        //String trim() 返回字符串的副本 忽略前导空白和尾部 空白
        String s3 = "  He llo Wo r ld  ";
        String s4 = s3.trim();
        System.out.println(s3);//  He llo Wo r ld
        System.out.println(s4);//He llo Wo r ld 用于登录账号


        //boolean equals(Object obj) 比较字符串的 内容 是否相同
        System.out.println(s2.equals(s1)); //false
        //boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) 与 equals 方法类似 忽略大小写
        System.out.println(s2.equalsIgnoreCase(s1));//true
        // String concat(String str) 将指定字符串连接到此字符串的结尾
        String s5 = "abc";
        String s6 = s5.concat("def");
        System.out.println(s6);//abcdef
        //int compareTo(String anotherString) 比较两个字符串的 大小

        String s7 = "abc";
        String s8 = "abd";
        System.out.println(s7.compareTo(s8));//-1,返回值是阿斯克码做差，涉及字符串排序

        //String substring(int beginIndex) 返回一个新的字符串 它是此字符串的从beginIndex 开始截取到 endIndex( 不包含 的一个子字符串）
        String s9 = "慕尼黑工业大学";
        String s10 = s9.substring(2);
        System.out.println(s10); //黑工业大学

        String s11 = s9.substring(0,3);
        System.out.println(s11); //慕尼黑 左闭右开
    }

1.3.2 String中的常用方法二

public class StringMethodTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        //boolean endsWith(String suffix) 测试此字符串是否以指定的后缀结束
        String s1 = "HELLO WORLD";
        boolean b1 = s1.endsWith("RLD");
        System.out.println(b1);//true
        // boolean startsWith(String prefix) 测试此字符串是否以指定的前缀开始
        boolean b2 = s1.startsWith("he");
        System.out.println(b2);//false
        //     boolean startsWith(String prefix) 测试此字符串是否以指定的前缀开始
        boolean b3 = s1.startsWith("LL",2);
        System.out.println(b3);//true
        //boolean contains(CharSequence s) 当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时，返回 true
        String str = "WO";
        System.out.println(s1.contains(str));//true
        // int 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
        System.out.println(s1.indexOf("lol")); //-1
        //int indexOf(String str, int fromIndex) 返回指定子字符串在此字符串中第一次出
        //    现处的索引，从指定的索引开始
        System.out.println(s1.indexOf("LO",2)); //3
        // int lastIndexOf(String str) 返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的
        System.out.println(s1.lastIndexOf("LO")); //3
        //int lastIndexOf(String str, int fromIndex) 返回指定子字符串在此字符串中最后
        //一次出现处的索引，从指定的索引开始反向 搜索
        System.out.println(s1.lastIndexOf("LO",2)); //-1
        
    }
}
// 什么时候indexOf 和 lastIndexOf 返回值相同？
// 有且仅有一个结果，或没有结果

 1.3.3 String中的常用方法三

public class StringMethodTest3 {
    
    public static void main(String[] args){
        //String replace(char oldChar, char newChar)
        // 返回 一个新的字符串 它是用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的 。
        String s1 = "TESTTEST";
        String s2 = s1.replace("T","B");
        System.out.println(s2); // BESBBESB 改变所有的字符
        String s3 = s1.replace("TE","B");
        System.out.println(s3); // BSTBST 改变所有的字符

        // String replaceAll(String regex, String replacement)
        // 使用 给定的replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串 。
        String str = "12hello34world5java678mysql910";
        System.out.println(str.replaceAll("\\d+", ","));
        //,hello,world,java,mysql, 数字换成逗号
        // boolean matches(String regex) 告知此字符串是否匹配给定的正则表达式 。
        str = "12345";
        boolean matches = str.matches("\\d+"); //true
        System.out.println(matches);
        String tel = "0571-4323445";
        matches = tel.matches("0571-\\d{7,8}");//true,正则表达式
        System.out.println(matches);

        str = "hello|world|java";
        String[] strs = str.split("\\|");// 以|分成不同的数，传入数组
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            System.out.println(strs[i]);
        }
        System.out.println("************");
        str = "hello.world.java";
        String[] strs2 = str.split("\\.");//以.区分
        for (int i = 0; i < strs2.length; i++) {
            System.out.println(strs2[i]);
        }

    }

1.4 String与其他数据类型的转换

1.4.1 String与基本数据类型转换

import org.junit.Test;

/**
 * 涉及到String类与其他结构之间的转换
 */
public class StringTest1 {

    /**
     * 复习
     *    String与基本数据类型、包装类之间的转换
     *
     *    String --> 基本数据类型、包装类：调用包装类的静态方法：parseXxx(str)
     *    基本数据类型、包装类 --> String:调用String重载的valueOf(xxx)
     */
    @Test
    public void test1(){
        String str1 = "123"; //在常量池里
//       String 转换为基本数据类型
//        int num = (int)str1;//错误的
        int num = Integer.parseInt(str1);
        // 基本数据类型转换为String

        String str2 = String.valueOf(num);   //"123"
        String str3 = num + "";//在堆空间里

        System.out.println(str1 == str3);   //false
    }

}

1.4.2 String与char[] 之间的转换

public class StringTransferTest {
    public static void main(String[] args){
        String str1 = "123abc"; //转换为 1bc32c输出，先转换为char数组，再反转，在转换为String
       char[] chars =  str1.toCharArray();
       for(int i = 0; i < chars.length; i++){
           System.out.println(chars[i]);
       }

       char[] charsArray = new char[]{'1','2','3','b','c','d'};
       String str2 = new String(charsArray);
        System.out.println(str2);
    }

}

1.4.3 String与byte[]之间的转换

import org.junit.Test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Arrays;

/**
 * 涉及到String类与其他结构之间的转换
 */
public class StringTest1 {

    /**
     * String 与 byte[]之间的转换
     *
     * 编码：String --> byte[]:调用String的getBytes()
     * 解码：byte[] --> String:调用String的构造器
     *
     * 编码：字符串 -->字节  (看得懂 --->看不懂的二进制数据)
     * 解码：编码的逆过程，字节 --> 字符串 （看不懂的二进制数据 ---> 看得懂）
     *
     * 说明：解码时，要求解码使用的字符集必须与编码时使用的字符集一致，否则会出现乱码。
     *
     */
    @Test
    public void test3() throws UnsupportedEncodingException {
        String str1 = "abc123";
        byte[] bytes = str1.getBytes();//使用默认的字符编码集,进行转换
        System.out.println(bytes.toString()); // 地址值
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));//[97, 98, 99, 49, 50, 51]

        byte[] gbks = str1.getBytes("gbk");//使用gbk字符集进行编码。
        System.out.println(Arrays.toString(gbks));

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

        String str2 = new String(bytes);//使用默认的字符集，进行解码。
        System.out.println(str2);// "abc123"

        String str3 = new String(gbks);
        System.out.println(str3);//出现乱码。原因：编码集和解码集不一致！

        String str4 = new String(gbks,"gbk");
        System.out.println(str4);//没有出现乱码。原因：编码集和解码集一致！
    }
}

1.5 StringBuffer 和StringBuilder

1.5.1 String，StringBuffer 和StringBuilder的区别

/**
 * String、StringBuffer、StringBuilder三者的异同？
 *
 * String:不可变的字符序列；底层使用char[]存储
 * StringBuffer:可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[]存储
 * StringBuilder:可变的字符序列；jdk5.0新增的，线程不安全的，效率高；底层使用char[]存储
 *
 */

1.5.2 两者的源码分析

/*
String StringBuffer StringBuilder区别？
String：不可变字符序列，底层用char[] 存储
StringBuffer：可变字符序列，线程安全，效率偏低，多线程时使用StringBuffer
                底层用char[] 存储
StringBuilder：可变字符序列，jdk5.0新增，线程不安全，效率高，底层用char[] 存储

源码分析
String str = new String[];
String str1 = new String("abc");// char[] value = new char[]{'a','b','c'}

StringBuffer sb1 = new StringBuffer(); // char[] value = new char[16]
sb1.append('a'); // value[0] = 'a';
sb1.append('b'); // value[1] = 'b';

StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");//char[] value = new char["abc".length() + 16]

问题1：System.out.println(sb2.length()); //3
问题2：扩容问题：如果要添加数据底层数组放不下了，就需要扩容底层数组！
       默认扩容为原来的二倍+2 (value.length<<1)，同时将原有数组元素复制到新的数组中

意义：开发中建议大家使用：StringBuffer(int capacity) 或 StringBuilder(int capacity)
 */

public class StringBufferBuilderTest {
    public static void main (String[] args){
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("abc");
        stringBuffer.setCharAt(0,'m');
        System.out.println(stringBuffer);//mbc 字符串变了

        System.out.println(stringBuffer.length()); //3
    }

}

1.5.3 StringBuffer中的常用方法

import org.junit.Test;

/**
 * 关于StringBuffer和StringBuilder的使用
 */
public class StringBufferBuilderTest {

    /**
     * StringBuffer的常用方法：
     *
     * StringBuffer append(xxx)：提供了很多的append()方法，用于进行字符串拼接
     * StringBuffer delete(int start,int end)：删除指定位置的内容
     * StringBuffer replace(int start, int end, String str)：把[start,end)位置替换为str
     * StringBuffer insert(int offset, xxx)：在指定位置插入xxx
     * StringBuffer reverse() ：把当前字符序列逆转
     * public int indexOf(String str)
     * public String substring(int start,int end):返回一个从start开始到end索引结束的左闭右开区间的子字符串
     * public int length()
     * public char charAt(int n )
     * public void setCharAt(int n ,char ch)
     *
     * 总结：
     *     增：append(xxx)
     *     删：delete(int start,int end)
     *     改：setCharAt(int n ,char ch) / replace(int start, int end, String str)
     *     查：charAt(int n )
     *     插：insert(int offset, xxx)
     *     长度：length();
     *     遍历：for() + charAt() / toString()
     *
     */
    @Test
    public void test2(){
        StringBuffer s1 = new StringBuffer("abc");
        s1.append(1);
        s1.append('1');
        System.out.println(s1);//abc11
//        s1.delete(2,4);//ab1
//        s1.replace(2,4,"hello");//abhello1
//        s1.insert(2,false);//abfalsec11
//        s1.reverse();//反转
        String s2 = s1.substring(1,3);
        System.out.println(s1);//s1不变
        System.out.println(s1.length());
        System.out.println(s2);
    }
}

1.5.4 String、StringBuffer、StringBuilder效率对比

/**
 * 关于StringBuffer和StringBuilder的使用
 * 
 *      * 对比String、StringBuffer、StringBuilder三者的效率：
 *      * 从高到低排列：StringBuilder > StringBuffer > String
 *      *StringBuffer的执行时间：4
 *       StringBuilder的执行时间：2
 *         String的执行时间：271
 */
 
public class StringBufferBuilderTest {
    public static void main(String[] args){
        long startTime = 0L;
        long endTime = 0L;
        String text = "";
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        //开始对比
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            buffer.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuffer的执行时间：" + (endTime - startTime));

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            builder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder的执行时间：" + (endTime - startTime));

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            text = text + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String的执行时间：" + (endTime - startTime));
    }
    
    }