JAVA常用类--String类

1.String

String 类对象代表不可变的Unicode字符序列，因此我们可以将String对象称为“不可变对象”。 那什么叫做“不可变对象”呢?指的是对象内部的成员变量的值无法再改变。我们打开String类的源码，如图String类的部分源码：

我们发现字符串内容全部存储到value[]数组中，而变量value是final类型的，也就是常量(即只能被赋值一次)。 这就是“不可变对象”的典型定义方式。我们发现在前面学习String的某些方法，比如：substring()是对字符串的截取操作，但本质是读取原字符串内容生成了新的字符串。测试代码如下：

public class TestString1 {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("abcdef");
        String s2 = s1.substring(2, 4);
        // 打印：ab199863
        System.out.println(Integer.toHexString(s1.hashCode()));
        // 打印：c61, 显然s1和s2不是同一个对象
        System.out.println(Integer.toHexString(s2.hashCode()));
    }
}

在遇到字符串常量之间的拼接时，编译器会做出优化，即在编译期间就会完成字符串的拼接。因此，在使用==进行String对象之间的比较时，我们需要特别注意，如：

public class TestString2 {
    public static void main(String[] args) {
        //编译器做了优化,直接在编译的时候将字符串进行拼接
        String str1 = "hello" + " java";//相当于str1 = "hello java";
        String str2 = "hello java";
        System.out.println(str1 == str2);//true
        String str3 = "hello";
        String str4 = " java";
        //编译的时候不知道变量中存储的是什么,所以没办法在编译的时候优化
        String str5 = str3 + str4;
        System.out.println(str2 == str5);//false
    }
}

建议做字符串比较的时候，使用equals不要使用==

System.out.println(str2.equals(str5));

String类常用的方法有：

  1. String类的下述方法能创建并返回一个新的String对象: concat()、 replace()、substring()、 toLowerCase()、 toUpperCase()、trim()。

  2. 提供查找功能的有关方法: endsWith()、 startsWith()、 indexOf()、lastIndexOf()。

  3. 提供比较功能的方法: equals()、equalsIgnoreCase()、compareTo()。

  4. 其它方法: charAt() 、length()。

2.StringBuffer和StringBuilder

StringBuffer和StringBuilder非常类似，均代表可变的字符序列。 这两个类都是抽象类AbstractStringBuilder的子类，方法几乎一模一样。我们打开AbstractStringBuilder的源码，如示：

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    /**
     * The value is used for character storage.
     */
    char value[];
//以下代码省略
}

显然，内部也是一个字符数组，但这个字符数组没有用final修饰，随时可以修改。因此，StringBuilder和StringBuffer称之为“可变字符序列”。那两者有什么区别呢?

  1. StringBuffer JDK1.0版本提供的类，线程安全，做线程同步检查， 效率较低。

  2. StringBuilder JDK1.5版本提供的类，线程不安全，不做线程同步检查，因此效率较高。 建议采用该类。

常用方法列表

1. 重载的public StringBuilder append(…)方法

    可以为该StringBuilder 对象添加字符序列，仍然返回自身对象。
   

2. 方法 public StringBuilder delete(int start,int end)

    可以删除从start开始到end-1为止的一段字符序列，仍然返回自身对象。
   

3. 方法 public StringBuilder deleteCharAt(int index)

    移除此序列指定位置上的 char，仍然返回自身对象。
   

4. 重载的public StringBuilder insert(…)方法

    可以为该StringBuilder 对象在指定位置插入字符序列，仍然返回自身对象。
   

5. 方法 public StringBuilder reverse()

    用于将字符序列逆序，仍然返回自身对象。
   

6. 方法 public String toString() 返回此序列中数据的字符串表示形式。

7. 和 String 类含义类似的方法：

public int indexOf(String str)
public int indexOf(String str,int fromIndex)
public String substring(int start)
public String substring(int start,int end)
public int length() 
char charAt(int index)

StringBuffer/StringBuilder基本用法

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 7; i++) {
            sb.append((char) ('a' + i));//追加单个字符
        }
        System.out.println(sb.toString());//转换成String输出
        sb.append(", I can sing my abc!");//追加字符串
        System.out.println(sb.toString());
        /**StringBuffer*/
        StringBuffer sb2 = new StringBuffer("中华人民共和国");
        sb2.insert(0, "爱").insert(0, "我");//插入字符串
        System.out.println(sb2);
        sb2.delete(0, 2);//删除子字符串
        System.out.println(sb2);
        sb2.deleteCharAt(0).deleteCharAt(0);//删除某个字符
        System.out.println(sb2.charAt(0));//获取某个字符
        System.out.println(sb2.reverse());//字符串逆序
        sb2.setCharAt(0, '你'); //修改字符串
        System.out.println(sb2);
    }
}

3. 不可变和可变字符序列使用陷阱

String一经初始化后，就不会再改变其内容了。对String字符串的操作实际上是对其副本(原始拷贝)的操作，原来的字符串一点都没有改变。比如：

  String s ="a"; 创建了一个字符串

  s = s+"b"; 实际上原来的"a"字符串对象已经丢弃了，现在又产生了另一个字符串s+"b"(也就是"ab")。 如果多次执行这些改变串内容的操作，会导致大量副本字符串对象存留在内存中，降低效率。如果这样的操作放到循环中，会极大影响程序的时间和空间性能，甚至会造成服务器的崩溃。

  相反，StringBuilder和StringBuffer类是对原字符串本身操作的，可以对字符串进行修改而不产生副本拷贝或者产生少量的副本。因此可以在循环中使用。

String和StringBuilder在频繁字符串修改时效率测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /**使用String进行字符串的拼接*/
        String str8 = "";
        //本质上使用StringBuilder拼接, 但是每次循环都会生成一个StringBuilder对象
        long num1 = Runtime.getRuntime().freeMemory();//获取系统剩余内存空间
        long time1 = System.currentTimeMillis();//获取系统的当前时间
        for (int i = 0; i < 5000; i++) {
            str8 = str8 + i;//相当于产生了10000个对象
        }
        long num2 = Runtime.getRuntime().freeMemory();
        long time2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String占用内存 : " + (num1 - num2));
        System.out.println("String占用时间 : " + (time2 - time1));
        /**使用StringBuilder进行字符串的拼接*/
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder("");
        long num3 = Runtime.getRuntime().freeMemory();
        long time3 = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 5000; i++) {
            sb1.append(i);
        }
        long num4 = Runtime.getRuntime().freeMemory();
        long time4 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder占用内存 : " + (num3 - num4));
        System.out.println("StringBuilder占用时间 : " + (time4 - time3));
    }
}

要点：

  1. String：不可变字符序列。

  2. StringBuffer：可变字符序列，并且线程安全，但是效率低。

  3. StringBuilder：可变字符序列，线程不安全，但是效率高(一般用它)。