Java String类【超详细】

news2024/9/23 5:25:58

文章目录

  • 1. 字符串构造
  • 2. String对象的比较
    • 2.1 ==比较是否引用同一个对象
    • 2. 2boolean equals(Object anObject) 方法：按照字典序比较
    • 2.3 int compareTo(String s) 方法: 按照字典序进行比较
    • 2.4 int compareToIgnoreCase(String str) 方法：与compareTo方式相同，但是忽略大小写比较
  • 3.字符串查找
  • 4.转化
    • 4.1 数值和字符串转化
    • 4.2 大小写转换
    • 4.3 字符串转数组
    • 4.4 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
  • 9. 字符串的不可变性

前言：
在C语言中已经涉及到字符串了，但是在C语言中要表示字符串只能使用字符数组或者字符指针，可以使用标准库提供的字符串系列函数完成大部分操作，但是这种将数据和操作数据方法分离开的方式不符合面相对象的思想，而字符串应用又非常广泛，因此Java语言专门提供了String类。在开发和校招笔试中，字符串也是常客，而且在面试中也频繁被问到，比如：String、StringBuff和StringBulider之间的区别等。

1. 字符串构造

String类提供的构造方式非常多，常用的就以下三种：

public static void main(String[] args) {
       // 使用常量串构造
        String str1="hello";
        System.out.println(str1);
		// 直接newString对象
        String str2= new String("hello");
        System.out.println(str2);
		// 使用字符数组进行构造
        char[] arr={'h','e','l','l','o'};
        String str3 = new String(arr);
        System.out.println(str3);
    }

【注意】

  1. String是引用类型，内部并不存储字符串本身，在String类的实现源码中，String类实例变量如下：
    在这里插入图片描述
public static void main(String[] args) {
	// s1和s2引用的是不同对象 s1和s3引用的是同一对象
	String s1 = new String("hello");
	String s2 = new String("world");
	String s3 = s1;
	System.out.println(s1.length()); // 获取字符串长度---输出5
	System.out.println(s1.isEmpty()); // 如果字符串长度为0，返回true，否则返回false
}

在这里插入图片描述
2. 在Java中“”引起来的也是String类型对象。

// 打印"hello"字符串(String对象)的长度
System.out.println("hello".length());

2. String对象的比较

字符串的比较是常见操作之一，比如：字符串排序。Java中总共提供了4种方式

2.1 ==比较是否引用同一个对象

注意：对于内置类型，==比较的是变量中的值；对于引用类型，==比较的是引用中的地址。

public static void main(String[] args) {
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 10;
	// 对于基本类型变量，==比较两个变量中存储的值是否相同
	System.out.println(a == b); // false
	System.out.println(a == c); // true
	// 对于引用类型变量，==比较两个引用变量引用的是否为同一个对象
	String s1 = new String("hello");
	String s2 = new String("hello");
	String s3 = new String("world");
	String s4 = s1;
	System.out.println(s1 == s2); // false
	System.out.println(s2 == s3); // false
	System.out.println(s1 == s4); // true
}

2. 2boolean equals(Object anObject) 方法：按照字典序比较

字典序：字符大小的顺序
String类重写了父类Object中equals方法，Object中equals默认按照==比较，String重写equals方法后，按照如下规则进行比较，比如： s1.equals(s2)

public static void main(String[] args) {
String s1 = new String("hello");
String s2 = new String("hello");
String s3 = new String("Hello");
// s1、s2、s3引用的是三个不同对象，因此==比较结果全部为false
System.out.println(s1 == s2); // false
System.out.println(s1 == s3); // false
// equals比较：String对象中的逐个字符
// 虽然s1与s2引用的不是同一个对象，但是两个对象中放置的内容相同，因此输出true
// s1与s3引用的不是同一个对象，而且两个对象中内容也不同，因此输出false
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
System.out.println(s1.equals(s3)); // false
}

2.3 int compareTo(String s) 方法: 按照字典序进行比较

与equals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. 先按照字典次序大小比较，如果出现不等的字符，直接返回这两个字符的大小差值
  2. 如果前k个字符相等(k为两个字符长度最小值)，返回值两个字符串长度差值
public static void main(String[] args) {
	String s1 = new String("abc");
	String s2 = new String("ac");
	String s3 = new String("abc");
	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
}

2.4 int compareToIgnoreCase(String str) 方法：与compareTo方式相同，但是忽略大小写比较

public static void main(String[] args) {
	String s1 = new String("abc");
	String s2 = new String("ac");
	String s3 = new String("ABc");
	String s4 = new String("abcdef");
	System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s2)); // 不同输出字符差值-1
	System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s3)); // 相同输出 0
	System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
}

3.字符串查找

字符串查找也是字符串中非常常见的操作，String类提供的常用查找的方法：

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, intfromIndex)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, intfromIndex)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, intfromIndex)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, intfromIndex)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
public static void main(String[] args) {
	String s = "aaabbbcccaaabbbccc";
	System.out.println(s.charAt(3)); // 'b'
	System.out.println(s.indexOf('c')); // 6
	System.out.println(s.indexOf('c', 10)); // 15
	System.out.println(s.indexOf("bbb")); // 3
	System.out.println(s.indexOf("bbb", 10)); // 12
	System.out.println(s.lastIndexOf('c')); // 17
	System.out.println(s.lastIndexOf('c', 10)); // 8
	System.out.println(s.lastIndexOf("bbb")); // 12
	System.out.println(s.lastIndexOf("bbb", 10)); // 3

注意：上述方法都是实例方法。

4.转化

4.1 数值和字符串转化

public static void main(String[] args) {
	// 数字转字符串
	String s1 = String.valueOf(1234);
	String s2 = String.valueOf(12.34);
	String s3 = String.valueOf(true);
	String s4 = String.valueOf(new Student("Hanmeimei", 18));
	System.out.println(s1);
	System.out.println(s2);
	System.out.println(s3);
	System.out.println(s4);
	System.out.println("=================================");
	// 字符串转数字
	// 注意：Integer、Double等是Java中的包装类型，这个后面会讲到
	int data1 = Integer.parseInt("1234");
	double data2 = Double.parseDouble("12.34");
	System.out.println(data1);
	System.out.println(data2);
}

4.2 大小写转换

public static void main(String[] args) {
	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());
}

4.3 字符串转数组

public static void main(String[] args) {
	String s = "hello";
	// 字符串转数组
	char[] ch = s.toCharArray();
	for (int i = 0; i < ch.length; i++) {
	System.out.print(ch[i]);
	}
	System.out.println();
	// 数组转字符串
	String s2 = new String(ch);
	System.out.println(s2);
}

4.4 格式化

public static void main(String[] args) {
	String s = String.format("%d-%d-%d", 2019, 9,14);
	System.out.println(s);
}

5. 字符串替换

使用一个指定的新的字符串替换掉已有的字符串数据，可用的方法如下：

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)替换第一个内容

代码示例: 字符串的替换处理

String str = "helloworld" ;
System.out.println(str.replaceAll("l", "_"));
System.out.println(str.replaceFirst("l", "_"));

注意事项: 由于字符串是不可变对象, 替换不修改当前字符串, 而是产生一个新的字符串.

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为若干个子字符串。
可用方法如下:

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

代码示例: 实现字符串的拆分处理

String str = "hello world hello bit" ;
String[] result = str.split(" ") ; // 按照空格拆分
for(String s: result) {
System.out.println(s);
}

代码示例: 字符串的部分拆分

String str = "hello world hello bit" ;
String[] result = str.split(" ",2) ;//‘2’代表将数组拆成两个
for(String s: result) {
System.out.println(s);
}
//运行结果
hello
world hello bit

拆分是特别常用的操作. 一定要重点掌握. 另外有些特殊字符作为分割符可能无法正确切分, 需要加上转义

代码示例: 拆分IP地址

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

注意事项:

  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

代码示例: 多次拆分

 public static void main(String[] args) {
        String s="name=age&12";
        String[] ret=s.split("=|&");
        for (int i = 0; i < ret.length; i++) {
            System.out.println(ret[i]);
        }
    }
    //运行结果
    name
	age
	12

7. 字符串截取

从一个完整的字符串之中截取出部分内容。可用方法如下：

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

代码示例: 观察字符串截取

String str = "helloworld" ;
System.out.println(str.substring(5));
System.out.println(str.substring(0, 5));

注意事项:

  1. 索引从0开始
  2. 注意前闭后开区间的写法, substring(0, 5) 表示包含 0 号下标的字符, 不包含 5 号下标

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

代码示例: 观察trim()方法的使用

String str = " hello world " ;
System.out.println("["+str+"]");
System.out.println("["+str.trim()+"]");

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).

代码示例: 大小写转换

String str = " hello%$$%@#$%world 哈哈哈 " ;
System.out.println(str.toUpperCase());
System.out.println(str.toLowerCase());

这两个函数只转换字母

9. 字符串的不可变性

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
以下来自JDK1.8中String类的部分实现：
在这里插入图片描述
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：
在这里插入图片描述
【纠正】网上有些人说：字符串不可变是因为其内部保存字符的数组被final修饰了，因此不能改变。
这种说法是错误的，不是因为String类自身，或者其内部value被final修饰而不能被修改。
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。

public static void main(String[] args) {
final int array[] = {1,2,3,4,5};
array[0] = 100;
System.out.println(Arrays.toString(array));
// array = new int[]{4,5,6}; // 编译报错：Error:(19, 9) java: 无法为最终变量array分配值
}

行文至此，如有不同见解或者疑惑，欢迎在评论区留言！

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