初识String类

简介: 初识String类

一、常用方法

1.1 字符串构造【】

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
// 使用常量串构造
            String s1 = "hello kaikai";
            System.out.println(s1);
// 直接newString对象
            String s2 = new String("hello kaikai");
            System.out.println(s1);
// 使用字符数组进行构造
            char[] array = {'h','e','l','l','o','k','a','i','k','a','i'};
            String s3 = new String(array);
            System.out.println(s1);
        }
}

【注意】

1. String 是引用类型,内部并不储存字符串本身,在String类的实现源码中,String类实例变量如下:

// s1和s2引用的是不同对象 s1和s4引用的是同一对象
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("world");
        String s3 = null;
        String s4=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
        System.out.println(s3.isEmpty()); //s3此时不指向任何对象,无法调用String类中的方法。
    }

2. 在Java中 " " 引起来的也是String类型的对象。

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

1.2 String对象的比较

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.boolean 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

public boolean equals(Object anObject) {
// 1. 先检测this 和 anObject 是否为同一个对象比较,如果是返回true
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
// 2. 检测anObject是否为String类型的对象,如果是继续比较,否则返回false
        if (anObject instanceof String) {
// 将anObject向下转型为String类型对象
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
// 3. this和anObject两个字符串的长度是否相同,是继续比较,否则返回false
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
// 4. 按照字典序,从前往后逐个字符进行比较
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                return false;
                i++;
            }
        return true;
    }
        }
        return false;
    
}
 
 
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
    }

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 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];
//两个字符不相等,返回字符的差值
            if (c1 != c2) {
                return c1 - c2;
            }
            k++;
        }
//两个数组中的钱lim个字符相等,返回数组元素个数的差值
        return len1 - len2;
    }
 
    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
    }

4. int compareTolgnoreCase(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
    }

1.3 字符串查找

字符串查找是字符串中非常常见的操作,String类提供的常用查找方法:

    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
    }

1.4 转化

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("akai", 20));
    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
    int data1 = Integer.parseInt("1234");
    double data2 = Double.parseDouble("12.34");
    System.out.println(data1);
    System.out.println(data2);
}
 
//打印:
1234
12.34
true
Student@1b6d3586
=================================
1234
12.34

当valueOf当中是实例化对象时:

2.大小写转化

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());
}

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.格式化

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

1.5 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:

代码示例:字符串的替换处理

        String s1="Hello kaikai";
        String s2=s1.replace('l','a');
        String s3=s1.replace("llo","a");//和replaceAll等价
        System.out.println(s2);
        System.out.println(s3);

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

1.6 字符串拆分

将一个完整的字符串按照指定的分隔符划分成为若干个子字符串。

代码示例:实现字符串的拆分处理

      String str="hello kai kai darling";
//        按空格划分
        String[] arr=str.split(" ");
        for (String s:arr) {
            System.out.println(s);
        }

代码示例:字符串的部分拆分

        String str="hello kai kai darling";
        String []brr=str.split(" ",3);//3带表拆封为3部分
        for (String s:brr) {
            System.out.println(s);
        }

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

    public static void main(String[] args) {
        String str="hello.kai.kai.darling";
        String[]arr=str.split("\\.");//'.'需要用\转义,\也需要另一个\来转义
        for (String s:arr) {
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("========");
        String ptr="hello\\world\\sayouo";
        String []brr=ptr.split("\\\\");
        for (String s:brr) {
            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 str="hello world&kai.kai";
        String[]arr=str.split(" |&");
        for (String s:arr) {
            System.out.println(s);
        }
    }
//或者使用循环进行多次拆分
    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]);
    }

1.7 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:

代码示例:字符串截取

    public static void main(String[] args) {
        String str="helloworld&kai.kai";
        System.out.println(str.substring(5));
        System.out.println(str.substring(2,6));
    }

注意事项

1.索引从0开始

2.注意前闭后开区间的写法,substring(2,6)表示包含0号下标的字符,不包含5号下标

1.8 其他操作方法

String trim()    去掉字符串中的左右空格,保留中间的空格。

    public static void main(String[] args) {
     String str="   hello   world   ";
        System.out.println(str.trim());
    }

二、字符串的不可变性

2.1字符串的不可变指向

String是一种不可变对象,字符串中的内容是不可改变的。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 final 修饰,表明value自身的值不能改变,即不能引用其他字符数组,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

实例:replace方法

    public String replace(char oldChar, char newChar) {
        if (oldChar != newChar) {
            int len = value.length;
            int i = -1;
            char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
 
            while (++i < len) {
                if (val[i] == oldChar) {
                    break;
                }
            }
            if (i < len) {
            //在新得空间上进行修改
                char buf[] = new char[len];
                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    buf[j] = val[j];
                }
                while (i < len) {
                    char c = val[i];
                    buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
                    i++;
                }
                return new String(buf, true);
            }
        }
        return this;
    }

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,因此不能改变。


【纠正】:上述说法是错误的,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。

为什么 String 要设计成不可变的?(不可变对象的好处是什么?)


1. 方便实现字符串对象池. 如果 String 可变, 那么对象池就需要考虑写时拷贝的问题了.


2. 不可变对象是线程安全的.


3. 不可变对象更方便缓存 hash code, 作为 key 时可以更高效的保存到 HashMap 中.

那么如何修改value中存的值?

    private static void modifyString(String s) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        // 修改String的值
        Field field = String.class.getDeclaredField("value");
        field.setAccessible(true);
        char[] value = (char[]) field.get(s);
        value[1] = 'o';
        value[4] = 'o';
    }
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        final int array[] = {1,2,3,4,5};
        array[0] = 100;
        String str=Arrays.toString(array);
        System.out.println(str);
        Test.modifyString(str);
        System.out.println(str);
    }
}

2.2 字符串修改

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。

    public static void main(String[] args){
//使用+ 时会实例多个对象,耗时长,不建议使用
        long start=System.currentTimeMillis();
        String s="";
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            s+=i;
        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
 
        start=System.currentTimeMillis();
        StringBuffer sbf=new StringBuffer("");
        for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
            sbf.append(i);
        }
        end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
 
        start=System.currentTimeMillis();
        StringBuilder sbd=new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
            sbd.append(i);
        }
        end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
    }

以上代码可以看出在对String类进行修改时,效率是非常慢的,因此:尽量避免对String的直接需要,如果要修改建议尽量使用StringBuffer或者StringBuilder

3.StringBuffer和StringBuilder

由于String的不可更改特性,为了方便字符串的修改,Java中又提供StringBuilder和StringBuffer类。这两个类大 部分功能是相同的,这里介绍 StringBuilder常用的一些方法

    public static void main(String[] args){
        StringBuffer s1=new StringBuffer("hello");
        String s2;
        s1.append(" ");//hello
        s1.append("akai ");//hello akai
        s1.append("!!!");//hello akai !!!
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.charAt(4));//获取下标为4的字符
        System.out.println(s1.length());//获取字符串的长度
        System.out.println(s1.capacity());//获取字符串的容量
        s1.setCharAt(0, 'H');//将字符串下标为0的字符改为H
        System.out.println(s1);
        s1.insert(1,"www");//将“www"添加到1-1到1中间
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.indexOf("w"));//获取第一个"w"的位置
        System.out.println(s1.lastIndexOf("w"));//获取最后一个"w"的位置
        s1.deleteCharAt(1);
        System.out.println(s1);
        s1.delete(1,3);//删除下标1到3-1间的元素
        System.out.println(s1);
        s1.replace(0,5,"Bye");//将下标0到5-1之间的元素替换为Bye
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.substring(3));//打印下标3-1之后的自符串
        System.out.println(s1.substring(0,6));//打印0到6-1之间的字符串
        System.out.println(s1.reverse());//逆序字符串
        s2=s1.toString();//将StringBuffer类型转换为String类型
        System.out.println(s2.toLowerCase());//StringBuffer类型中没有toLowerCase()方法,此时s2是String类型
    }

从上述例子可以看出:String和StringBuilder最大的区别在于String的内容无法修改,而StringBuilder的内容可以修改。频繁修改字符串的情况考虑使用StringBuilder。


注意:String和StringBuilder类不能直接转换。如果要想互相转换,可以采用如下原则:

1.String变为StringBuilder: 利用StringBuilder的构造方法或append()方法

  String str="string";
        StringBuilder s3=new StringBuilder(str);
        s3.append(" ");

2.StringBuilder变为String: 调用toString()方法。

三、面试题

1. String、StringBffer、StringBuilder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,多用于多线程;而StringBuilder未采用同步处理,属于线程不安全操作。


2.String str = new String("a") + new String("b"); // 会创建多少个对象

常量池中创建了字符串"a"和"b";//两个对象


new String()实例化两个对象;//两个对象


str+中涉及到String转StringBuilder;//一个对象


最后StringBuilder转String调用tostring方法;//一个对象


总结:5个String对象,1个StringBuilder对象

四、 String类oj

1.第一个只出现一次的字符

class Solution {
    public int firstUniqChar(String s) {
        int []arr=new int[26];
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            arr[s.charAt(i)-'a']++;
        }
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            if(arr[s.charAt(i)-'a']==1)
            return i;
        }
        return -1;
    }
}

2.最后一个单词的长度

import java.util.Scanner;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        while (in.hasNext()) {
            String str=in.nextLine();
            int flag=str.lastIndexOf(" ");
            String str2=str.substring(flag+1);
            System.out.println(str2.length());
 
        }
    }
}
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这篇文章回顾了Java中String类的相关知识点,包括`==`操作符和`equals()`方法的区别、String类对象的不可变性及其好处、String常量池的概念,以及String对象的加法操作。文章通过代码示例详细解释了这些概念,并探讨了使用String常量池时的一些行为。
String类-知识回顾①
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1月前
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数据可视化 Java
让星星月亮告诉你,通过反射创建类的实例对象,并通过Unsafe theUnsafe来修改实例对象的私有的String类型的成员属性的值
本文介绍了如何使用 Unsafe 类通过反射机制修改对象的私有属性值。主要包括: 1. 获取 Unsafe 的 theUnsafe 属性:通过反射获取 Unsafe类的私有静态属性theUnsafe,并放开其访问权限,以便后续操作 2. 利用反射创建 User 类的实例对象:通过反射创建User类的实例对象,并定义预期值 3. 利用反射获取实例对象的name属性并修改:通过反射获取 User类实例对象的私有属性name,使用 Unsafe`的compareAndSwapObject方法直接在内存地址上修改属性值 核心代码展示了详细的步骤和逻辑,确保了对私有属性的修改不受 JVM 访问权限的限制
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1月前
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存储 安全 Java
【一步一步了解Java系列】:认识String类
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