java String类 万字详解(通俗易懂)

简介: java API专题——常用类 String 类。

目录

一、前言

二、介绍和溯源

三、String类常用构造器

       1.String()

       2.String(byte[] bytes)

       3.String(char[] value)

       4.String(char[] value, int offset, int count)

       5.String(String original)

       Δ演示 :

四、不同方式创建String类对象的区别

       1.直接赋值的方式

       2.常规new的方式

       3.内容延申

五、String类常用成员方法

       0.前言 :

       1.判断功能的方法 :

           ①boolean equals(Object anObject)

           ②boolean equalsIngoreCase(String anotherString)

           ③boolean startWith(String prefix)

           ④boolean isEmpty()

           演示 :

       2.获取功能的方法 :

           ①int length()

           ②char charAt(int index)

           ③int indexOf(String str)

           ④int indexOf(String str, int t)

           ⑤int lastIndexOf(String str)

           ⑥int compareTo(String anotherString)

           ⑦String substring(int beginIndex)

           ⑧String substring(int beginIndex, int endIndex)

           演示 :

       3.转换功能的方法 :

           ①byte[] getByte()

           ②char[] toCharArray()

           ③static String valueOf(...)

           ④String replace(String old, String new)

           ⑤String[] split(String regex)

           ⑥String trim()

           ⑦String concat(String str)

           ⑧String toUpperCase()

           ⑨String toLowerCase()

           ⑩static String format(String format, Object... args)

           演示 :

六、String类总结


一、前言

       本节内容是我们《API-常用类》专题的第二小节了。本节内容主要讲String类, 内容包括但不限于 String介绍和溯源String类的类图 String类的构造器不同方式创建String类对象的区别,以及 String类常用方法的演示。up希望通过这篇博文的知识分享,能够帮助大家快速上手并理解java String类。 注意 : 代码中的注释也很重要; 不要眼高手低,自己敲一遍才能知道怎么用。 点击侧边栏目录或者文章开头的目录可以跳转。良工不示人以朴,所有文章都会适时改进。大家如果有什么问题,都可以在评论区一块儿交流,或者私信up。 感谢阅读!

二、介绍和溯源

       字符串是一组用双引号括起来的字符序列,eg : "CSDN","Cyan","RA9"等等。每一个字符串对象都是常量。字符串中的字符使用unicode编码,一个字符(不区分中英文)均占两个字节。java中用String类描述字符串,如下图所示 :

image.png      

可以看到,String类用final关键字修饰,因此String类是不可被其他类继承的;并且,通过String类中的属性value及其源码描述,我们可以得知String类的底层实际其实是字节数组byte[](up使用的是JDK-17,属于高版本。低版本比如JDK8,String类底层是字符数组char[])。也就是说,new出的String对象在堆空间中,该对象的空间里有value属性,用于存放字符串的内容(实际是指向常量池的地址)。同时,该value数组也使用了final关键字修饰,我们在面向对象专题详解过final关键字,当final关键字修饰引用类型时,不可更改其引用的指向,即不能更改其保存的地址值

       接下来我们再来看看String类的“家庭关系图”。首先,String类属于java.base模块,java.lang包下,并且实现了Serializable,Comparable等接口。如下图所示 :

image.png

       我们再来看看String类的类图,如下 :

image.png        可以看到,String类除了继承自Object类之外,还实现了许多接口。这么多接口中,大家只需要记住关键的两个接口——Serializable接口,实现该接口使得String类型可串行化,串行化后,String类型可以进行网络传输。Comparable接口,实现该接口使得String类型可以进行“比较”的操作。


三、String类常用构造器

       String类的构造器非常多,如下图所示 :

image.png      

有些还是过时的。当然,我们就挑几个重点的,常见的构造器给大家演示一下即可。

       1.String()

              该构造器可以初始化一个String对象,使其指向一个空字符序列

       2.String(byte[] bytes)

              该构造器可以初始化一个String对象,并将指定字节数组中的数据转化成字符串

       3.String(char[] value)

              该构造器可以初始化一个String对象,并将指定字符数组中的数据转化成字符串

       4.String(char[] value, int offset, int count)

              该构造器可以初始化一个String对象,并将指定字符数组中的指定数据转化成字符串

       5.String(String original)

              该构造器可以初始化一个String对象,使该对象实际指向的字符串常量与传入的字符串形参相同,相当于是形参的一份拷贝

       Δ演示 :

               以String_Constructors为演示类,代码如下 :

packagecsdn.knowledge.api.string;
publicclassString_Constructors {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
//演示 : String类的常用构造器//1 —— String()Stringstr_0=newString();
System.out.println(str_0);
System.out.println("--------------------");
//2 —— String(byte[] bytes)byte[] bytes= {65, 66, 67, 68};   //65~68对应ASCII码表A~DStringstr_1=newString(bytes);
System.out.println(str_1);
System.out.println("--------------------");
//3 —— String(char[] value)char[] value= {'C', 'y', 'a', 'n', '_', 'R', 'A', '9'};
Stringstr_2=newString(value);
System.out.println(str_2);
System.out.println("--------------------");
//4 —— String(char[] value, int offset, int count)Stringstr_3=newString(value, 0, 4);
System.out.println(str_3);
System.out.println("--------------------");
//5 —— String(String original)Stringstr_4=newString("CSDN yyds!");
System.out.println(str_4);
    }
}

image.gif

              运行结果 :

image.png


四、不同方式创建String类对象的区别

       1.直接赋值的方式

               String类在实际开发中的使用场景非常多,java在底层提供了针对String类的优化,即可以不通过构造器来创建String对象。而是直接赋值一个字符串。

               eg : String str_0 = "Cyan"; 使用这种方式来创建String对象,jvm会先从常量池中查看是否有"Cyan"字符串的数据空间,若有,令引用变量直接指向该空间;若无,重写创建"Cyan"的数据空间并令其引用变量指向它。因此,str_0引用最终直接指向的是常量池中"Cyan"常量的空间地址

               内存图如下所示 :

image.png

       2.常规new的方式

               eg : String str_1 = new String("Cyan"); 使用这种方式来创建String对象,jvm会先在堆空间中给String对象开辟空间,这片空间中维护了value数组这一属性,该属性指向常量池的"Cyan"数据空间。若常量池中没有"Cyan",则重写创建"Cyan"数据空间,并让value引用指向该数据空间。最后,将该对象堆空间的地址值返回给str_1引用。因此,str_1引用最终直接指向的是堆中的空间地址

               内存图如下所示 :

image.png

       3.内容延申

               若使用字符串拼接的方式来创建字符串对象,如下 :

               eg : String str_0 = "Cyan" + "RA9"; 

               当我们以两个字符串拼接的形式来创建字符串对象时,jvm不会在常量池中分别创建"Cyan"字符串常量和"RA9"字符串常量,再把它们拼接起来。而是直接在底层优化,先把两个字符串拼接起来,之后直接去常量池中寻找有没有拼接起来的这个字符串常量,如果有,直接令该引用指向这个字符串常量的空间地址;如果没有则先创建该字符串常量,再让引用指向这里。当然,我们已经学过了Debug,此时我们就可以直接通过Debug来验证我们的结论,如下图所示 :

image.png


五、String类常用成员方法

       0.前言 :

               在IDEA类图中我们可以查看String类中的方法,如下GIF图所示 :

image.png

               😂可以看到,String类中的方法真是多得⑧彳亍!不过你放心,up从这些方法中挑选了一些我们经常用到的方法,并根据它们的功能将其分为了“判断功能”,“获取功能”,以及“转化功能”三部分。如此一来,大家就可以放心食用🌶!

       1.判断功能的方法 :

           ①boolean equals(Object anObject)

               该方法可以判断当前字符串与指定对象的内容是否相同,实际在底层比较的就是字符串的内容,会区分大小写

           ②boolean equalsIngoreCase(String anotherString)

               该方法可以判断当前字符串与给定字符串的内容是否相同,不区分大小写

           ③boolean startWith(String prefix)

               该方法可以判断当前字符串是否以给定字符串开头

           ④boolean isEmpty()

               该方法可以判断当前字符串是否为空

           演示 :

               以String_methods类为演示类,代码如下 :

packagecsdn.knowledge.api.string;
publicclassString_methods {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
//演示 : String常用方法之判断功能的方法//1 —— boolean equals(Object anObject)Stringstr_0="cyan";
System.out.println("\"Cyan\"字符串与str_0字符串的内容相等吗?"+"Cyan".equals(str_0));
System.out.println("================");
//2 —— boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)System.out.println("\"Cyan\"字符串与str_0字符串的内容相等吗?"+"Cyan".equalsIgnoreCase(str_0));
System.out.println("================");
//3 —— boolean startWith(String prefix)System.out.println("str_0字符串是否以\"cy\"开头?"+str_0.startsWith("cy"));
System.out.println("str_0字符串是否以\"Cy\"开头?"+str_0.startsWith("Cy"));
System.out.println("================");
//4 —— boolean isEmpty()System.out.println("str_0字符串是否为空?"+str_0.isEmpty());
    }
}

image.gif

               运行结果 :

image.png

       2.获取功能的方法 :

           ①int length()

               获取当前字符串的长度。

           ②char charAt(int index)

               获取指定位置索引的字符(指字符串的指定索引)。

           ③int indexOf(String str)

               获取指定字符(串) 第一次出现的索引,默认从第0位开始。若返回-1,则表示没有该字符(串)。

           ④int indexOf(String str, int t)

               功能与上一次方法相同,但默认从字符串索引第 t 位开始找

           ⑤int lastIndexOf(String str)

               获取指定字符(串)最后一次出现的索引,若没有,返回-1

           ⑥int compareTo(String anotherString)

               返回两个字符串对象的比较结果——若相等,返回0;若不相等,从两个字符串的第一个字符开始比较,返回第一个不相等的字符的ASCII码差值。当较长字符串的前面部分恰巧是较短的字符串时,返回两个字符串的长度差。

           ⑦String substring(int beginIndex)

               获取指定索引位置(包含该位置) 之后的字符串。

           ⑧String substring(int beginIndex, int endIndex)

               获取从索引beginIndex开始,到索引endIndex之间的字符串(区间为前闭后开)。

           演示 :

               以String_methods_2类为演示类,代码如下 :

packagecsdn.knowledge.api.string;
publicclassString_methods_2 {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
//演示 : String常用方法之获取功能的方法//1 —— int length()Stringstr_0="We are the best.";
System.out.println("当前字符串str_0 : "+str_0);
intlength=str_0.length();
System.out.println("str_0字符串的长度为:"+length);
System.out.println("========================");
//2 —— char charAt(int index)charch_0=str_0.charAt(0);
charch_1=str_0.charAt(5);
System.out.println("str_0字符串中,索引为0的字符是:"+ch_0);
System.out.println("str_0字符串中,索引为5的字符是:"+ch_1);
System.out.println("========================");
//3 —— int indexOf(String str)inti_0=str_0.indexOf('e');
System.out.println("字符\'e\'在字符串str_0中首次出现时的索引为:"+i_0);
inti_2=str_0.indexOf("are");
System.out.println("字符串\"are\"在字符串str_0中首次出现时的索引为:"+i_2);
System.out.println("========================");
//4 —— int indexOf(String str, int t)inti_1=str_0.indexOf('e', 7);
System.out.println("从字符串str_0索引为7的地方开始找,字符\'e\'在字符串str_0中首次出现时的索引为:"+i_1);
System.out.println("========================");
//5 —— int lastIndexOf(String str)inti_3=str_0.lastIndexOf('t');
System.out.println("字符\'t\'在字符串str_0中最后一次出现时的索引为:"+i_3);
System.out.println("========================");
//6 —— int compareTo(String anotherString)//第一种情况 : 俩字符串相同inti_4=str_0.compareTo("We are the best.");
System.out.println("compareTo方法返回0说明俩字符串相等: "+i_4);
//第二种情况 : 俩字符串长度相同,内容不同inti_5=str_0.compareTo("You are so good.");  //W : 77, Y : 79.System.out.println("\'W\'和\'Y\'的ASCII码差值为:"+i_5);
//第三种情况 : 俩字符串长度不相同,但长的字符串的前一部分与短的字符串相同。inti_6=str_0.compareTo("We are the best.we are the king!");
inti_7="We are the best.we are the king!".compareTo(str_0);
System.out.println("str_0字符串与传入字符串的长度差值为:"+i_6);
System.out.println("传入字符串与str_0字符串的长度差值为:"+i_7);
System.out.println("========================");
//7 —— String substring(int beginIndex)Stringstr_1=str_0.substring(11); //"best."System.out.println("str_0字符串中,从索引11开始到结束的字符串为:"+str_1);
System.out.println("========================");
//8 —— String substring(int beginIndex, int endIndex)Stringstr_2=str_0.substring(7, 10);  //[7,10)——注意区间的格式。System.out.println("str_0字符串中,从索引7到10(不包括10)的字符串为:"+str_2);
    }
}

image.gif

               运行结果 :

image.png

image.png

       3.转换功能的方法 :

           ①byte[] getByte()

               将字符串转换成字节数组。(ASCII码)。

           ②char[] toCharArray()

               将字符串转换成字符数组。

           ③static String valueOf(...)

               将指定类型数据转换成字符串。

           ④String replace(String old, String new)

               将指定字符(串)替换为新的字符(串)原字符串不受影响

           ⑤String[] split(String regex)

               以传入的字符(串)为标准来切割原字符串,返回切割后的字符串数据,以String类型的数组作为接收。原字符串不受影响

           ⑥String trim()

               去掉字符串两端的空白字符。(eg : 对登录账号和密码的处理)。

           ⑦String concat(String str)

               将传入的字符串拼接到当前字符串的末尾。

           ⑧String toUpperCase()

               将当前字符串全部转换成大写后返回。

           ⑨String toLowerCase()

               将当前字符串全部转换成小写后返回。

           ⑩static String format(String format, Object... args)

               将指定参数以指定的输出控制格式来输出。形参“String format部分”即输出格式控制,是包含占位符的String类型。形参“Object... args”部分即要输出的参数。占位符由后面的参数按照顺序来一一替换。

               至于什么是占位符,比如 : "%s", "%d", "%f"这些,就是C语言中的printf语句用的那几个,这里不再赘述。

           演示 :

               以String_methods_3类为演示类,代码如下 :

packagecsdn.knowledge.api.string;
publicclassString_methods_3 {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
//演示 : String常用方法之转换功能的方法//1 —— byte[] getByte()Stringstr_0="ABCD";  //A~D对应ASCII码值 = 65~68byte[] bytes=str_0.getBytes();
for (inti=0; i<bytes.length; i++) {
System.out.println("字节数组的第"+ (i+1) +"个元素 = "+bytes[i]);
            }
System.out.println("-----------------------");
//2 —— char[] toCharArray()char[] chars=str_0.toCharArray();
for (inti=0; i<chars.length; i++) {
System.out.println("字符数组的第"+ (i+1) +"个元素 = "+chars[i]);
            }
System.out.println("-----------------------");
//3 —— static String valueOf(...)Stringstr_1=String.valueOf(1111);
Stringstr_2=String.valueOf('h');
Stringstr_3=String.valueOf(123.6666);
System.out.println("int类型转String类型:"+str_1);
System.out.println("char类型转String类型:"+str_2);
System.out.println("double类型转String类型:"+str_3);
System.out.println("-----------------------");
//4 —— String replace(String old, String new)Stringstr_4="You_are_so_beautiful!";
Stringstr_5=str_4.replace('_', ' ');    //以' '替换掉'_'System.out.println("原字符串:"+str_4);
System.out.println("新字符串:"+str_5);
System.out.println("-----------------------");
//5 —— String[] split(String regex)Stringstr_6="What hahaa hahacoincidence haha!";
String[] strings=str_6.split("haha");     //以"haha"来切割字符串。for (Stringstring : strings) {
System.out.print(string);
            }
System.out.println("\n-----------------------");
//6 —— String trim()Stringstr_7="      hey,man!    ";
Stringstr_8=str_7.trim();
System.out.println("去掉两端空白字符前的字符串:"+str_7);
System.out.println("去掉两端空白字符后的字符串:"+str_8);
System.out.println("-----------------------");
//7 —— String concat(String str)Stringstr_9="I ";
Stringstr_10=str_9.concat("love ").concat("programming!");
System.out.println("拼接后的字符串str_10 = "+str_10);
System.out.println("-----------------------");
//8 —— String toUpperCase()Stringstr_11="i love you!";
System.out.println("大写之前的字符串:"+str_11);
System.out.println("大写之后的字符串:"+str_11.toUpperCase());
System.out.println("-----------------------");
//9 —— String toLowerCase()System.out.println("小写之前的字符串:"+str_11.toUpperCase());
System.out.println("小写之后的字符串:"+str_11.toUpperCase().toLowerCase());
System.out.println("-----------------------");
//10 —— static String format(String format, Object... args)Stringname="Cyan";
intage=21;
Stringhobby="programming!";
Stringsss=String.format("My name is %s, and I'm %d years old, my hobby is %s", name, age, hobby);
System.out.println(sss);
    }
}

image.gif

               运行结果 :

image.png

image.png


六、String类总结

       🆗,以上就是关于String类的全部内容了。希望这篇博文的内容分享,可以帮助大家对String类有进一步的认识。同时,关于String类的常用方法,up都做了较为详细的演示和批注,大家可以多回来看看😆。API专题的下一小节,我们来讲讲常用类StringBuilder和StringBuffer类,不见不散。感谢阅读!

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