Java String类

简介: Java String类

一、String 类的基本概念

String类代表字符串,是 Java 中最常用的数据类型之一。在 Java 中,字符串被视为对象,而不是基本数据类型。每个字符串都是由一系列字符组成的,这些字符可以是字母、数字、符号等。

(一)不可变性

字符串的不可变性是String类的一个重要特性。这意味着一旦创建了一个字符串对象,就不能修改它的值。例如,当我们执行以下代码时:

String str = "Hello";
str = str + " World";

实际上,这里并不是直接在原字符串上进行修改,而是创建了一个新的字符串对象 "Hello World",然后将变量 str 指向这个新对象。这种不可变性在很多情况下是非常有用的,它可以确保字符串在多线程环境下的安全性,并且可以提高字符串的缓存效率。

(二)内存分配

Java 中的字符串可以通过两种方式创建:一种是使用字符串常量,另一种是使用new关键字创建字符串对象。当使用字符串常量创建字符串时,Java 会首先在字符串常量池中查找是否已经存在相同内容的字符串。如果存在,则直接返回该字符串的引用;如果不存在,则在常量池中创建一个新的字符串对象,并返回其引用。当使用new关键字创建字符串对象时,Java 会在堆内存中创建一个新的字符串对象,并返回其引用。

例如:

String s1 = "Hello";
String s2 = "Hello";
String s3 = new String("Hello");

       在上面的代码中,s1s2指向的是同一个字符串对象,因为它们都是通过字符串常量创建的。而s3指向的是一个新的字符串对象,因为它是通过new关键字创建的。

二、String 类的常用方法

String类提供了丰富的方法来操作字符串,下面介绍一些常用的方法。

       

(一)获取字符串长度

length()方法用于返回字符串的长度。

String s = "Hello World";
int length = s.length(); // 返回 11

(二)获取指定索引处的字符

charAt(int index)方法用于返回指定索引处的字符。

String s = "Hello";
char c = s.charAt(1); // 返回 'e'

(三)截取子字符串

substring(int beginIndex, int endIndex)方法用于返回一个新的字符串,它是此字符串的一个子字符串。

String s = "Hello World";
String sub = s.substring(6, 11); // 返回 "World"

(四)比较字符串内容

equals(Object anObject)方法用于比较两个字符串的内容是否相等。

String s1 = "Hello";
String s2 = "Hello";
boolean isEqual = s1.equals(s2); // 返回 true

需要注意的是,==运算符比较的是两个字符串对象的引用是否相等,而equals方法比较的是两个字符串的内容是否相等。

(五)判断是否包含子序列

contains(CharSequence s)方法用于判断此字符串是否包含指定的子序列。

String s = "Hello World";
boolean contains = s.contains("World"); // 返回 true

三、String 的不可变性带来的好处

(一)线程安全

由于字符串不可变,多个线程可以安全地共享同一个字符串对象,而不用担心数据被意外修改。这在多线程编程中非常重要,可以避免线程之间的竞争条件和数据不一致问题。

例如,在一个多线程环境下,如果多个线程同时访问一个可变的字符串对象,那么就需要使用同步机制来确保数据的一致性。而对于不可变的字符串对象,由于它们的值不能被修改,所以多个线程可以安全地共享同一个字符串对象,而不需要使用同步机制。

(二)缓存优化

Java 会对一些常用的字符串进行缓存,例如字符串常量池。当创建相同内容的字符串时,可能会直接返回已经存在的字符串对象,从而节省内存。

例如,当我们执行以下代码时:

String s1 = "Hello";
String s2 = "Hello";

在这种情况下,s1s2指向的是同一个字符串对象,因为 Java 会在字符串常量池中查找是否已经存在相同内容的字符串。如果存在,则直接返回该字符串的引用;如果不存在,则在常量池中创建一个新的字符串对象,并返回其引用。

四、String 与其他类型的转换

(一)String 转基本数据类型

可以使用包装类的静态方法,如Integer.parseInt(String s)将字符串转换为整数,Double.parseDouble(String s)将字符串转换为双精度浮点数等

String s = "123";
int num = Integer.parseInt(s);

(二)基本数据类型转 String

可以使用String.valueOf()方法将基本数据类型转换为字符串。

int num = 123;
String s = String.valueOf(num);

此外,还可以使用字符串连接符+将基本数据类型与字符串连接起来,自动进行类型转换。

int num = 123;
String s = "The number is " + num;

五、总结

String类是 Java 中非常重要的一个类,它的不可变性为我们带来了很多好处,同时它提供的丰富方法也让我们在处理文本数据时更加方便高效。理解和熟练掌握String类的使用,对于我们编写高质量的 Java 程序至关重要。在实际编程中,我们应该根据具体的需求合理地使用String类的方法,并且注意字符串的不可变性和内存分配问题,以提高程序的性能和可维护性。

完!


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