java 中操作字符串都有哪些类,它们之间有什么区别

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简介: Java中操作字符串的类主要有String、StringBuilder和StringBuffer。String是不可变的,每次操作都会生成新对象;StringBuilder和StringBuffer都是可变的,但StringBuilder是非线程安全的,而StringBuffer是线程安全的,因此性能略低。
  1. String
    • 不可变性String类是不可变的,这意味着一旦创建了一个String对象,就不能修改它的值。任何对String对象的操作,如拼接、替换等,实际上都会创建一个新的String对象。例如:
      String str1 = "Hello";
      String str2 = str1 + " World";
      
    • 这里str1仍然指向原来的String对象,而str2指向一个新创建的包含"Hello World"String对象。
    • 存储方式String对象存储在Java的堆内存中,并且由于其不可变性,在某些情况下可以被共享和缓存。例如,字符串常量池就是一种缓存机制,对于相同的字符串字面量,Java会尽量复用已有的String对象,以节省内存。
    • 常用方法
      • 获取字符串信息length()方法用于获取字符串的长度,charAt(int index)用于获取指定位置的字符。例如:
        String str3 = "Java";
        System.out.println(str3.length()); // 输出4
        System.out.println(str3.charAt(2)); // 输出v
        
      • 字符串比较equals()方法用于比较两个字符串的内容是否相等,compareTo()方法用于按照字典序比较两个字符串。例如:
        String str4 = "Java";
        String str5 = "java";
        System.out.println(str4.equals(str5)); // 输出false
        System.out.println(str4.compareTo(str5)); // 输出32(因为J的ASCII码比j小32)
        
      • 子字符串操作substring(int beginIndex)substring(int beginIndex, int endIndex)用于获取子字符串。例如:
        String str6 = "Hello, World";
        System.out.println(str6.substring(7)); // 输出World
        System.out.println(str6.substring(0, 5)); // 输出Hello
        
  2. StringBuilder类和StringBuffer
    • 可变性:与String不同,StringBuilderStringBuffer是可变的字符序列。这意味着可以直接在原对象上进行修改操作,而不需要创建新的对象,这样在进行大量的字符串拼接等操作时效率更高。例如:
      StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
      sb.append(" World");
      System.out.println(sb.toString()); // 输出Hello World
      
    • 线程安全性StringBuffer是线程安全的,它的方法是同步的,适用于多线程环境。而StringBuilder是非线程安全的,在单线程环境下,由于不需要进行同步操作,它的性能比StringBuffer稍高。例如,在多线程环境下修改字符串:
      class ThreadSafeStringBuffer implements Runnable {
             
      private StringBuffer buffer;
      public ThreadSafeStringBuffer(StringBuffer buffer) {
             
         this.buffer = buffer;
      }
      @Override
      public void run() {
             
         buffer.append(" from thread");
      }
      }
      StringBuffer buffer = new StringBuffer("Hello");
      Thread thread1 = new Thread(new ThreadSafeStringBuffer(buffer));
      Thread thread2 = new Thread(new ThreadSafeStringBuffer(buffer));
      thread1.start();
      thread2.start();
      try {
             
      thread1.join();
      thread2.join();
      } catch (InterruptedException e) {
             
      e.printStackTrace();
      }
      System.out.println(buffer.toString()); // 输出Hello from thread from thread
      
    • 如果使用StringBuilder在多线程环境下进行同样的操作,可能会导致数据不一致的情况。
    • 常用方法append()方法用于在字符串末尾添加字符、字符串或其他数据类型的字符串表示。insert(int offset, String str)用于在指定位置插入字符串。delete(int start, int end)用于删除指定区间的字符。例如:
      StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abcde");
      sb2.insert(2, "XYZ");
      System.out.println(sb2.toString()); // 输出abXYZcde
      sb2.delete(2, 5);
      System.out.println(sb2.toString()); // 输出abcde
      

String用于存储不可变的字符串,适用于字符串内容不需要频繁修改的情况;StringBuilder适用于单线程下对字符串进行频繁修改的高效操作;StringBuffer适用于多线程环境下对字符串进行修改的操作。它们在功能上有相似之处,但在可变性、线程安全性和性能方面有所不同。

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