JAVA语法String字符串与StringBuilder使用详解

一、String类

1、String简介

java.lang.String类代表字符串。
    API当中说：Java 程序中的所有字符串字面值（如 "abc" ）都作为此类的实例实现。
    其实就是说：程序当中所有的双引号字符串，都是String类的对象。（就算没有new，也照样是。）

字符串的特点：
    1. 字符串的内容永不可变。【重点】
    2. 正是因为字符串不可改变，所以字符串是可以共享使用的。
    3. 字符串效果上相当于是char[]字符数组，但是底层原理是byte[]字节数组。

创建字符串的常见3+1种方式。
三种构造方法：
    public String()：创建一个空白字符串，不含有任何内容。
    public String(char[] array)：根据字符数组的内容，来创建对应的字符串。
    public String(byte[] array)：根据字节数组的内容，来创建对应的字符串。
一种直接创建：
    String str = "Hello"; // 右边直接用双引号

注意：直接写上双引号，就是字符串对象。 

/*
    创建字符串的常见3+1种方式。
    三种构造方法：
        public String()：创建一个空白字符串，不含有任何内容。
        public String(char[] array)：根据字符数组的内容，来创建对应的字符串。
        public String(byte[] array)：根据字节数组的内容，来创建对应的字符串。
    一种直接创建：
        String str = "Hello"; // 右边直接用双引号

    注意：直接写上双引号，就是字符串对象。
 */ public class Demo01String { public static void main(String[] args) { // 使用空参构造 String str1 = new String(); // 小括号留空，说明字符串什么内容都没有。 System.out.println("第1个字符串：" + str1); // 根据字符数组创建字符串 char[] charArray = { 'A', 'B', 'C' }; String str2 = new String(charArray); System.out.println("第2个字符串：" + str2); // 根据字节数组创建字符串 byte[] byteArray = { 97, 98, 99 }; String str3 = new String(byteArray); System.out.println("第3个字符串：" + str3); // 直接创建 String str4 = "Hello"; String str5 = new String("asas"); System.out.println("第4个字符串：" + str4); } } 

2、字符串常量池

什么是字符串常量池？

字符串常量池位于堆内存中，专门用来存储字符串常量，可以提高内存的使用率，避免开辟多块空间存储相同的字符串，在创建字符串时 JVM 会首先检查字符串常量池，如果该字符串已经存在池中，则返回它的引用，如果不存在，则实例化一个字符串放到池中，并返回其引用。

 程序当中直接写上的双引号字符串，就在字符串常量池中。
    对于基本类型来说，==是进行数值的比较。
    对于引用类型来说，==是进行【地址值】的比较。 

/*
字符串常量池：
    程序当中直接写上的双引号字符串，就在字符串常量池中。
    对于基本类型来说，==是进行数值的比较。
    对于引用类型来说，==是进行【地址值】的比较。
 */ public class Demo02StringPool { public static void main(String[] args) { String str1 = "abc"; String str2 = "abc"; char[] charArray = {'a', 'b', 'c'}; String str3 = new String(charArray); System.out.println(str1 == str2); // true System.out.println(str1 == str3); // false System.out.println(str2 == str3); // false } } 

二、字符串常用方法

1、str.equals（）

==是进行对象的地址值比较，如果确实需要字符串的内容比较，可以使用两个方法：

(1)public boolean equals(Object obj)：
    参数可以是任何对象，只有参数是一个字符串并且内容相同的才会给true；否则返回false。
注意事项：
    1. 任何对象都能用Object进行接收。
    2. equals方法具有对称性，也就是a.equals(b)和b.equals(a)效果一样。
    3. 如果比较双方一个常量一个变量，推荐把常量字符串写在前面。
推荐："abc".equals(str)
不推荐：str.equals("abc")

(2)public boolean equalsIgnoreCase(String str)：忽略大小写，进行内容比较。 

2、get相关的方法

String当中与获取相关的常用方法有：

public int length()：
    获取字符串当中含有的字符个数，拿到字符串长度。
public String concat(String str)：
    将当前字符串和参数字符串拼接成为返回值新的字符串。
public char charAt(int index)：
    获取指定索引位置的单个字符。（索引从0开始。）
public int indexOf(String str)：
    查找参数字符串在本字符串当中首次出现的索引位置，如果没有返回-1值。 

3、截取相关的方法

字符串的截取方法：

public String substring(int index)：
    截取从参数位置一直到字符串末尾，返回新字符串。
public String substring(int begin, int end)：
    截取从begin开始，一直到end结束，中间的字符串。
备注：[begin,end)，包含左边，不包含右边。 

4、转换相关的方法

String当中与转换相关的常用方法有：

public char[] toCharArray()：
        将当前字符串拆分成为字符数组作为返回值。
public byte[] getBytes()：
        获得当前字符串底层的字节数组。
public String replace(CharSequence oldString, CharSequence newString)：
        将所有出现的老字符串替换成为新的字符串，返回替换之后的结果新字符串。
备注：CharSequence意思就是说可以接受字符串类型。 

5、分隔相关的方法

分割字符串的方法：

public String[] split(String regex)：
    按照参数的规则，将字符串切分成为若*分。
注意事项：
split方法的参数其实是一个“正则表达式”，今后学习。
今天要注意：如果按照英文句点“.”进行切分，必须写"\\."（两个反斜杠） 

三、StringBuilder

1、StringBuilder原理图

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2、StringBuilder构造方法

java.lang.StringBuilder类:字符串缓冲区,可以提高字符串的效率。

构造方法:
    StringBuilder() 
        构造一个不带任何字符的字符串生成器，其初始容量为 16 个字符。
    StringBuilder(String str) 
        构造一个字符串生成器，并初始化为指定的字符串内容。 

3、append方法

StringBuilder的常用方法:

 public StringBuilder append(...)：
    添加任意类型数据的字符串形式，并返回当前对象自身。 

public class Demo02StringBuilder { public static void main(String[] args) { //创建StringBuilder对象 StringBuilder bu = new StringBuilder(); //使用append方法往StringBuilder中添加数据 //append方法返回的是this,调用方法的对象bu,this==bu StringBuilder bu2 = bu.append("abc");//把bu的地址赋值给了bu2 System.out.println(bu);//"abc" System.out.println(bu2);//"abc" System.out.println(bu==bu2);//比较的是地址 true //使用append方法无需接收返回值 bu.append("abc"); bu.append(1); bu.append(true); bu.append(8.8); bu.append('中'); System.out.println(bu);//abc1true8.8中 /*
            链式编程:方法返回值是一个对象,可以继续调用方法
         */ System.out.println("abc".toUpperCase().toLowerCase().toUpperCase()); bu.append("abc").append(1).append(true).append(8.8).append('中'); System.out.println(bu);//abc1true8.8中 } } 

4、String和StringBuilder相互转换

StringBuilder和String可以相互转换:

（1）String->StringBuilder:可以使用StringBuilder的构造方法
    StringBuilder(String str) 
        构造一个字符串生成器，并初始化为指定的字符串内容。
        
（2）StringBuilder->String:可以使用StringBuilder中的toString方法
    public String toString()：
        将当前StringBuilder对象转换为String对象。 

 public class Demo03StringBuilder { public static void main(String[] args) { //1、String->StringBuilder String str = "hello"; System.out.println("str:"+str); StringBuilder bu = new StringBuilder(str); //往StringBuilder中添加数据 bu.append("world"); System.out.println("bu:"+bu); //2、StringBuilder->String String s = bu.toString(); System.out.println("s:"+s); } } 

四、String相关面试题

1、String、StringBuffer、StringBuilder 的区别？

可变性：
String类中使用字符数组保存字符串，private final char value[]，所以string对象是不可变的。

StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串，char[] value，这两种对象都是可变的。

线程安全性：
StringBuffer是线程安全的，StringBuilder是线程不安全的，StringBuffer在StringBuilder的方法之上加了同步锁（synchronized）修饰，保证线程安全。但他们两个中的所有方法都是相同的。

性能

每次对String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的String对象，然后将指针指向新的String 对象。
StringBuffer每次都会对StringBuffer对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。
相同情况下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffer 仅能获得10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。

对于三者使用的总结

如果要操作少量的数据用 = String

单线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuilder

多线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuffer
补充： 如果一个String类型的字符串，在编译时就可以确定是一个字符串常量，则编译完成之后，字符串会自动拼接成一个常量。此时String的速度比StringBuilder和StringBuffer的性能更好。

2、String str=“aaa” 与 String str=new String(“aaa”)一样吗？

不同，内存分配的方式不同。

String str=“aaa”，创建了1个对象，创建的"aaa"是常量，jvm将其分配在常量池中；
String str=new String(“aaa”)，创建了2个对象，一个是在常量池中，一个在堆内存中。

3、判断下列执行结果

判断下面代码的执行结果

1 String s1 = new String("abc"); 2 String s2 = "abc"; 3 System.out.println(s1 == s2); //false 4 System.out.println(s1.equals(s2)); //true 

原因：s1记录的是堆内存中对象的地址，s2记录的是常量池中的地址

1 String s1 = "a" + "b" + "c"; 2 String s2 = "abc"; 3 System.out.println(s1 == s2); //true  4 System.out.println(s1.equals(s2)); //true 

原因：java中有常量优化机制，编译时就把 “a” + “b” + "c"变成“abc”赋值给s1

1 String s1 = "ab"; 2 String s2 = "abc"; 3 String s3 = s1 + "c"; 4 System.out.println(s3 == s2); //false 5 System.out.println(s3.equals(s2)); //true 

原因：因为s1是一个变量，jvm运行的时候不认为s3=“abc”，也就是无法使用常量池。因此s3会重新创建一个对象。

4、数组有没有 length()方法？String 有没有 length()方法

数组没有 length()方法 ，有 length 的属性。String 有 length()方法。JavaScript中，获得字符串的长度是通过 length 属性得到的，这一点容易和 Java 混淆。

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