Java中的String类详细总结

小灰灰 2023-09-28 23:10 111阅读 0赞

> 总结Java中的String类。

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#### 文章目录 ####

*   *  String类
     *   *  1.类中常用方法
         *  2.String类的赋值和intern方法
         *  3.String类的不可变性
         *  4.StringBuilder类和StringBuffer类

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### String类 ###

> **字符串内部是使用字符数组char\[\] value来存储内容的，字符串是一种线性表（线性表还包括数组、链表等）。**

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#### 1.类中常用方法 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>返回类型</th> 
   <th>方法名称</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>char</td> 
   <td>charAt(int)</td> 
   <td>得到指定下标位置对应的字符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int</td> 
   <td>indexOf(String)</td> 
   <td>得到指定内容第一次出现的下标</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int</td> 
   <td>lastIndexOf(String)</td> 
   <td>得到指定内容最后一次出现的下标</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int</td> 
   <td>length()</td> 
   <td>得到一个字符串的字符个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char[]</td> 
   <td>toCharArray()</td> 
   <td>将一个字符串转换成字符数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String[]</td> 
   <td>split(String)</td> 
   <td>将一个字符串按照指定内容劈开</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>byte[]</td> 
   <td>getBytes()</td> 
   <td>将一个字符串转换成字节数组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean</td> 
   <td>equals(String)</td> 
   <td>判断两个字符串的内容是否相同</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean</td> 
   <td>equalsIgnoreCase(String)</td> 
   <td>忽略大小写比较两个字符串的内容是否相同</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean</td> 
   <td>contains(String)</td> 
   <td>判断一个字符串里面是否包含指定的内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean</td> 
   <td>startsWith(String)</td> 
   <td>判断一个字符串是否以指定的内容开头</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean</td> 
   <td>endsWith(String)</td> 
   <td>判断一个字符串是否以指定的内容结尾</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>toUpperCase()</td> 
   <td>将一个字符串全部转换成大写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>toLowerCase()</td> 
   <td>将一个字符串全部转换成小写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>replace(String,String)</td> 
   <td>将某个内容全部替换成指定内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>repalceFirst(String,String)</td> 
   <td>将第一次出现的某个内容替换成指定的内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>substring(int)</td> 
   <td>从指定下标开始一直截取到字符串的最后</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>substring(int,int)</td> 
   <td>从下标x截取到下标y-1对应的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String</td> 
   <td>trim()</td> 
   <td>去除一个字符串的前后空格</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[要查看所有String类方法点击这里][String]

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#### 2.String类的赋值和intern方法 ####

public class test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String str1 = "hello";
            String str2 = "hello";
            String str3 = new String("hello");
            String str4 = new String("hello");
            System.out.println(str1 == str2);
            System.out.println(str1 == str3);
            System.out.println(str3 == str4);
        }
    }

> 输出：  
> true  
> false  
> false

> 解释：  
>  采用直接赋值：String str = "字符串字面量"的方式创建字符串对象，会在堆区使用字符串的常量池,若该对象是第一次出现，就在堆中开辟新空间，产生新对象，产生之后将该对象置入字符串的常量池，当下次再次使用该对象时(还是采用直接赋值的方式)，若常量池中已有该内容的字符串，直接引用常量池中的对象，将该字符串的地址赋值给str，不再创建字符串。  
> 若使用String str = new String(“字符串字面量”)的方式创建字符串对象，则在堆区的常量池外开辟一块空间，空间里面储存该字符串，将该空间的地址赋值过去str。

**字符串的intern方法：**

> **作用：调用这个inern方法，会将产生的字符串对象置入常量池(若不存在则置入)，若常量池中已存在该对象，则返回常量中的字符串对象引用（返回地址）。**

**示例1：字符串比较**

public static void main(String[] args) {
        
            String str1 = "hello";
            String str2 = "hello";
            String str3 = new String("hello");
    //        str3=str3.intern();
            System.out.println(str1 == str2);
            System.out.println(str1 == str3);
        }

> 输出：  
> true  
> false

**示例2：在常量池中已有字符串情况下intern()方法使用**

public static void main(String[] args) {
        
            String str1 = "hello";
            String str2 = "hello";
            String str3 = new String("hello");
            //此时常量池中已有"hello"对象，返回常量池中的hello对象的地址
            str3=str3.intern();
            System.out.println(str1 == str2);
            System.out.println(str1 == str3);
        }

> 输出：  
> true  
> true

**示例3：在常量池中没有字符串情况下intern()方法使用**

**3.1："abc"字符串第一次出现在intern()方法后面：**

public static void main(String[] args) {
        
            char[] ch=new char[]{
        'a','b','c'};
            String s1=new String(ch);
            s1.intern();
            String s2="abc";
            System.out.println(s1 == s2);
        }

> 输出：  
> true

图解：  
![在这里插入图片描述][c0ee8e35bbb64286957dfcf0f74f0e0f.png]

**解释：**“abc"出现在intern()字符之后，则调用intern时，常量池中没有"abc”,所以intern()方法的作用是将常量池外面的"abc"移动到常量池内部，s1的地址值不改变，s2赋值时，常量池中已有该字符串，返回该字符串的地址，所以最后输出true。

**3.2："abc"字符串第一次出现在intern()方法前面：**

public static void main(String[] args) {
        
            String s1=new String("abc");
            s1.intern();
            String s2="abc";
            System.out.println(s1 == s2);
        }

> 输出：  
> false

**解释：**“abc"出现在intern()字符之前，则调用intern时，常量池中已有"abc”,所以intern()方法的作用是返回的是常量池中"abc"的地址，但没有被接收，所以s1的地址值没有改变，返回false。

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#### 3.String类的不可变性 ####

> **当一个字符串的对象产生之后，他的内容就无法修改，这称之为字符串对象的不可变性。**

示例：

public static void main(String[] args) {
        
            String str = "hello";
            str += "world";
            str += "!!!";
        }

图示：  
![在这里插入图片描述][14e8967c21ad45f7a1377c26b01b8d66.png]

> **因为字符串的不可变性，在执行str += “world"时，会先在堆区的常量池中产生一个"world"对象，然后再产生一个"helloworld"对象，最后把str的引用改为指向"helloworld”,执行str += "!!!"时同理。正是由于字符串对象的不可变性，因此当直接使用字符串对象进行＋=操作的时候会产生大量的临时对象，浪费内存!**

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面试问题：**结合String的源码来分析一下为什么唯独字符串对象的内容无法修改？（你怎么理解字符串对象不可变，是如何做到内容无法修改的?）**

**源码：**  
![在这里插入图片描述][de7375c777bc42ac885cf8e0d5a96058.png]

> **解答：有很多错误的理解在于value数组被final修饰导致内容不能改，其实不是这样的！！！这里final修饰的是引用数据类型，不能修改的是该类型的地址值，而不是里面保存的具体内容。其本质在于在String类中，private关键字将value数组完全封装，且对外没有提供任何获取或者修改该value内容的方法，所以String类外部完全无法拿到这个value数组，因此字符串对象一旦产生，内容无法修改！！！**

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面试问题：**string具有不可变性，Sting类内部有很多操作字符串的方法，如subString截取字符串，替换replace等等方法看起来这不都在修改字符串对象内容吗?**

> **解答：String类的内部提供的所有涉及字符串修改的方法，都会产生新的字符串对象，并不会影响原字符串对象。**

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#### 4.StringBuilder类和StringBuffer类 ####

String、StringBuilder、StringBuffer区别：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th>String</th> 
   <th>StringBuffer</th> 
   <th>StringBuilder</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>执行速度</td> 
   <td>慢</td> 
   <td>中等</td> 
   <td>快</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>线程安全</td> 
   <td>线程安全</td> 
   <td>线程安全</td> 
   <td>线程不安全</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>使用场景</td> 
   <td>少量字符串操作</td> 
   <td>多线程环境下的大量操作</td> 
   <td>单线程环境下的大量操作</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

PS：正常做题大部分情况下都使用StringBuilder。

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面试问题：**String.StringBuilder、StringBuffer的区别?**

> **1.String的内容无法修改，StringBuffer、StringBuilder的对象内容可以修改，因此我们一般在字符串对象频繁修改的时候使用StringBuilder或StringBuffer类；  
> 2.StringBuilder和StringBuffer的方法使用完全一致，StringBuffer采用同步处理，线程安全，效率较低;  
> 3.StringBuilder采用异步处理，线程不安全，效率较高，开发中若不考虑线程安全问题，一般推荐使用StringBuilder类进行字符串内容的修改。**

[String]: https://www.matools.com/file/manual/jdk_api_1.8_google/java/lang/String.html
[c0ee8e35bbb64286957dfcf0f74f0e0f.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/c0ee8e35bbb64286957dfcf0f74f0e0f.png
[14e8967c21ad45f7a1377c26b01b8d66.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/14e8967c21ad45f7a1377c26b01b8d66.png
[de7375c777bc42ac885cf8e0d5a96058.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/de7375c777bc42ac885cf8e0d5a96058.png