Java核心技术卷1 开发基础第3章 Java的基本程序设计结构 3.6 字符串

ゝ一纸荒年。 2024-03-16 18:14 16阅读 0赞

#### Java核心技术卷1 开发基础 ####

#### 文章目录 ####

*   *   *  Java核心技术卷1 开发基础
         *   *  第3章 Java的基本程序设计结构
             *   *  3.6 字符串
                 *   *  3.6.1 子串
                     *  3.6.2 拼接
                     *  3.6.3 不可变字符串
                     *  3.6.4 检测字符串是否相等
                     *  3.6.5 空串与Null串
                     *  3.6.6 码点与代码单元
                     *  3.6.7 String API
                     *  3.6.8 阅读联机API文档
                     *  3.6.9 构建字符串
                     *  3.6.10 文本块

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##### 第3章 Java的基本程序设计结构 #####

###### 3.6 字符串 ######

从概念上讲，Java字符串就是Unicode字符序列。

Java没有内置的字符串类型，而是在标准Java类库中提供了一个预定义类，很自然地叫做String。每个用双引号括起来的字符串都是String类的一个实例。

String e = "";
    String greeting = "Hello";

###### 3.6.1 子串 ######

String类的`substring`方法可以从一个较大的字符串提取出一个子串。

`substring`方法的第二个参数是不想复制的第一个位置。

public class StringTest {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
    
            String greeting = "Hello";
            String s = greeting.substring(0, 3);
    
            System.out.println(s);
        }
    
    }

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###### 3.6.2 拼接 ######

与绝大多数程序设计语言一样，Java语言允许使用`+`号连接（拼接)两个字符串。

当将一个字符串与一个非字符串的值进行拼接时，后者会转换成字符串。

> 任何一个Java对象都可以转换成字符串

静态`join` 方法：

String all = String.join("/", "Ding", "Jia", "xiong");
    System.out.println(all);

![在这里插入图片描述][f2ddb40f0a7f4776ade629f83d874143.png_pic_center]

Java11中的`repeat()` 方法

String repeated = "Java".repeat(3);
            System.out.println(repeated);

![在这里插入图片描述][af7b6c4f56c84ba4a317d275405a8b72.png_pic_center]

###### 3.6.3 不可变字符串 ######

String类没有提供修改字符串中某个字符的方法。

在Java中可以通过提取想要保留的子串，再与希望替换的字符拼接：

String greeting = "Hello";
            greeting = greeting.substring(0, 3) + "p!";
    
            System.out.println(greeting);

![在这里插入图片描述][320785e694d04abd96ca6cdf503af7af.png_pic_center]

由于不能修改Java字符串中的单个字符，所以在Java文档中将`String`对象称为是不可变的(immutable)

虽然这种方式影响效率，但是不可变字符串却有一个优点：编译器可以让字符串共享。

具体的工作方式，可以想象将各种字符串存放在公共的存储池中。字符串变量  
指向存储池中相应的位置。如果复制一个字符串变量，原始字符串与复制的字符串共享相同  
的字符。

总而言之，Java的设计者认为共享带来的高效率远远胜过于提取子串、拼接字符串所带  
来的低效率。

> 将来自于文件或键盘的单个字符或较短的字符串组装成字符串，Java提供了一个单独的类【后面再看】

###### 3.6.4 检测字符串是否相等 ######

可以使用`equals`方法检测两个字符串是否相等。

s.equals(t);

![在这里插入图片描述][98444c3a1289463aaf3aecf4bb7affcc.png_pic_center]

一定不要使用`==`运算符检测两个字符串是否相等！这个运算符只能够确定两个字符串是  
否存放在同一个位置(地址)上。

###### 3.6.5 空串与Null串 ######

空串`""`是长度为0的字符串。空串是一个Java对象，有自己的串长度(0)和内容（空）。

String 变量可以存放一个特殊的值，名为`null`，表示目前没有任何对象与该变量关联

检查方法：

if(str.length() == 0) 
    // 等价于
    if(str.equals(""))
     
    if(str == null)

###### 3.6.6 码点与代码单元 ######

Java字符串由char值序列组成。

char数据类型是一个采用UTF-16编码表示Unicode码点的代码单元。最常用的Unicode字符使用一个代码单元就可以表示，而辅助字符需要一对代码单元表示。

`length`方法将返回采用UTF-16编码表示给定字符串所需要的代码单元数量：

![在这里插入图片描述][eccf620b0a224438aaf1fda5cce819d4.png_pic_center]

要想得到实际的长度，即码点数量，可以调用：

![在这里插入图片描述][a8c972f29e5a4bf786ee77a040f543ac.png_pic_center]

调用`s.charAt(n)`将返回位置n的代码单元，n介于`0`~`s.length()-1`之间。

![在这里插入图片描述][230b41328c8344f99228420a72cf6d6f.png_pic_center]

要想得到第`i`个码点，应该使用下列语句：

![在这里插入图片描述][98cd84056ec148e4a8a3d78a33914e26.png_pic_center]

如果想要遍历一个字符串，并且依次查看每一个码点，可以使用下列语句：

int cp = greeting.codePointAt(i);
            if (Character.isSupplementaryCodePoint(cp)) i += 2;
            else i++;

> 没循环看着真怪

更容易的办法是使用`codePoints`方法，它会生成一个int值的“流”，每个int 值对应一个码点。

int[] codePoints = greeting.codePoints().toArray();

反之，要把一个码点数组转换为一个字符串，可以使用构造器。

String str = new String(codePoints, 0, codePoints.length);

要把单个码点转换为 一个字符串，可以使用`Character.toString`

![在这里插入图片描述][3f0d9d2732cc44e2a1c28491da72f848.png_pic_center]

###### 3.6.7 String API ######

Java中的String类包含了100多个方法。令人惊讶的是它们绝大多数都很有用

> java.lang.String 1.0

*  `char charAt(int index)`
    
    返回给定位置的代码单元。除非对底层的代码单元感兴趣，否则不需要调用这个方法。
 *  `int codePointAt(int index)`
    
    返回从给定位置开始的码点。
 *  `int offsetByCodePoints(int startIndex,int cpCount)`
    
    返回从startIndex码点开始，cpCount个码点后的码点索引。
 *  `int compareTo(String other)`
    
    按照字典顺序，如果字符串位于other之前，返回一个负数；如果字符串位于other之  
    后，返回一个正数；如果两个字符串相等，返回0。
 *  `IntStream codePoints()`
    
    将这个字符串的码点作为一个流返回。调用toArray将它们放在一个数组中。
 *  `new String(int[]codePoints,int offset,int count)`
    
    用数组中从offset开始的count个码点构造一个字符串。
 *  `boolean empty()`  
    `boolean blank()`
    
    如果字符串为空或者由空格组成，返回true。
 *  `boolean equals(Object other)`
    
    如果字符串与other相等（忽略大小写），返回true。
 *  `boolean startswith(String prefix)`  
    `boolean endswith(String suffix)`
    
    如果字符串以prefix开头或以suffix或结尾，则返回true。
 *  `int indexof(String str)`  
    `int indexof(String str,int fromIndex)`  
    `int indexof(int cp)`  
    `int indexof(int cp,int fromIndex)`
    
    返回与字符串str或码点cp匹配的第一个子串的开始位置。从索引0或fromIndex开始  
    匹配。如果str 或 cp 不在字符串中，则返回-1。
 *  `int length()`
    
    返回字符串代码单元的个数。
 *  `int codePointCount(int startIndex,int endIndex)`
    
    返回startIndex和endIndex-1之间的码点个数。
 *  `String replace(CharSequence oldString,CharSequence newString)`
    
    返回一个新字符串。这个字符串用newString代替原始字符串中所有的oldString。可以  
    用String或StringBuilder对象作为CharSequence参数。
 *  `String substring(int beginIndex)`  
    `String substring(int beginIndex,int endIndex)`
    
    返回一个新字符串。这个字符串包含原始字符串中从beginIndex到字符串末尾或  
    endIndex-1的所有代码单元。
 *  `String toLowerCase()`  
    `String toUpperCase()`
    
    返回一个新字符串。这个字符串将原始字符串中的大写字母改为小写，或者将原始字  
    符串中的所有小写字母改成大写字母。
 *  `String strip()`  
    `String stripLeading()`
    
    `String stripTrailing`
    
    返回一个新字符串。这个字符串将删除原始字符串头部和尾部或者只是头部或尾部的空白符【别用`trim()`了】
 *  `String join(CharSequence delimiter,CharSequence...elements)`
    
    返回一个新字符串，用给定的定界符连接所有元素。
 *  `String repeat(int count)`
    
    返回一个字符串，将当前字符串重复count次。

> 当看到一个CharSequence形参(parameter)时，完全可以传入String类型的实参(argument)

###### 3.6.8 阅读联机API文档 ######

之前我们下载过

![在这里插入图片描述][f23d583638dd4b55b002d5fce13fffeb.png_pic_center]

搜索`String`

![在这里插入图片描述][9753cc5dcb064a849f566555c58b1179.png_pic_center]

往下滑：

![在这里插入图片描述][e71bcfabcd1842fe889624a91e971e13.png_pic_center]

所有方法

在线文档：[https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/index.html][https_docs.oracle.com_en_java_javase_17_docs_api_index.html]

![在这里插入图片描述][618a110b39ac44488c4186f306fabc06.png_pic_center]

一样的。

###### 3.6.9 构建字符串 ######

每次拼接字符串时，都会构建一个新的String对象，既耗时，又浪费空间。使用`StringBuilder`类就可以避免这个问题的发生。

String ch = "ding ";
            String str = "jiaxiong";
            StringBuilder builder = new StringBuilder();
            builder.append(ch);
            builder.append(str);
    
            System.out.println(builder.toString());

![在这里插入图片描述][39832d1180fa4c85a10379ab8bf52b91.png_pic_center]

StringBuilder类在Java5中引入。这个类的前身是StringBuffer,它的效率稍有些低，但允许采用多线程的方式添加或删除字符。如果所有字符串编辑操作都在单个线程中执行（通常都是这样），则应该使用StringBuilder。.这两个类的API是一样的。

> java.lang.StringBuilder 5

StringBuilder类中最重要的方法：

*  `StringBuilder()`  
    构造一个空的字符串构建器。
 *  `int length()`  
    返回构建器或缓冲器中的代码单元数量。
 *  `StringBuilder append(String str)`  
    追加一个字符串并返回this。
 *  `StringBuilder append(char c)`  
    追加一个代码单元并返回his。
 *  `StringBuilder appendCodePoint(int cp)`  
    追加一个码点，并将其转换为一个或两个代码单元并返回ths。
 *  `void setCharAt(int i,char c)`  
    将第i个代码单元设置为c。
 *  `StringBuilder insert(int offset,String str)`  
    在offset位置插入一个字符串并返回this。
 *  `StringBuilder insert(int offset,char c)`
    
    在offset位置插入一个代码单元并返回this。
 *  `StringBuilder delete(int startIndex,int endIndex)`  
    删除偏移量从startIndex到endIndex-l的代码单元并返回this。
 *  `String toString()`  
    返回一个与构建器或缓冲器内容相同的字符串。

###### 3.6.10 文本块 ######

利用Java 15 新增的文本块`text block` 特性，可以很容易提供跨多行的字符串字面量。

文本块以`"""` 开头，接一个换行符，以另一个`"""` 结尾。

String greeting = """
                    Hello
                    World
                    """;
            System.out.println(greeting);

![在这里插入图片描述][2e3289a40f634579963541b9923fc7e2.png_pic_center]

这个样子写等价于`"Hello\nWorld\n"`

如果不想要最后那个换行符，可以让结束`"""` 紧跟最后

![在这里插入图片描述][ef5877d5a6ff4dd3a558c5fd32ac396d.png_pic_center]

文本块的写法特别适合包含用其他语言编写的代码，如SQL 和 HTML

而且其中的引号一般不需要转义，只有下面两种情况需要对引号进行转义：

*  文本块以一个引号结尾
 *  文本块中包含三个或更多引号组成的一个序列

【注意】所有的反斜线`\` 都需要转义。

常规字符串中的所有转义序列在文本块中也有同样的作用。

有一个转义序列只能在文本块中使用，行尾的`\` 会把这一行与下一行连接

![在这里插入图片描述][8c2e3a25c4e24ff3a042f2915aed07a6.png_pic_center]

文本块会对行结束符进行标准化，删除末尾的空白符，并把Windows 的行结束符`\r\n` 改为简单的`\n`。

文本块会去除所有行的公共缩进

> 如果一个文本块中包含非Java 代码，实际上最好沿着左边界放置，与代码区区别开
> 
> ![在这里插入图片描述][ab60b058dbe7478e8e8187dae429e09d.png_pic_center]

`ChatGPT`：

在Java中，字符串（String）是一种表示文本数据的数据类型。Java中的字符串是不可变的，也就是说一旦创建，就无法修改字符串的内容。字符串在Java中是通过`java.lang.String`类表示的，它提供了许多用于处理字符串的方法。

以下是一些常用的字符串操作和方法：

1.  **创建字符串**：
    
     *  直接赋值：`String str = "Hello";`
     *  使用构造函数：`String str = new String("Hello");`
2.  **字符串连接**：
    
     *  使用"+"运算符：`String result = str1 + str2;`
     *  使用`concat()`方法：`String result = str1.concat(str2);`
3.  **字符串长度**：
    
     *  使用`length()`方法：`int length = str.length();`
4.  **字符串索引和访问**：
    
     *  使用索引访问字符：`char ch = str.charAt(index);`
     *  使用`substring()`方法获取子串：`String substr = str.substring(startIndex, endIndex);`
5.  **字符串比较**：
    
     *  使用`equals()`方法比较内容：`boolean isEqual = str1.equals(str2);`
     *  使用`compareTo()`方法比较大小：`int result = str1.compareTo(str2);`
6.  **字符串查找和替换**：
    
     *  使用`indexOf()`方法查找子串：`int index = str.indexOf(substring);`
     *  使用`replace()`方法替换字符或子串：`String newStr = str.replace(oldChar, newChar);`
7.  **字符串拆分和连接**：
    
     *  使用`split()`方法拆分字符串：`String[] parts = str.split(delimiter);`
     *  使用`join()`方法连接字符串：`String result = String.join(delimiter, str1, str2, str3);`
8.  **字符串转换**：
    
     *  将字符串转换为整数：`int num = Integer.parseInt(str);`
     *  将整数转换为字符串：`String str = Integer.toString(num);`

Java的字符串类提供了许多其他方法，用于处理字符串的操作，如大小写转换、去除空格、格式化等。对于频繁的字符串操作，建议使用`StringBuilder`或`StringBuffer`类，它们提供了可变的字符串对象，效率更高。

需要注意的是，由于字符串的不可变性，每次对字符串进行修改都会创建一个新的字符串对象，因此在频繁的字符串操作中应尽量避免使用大量的字符串拼接和修改操作，以提高性能和节省内存。

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