Java：String类再回顾-天翼云

字符串广泛应用在 Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。 String
类是不可改变的，所以一旦创建了 String 对象，那它的值就无法改变了。如果需要对字符串做很多修改，那么应该选择使用
StringBuffer & StringBuilder 类

为什么String类是不可改变的？

String s = "AAAA";
System.out.println("s = " + s);

s = "BBBB";
System.out.println("s = " + s);

输出结果：

AAAA
BBBB

从结果上看是改变了，但为什么说String对象是不可变的呢？

原因在于实例中的 s 只是一个 String 对象的引用，并不是对象本身，当执行 s = “BBBB”; 创建了一个新的对象 “BBBB”，而原来的 “AAAA” 还存在于内存中。

如图：

Java：String类再回顾

或者根据 jdk 的源码来分析。

字符串实际上就是一个 char 数组，并且内部就是封装了一个 char 数组。

并且这里 char 数组是被 final 修饰的:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

并且 String 中的所有的方法，都是对于 char 数组的改变，只要是对它的改变，方法内部都是返回一个新的 String 实例。

Java：String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别

String：字符串常量，字符串长度不可变。Java中String 是immutable（不可变）的。用于存放字符的数组被声明为final的，因此只能赋值一次，不可再更改。

StringBuffer：字符串变量（Synchronized，即线程安全）。如果要频繁对字符串内容进行修改，出于效率考虑最好使用 StringBuffer，如果想转成 String 类型，可以调用 StringBuffer 的 toString() 方法。Java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。

StringBuilder：字符串变量（非线程安全）。在内部 StringBuilder 对象被当作是一个包含字符序列的变长数组。

基本原则：

如果要操作少量的数据用 String ；
单线程操作大量数据用StringBuilder ；
多线程操作大量数据，用StringBuffer。

String类支持的方法：

获取字符串长度 用于获取有关对象的信息的方法称为访问器方法。
- String 类的一个访问器方法是 length() 方法
  - 1、length() 方法是针对字符串来说的，要求一个字符串的长度就要用到它的length()方法；
  - 2、length 属性是针对 Java 中的数组来说的，要求数组的长度可以用其 length 属性；
  - 3、Java 中的 size() 方法是针对泛型集合说的, 如果想看这个泛型有多少个元素, 就调用此方法来查看!
连接字符串
- concat() 方法
- '+'操作符
  - ```
  String a = "a";
  String b = "b";
  String c = a + b;
```
  相当于：
```
  String c = new StringBuffer().append(a).append(b).toString();
```
  对于字符串的加运算，当编译成 class 文件时，会自动编译为 StringBuffer 来进行字符串的连接操作。
  
  同时对于字符串常量池：
  
  当一个字符串是一个字面量时，它会被放到一个常量池中，等待复用。
```
  String a = "saff";
  String b = "saff";
  String c = new String("saff");
  System.out.println(a.equal(b));  // true
  System.out.println(a.equal(c));  // true
```
  这个就是字符串的常量池。
创建格式化字符串
- String 类的静态方法 format() 能用来创建可复用的格式化字符串，而不仅仅是用于一次打印输出。
返回指定索引处的 char 值
- charAt() 方法用于返回指定索引处的字符。索引范围为从 0 到 length() - 1。

字符串与对象进行比较、按字典顺序比较两个字符串

int compareTo(Object o）

compareTo(String anotherString)

关于这个方法，不管参数是对象还是字符串，最终要比较的都是两个字符串的不同，以下称调用方法那边的为原字符串，方法参数里的为参数字符串。

这个方法分为两种比较方式：

1、不同的字符在较短字符串长度之内时

2、不同的字符在较短字符串长度之外时

看下 compareTo 的源码：

/*
*如果参数字符串等于此字符串，则返回值 0；
*如果此字符串按字典顺序小于字符串参数，则*返回一个小于 0 的值；
*如果此字符串按字典顺序大于字符串参数，则返回一个大于 0 的值。
*/
public int compareTo(String anotherString) {
    int len1 = value.length;
    int len2 = anotherString.value.length;
    //取数组长度里面最小的
    int lim = Math.min(len1, len2);
    // 获得两个数组，这两个数组就是string的属性
    char v1[] = value;
    char v2[] = anotherString.value;
    int k = 0;
    while (k < lim) {
    //获取第K的字符，进行比较
        char c1 = v1[k];
        char c2 = v2[k];
        if (c1 != c2) {
        //Java使用的是Unicode编码，因此返回这两个字符的Unicode差值。
            return c1 - c2;
        }
        k++;
    }
    //如果前lim个字符都相同，那么就返回长度差。
    return len1 - len2;
}

1、取得string的value数组
2、取得value数组里面的元素
3、按照unicode值进行比较
4、返回比较的值

String a = "a";
String b = "b";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出值 -1。

String a = "b";
String b = "a";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出值 1。

String a = "a";
String b = "a";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出 0。

两个字符串首字母不同，则该方法返回首字母的 asc 码的差值。

String a = "abc";
String b = "bcdfg";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出 -1。

参与比较的两个字符串如果首字符相同，则比较下一个字符，直到有不同的为止，返回该不同的字符的 ascii 码差值。

String a = "abc";
String b = "abedfg";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出 -2。

两个字符串不一样长，可以参与比较的字符又完全一样，则返回两个字符串的长度差值。

String a = "abc";
String b = "abcdefg";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出 -4。

string a = "abcde";
String b = "abcd";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出 1。

目前 compareTo 项目中的用途是比较版本号的高低。

String a = "1.0.0";
String b = "1.0.1";
System.out.println(a.compareTo(b));

输出 -1。

按字典顺序比较两个字符串，不考虑大小写
- compareToIgnoreCase()
  - 关于这个方法，不管参数是对象还是字符串，最终要比较的都是两个字符串的不同，以下称调用方法那边的为原字符串，方法参数里的为参数字符串。
    
    这个方法分为两种比较方式：
    
    1、不同的字符在较短字符串长度之内时
    
    返回值=原字符串与参数字符串中第一个不同字符相差的ASCII码值，为原减参。
    
    例子如下：
```
String str1="javDscrspt";
String str2="jAvascript";
str1.compareToIgnoreCase(str2);
```
    此时返回值为3，是d的ASCII码（100）减去了a的ASCII码值（97）得到或者D与A相差得到的。
    
    注意：只比较第一个不同（这个方法里不考虑字母大小写）的字符，后面的s和i也不一样但不会进行比较了，无关字母大小写所以只比较相同格式下相差的ASCII码值。
    
    2、不同的字符在较短字符串长度之外时
    
    返回=原字符串与参数字符串相差的字符个数，原字符串长度大时为正，反之为负。
    
    例子如下：
```
String str1="javAScript";
String str2="JaVa";
str1.compareToIgnoreCase(str2);
```
    此时返回值为6，是str1相比str2多出来的字符个数。
    
    注意：此时只比较位数，而无关ASCII码值，并非是S（s）的ASCII码值减去0的ASCII码值，在参数字符串前面字符和原字符串一样时，返回值就是两者相差的字符个数，即使改变后面的字符也不会影响到返回的值，比如String str1=“jAva233666”，此时结果仍是6。
当且仅当字符串与指定的StringBuffer有相同顺序的字符时候返回真
- boolean contentEquals(StringBuffer sb)
返回指定数组中表示该字符序列的 String
- static String copyValueOf(char[] data)
- static String copyValueOf(char[] data, int offset, int count)
测试此字符串是否以指定的后缀结束
- boolean endsWith(String suffix)
将字符串与指定的对象比较，不考虑大小写
- boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)
使用平台的默认字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中
- byte[] getBytes()
  - 可用如下方法查看字符串用 getBytes() 方法处理后返回的 byte[] 数组中的内容：
```
class Main {
    public static void main(String[] args) {
    String str = "make a fortune";
    byte[] byt = str.getBytes();
        for (byte b : byt) {
            System.out.println(b);
        }
    }
}
```
    以上程序运行结果为：
```
109
97
107
101
32
97
32
102
111
114
116
117
110
101
```
    可见 byte[] 数组中存放的是字符串响应位置对应的字母的哈希值，如字符串中的字母 a 对应 byte[] 数组中的 97 。
    
    另外：返回的 byte[] 数组的长度，与原字符串的长度相等
使用指定的字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中
- byte[] getBytes(String charsetName)
将字符从此字符串复制到目标字符数组
- void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin)
返回此字符串的哈希码
- int hashCode()
返回指定字符在此字符串中第一次出现处的索引
- int indexOf()
返回字符串对象的规范化表示形式
- String intern()
  - 尽管在输出中调用intern方法并没有什么效果，但是实际上后台这个方法会做一系列的动作和操作。在调用”ab”.intern()方法的时候会返回”ab”，但是这个方法会首先检查字符串池中是否有”ab”这个字符串，如果存在则返回这个字符串的引用，否则就将这个字符串添加到字符串池中，然会返回这个字符串的引用。
    
    可以看下面一个范例：
```
String str1 = "a";
String str2 = "b";
String str3 = "ab";
String str4 = str1 + str2;
String str5 = new String("ab");
 
System.out.println(str5.equals(str3));
System.out.println(str5 == str3);
System.out.println(str5.intern() == str3);
System.out.println(str5.intern() == str4);
```
    得到的结果：
```
true
false
true
false
```
    为什么会得到这样的一个结果呢？我们一步一步的分析。
    - 第一、str5.equals(str3)这个结果为true，不用太多的解释，因为字符串的值的内容相同。
    - 第二、str5 == str3对比的是引用的地址是否相同，由于str5采用new String方式定义的，所以地址引用一定不相等。所以结果为false。
    - 第三、当str5调用intern的时候，会检查字符串池中是否含有该字符串。由于之前定义的str3已经进入字符串池中，所以会得到相同的引用。
    - 第四，当str4 = str1 + str2后，str4的值也为”ab”，但是为什么这个结果会是false呢？先看下面代码：
```
String a = new String("ab");
String b = new String("ab");
String c = "ab";
String d = "a" + "b";
String e = "b";
String f = "a" + e;

System.out.println(b.intern() == a);
System.out.println(b.intern() == c);
System.out.println(b.intern() == d);
System.out.println(b.intern() == f);
System.out.println(b.intern() == a.intern());
```
    运行结果：
```
false
true
true
false
true
```
    由运行结果可以看出来，b.intern() == a和b.intern() == c可知，采用new 创建的字符串对象不进入字符串池，并且通过b.intern() == d和b.intern() == f可知，字符串相加的时候，都是静态字符串的结果会添加到字符串池，如果其中含有变量（如f中的e）则不会进入字符串池中。但是字符串一旦进入字符串池中，就会先查找池中有无此对象。如果有此对象，则让对象引用指向此对象。如果无此对象，则先创建此对象，再让对象引用指向此对象。
    
    当研究到这个地方的时候，突然想起来经常遇到的一个比较经典的Java问题，就是对比equal和的区别，当时记得老师只是说“”判断的是“地址”，但是并没说清楚什么时候会有地址相等的情况。现在看来，在定义变量的时候赋值，如果赋值的是静态的字符串，就会执行进入字符串池的操作，如果池中含有该字符串，则返回引用。
    
    执行下面的代码：
```
String a = "abc";
String b = "abc";
String c = "a" + "b" + "c";
String d = "a" + "bc";
String e = "ab" + "c";
        
System.out.println(a == b);
System.out.println(a == c);
System.out.println(a == d);
System.out.println(a == e);
System.out.println(c == d);
System.out.println(c == e);
```
    运行的结果：
```
true
true
true
true
true
true
```
返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引
- lastIndexOf()
检测字符串是否匹配给定的正则表达式
- matches()
测试两个字符串区域是否相等
- boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len)
替换为新字符串
- replace()
使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串
- replaceAll()
使用给定的参数 replacement 替换字符串第一个匹配给定的正则表达式的子字符串
- replaceFirst()

根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串

split()

. 必须得加转义字符**\**，以下是拆分 IP 地址的实例：

public class Demo {
    public static void main(String args[]) {
        String str = "192.168.1.1";
        // . 必须得加 转义字符\\
        for(String s : str.split("\\.")){
            System.out.println(s);
        }
    }
}

检测字符串是否以指定的前缀开始
- startsWith()
返回一个新的字符序列，它是此序列的一个子序列
- subSequence() （返回的是String）
- substring() （返回的是实现了CharSequence接口的类，可以直接下转为String对象）
将字符串转换为字符数组
- toCharArray()
将字符串转换为小写
- toLowerCase()
返回此对象本身
- toString()
将字符串小写字符转换为大写
- toUpperCase()
用于删除字符串的头尾空白符
- trim()
返回给定data type类型x参数的字符串表示形式
- valueOf()

System.out.println(s);
}
}
}
```

检测字符串是否以指定的前缀开始
- startsWith()
返回一个新的字符序列，它是此序列的一个子序列
- subSequence() （返回的是String）
- substring() （返回的是实现了CharSequence接口的类，可以直接下转为String对象）
将字符串转换为字符数组
- toCharArray()
将字符串转换为小写
- toLowerCase()
返回此对象本身
- toString()
将字符串小写字符转换为大写
- toUpperCase()
用于删除字符串的头尾空白符
- trim()
返回给定data type类型x参数的字符串表示形式
- valueOf()

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Java：String类再回顾

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