两万字详解Java Sring String的常见操作以及StringBuffer StringBuilder的区别

前言

本文介绍了字符串的存储常量池及字符串常使用的方法，介绍了StringBuffer 和 StringBuilder，有什么地方写的不好欢迎指正评论，谢谢！

 

1. 定义字符串

首先C语言是没有String类型的，我们来看一下Java当中String的构造 String 的方式。

String定义：

// 方式一
String str = "Hello Bit";
// 方式二
String str2 = new String("Hello Bit");
// 方式三
char[] array = {'a', 'b', 'c'};  //把数组变成字符串
String str3 = new String(array);

结果：

我们可以去帮助文档去深入了解一下Sting Java帮助手册。

首先我们可以看见这个是在lang包底下：所以不需要导包

被final修饰不可以继承（它继承object类，所有的类都继承object类）

所有的类要产生，就要有构造方法我们来看一下：（不一定学这么多，我们挑重点来讲）

以上就是定义的方式：我们以后都是直接赋值不要在使用new一个的方式。

我们来看一下 “方式三” 的一个底层实现图：

char[] array = {'a', 'b', 'c'};  //把数组变成字符串
String str3 = new String(array);

我们去看一下String类里面有什么：（有很多字段方法）但是我们只看values[ ]

string类里面有个value

我们在来看一下String的方法：（可以看见这个value拷贝了一份会产生新的一个副本）

以上就是方式三在底层完成的一个操作.

 

2.字符串比较相等

下面代码输出的是true 还是 false？？

结果：

为什么呢？不是一样的吗？

• 因为str1是引用类型存放的是地址
• st2也是引用类型存放的也是地址
• 所以不一样（比较的是还是值一不一样）但是值不是字符串值，而是引用值。

那么想比较字符串的内容一不一样怎么比较呢？
使用：equals

结果：

equals 使用注意事项

现在需要比较 str 和 “Hello” 两个字符串是否相等, 我们该如何来写呢?

String str = new String("Hello");
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello"));
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str));

在上面的代码中, 哪种方式更好呢?
我们更推荐使用 “方式二”. 一旦 str 是 null, 方式一的代码会抛出异常, 而方式二不会

String str = null;
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello"));  // 执行结果 抛出 java.lang.NullPointerException 异 常
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str));  // 执行结果 false

注意事项: “Hello” 这样的字面值常量, 本质上也是一个 String 对象, 完全可以使用 equals 等 String 对象的方法.

 

3. 字符串常量池( 多图解析 )

字符串常量池：存储的就是字符串。

在JVM底层实际上会自动维护一个对象池（字符串常量池)

• 如果现在采用了直接赋值的模式进行String类的对象实例化操作，那么该实例化对象（字符串内容）将自动保存到这个对象池之中.
• 如果下次继续使用直接赋值的模式声明String类对象，此时对象池之中如若有指定内容，将直接进行引用。
• 如若没有，则开辟新的字符串对象而后将其保存在对象池之中以供下次使用

大概图示：（ 在JVM 并没有划分区域说xxx区域就是字符串常量池 ）

Stringpool 其实底层就是一个哈希表（不深入可百度）

理解 “池” (pool)

“池” 是编程中的一种常见的, 重要的提升效率的方式, 我们会在未来的学习中遇到各种 “内存池”, “线程池”, “数据
库连接池” …
然而池这样的概念不是计算机独有, 也是来自于生活中. 举个栗子:
现实生活中有一种女神, 称为 “绿茶”, 在和高富帅谈着对象的同时, 还可能和别的潘扛汴用. 这时候这个潘勘
称为 “备胎”. 那么为啥要有备胎? 因为一旦和高富帅分手了, 就可以立刻找备胎接盘, 这样 效率比较高.
如果这个女神, 同时在和很多个潘扛汴用, 那么这些备胎就称为 备胎池.

第一个列子解析：

还是来看一下下面的代码在内存中的存放操作：

如下图：根据上面的字符串常量池的介绍，我们知道字符串引用起来的，会放在常量池里面：

那么str2的字符串内容在哪里呢？？

-我们都知道字符串存放在常量池里面，但是现在str也是hello，那么new string会先去常量池里面找有没有一样的，有一样的就引用常量池里面的，就不需要在放进去新建一个：

最终str1是指向常量池里面的，str2是指向堆里面的，所以是false。

会发现其实常量池帮我们节省了空间，不需要同样东西存两份，这个就是常量池的意义。

第二个列子解析：

看下面代码思考是否相等?

结果：

解析：这2个在java当中都是字符串常量，编译器编译的时候会自动被拼接，变成linbo

内存图：

不相信？我们来编译一下看看：（第二个字符串已经变成 linbo）

常量在编译的时候已经被运算了。

变量：就是在编译的时候 不知道里面的值，在运行的时候 才知道里面的值

在来列子:被final修饰变成常量

结果

反编译:已经变成30

第三个列子解析：

思考下面代码得到什么：？

结果：

解析:str3指向的其实是lin 和 bo的一个拼接，在堆中产生新的对象，所以是false；

第四个列子解析：

思考下面结果：

结果：

解析:可以看见str2（str2要拼接所以指向新对象）指向的是堆里面的对象，而str1是指向常量池的对象，所以是false

第五个列子解析：

思考下面的代码：

结果：

解析：str2依然是指向拼接的新对象，而str1是指向常量池所以false；

第六个列子解析：

inter()：手动将字符串入池。

思考下面的代码：

结果：

解析：inter方法就是拿到对象里面的值去哈希表里面找，如果已经有了，就不放进去了 ，所以是false；

第七个列子解析：

思考下面代码：

结果:

解析:s3.inter 放进了（放的是地址）常量池，然后s4的11 指向 s3的11 ，所以就是true

第八个列子解析：

思考下面代码：

结果：

解析：s3变成11，但是在此之前s4的11是没有的，所以放进常量池，然后说s3.inter，看看常量池有没有，常量池是有的，所以没有放进去所以s4是指向常量池的，s3是指向堆中的对象，所以不一样。

以上就是所有的字符串内容相不相等的练习，相信看完这些你会对字符串的比较有个全新的认知。

字符串传参注意事项：
不是传引用就可以改变原来的值，看下面代码：

结果：

解析：形参的改变并不影响实参，只是改变了指向

面试题：请解释String类中两种对象实例化的区别

直接赋值：只会开辟一块堆内存空间，并且该字符串对象可以自动保存在对象池中以供下次使用。构造方法：会开辟两块堆内存空间，不会自动保存在对象池中，可以使用intern()方法手工入池。

综上, 我们一般采取直接赋值的方式创建 String 对象

 

4. 理解字符串不可变

字符串是一种不可变对象. 它的内容不可改变.

String 类的内部实现也是基于 char[] 来实现的, 但是 String 类并没有提供 set 方法之类的来修改内部的字符数组

String str = "hello" ; 
str = str + " world" ; 
str += "!!!" ; 
System.out.println(str); 
// 执行结果
hello world!!!

图文解析:先hello 和world拼接 变成hello world ，然后在和！！！拼接变成hell world，
产生了5个对象，为什么这样呢？就是因为那些字符串不可以改变（不可以直接在后面加）

那么如果实在需要修改字符串, 例如, 现有字符串 str = “Hello” , 想改成 str = “hello” , 该怎么办?

a) 常见办法: 借助原字符串, 创建新的字符串

String str = "Hello";
str = "h" + str.substring(1);
System.out.println(str);
// 执行结果
hello

b) 特殊办法(选学): 使用 “反射” 这样的操作可以破坏封装, 访问一个类内部的 private

IDEA 中 ctrl + 左键 跳转到 String 类的定义, 可以看到内部包含了一个 char[] , 保存了字符串的内容.

String str = "Hello";
// 获取 String 类中的 value 字段. 这个 value 和 String 源码中的 value 是匹配的. 
Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
// 将这个字段的访问属性设为 true
valueField.setAccessible(true);
// 把 str 中的 value 属性获取到. 
char[] value = (char[]) valueField.get(str);
// 修改 value 的值
value[0] = 'h';
System.out.println(str);
// 执行结果
hello

关于反射：（暂时不深入）

反射是面向对象编程的一种重要特性, 有些编程语言也称为 “自省”.
指的是程序运行过程中, 获取/修改某个对象的详细信息(类型信息, 属性信息等), 相当于让一个对象更好的 “认清自己” .

为什么 String 要不可变?(不可变对象的好处是什么?) (选学)

• 方便实现字符串对象池. 如果 String 可变, 那么对象池就需要考虑何时深拷贝字符串的问题了.
• 不可变对象是线程安全的.
• 不可变对象更方便缓存 hash code, 作为 key 时可以更高效的保存到 HashMap 中

注意事项: 如下代码不应该在你的开发中出, 会产生大量的临时对象, 效率比较低.

String str = "hello" ; 
for(int x = 0; x < 1000; x++) {
  str += x ; 
}
System.out.println(str)；

后面讲stringbuffer 和 stringbuilder会讲

 

5.字符, 字节与字符串

代码：str： 第二个参数是偏移量，第三个参数是第几个：

意思:从偏移量为1 ，取两个 字符来构造String对象 。所以是bc

a是0，b是1

 public static void main(String[] args) {        char[] value = {'a','b','c','d','e'};        String str = new String(value,1,2);        System.out.println(str);  //bc    }    

代码：从1位置处取一个

结果：h是0 e是1；

代码：将字符串已字符数组方式进行存储

结果:

代码示例: 给定字符串一个字符串, 判断其是否全部由数字所组成.

思路: 将字符串变为字符数组而后判断每一位字符是否是" 0 “~”‘9'"之间的内容，如果是则为数字.

public static void main(String[] args) { 
String str = "1a23456" ; 
System.out.println(isNumber(str)? "字符串由数字所组成！" : "字符串中有非数字成员！"); 

} 
public static boolean isNumber(String str) { 
if(str==null)return false;
if(str.lenth()==0)return false;
char[] data = str.toCharArray() ; //转变数组
for (int i = 0; i < data.length; i++) { 
if (data[i]<'0' || data[i]>'9') { 
return false ; 
} 
} 
return true ; 
}

字节与字符串

代码：把字节（ASCII），转换为合适的字符输出

结果：

代码：String上面有横线是干嘛的？？

点进去看看： 有这个代表被弃用

代码：把字符串变成字节数组 返回出来

结果：

代码：

结果：

但是汉字有问题：

结果：

utf-8：

结果：

不经常使用这个

小结

那么何时使用 byte[], 何时使用 char[] 呢?

byte[] 是把 String 按照一个字节一个字节的方式处理, 这种适合在网络传输, 数据存储这样的场景下使用. 更适合针对二进制数据来操作char[] 是吧 String 按照一个字符一个字符的方式处理, 更适合针对文本数据来操作, 尤其是包含中文的时候.

 

6. 字符串常见操作

6.1 字符串比较

代码: 比较引用的对象是否相等

public static void main(String[] args) {
      String str = "hello";
      String str2 = new String("hello");
      System.out.println(str.equals(str2));  //结果true
  }

代码：忽略大小写的情况

public static void main(String[] args) {
      String str = "hello";
      String str2 = new String("Hello");
      System.out.println(str.equalsIgnoreCase(str2));  //结果 true
  }

代码：比较大小返回数字 str>str2 正数 ，str==str2 0 ，< 返回负数（比较的是ASCII码）

public static void main(String[] args) {
      String str = "hello";
      String str2 = new String("Hello");
      System.out.println(str.compareTo(str2));  //返回 32 
  }

如果第一个一样（从前往后比较），比较第二个字符，有一个字符大小不同，那么代表整个字符串大小

6.2 字符串查找

代码：判断字符串是否存在

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefg";
     boolean flag = str.contains(str);
      System.out.println(flag); //true
  }

列子2：

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefg";
     boolean flag = str.contains("cdef");
      System.out.println(flag); //true
  }

代码：查找cdef 在 str里面有没有 ，看第一个字符的位置（没有返回-1）

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefg";
      System.out.println(str.indexOf("cdef")); // 返回下标2  
  }

有点类似kmp算法

代码：从指定位置找

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefg";
      System.out.println(str.indexOf("bcdef",0)); // 1
  }

注意：位置的范围

代码：从后往前找

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefg";
      System.out.println(str.lastIndexOf("bcdef")); // 1
  }

代码：从指定的位置往前找

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefbcdefg";
      System.out.println(str.lastIndexOf("bcdef",10)); // 6
  }

返回的是后面往前面的第一个bcdef

代码：判断是否以xx 开始的

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefbcdefg";
      System.out.println(str.startsWith("a")); // true
  }

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefbcdefg";
      System.out.println(str.startsWith("acdf")); // false
  }

代码:从指定位置开始 从b开始判断是不是a开头

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcdefbcdefg";
      System.out.println(str.startsWith("a",1)); // false
  }

代码：true

public static void main(String[] args) {
          String str = "abcdefbcdefg";
          System.out.println(str.endsWith("efg")); // true
      }

代码：false

public static void main(String[] args) {
          String str = "abcdefbcdefg";
          System.out.println(str.endsWith("efgc")); // false
      }

6.3 字符串替换

代码：所以的a 变成z

public static void main(String[] args) {
          String str = "abcdefbcdaaa";
          System.out.println(str.replaceAll("a","z")); // zbcdefbcdzzz
      }

代码：替换了第一个

public static void main(String[] args) {
          String str = "abcdefbcdaaa";
          System.out.println(str.replaceFirst("a","z")); // zbcdefbcdaaa

      }

注意事项: 由于字符串是不可变对象, 替换不修改当前字符串, 而是产生一个新的字符串

6.4 字符串拆分

代码：

public static void main(String[] args) {
      String str = "ab abc abcd";
     String[] strings = str.split(" "); //以空格分割
      for (String s:strings) {
          System.out.println(s);
      }
}

结果：
ab
abc
abcd

代码二：

public static void main(String[] args) {
      String str = "ab abc abcd";
     String[] strings = str.split(" ",2); //以空格分割  最多分2组
      for (String s:strings) {
          System.out.println(s);
      }
  }

//结果
ab
abc abcd

拆分是特别常用的操作. 一定要重点掌握. 另外有些特殊字符作为分割符可能无法正确切分, 需要加上转义

代码示例: 拆分IP地址

String str = "192.168.1.1" ; 
String[] result = str.split("\\.") ; 
for(String s: result) { 
System.out.println(s); 
}

注意事项:

字符"|","*","+“都得加上转义字符，前面加上”".而如果是""，那么就得写成"\".如果一个字符串中有多个分隔符，可以用"|"作为连字符.（代码如下）

public static void main(String[] args) {
      String str = "ab#ab-cab cd";
     String[] strings = str.split("#|-| "); //以空格分割

      for (String s:strings) {
          System.out.println(s);
      }
  }

结果：

代码示例: 多次拆分

public static void main(String[] args) {
      String str = "name=zhangsan&age=18" ;
      String[] result = str.split("&") ;
      for (int i = 0; i < result.length; i++) {
          String[] temp = result[i].split("=") ;
          System.out.println(temp[0]+" = "+temp[1]);
      }
  }
  

结果：

6.5 字符串截取

代码：从2下标开始截取

public static void main(String[] args) {
      String str = "hello";
      String ret = str.substring(2);
      System.out.println(ret);//llo
  }

public static void main(String[] args) {
      String str = "hellobit";
      String ret = str.substring(2,4);
      System.out.println(ret);//ll [2,4)表示包含 2 号下标的字符, 不包含 4 号下标
  }

注意事项:

• 索引从0开始
• 注意前闭后开区间的写法, substring(0, 5) 表示包含 0 号下标的字符, 不包含 5 号下标

6.6 其他操作方法

代码：不使用的时候

public static void main(String[] args) {
      String str = "  a  hello";
      System.out.println(str);

  }

结果：

使用的情况：

public static void main(String[] args) {
      String str = "  a  hello";
      System.out.println(str.trim());

  }

结果：去掉了2边的空格 但是不可以去中间的

代码：小写转大写

public static void main(String[] args) {
      String str = "abcde";
      System.out.println(str.toUpperCase());//ABCDE

  }

代码：

public static void main(String[] args) {
      String str = "ABCDE";
      System.out.println(str.toLowerCase()); //abcde


  }
//都是新对象

代码：

public static void main(String[] args) {
      String str = "ABCDE";
      System.out.println(str.length()); //5
  }

lenth()!=arr.lenth

public static void main(String[] args) {
      String str = "ABCDE";
      String str2 = "";

      System.out.println(str.isEmpty()); //false
      System.out.println(str2.isEmpty()); //true

  }

 

7. StringBuffer 和 StringBuilder

首先来回顾下String类的特点：

任何的字符串常量都是String对象，而且String的常量一旦声明不可改变，如果改变对象内容，改变的是其引用的指向而已。

通常来讲String的操作比较简单，但是由于String的不可更改特性，为了方便字符串的修改，提供StringBuffer和StringBuilder类。

StringBuffer 和 StringBuilder 大部分功能是相同的，我们文章上主要介绍 StringBuffer
在String中使用"+"来进行字符串连接，但是这个操作在StringBuffer类中需要更改为append()方法：

先来看一下StringBuffer和String的区别

• 赋值上的区别 StringBuffer不可以直接赋值

那么需要给它赋值怎么办？
可以直接new一个给它

• 拼接上面的不同 StringBuffer没有＋号 append 添加

结果：

• 除了append()方法外，StringBuffer也有一些String类没有的方法

字符串反转：

深入来看一下 这个代码:

这个代码我们说不要这样使用：因为这样会产生很多的一个对象，浪费内存

大家可以看见上面 每次都会new一次对象，这样循环10次了。

我们可以改一下：

这样就产生了一个new 循环里面没有那么多new了 节约了内存 达到了一样的效果

有时候说 String是不可变的 StringBuffer是可变的 为什么呢？

因为String拼接都是新对象

StringBuffer每次拼接返回的是当前对象

而且StringBuffer 和 StringBuilder的区别就是 synchronized 关键字

StringBuffer ：

StringBuilder:

那么这个synchronized 关键字是干嘛的呢？？

其实简单说就是保证线程安全的。

所以说 Stringbuffer适合多线程模式下，StringBuilder适合单线程模式下

注意：String和StringBuffer类不能直接转换。如果要想互相转换，可以采用如下原则:

String变为StringBuffer:利用StringBuffer的构造方法或append()方法

StringBuffer变为String:调用toString()方法

面试题：请解释String、StringBuffer、StringBuilder的区别:

• String的内容不可修改，StringBuffer与StringBuilder的内容可以修改.
• StringBuffer与StringBuilder大部分功能是相似的
• StringBuffer采用同步处理，属于线程安全操作；而StringBuilder未采用同步处理，属于线程不安全操作

以上就是我们全部内容了，讲的比较详细，当然有什么不对的地方可以指出来，一起进步感谢观看！！！

到此这篇关于详解Java Sring String的常见操作以及StringBuffer StringBuilder的区别的文章就介绍到这了,更多相关Java Sring String 常见操作内容请搜索服务器之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持服务器之家！

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