String、StringBuffer、StringBuilder详解

String类

字符串广泛应用在java编程中，String类在java.lang包中，String类是final修饰的，不能被继承，String类对象创建后不能修改，由0或多个字符组成，包含在一对双引号之间。今天来谈谈String类中一些常用的方法和一些需要注意的点。

构造方法

String共有11种构造方法，下面就不全部举例了，列出一些常用的构造方法：
1、public String()
无参构造方法，用来创建空字符串的String对象。

String str1 = new String();

2、public String(String value)
用已知的字符串value创建一个String对象。

String str2 = new String("qwer"); 
String str3 = new String(str2);

3、public String(char[] value)
用字符数组value创建一个String对象。

char[] value = {"a","b","c","d"};
String str4 = new String(value);//相当于String str4 = new String("abcd");

4、public String(char chars[], int startIndex, int numChars)
用字符数组chars的startIndex开始的numChars个字符创建一个String对象。

char[] value = {"a","b","c","d"};
String str5 = new String(value, 1, 2);//相当于String str5 = new String("bc");

5、public String(byte[] values)
用比特数组values创建一个String对象。

byte[] strb = new byte[]{65,66,67,68};
String str6 = new String(strb);//相当于String str6 = new String("ABCD");

6、public String(byte[] values,int startIndex, int numChars)
用字符数组byte的startIndex开始的numChars个字符创建一个String对象。

byte[] strb = new byte[]{65,66,67,68};
String str6 = new String(strb,0,1);//相当于String str6 = new String("A");
String类常用方法

1、length()
返回字该字符串的长度

2、charAt(int indext)
求字符串某一位置的字符，index必须>=0并且<= length()-1

3、截取字符串

  • substring(int beginIndex)
    该方法从beginIndex位置起（包含这个位置）到最后截取一个字符串返回。
    [beginIndex,最后]
  • substring(int beginIndex，endIndex)
    该方法从beginIndex位置起（包含这个位置）到endIndex - 1截取一个字符串返回。
    [beginIndex,endIndex - 1]
    例：
String str1 = new String("abcdefgkl");
String str2 = str1.substring(2);//str2 = "cdefgkl"
String str3 = str1.substring(2,5);//str3 = "cde"

4、字符串比较

  • public int compareTo(String anotherString)
    该方法是对字符串内容按字典顺序进行大小比较，通过返回的整数值指明当前字符串与参数字符串的大小关系。若当前对象比参数大则返回正整数，反之返回负整数，相等返回0。其比较规则是：拿出字符串的第一个字符与参数的第一个字符进行比较，如果两者不等，比较结束，返回两者的ascii差。这里有一点需要注意：如果两个字符串的长度不同，并且一个字符串与另一个字符串的前面N个字符相等，那么这个方法返回返回两个字符串长度之差。
  • public int compareToIgnore(String anotherString)
    与compareTo方法相似，但忽略大小写。
  • public boolean equals(Object anotherObject)
    比较当前字符串和参数字符串，在两个字符串相等的时候返回true，否则返回false。
  • public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)
    与equals方法相似，但忽略大小写。
    例：
String s1 = "abcd"; 
String s2 = "abce"; 
String s3 = "ABC"; 
String s4 = "abcdefg"; 
String s5 = "abc"; 
System.out.println(s1.compareTo(s2)); 
System.out.println(s1.compareTo(s3)); 
System.out.println(s4.compareTo(s1)); 
System.out.println(s4.compareTo(s2)); 
System.out.println(s3.compareToIgnoreCase(s5));
System.out.println(s3.equals(s5));
System.out.println(s3.equalsIgnoreCase(s5));

输出为：

-1
32
3
-1
0
false
true

5、字符串连接

  • public String concat(String str)
    将参数中的字符串str连接到当前字符串的后面，效果等价于"+"。

6、字符串中单个字符查找

  • public int indexOf(int ch/String str)
    用于查找当前字符串中字符或子串，返回字符或子串在当前字符串中从左边起首次出现的位置，若没有出现则返回-1。
  • public int indexOf(int ch/String str, int fromIndex)
    改方法与第一种类似，区别在于该方法从fromIndex位置向后查找。
  • public int lastIndexOf(int ch/String str)
    该方法与第一种类似，区别在于该方法从字符串的末尾位置向前查找。
  • public int lastIndexOf(int ch/String str, int fromIndex)
    该方法与第二种方法类似，区别于该方法从fromIndex位置向前查找。
    例：
String str = "I am a good student";
System.out.println(str.indexOf('a'));
System.out.println(str.indexOf("good"));
System.out.println(str.indexOf("w", 2));
System.out.println(str.lastIndexOf("a"));
System.out.println(str.lastIndexOf("a", 3));

输出为：

2
7
-1
5
2

7、字符串中字符的大小写转换

  • public String toLowerCase()
    返回将当前字符串中所有字符转换成小写后的新串
  • public String toUpperCase()
    返回将当前字符串中所有字符转换成大写后的新串

8、字符串中字符的替换

  • public String replace(char oldChar, char newChar)
    用字符newChar替换当前字符串中所有的oldChar字符，并返回一个新的字符串。
  • public String replaceFirst(String regex, String replacement)
    该方法用字符replacement的内容替换当前字符串中遇到的第一个和字符串regex相匹配的子串，应将新的字符串返回。
  • public String replaceAll(String regex, String replacement)
    该方法用字符replacement的内容替换当前字符串中遇到的所有和字符串regex相匹配的子串，应将新的字符串返回。
    例：
String str4 = "asdzxcasd";
System.out.println(str4.replace('a', 'g'));
System.out.println(str4.replace("asd", "fgh"));
System.out.println(str4.replaceFirst("asd", "fgh"));
System.out.println(str4.replaceAll("asd", "fgh"));

输出为：

gsdzxcgsd
fghzxcfgh
fghzxcasd
fghzxcfgh

注意：replace和preplaceAll的区别

  1. replace的参数是char和CharSequence,即可以支持字符的替换,也支持字符串的替换(CharSequence即字符串序列的意思,说白了也就是字符串);
  2. replaceAll的参数是regex,即基于规则表达式的替换,比如,可以通过replaceAll("\d", "*")把一个字符串所有的数字字符都换成星号;
    例：
String src = new String("ab43a2c43d");
System.out.println(src.replace("3", "f"));
System.out.println(src.replace('3', 'f'));
System.out.println(src.replaceAll("\\d", "f"));
System.out.println(src.replaceAll("a", "f"));
System.out.println(src.replaceFirst("\\d", "f"));
System.out.println(src.replaceFirst("4", "h"));

输出为：

ab4fa2c4fd
ab4fa2c4fd
abffafcffd
fb43f2c43d
abf3a2c43d
abh3a2c43d

9、其他方法

  • String trim()
    截去字符串两端的空格，但对于中间的空格不处理。
String str = " a sd ";
String str1 = str.trim();
int a = str.length();//a = 6
int b = str1.length();//b = 4
  • boolean statWith(String prefix)或boolean endWith(String suffix)
    用来比较当前字符串的起始字符或子字符串prefix和终止字符或子字符串suffix是否和当前字符串相同，重载方法中同时还可以指定比较的开始位置offset。
String str = "asdfgh";
boolean a = str.statWith("as");//a = true
boolean b = str.endWith("gh");//b = true
  • contains(String str)
    判断参数s是否被包含在字符串中，并返回一个布尔类型的值。
String str = "student";
str.contains("stu");//true
str.contains("ok");//false
  • String[] split(String str)
    将str作为分隔符进行字符串分解，分解后的字字符串在字符串数组中返回。
String str = "asd!qwe!zxc";
String[] str1 = str.split("!");//str1[0] = "asd";str1[1] = "qwe";str1[2] = "zxc";

字符串与基本类型的转换

  1. 字符串转换为基本类型
    java.lang包中有Byte、Short、Integer、Float、Double类的调用方法：
    1)public static byte parseByte(String s)
    2)public static short parseShort(String s)
    3)public static short parseInt(String s)
    4)public static long parseLong(String s)
    5)public static float parseFloat(String s)
    6)public static double parseDouble(String s)
    例如：
int n = Integer.parseInt("12");
float f = Float.parseFloat("12.34");
double d = Double.parseDouble("1.124");
  1. 基本类型转换为字符串类型
    String类中提供了String valueOf()放法，用作基本类型转换为字符串类型。
    1)static String valueOf(char data[])
    2)static String valueOf(char data[], int offset, int count)
    3)static String valueOf(boolean b)
    4)static String valueOf(char c)
    5)static String valueOf(int i)
    6)static String valueOf(long l)
    7)static String valueOf(float f)
    8)static String valueOf(double d)
    例如：
String s1 = String.valueOf(12);
String s1 = String.valueOf(12.34);
String常量池

常量池(constant pool)指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。它包括了关于类、方法、接口等中的常量，也包括字符串常量。Java为了提高性能，静态字符串（字面量/常量/常量连接的结果）在常量池中创建，并尽量使用同一个对象，重用静态字符串。对于重复出现的字符串直接量，JVM会首先在常量池中查找，如果常量池中存在即返回该对象。
例如：

public class test1 {
            public static void main(String[] args){
            String str1 = "Hello";//生成了1个对象"Hello"
            //不会创建新的String对象，而是使用常量池中已有的"Hello"，
            String str2 = "Hello";
            System.out.println(str1 == str2); //true
            //使用new关键字会创建新的String对象，不管常量池里面有没有相同的值
            String str3 = new String("Hello");//生成了2个对象"Hello"和new String("Hello")
            System.out.println(str1 == str3); //false 
            }
    }
String对象不可变

String是常量，其对象一旦构造就不能再被改变。换句话说，String对象是不可变的，每一个看起来会修改String值的方法，实际上都是创造了一个全新的String对象，以包含修改后的字符串内容。而最初的String对象则丝毫未动。
例如：

public class StringTest02 {
public static void main(String[] args) {
    String s = "hello";
    String newS = StringTest02.append(s);
    System.out.println("String append--->" + s.toString());

    StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");
    StringBuilder newSb = StringTest02.append(sb);
    System.out.println("StringBuilder append--->" +sb.toString());
}
public static String append(String s) {
    s += "kitty";
    return s;
}
public static StringBuilder append(StringBuilder sb) {
    return sb.append("kitty");
}
}

输出为：

String append--->hello
StringBuilder append--->hellokitty

由上面的例子可见StringBuilder sb的值被改变了，而String s的值没有变，所以String不可变的安全性就体现出来了

StringBuffer和StringBuilder支持的方法

StringBuffe和StringBuilder类的方法和String类部分类似，特有的方法有：

  • public StringBuffer append(String s)
    将指定的字符串追加到此字符序列。
  • public StringBuffer reverse()
    将此字符序列用其反转形式取代。
  • public delete(int start, int end)
    移除此序列的子字符串中的字符。
  • public insert(int offset, int i)
    将 int 参数的字符串表示形式插入此序列中。
  • replace(int start, int end, String str)
    使用给定 String 中的字符替换此序列的子字符串中的字符。
  • int capacity()
    返回当前容量
  • void setCharAt(int index, char ch)
    将给定索引处的字符设置为 ch。
  • void setLength(int newLength)
    设置字符序列的长度。

String、StringBuffer和StringBuilder的区别

1. 对象的可变与不可变
String对象不可变，StringBuffer和StringBuilder对象可变。

2. 线程是否安全

  • String中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，所以线程安全。
  • StringBuffer中的方法大都采用了synchronized关键字修饰，所以是线程安全的。
  • StringBuilder没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

3. 字符串追加速度比较
StringBuilder > StringBuffer > String

4. StringBuffer和StringBuilder的共同点

  • StringBuffer和StringBuilder有公共的抽象父类AbstractStringBuilder
  • 抽象类与一个接口的区别是：抽象类中可以定义一些子类的公共方法，子类只需要增加新的功能，不需要重复写已经存在的方法；而接口中只是对方法的申明和常量的定义。
  • StringBuilder和StringBuffer的方法都会调用AbstractStringBuilder中的公共方法，如super.append(...)。只是StringBuffer会在方法上加上synchronized关键字，进行同步。
    如果程序不是多线程的，那么使用StringBuilder效率高于StringBuffer。

总结一下：
String：适用于少量的字符串操作的情况
StringBuilder：适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况
StringBuffer：适用于多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况

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