Java的String类

String类的常用方法

1.1 字符串构造

1.2 String对象的比较

1.3 字符串查找

1.4 转换

1.5 字符串替换

1.6字符串拆分

1.7 字符串截取

1.8 其他操作方法

1.9 字符串的不可变性

1.10 字符串修改

String类的常用方法

1.1 字符串构造

String类常用的构造方法有很多，常用的就以下三种：

public static void main(String[] args) {
// 使用常量串构造
        String s1 = "hello bit";
        System.out.println(s1);
// 直接newString对象
        String s2 = new String("hello bit");
        System.out.println(s1);
// 使用字符数组进行构造
        char[] array = {'h','e','l','l','o','b','i','t'};
        String s3 = new String(array);
        System.out.println(s1);
}

【注意】
1. String是引用类型，内部并不存储字符串本身，在String类的实现源码中，String类实例变量如下：

实际上String有着两个成员变量，一个是字符数组，另一个是整型变量：

public static void main(String[] args) {
// s1和s2引用的是不同对象 s1和s3引用的是同一对象
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("world");
        String s3 = s1;
        System.out.println(s1.length()); // 获取字符串长度---输出5
        System.out.println(s1.isEmpty()); // 如果字符串长度为0，返回true，否则返回false
}

如下图：

2. 在Java中“”引起来的也是String类型对象。

// 打印"hello"字符串(String对象)的长度
System.out.println("hello".length());

1.2 String对象的比较

字符串的比较是常见操作之一，比如：字符串排序。Java中总共提供了4中方式：

1. ==比较是否引用同一个对象
注意：对于内置类型，==比较的是变量中的值；对于引用类型==比较的是引用中的地址。

public static void main(String[] args) {

        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 10;
// 对于基本类型变量，==比较两个变量中存储的值是否相同
        System.out.println(a == b); // false
        System.out.println(a == c); // true
// 对于引用类型变量，==比较两个引用变量引用的是否为同一个对象
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("hello");
        String s3 = new String("world");
        String s4 = s1;
        System.out.println(s1 == s2); // false
        System.out.println(s2 == s3); // false
        System.out.println(s1 == s4); // true
}

2. boolean equals(Object anObject) 方法：按照字典序比较

字典序：字符大小的顺序
String类重写了父类Object中equals方法，Object中equals默认按照==比较，String重写equals方法后，按照如下规则进行比较，比如： s1.equals(s2)。

public boolean equals(Object anObject) {
// 1. 先检测this 和 anObject 是否为同一个对象比较，如果是返回true
        if (this == anObject) {
                return true;
        }
// 2. 检测anObject是否为String类型的对象，如果是继续比较，否则返回false
        if (anObject instanceof String) {
// 将anObject向下转型为String类型对象
                String anotherString = (String)anObject;
                int n = value.length;
// 3. this和anObject两个字符串的长度是否相同，是继续比较，否则返回false
                if (n == anotherString.value.length) {
                        char v1[] = value;
                        char v2[] = anotherString.value;
                        int i = 0;
// 4. 按照字典序，从前往后逐个字符进行比较
                        while (n-- != 0) {
                                if (v1[i] != v2[i])
                                        return false;
                                        i++;
                        }
                        return true;
                }
        }
return false;

}

public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("hello");
        String s3 = new String("Hello");
// s1、s2、s3引用的是三个不同对象，因此==比较结果全部为false
        System.out.println(s1 == s2); // false
        System.out.println(s1 == s3); // false
// equals比较：String对象中的逐个字符
// 虽然s1与s2引用的不是同一个对象，但是两个对象中放置的内容相同，因此输出true
// s1与s3引用的不是同一个对象，而且两个对象中内容也不同，因此输出false
        System.out.println(s1.equals(s2)); // true
        System.out.println(s1.equals(s3)); // false
}

3. int compareTo(String s) 方法: 按照字典序进行比较

与equals不同的是，equals返回的是boolean类型，而compareTo返回的是int类型。具体比较方式：
1. 先按照字典次序大小比较，如果出现不等的字符，直接返回这两个字符的大小差值。
2. 如果前k个字符相等(k为两个字符当中的长度最小值)，返回值两个字符串长度差值。

public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("ac");
        String s3 = new String("abc");
        String s4 = new String("abcdef");
        System.out.println(s1.compareTo(s2)); // 不同输出字符差值-1
        System.out.println(s1.compareTo(s3)); // 相同输出 0
        System.out.println(s1.compareTo(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
}

4. int compareToIgnoreCase(String str) 方法：与compareTo方式相同，但是忽略大小写比较

public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("ac");
        String s3 = new String("ABc");
        String s4 = new String("abcdef");
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s2)); // 不同输出字符差值-1
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s3)); // 相同输出 0
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
}

1.3 字符串查找

字符串查找也是字符串中非常常见的操作，String类提供的常用查找的方法（都是关于charAt，indexOf和lastindexOf的，前面的是查找对应位置的字符，后面两个是查找对应字符的位置）：

public static void main(String[] args) {
        String s = "aaabbbcccaaabbbccc";
        System.out.println(s.charAt(3)); // 'b'
        System.out.println(s.indexOf('c')); // 6
        System.out.println(s.indexOf('c', 10)); // 15
        System.out.println(s.indexOf("bbb")); // 3
        System.out.println(s.indexOf("bbb", 10)); // 12
        System.out.println(s.lastIndexOf('c')); // 17
        System.out.println(s.lastIndexOf('c', 10)); // 8
        System.out.println(s.lastIndexOf("bbb")); // 12
        System.out.println(s.lastIndexOf("bbb", 10)); // 3

}

注意：上述方法都是实例方法（实例方法是为了对象而设计的，方法没有static，需要依赖对象进行调用）。

1.4 转换

1. 数值和字符串转化

public static void main(String[] args) {
// 数字转字符串
        String s1 = String.valueOf(1234);
        String s2 = String.valueOf(12.34);
        String s3 = String.valueOf(true);
        String s4 = String.valueOf(new Student("Hanmeimei", 18));
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);

        System.out.println(s3);
        System.out.println(s4);
        System.out.println("=================================");

输出：

1234
12.34
true
Test@1b6d3586

=============================
// 字符串转数字
// 注意：Integer、Double等是Java中的包装类型，这个后面会讲到
        int data1 = Integer.parseInt("1234");
        double data2 = Double.parseDouble("12.34");
        System.out.println(data1);
        System.out.println(data2);
}

2.大小写转换

public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello";
        String s2 = "HELLO";
// 小写转大写
        System.out.println(s1.toUpperCase());
// 大写转小写
        System.out.println(s2.toLowerCase());
}

3. 字符串转数组

public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
// 字符串转数组
        char[] ch = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < ch.length; i++) {
                System.out.print(ch[i]);
        }
        System.out.println();
// 数组转字符串
        String s2 = new String(ch);
        System.out.println(s2);
}

4. 格式化

public static void main(String[] args) {
String s = String.format("%d-%d-%d", 2019, 9,14);
System.out.println(s);
}

//输出 2019-9-14

1.5 字符串替换

使用一个指定的新的字符串替换掉已有的字符串数据，可用的方法如下：

方法：
String replaceAll(String regex, String replacement)

功能：替换所有的指定内容。

方法：

String replaceFirst(String regex, String replacement)

功能：替换首个内容。

代码示例: 字符串的替换处理。

String str = "helloworld" ;
System.out.println(str.replaceAll("l", "_"));
System.out.println(str.replaceFirst("l", "_"));

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。

1.6字符串拆分

可以将一个完整的字符串按照指定的分隔符划分为若干个子字符串。

可用方法如下：

方法：
String[] split(String regex)

功能：将字符串全部拆分

方法：

String[] split(String regex, int limit)

功能：将字符串以指定的格式，拆分为limit组

代码示例: 实现字符串的拆分处理

String str = "hello world hello bit" ;
String[] result = str.split(" ") ; // 按照空格拆分
for(String s: result) {
System.out.println(s);
}

输出结果：

hello

world

hello

bit

代码示例: 字符串的部分拆分

String str = "hello world hello bit" ;
String[] result = str.split(" ",2) ;
for(String s: result) {
System.out.println(s);
}

输出结果：

hello

world hello hello bit

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（加上转义）：

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

输出：

192

168

1

1

注意事项:
1. 字符"|","*","+"都得加上转义字符，前面加上 "\\" 。
2. 而如果是 "\" ，那么就得写成 "\\\\" 。
3. 如果一个字符串中有多个分隔符，可以用"|"作为连字符。

代码示例: 多次拆分

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]);
}

输出：

name = zhangsan

age = 18

这种代码在以后的开发之中会经常出现。

1.7 字符串截取

从一个完整的字符串之中截取出部分内容。可用方法如下：

方法：
String substring(int beginIndex)

功能：从指定索引截取到结尾。
方法：String substring(int beginIndex, int endIndex)

功能：截取部分内容。

代码示例: 观察字符串截取

String str = "helloworld" ;
System.out.println(str.substring(5));
System.out.println(str.substring(0, 5));

注意事项:
1. 索引从0开始。
2. 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。

1.8 其他操作方法

代码示例: 观察trim()方法的使用：

String str = " hello world " ;
System.out.println("["+str+"]"); //[ hello world ]
System.out.println("["+str.trim()+"]")； //[hello world]

trim 会去掉字符串开头和结尾的空白字符(空格, 换行, 制表符等)。

代码示例: 大小写转换

String str = " hello%$$%@#$%world 哈哈哈 " ;
System.out.println(str.toUpperCase()); //HELLO%$$%@#$%WORLD哈哈哈
System.out.println(str.toLowerCase()); //hello%$$%@#$%world 哈哈哈

这两个函数只转换字母。

1.9 字符串的不可变性

String是一种不可变对象. 字符串中的内容是不可改变。字符串不可被修改，是因为：
1. String类在设计时就是不可改变的，String类实现描述中已经说明了
以下来自JDK1.8中String类的部分实现：

String类中的字符实际保存在内部维护的value字符数组中，该图还可以看出：

String类被final修饰，表明该类不能被继承。
value被final修饰，表明value自身的值不能改变，即不能引用其它字符数组，但是其引用空间中的内容可以修改。对于value来说，value是private的，而String类中没有setter方法，所以是value中的元素是不可以改变的。

2. 所有涉及到可能修改字符串内容的操作都是创建一个新对象，改变的是新对象。

【纠正】网上有些人说：字符串不可变是因为其内部保存字符的数组被final修饰了，因此不能改变。
这种说法是错误的，不是因为String类自身，或者其内部value被final修饰而不能被修改。
final修饰类表明该类不想被继承，final修饰引用类型表明该引用变量不能引用其他对象，但是其引用对象中的内容是可以修改的。

public static void main(String[] args) {
        final int array[] = {1,2,3,4,5};
        array[0] = 100;
        System.out.println(Arrays.toString(array));
// array = new int[]{4,5,6}; // 编译报错：Error:(19, 9) java: 无法为最终变量array分配值
}