String底层原理学习笔记
1、String的定义
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { }
String是一个final类,既不能被继承的类
String类实现了java.io.Serializable接口,可以实现序列化
String类实现了Comparable<String>,可以用于比较大小(按顺序比较单个字符的ASCII码)
String类实现了 CharSequence 接口,表示是一个有序字符的序列,因为String的本质是一个char类型数组\
2、字段属性
/**用来存储char型字符数组 这是String字符串的本质,是一个字符集合,而且是final的,是不可变的。*/ private final char value[]; /** 缓存hash,默认0*/ private int hash; // Default to 0 /**实现序列化的标识 */ private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
3、构造函数
构造函数有16个;
/** * String的无参构造函数,默认是一个空字符串,但是我们一般不这么实例化,因为字符串是不可变的,可以直接String a=”aaaaa” */ public String() { this.value = "".value; } /** 这是一个有参构造函数,参数为一个String对象 * 将形参的value和hash赋值给实例对象作为初始化 * 相当于深拷贝了一个形参String对象,返回了一个新的对象 但是还是不建议这么构造 */ public String(String original) { this.value = original.value; this.hash = original.hash; } /** 这是一个有参构造函数,参数为一个char字符数组, 这里使用Array拷贝,而不是引用原来的字符数组,有可能是因为这个非常长的字符数组一直在被引用,所以无法被回收,就可能导致内存泄露 * 意义就是通过字符数组去构建一个新的String对象 */ public String(char value[]) { this.value = Arrays.copyOf(value, value.length); } /** 这是一个有参构造函数,参数为char字符数组,offset(起始位置,偏移量),count(个数) * 作用就是在char数组的基础上,从offset位置开始计数count个,构成一个新的String的字符串 * 意义就类似于截取count个长度的字符集合构成一个新的String对象 */ public String(char value[], int offset, int count) { if (offset < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset); } if (count <= 0) { if (count < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(count); } if (offset <= value.length) { this.value = "".value; return; } } // Note: offset or count might be near -1>>>1. if (offset > value.length - count) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count); } //上面这一段都是校验然后抛异常 //重点,截取字符,这里也用到数组拷贝 this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count); } /** * 这是一个有参构造函数,参数为int字符数组,offset(起始位置,偏移量),count(个数) * 作用跟04构造函数差不多,但是传入的不是char字符数组,而是int数组。 * 而int数组的元素则是字符对应的ASCII整数值 * 例子:new String(new int[]{97,98,99},0,3); output: abc */ public String(int[] codePoints, int offset, int count) { if (offset < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset); } if (count <= 0) { if (count < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(count); } if (offset <= codePoints.length) { this.value = "".value; return; } } // Note: offset or count might be near -1>>>1. if (offset > codePoints.length - count) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count); } final int end = offset + count; // Pass 1: Compute precise size of char[] int n = count; for (int i = offset; i < end; i++) { int c = codePoints[i]; if (Character.isBmpCodePoint(c)) continue; else if (Character.isValidCodePoint(c)) n++; else throw new IllegalArgumentException(Integer.toString(c)); } // Pass 2: Allocate and fill in char[] final char[] v = new char[n]; for (int i = offset, j = 0; i < end; i++, j++) { int c = codePoints[i]; if (Character.isBmpCodePoint(c)) v[j] = (char)c; else Character.toSurrogates(c, v, j++); } this.value = v; }
过时的方法就不列出来的。
/** * 这是一个有参构造函数,参数为byte数组,offset(起始位置,偏移量),长度,和字符编码格式 * 就是传入一个byte数组,从offset开始截取length个长度,其字符编码格式为charsetName,如UTF-8 * 例子:new String(bytes, 2, 3, "UTF-8"); * */ public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName) throws UnsupportedEncodingException { if (charsetName == null) throw new NullPointerException("charsetName"); checkBounds(bytes, offset, length); this.value = StringCoding.decode(charsetName, bytes, offset, length); } //这个跟上面差不多 public String(byte bytes[], int offset, int length, Charset charset) { if (charset == null) throw new NullPointerException("charset"); checkBounds(bytes, offset, length); this.value = StringCoding.decode(charset, bytes, offset, length); } /** 这是一个有参构造函数,参数为byte数组和字符集编码 * 用charsetName的方式构建byte数组成一个String对象 */ public String(byte bytes[], String charsetName) throws UnsupportedEncodingException { this(bytes, 0, bytes.length, charsetName); } //这个跟上面的类似 public String(byte bytes[], Charset charset) { this(bytes, 0, bytes.length, charset); } /** * 这是一个有参构造函数,参数为byte数组,offset(起始位置,偏移量),length(个数) * 通过使用平台的默认字符集解码指定的 byte 子数组,构造一个新的 String。 */ public String(byte bytes[], int offset, int length) { checkBounds(bytes, offset, length); this.value = StringCoding.decode(bytes, offset, length); } /** 这是一个有参构造函数,参数为byte数组 * 通过使用平台默认字符集编码解码传入的byte数组,构造成一个String对象,不需要截取 */ public String(byte bytes[]) { this(bytes, 0, bytes.length); }
/** * 有参构造函数,参数为StringBuffer类型 * 就是将StringBuffer构建成一个新的String,比较特别的就是这个方法有synchronized锁 * 同一时间只允许一个线程对这个buffer构建成String对象 */ public String(StringBuffer buffer) { synchronized(buffer) { this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length()); } } /** * 有参构造函数,参数为StringBuilder * 同上面差不多,只不过是StringBuilder的版本,差别就是没有实现线程安全 */ public String(StringBuilder builder) { this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length()); }
/* * 这个构造函数比较特殊,有用的参数只有char数组value,是一个不对外公开的构造函数,没有访问修饰符 * 加入这个share的只是为了区分于String(char[] value)方法,用于重载, * 为什么提供这个方法呢,因为性能好,不需要拷贝。为什么不对外提供呢?因为对外提供会打破value为不变数组的限制。 * 如果对外提供这个方法让String与外部的value产生关联,如果修改外部的value,会影响String的value。所以不能 * 对外提供 */ String(char[] value, boolean share) { // assert share : "unshared not supported"; this.value = value; }
以上代码展示了总共14种构造方法,忽略了两种被标记为过时的构造方法:
可以构造空字符串对象,既""
可以根据String,StringBuilder,StringBuffer构造字符串对象
可以根据char数组,其子数组构造字符串对象
可以根据int数组,其子数组构造字符串对象
可以根据某个字符集编码对byte数组,其子数组解码并构造字符串对象
4. 长度、是否为空
public int length() { return value.length; } public boolean isEmpty() { return value.length == 0; }
5. charAt、codePointAt类型函数
/** 返回String对象的char数组index位置的元素*/ public char charAt(int index) { if ((index < 0) || (index >= value.length)) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(index); } return value[index]; } //返回String对象的char数组index位置的元素的ASSIC码(int类型) public int codePointAt(int index) { if ((index < 0) || (index >= value.length)) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(index); } return Character.codePointAtImpl(value, index, value.length); }
//返回index位置元素的前一个元素的ASSIC码(int型) public int codePointBefore(int index) { int i = index - 1; if ((i < 0) || (i >= value.length)) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(index); } return Character.codePointBeforeImpl(value, index, 0); } /** * 方法返回的是代码点个数,是实际上的字符个数,功能类似于length() * 对于正常的String来说,length方法和codePointCount没有区别,都是返回字符个数。 * 但当String是Unicode类型时则有区别了。 * 例如:String str = “/uD835/uDD6B” (即 'Z' ), length() = 2 ,codePointCount() = 1 */ public int codePointCount(int beginIndex, int endIndex) { if (beginIndex < 0 || endIndex > value.length || beginIndex > endIndex) { throw new IndexOutOfBoundsException(); } return Character.codePointCountImpl(value, beginIndex, endIndex - beginIndex); } /** * 也是相对Unicode字符集而言的,从index索引位置算起,偏移codePointOffset个位置,返回偏移后的位置是多少 * 例如,index = 2 ,codePointOffset = 3 ,maybe返回 5 */ public int offsetByCodePoints(int index, int codePointOffset) { if (index < 0 || index > value.length) { throw new IndexOutOfBoundsException(); } return Character.offsetByCodePointsImpl(value, 0, value.length, index, codePointOffset); }
6.getChar、getBytes类型函数
/** * * 这是一个不对外的方法,是给String内部调用的,因为它是没有访问修饰符的,只允许同一包下的类访问 * 参数:dst[]是目标数组,dstBegin是目标数组的偏移量,既要复制过去的起始位置(从目标数组的什么位置覆盖) * 作用就是将String的字符数组value整个复制到dst字符数组中,在dst数组的dstBegin位置开始拷贝 */ void getChars(char dst[], int dstBegin) { System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length); } /** * 得到char字符数组,原理是getChars() 方法将一个字符串的字符复制到目标字符数组中。 * 参数:srcBegin是原始字符串的起始位置,srcEnd是原始字符串要复制的字符末尾的后一个位置(既复制区域不包括srcEnd) * dst[]是目标字符数组,dstBegin是目标字符的复制偏移量,复制的字符从目标字符数组的dstBegin位置开始覆盖。 */ public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) { if (srcBegin < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcBegin); } if (srcEnd > value.length) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd); } if (srcBegin > srcEnd) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd - srcBegin); } System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin); } /** * 获得charsetName编码格式的bytes数组 */ public byte[] getBytes(String charsetName) throws UnsupportedEncodingException { if (charsetName == null) throw new NullPointerException(); return StringCoding.encode(charsetName, value, 0, value.length); } /** * 与上个方法类似, */ public byte[] getBytes(Charset charset) { if (charset == null) throw new NullPointerException(); return StringCoding.encode(charset, value, 0, value.length); } /** * 使用平台默认的编码格式获得bytes数组 */ public byte[] getBytes() { return StringCoding.encode(value, 0, value.length); }
7.equal类函数
//先比较地址是否相等,地址相等则内容一样, 然后比较长度,长度相等再逐个比较字符串 public boolean equals(Object anObject) { if (this == anObject) { return true; } if (anObject instanceof String) { String anotherString = (String)anObject; int n = value.length; if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int i = 0; while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false; i++; } return true; } } return false; } //忽略大小写比较是否内容相同,先判断地址,再判断长度,最后再执行regionMatchs方法,忽略大小写 public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) { return (this == anotherString) ? true : (anotherString != null) && (anotherString.value.length == value.length) && regionMatches(true, 0, anotherString, 0, value.length); } /** * 这是一个公有的比较方法,参数是StringBuffer类型 * 实际调用的是contentEquals(CharSequence cs)方法,可以说是StringBuffer的特供版,方法里面会同步一下 */ public boolean contentEquals(StringBuffer sb) { return contentEquals((CharSequence)sb); } /** * 这是一个私有方法,特供给比较StringBuffer和StringBuilder使用的。 * 比如在contentEquals方法中使用,参数是AbstractStringBuilder抽象类的子类 */ private boolean nonSyncContentEquals(AbstractStringBuilder sb) { char v1[] = value; char v2[] = sb.getValue(); int n = v1.length; if (n != sb.length()) { return false; } for (int i = 0; i < n; i++) { if (v1[i] != v2[i]) { return false; } } return true; } /** * 这是一个常用于String对象跟StringBuffer和StringBuilder比较的方法 * 参数是StringBuffer或StringBuilder或String或CharSequence * StringBuffer和StringBuilder和String都实现了CharSequence接口 */ public boolean contentEquals(CharSequence cs) { // Argument is a StringBuffer, StringBuilder if (cs instanceof AbstractStringBuilder) { if (cs instanceof StringBuffer) { synchronized(cs) { return nonSyncContentEquals((AbstractStringBuilder)cs); } } else { return nonSyncContentEquals((AbstractStringBuilder)cs); } } // Argument is a String if (cs instanceof String) { return equals(cs); } // Argument is a generic CharSequence char v1[] = value; int n = v1.length; if (n != cs.length()) { return false; } for (int i = 0; i < n; i++) { if (v1[i] != cs.charAt(i)) { return false; } } return true; }
以上代码重点说明:
equals()方法作为常用的方法,很具有层次感和借鉴意义,首先判断是否为同一个对象,再判断是否为要比较的类型,再判断两个对象的长度是否相等,
首先从广的角度过滤筛选不符合的对象,再符合条件的对象基础上再一个一个字符的比较。
equalsIgnoreCase()方法是对equals()方法补充,不区分大小写的判断
contentEquals()则是用于String对象与4种类型的判断,通常用于跟StringBuilder和StringBuffer的判断,也是对equals方法的一个补充
8、regionMatchs()方法
/** * 这是一个类似于equals的方法,比较的是字符串的片段,也即是部分区域的比较 * toffset是当前字符串的比较起始位置(偏移量),other是要比较的String对象参数,ooffset是要参数String的比较片段起始位置,len是两个字符串要比较的片段的长度大小 * * 例子:String str1 = "0123456",Str2 = "0123456789"; * str1.regionMatchs(0,str2,0,6);意思是str1从0位置开始于str2的0位置开始比较6个长度的字符串片段 * 相等则返回 true,不等返回false */ public boolean regionMatches(int toffset, String other, int ooffset, int len) { char ta[] = value; int to = toffset; char pa[] = other.value; int po = ooffset; // Note: toffset, ooffset, or len might be near -1>>>1. if ((ooffset < 0) || (toffset < 0) || (toffset > (long)value.length - len) || (ooffset > (long)other.value.length - len)) { return false; } while (len-- > 0) { if (ta[to++] != pa[po++]) { return false; } } return true; } /** * 这个跟上面的方法一样,只不过多了一个参数,既ignoreCase,既是否为区分大小写。 * 是equalsIgnoreCase()方法的片段比较版本,实际上equalsIgnoreCase()也是调用regionMatches函数 */ public boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len) {….}
从上可以看出:
片段比较时针对String对象的。所以如果你要跟StringBuffer和StringBuilder比较,那么记得toString.
如果你要进行两个字符串之间的片段比较的话,就可以使用regionMatches,如果是完整的比较那么就equals吧
9.compareTo类函数和CaseInsensitiveComparator静态内部类
/** * 这是一个比较字符串中字符大小的函数,因为String实现了Comparable<String>接口,所以重写了compareTo方法 * Comparable是排序接口。若一个类实现了Comparable接口,就意味着该类支持排序。 * 实现了Comparable接口的类的对象的列表或数组可以通过Collections.sort或Arrays.sort进行自动排序。 * * 参数是需要比较的另一个String对象 * 返回的int类型,正数为大,负数为小,是基于字符的ASSIC码比较的 *例如: "abc".compareTo("bac") 结果是-1,因为a-b=-1 "abc".compareTo("abcggff"); //-4,因为长度差4 */ public int compareTo(String anotherString) { int len1 = value.length; int len2 = anotherString.value.length; int lim = Math.min(len1, len2); char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int k = 0; while (k < lim) { //一直遍历到最小的字符长度 char c1 = v1[k]; char c2 = v2[k]; if (c1 != c2) { return c1 - c2; //从前向后遍历,只要其实一个不相等,返回字符ASSIC的差值,int类型 } k++; } return len1 - len2; //如果两个字符串同样位置的索引都相等,返回长度差值,完全相等则为0 } /** * 这是一个类似compareTo功能的方法,但是不是comparable接口的方法,是String本身的方法 * 使用途径,我目前只知道可以用来不区分大小写的比较大小,但是不知道如何让它被工具类Collections和Arrays运用 * */ public int compareToIgnoreCase(String str) { return CASE_INSENSITIVE_ORDER.compare(this, str); } /** * 这是一个饿汉单例模式,是String类型的一个不区分大小写的比较器 * 提供给Collections和Arrays的sort方法使用 * 例如:Arrays.sort(strs,String.CASE_INSENSITIVE_ORDER); * 效果就是会将strs字符串数组中的字符串对象进行忽视大小写的排序 * */ public static final Comparator<String> CASE_INSENSITIVE_ORDER = new CaseInsensitiveComparator(); /** * 这一个私有的静态内部类,只允许String类本身调用 * 实现了序列化接口和比较器接口,comparable接口和comparator是有区别的 * 重写了compare方法,该静态内部类实际就是一个String类的比较器 * */ private static class CaseInsensitiveComparator implements Comparator<String>, java.io.Serializable { // use serialVersionUID from JDK 1.2.2 for interoperability private static final long serialVersionUID = 8575799808933029326L; public int compare(String s1, String s2) { int n1 = s1.length(); int n2 = s2.length(); int min = Math.min(n1, n2); for (int i = 0; i < min; i++) { char c1 = s1.charAt(i); char c2 = s2.charAt(i); if (c1 != c2) { c1 = Character.toUpperCase(c1); c2 = Character.toUpperCase(c2); if (c1 != c2) { c1 = Character.toLowerCase(c1); c2 = Character.toLowerCase(c2); if (c1 != c2) { // No overflow because of numeric promotion return c1 - c2; } } } } return n1 - n2; } /** Replaces the de-serialized object. */ private Object readResolve() { return CASE_INSENSITIVE_ORDER; } }
以上的代码可以看出:
①String实现了comparable接口,重写了compareTo方法,可以用于自己写类进行判断排序,也可以使用collections,Arrays工具类的sort进行排序。只有集合或数组中的元素实现了comparable接口,并重写了compareTo才能使用工具类排序。
②CASE_INSENSITIVE_ORDER是一个单例,是String提供为外部的比较器,该比较器的作用是忽视大小写进行比较,我们可以通过Collections或Arrays的sort方法将CASE_INSENSITIVE_ORDER比较器作为参数传入,进行排序。
10.startWith、endWith类函数
public boolean startsWith(String prefix, int toffset) { char ta[] = value; int to = toffset; char pa[] = prefix.value; int po = 0; int pc = prefix.value.length; // Note: toffset might be near -1>>>1. if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) { return false; } while (--pc >= 0) { if (ta[to++] != pa[po++]) { return false; } } return true; } /** * 判断当前字符串对象是否以字符串prefix起头 * 是返回true,否返回fasle */ public boolean startsWith(String prefix) { return startsWith(prefix, 0); } /** * 判断当前字符串对象是否以字符串prefix结尾 * 是返回true,否返回fasle */ public boolean endsWith(String suffix) { //suffix是需要判断是否为尾部的字符串。 //value.length - suffix.value.length是suffix在当前对象的起始位置 return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length); }
11.hashCode()函数
/** * 这是String字符串重写了Object类的hashCode方法。 * 给由哈希表来实现的数据结构来使用,比如String对象要放入HashMap中。 * 如果没有重写HashCode,或HaseCode质量很差则会导致严重的后果,既不靠谱的后果 */ public int hashCode() { int h = hash; if (h == 0 && value.length > 0) { char val[] = value; //重点,String的哈希函数, //遍历len次 for (int i = 0; i < value.length; i++) { h = 31 * h + val[i]; //每次都是31 * 每次循环获得的h +第i个字符的ASSIC码 } hash = h; } return h; }
所以我们可以知道:
- hashCode的重点就是哈希函数
- String的哈希函数就是循环len次,每次循环体为 31 * 每次循环获得的hash + 第i次循环的字符
12.indexOf、lastIndexOf类函数
/** * 返回ch对应的字符在字符串中第一次出现的位置,从字符串的索引0位置开始遍历,没有就返回-1 * */ public int indexOf(int ch) { return indexOf(ch, 0); } public int indexOf(int ch, int fromIndex) { final int max = value.length; if (fromIndex < 0) { fromIndex = 0; } else if (fromIndex >= max) { // Note: fromIndex might be near -1>>>1. return -1; } if (ch < Character.MIN_SUPPLEMENTARY_CODE_POINT) { // handle most cases here (ch is a BMP code point or a // negative value (invalid code point)) final char[] value = this.value; for (int i = fromIndex; i < max; i++) { if (value[i] == ch) { return i; } } return -1; } else { return indexOfSupplementary(ch, fromIndex); } } /** *.处理(罕见)带有补充字符的indexOf调用。 */ private int indexOfSupplementary(int ch, int fromIndex) { if (Character.isValidCodePoint(ch)) { final char[] value = this.value; final char hi = Character.highSurrogate(ch); final char lo = Character.lowSurrogate(ch); final int max = value.length - 1; for (int i = fromIndex; i < max; i++) { if (value[i] == hi && value[i + 1] == lo) { return i; } } } return -1; } /** * 从尾部向头部遍历,返回cn第一次出现的位置,value.length - 1就是起点 * 为了理解,我们可以认为是返回cn对应的字符在字符串中最后出现的位置 * * ch是字符对应的整数 */ public int lastIndexOf(int ch) { return lastIndexOf(ch, value.length - 1); } /** * 从尾部向头部遍历,从fromIndex开始作为起点,返回ch对应字符第一次在字符串出现的位置 * 既从头向尾遍历,返回cn对应字符在字符串中最后出现的一次位置,fromIndex为结束点 * */ public int lastIndexOf(int ch, int fromIndex) { if (ch < Character.MIN_SUPPLEMENTARY_CODE_POINT) { // handle most cases here (ch is a BMP code point or a // negative value (invalid code point)) final char[] value = this.value; int i = Math.min(fromIndex, value.length - 1); for (; i >= 0; i--) { if (value[i] == ch) { return i; } } return -1; } else { return lastIndexOfSupplementary(ch, fromIndex); } } /** * Handles (rare) calls of lastIndexOf with a supplementary character. */ private int lastIndexOfSupplementary(int ch, int fromIndex) { if (Character.isValidCodePoint(ch)) { final char[] value = this.value; char hi = Character.highSurrogate(ch); char lo = Character.lowSurrogate(ch); int i = Math.min(fromIndex, value.length - 2); for (; i >= 0; i--) { if (value[i] == hi && value[i + 1] == lo) { return i; } } } return -1; } //从fromIndex开始遍历,返回第一次出现str字符串的位置 public int indexOf(String str) { return indexOf(str, 0); } /** * 从fromIndex开始遍历,返回第一次出现str字符串的位置 */ public int indexOf(String str, int fromIndex) { return indexOf(value, 0, value.length, str.value, 0, str.value.length, fromIndex); } /** * 这是一个不对外公开的静态函数 * source就是原始字符串,sourceOffset就是原始字符串的偏移量,起始位置。 * sourceCount就是原始字符串的长度,target就是要查找的字符串。 * fromIndex就是从原始字符串的第fromIndex开始遍历 * */ static int indexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount, String target, int fromIndex) { return indexOf(source, sourceOffset, sourceCount, target.value, 0, target.value.length, fromIndex); } /** * 同是一个不对外公开的静态函数 * 比上更为强大。 * 多了一个targetOffset和targetCount,即代表被查找的字符串也可以被切割 */ static int indexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount, char[] target, int targetOffset, int targetCount, int fromIndex) { if (fromIndex >= sourceCount) { return (targetCount == 0 ? sourceCount : -1); } if (fromIndex < 0) { fromIndex = 0; } if (targetCount == 0) { return fromIndex; } char first = target[targetOffset]; int max = sourceOffset + (sourceCount - targetCount); for (int i = sourceOffset + fromIndex; i <= max; i++) { /* Look for first character. */ if (source[i] != first) { while (++i <= max && source[i] != first); } /* Found first character, now look at the rest of v2 */ if (i <= max) { int j = i + 1; int end = j + targetCount - 1; for (int k = targetOffset + 1; j < end && source[j] == target[k]; j++, k++); if (j == end) { /* Found whole string. */ return i - sourceOffset; } } } return -1; } //查找字符串Str最后一次出现的位置 public int lastIndexOf(String str) { return lastIndexOf(str, value.length); } public int lastIndexOf(String str, int fromIndex) { return lastIndexOf(value, 0, value.length, str.value, 0, str.value.length, fromIndex); } static int lastIndexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount, String target, int fromIndex) { return lastIndexOf(source, sourceOffset, sourceCount, target.value, 0, target.value.length, fromIndex); } static int lastIndexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount, char[] target, int targetOffset, int targetCount, int fromIndex) { /* * Check arguments; return immediately where possible. For * consistency, don't check for null str. */ int rightIndex = sourceCount - targetCount; if (fromIndex < 0) { return -1; } if (fromIndex > rightIndex) { fromIndex = rightIndex; } /* Empty string always matches. */ if (targetCount == 0) { return fromIndex; } int strLastIndex = targetOffset + targetCount - 1; char strLastChar = target[strLastIndex]; int min = sourceOffset + targetCount - 1; int i = min + fromIndex; startSearchForLastChar: while (true) { while (i >= min && source[i] != strLastChar) { i--; } if (i < min) { return -1; } int j = i - 1; int start = j - (targetCount - 1); int k = strLastIndex - 1; while (j > start) { if (source[j--] != target[k--]) { i--; continue startSearchForLastChar; } } return start - sourceOffset + 1; } }
13.substring()函数
/** * 截取当前字符串对象的片段,组成一个新的字符串对象 * beginIndex为截取的初始位置,默认截到len - 1位置 */ public String substring(int beginIndex) { if (beginIndex < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex); } int subLen = value.length - beginIndex; if (subLen < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen); } return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen); } /** * 截取一个区间范围 * [beginIndex,endIndex),不包括endIndex */ public String substring(int beginIndex, int endIndex) {…..}
从上面可以看到:
substring函数是一个不完全闭包的区间,是[beginIndex,end),不包括end位置;
subString的原理是通过String的构造函数实现的。
14.concat()函数
/** * String的拼接函数 * 例如:String str = "abc"; str.concat("def") output: "abcdef" */ public String concat(String str) { int otherLen = str.length(); if (otherLen == 0) { return this; } int len = value.length; //将数组扩容,将value数组拷贝到buf数组中,长度为len + str.lenght char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen); //然后将str字符串从buf字符数组的len位置开始覆盖,得到一个完整的buf字符数组 str.getChars(buf, len); //构建新的String对象,调用私有的String构造方法 return new String(buf, true); }
15.replace、replaceAll类函数
//替换,将字符串中的oldChar字符全部替换成newChar public String replace(char oldChar, char newChar) { if (oldChar != newChar) { int len = value.length; int i = -1; char[] val = value; /* avoid getfield opcode */ //先找到第一个旧的字符位置,然后再进行替换 while (++i < len) { if (val[i] == oldChar) { break; } } ` if (i < len) { char buf[] = new char[len]; for (int j = 0; j < i; j++) { buf[j] = val[j]; } while (i < len) { char c = val[i]; buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c; i++; } return new String(buf, true); } } return this; } //替换第一个旧字符 public String replaceFirst(String regex, String replacement) { return Pattern.compile(regex).matcher(this).replaceFirst(replacement); } //当不是正规表达式时,与replace效果一样,都是全体换。如果字符串的正则表达式,则规矩表达式全体替换 public String replaceAll(String regex, String replacement) { return Pattern.compile(regex).matcher(this).replaceAll(replacement); } //可以用旧字符串去替换新字符串 public String replace(CharSequence target, CharSequence replacement) { return Pattern.compile(target.toString(), Pattern.LITERAL).matcher( this).replaceAll(Matcher.quoteReplacement(replacement.toString())); }
从replace的算法中,我们可以发现: 四种用法,字符全替换字符,表达式全体换字符,表达式只替换第一个字符,字符串替换字符串
16.matches()和contains()函数
/** * matches() 方法用于检测字符串是否匹配给定的正则表达式。 * regex -- 匹配字符串的正则表达式。 * 如:String Str = new String("www.snailmann.com"); * System.out.println(Str.matches("(.*)snailmann(.*)")); output:true * System.out.println(Str.matches("www(.*)")); output:true */ public boolean matches(String regex) { return Pattern.matches(regex, this); } //是否含有CharSequence这个子类元素,通常用于StrngBuffer,StringBuilder public boolean contains(CharSequence s) { return indexOf(s.toString()) > -1; }
17.split()函数
//根据正则表达式切割 public String[] split(String regex, int limit) { /* fastpath if the regex is a (1)one-char String and this character is not one of the RegEx's meta characters ".$|()[{^?*+\\", or (2)two-char String and the first char is the backslash and the second is not the ascii digit or ascii letter. */ char ch = 0; if (((regex.value.length == 1 && ".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1) || (regex.length() == 2 && regex.charAt(0) == '\\' && (((ch = regex.charAt(1))-'0')|('9'-ch)) < 0 && ((ch-'a')|('z'-ch)) < 0 && ((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0)) && (ch < Character.MIN_HIGH_SURROGATE || ch > Character.MAX_LOW_SURROGATE)) { int off = 0; int next = 0; boolean limited = limit > 0; ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); while ((next = indexOf(ch, off)) != -1) { if (!limited || list.size() < limit - 1) { list.add(substring(off, next)); off = next + 1; } else { // last one //assert (list.size() == limit - 1); list.add(substring(off, value.length)); off = value.length; break; } } // If no match was found, return this if (off == 0) return new String[]{this}; // Add remaining segment if (!limited || list.size() < limit) list.add(substring(off, value.length)); // Construct result int resultSize = list.size(); if (limit == 0) { while (resultSize > 0 && list.get(resultSize - 1).length() == 0) { resultSize--; } } String[] result = new String[resultSize]; return list.subList(0, resultSize).toArray(result); } return Pattern.compile(regex).split(this, limit); } public String[] split(String regex) { return split(regex, 0); }
18.join()函数
/** * join方法是JDK1.8加入的新函数,静态方法 * 这个方法就是跟split有些对立的函数,不过join是静态方法 * delimiter就是分割符,后面就是要追加的可变参数, * 例子: String message = String.join("-", "Java", "is", "cool"); * // message returned is: "Java-is-cool" * @since 1.8 */ public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) { Objects.requireNonNull(delimiter); Objects.requireNonNull(elements); // Number of elements not likely worth Arrays.stream overhead. StringJoiner joiner = new StringJoiner(delimiter); for (CharSequence cs: elements) { joiner.add(cs); } return joiner.toString(); } /** * 功能是一样的,不过传入的参数不同 * 这里第二个参数一般就是装着CharSequence子类的集合 * 比如String.join(",",lists) * list可以是一个Collection接口实现类,所含元素的基类必须是CharSequence类型 * 比如String,StringBuilder,StringBuffer等 */public static String join(CharSequence delimiter, Iterable<? extends CharSequence> elements) { Objects.requireNonNull(delimiter); Objects.requireNonNull(elements); StringJoiner joiner = new StringJoiner(delimiter); for (CharSequence cs: elements) { joiner.add(cs); } return joiner.toString(); }
Java 1.8加入的新功能,有点跟split对立的意思,是个静态方法
有两个重载方法,一个是直接传字符串数组,另个是传集合。传集合的方式是一个好功能,很方遍将集合的字符串元素拼接成一个字符串。
19.trim()函数
/** * 去除字符串首尾部分的空值,如,' ' or " ",非"" * 原理是通过substring去实现的,首尾各一个指针 * 头指针发现空值就++,尾指针发现空值就-- * ' '的Int值为32,其实不仅仅是去空的作用,应该是整数值小于等于32的去除掉 */ public String trim() { int len = value.length; int st = 0; char[] val = value; /* avoid getfield opcode */ while ((st < len) && (val[st] <= ' ')) { st++; } while ((st < len) && (val[len - 1] <= ' ')) { len--; } return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this; }
20.toString()函数
public String toString() { return this; }
21.toCharArray()函数
/** * 就是将String转换为字符数组并返回 */ public char[] toCharArray() { // Cannot use Arrays.copyOf because of class initialization order issues char result[] = new char[value.length]; System.arraycopy(value, 0, result, 0, value.length); //拷贝 return result; }
22.toLowerCase()、toUpperCase()函数
方法有点长,略
23.format()函数
//JAVA字符串格式化 //新字符串使用本地语言环境,制定字符串格式和参数生成格式化的新字符串。 public static String format(String format, Object... args) { return new Formatter().format(format, args).toString(); } 例子: String format = String.format("3>7的结果是:%b %n", 3 > 7); System.out.println("format :" + format); //format :3>7的结果是:false
24.valueOf类函数
//将Object转换为String public static String valueOf(Object obj) { return (obj == null) ? "null" : obj.toString(); } //将char数组转换为String public static String valueOf(char data[]) { return new String(data); } //将char数组的子数组转换为String public static String valueOf(char data[], int offset, int count) { return new String(data, offset, count); } //将布尔值转换为String public static String valueOf(boolean b) { return b ? "true" : "false"; } //将单个字符转换为String public static String valueOf(char c) { char data[] = {c}; return new String(data, true); } //将int转换为String, long, float, double同理 public static String valueOf(int i) { return Integer.toString(i); }
copyValueOf和valueOf在Java8看来已经是完全没有区别的函数; 所有的value的本质都是新new一个String对象.
25.intern()函数
public native String intern();
String类中唯一的一条本地方法,既不是用Java语言实现的方法。 比如str.intern(),作用就是去字符串常量池中寻找str字符串,如果有则返回str在常量池中的引用,如果没有则在常量池中创建str
原文:
https://blog.csdn.net/snailmann/article/details/80882719