不可变字符串String与可变字符串StringBuilder、StringBuffer使用详解
String字符串
char类型只能表示一个字符,而String可以表示字符串,也就是一个字符序列。但String不是基本类型,而是一个定义好的类,是一个引用类型。在Java中,可以将字符串直接量赋给String类型变量,也可以采用new String(parameter)的形式来创建字符串。
String str = "This is String”; //用字符串直接量赋值
String str = new String("Create a String through the Constructor"); //String的构造器来创建字符串
这里表示引用变量str,引用一个内容为This is String 的字符串对象。 但通常情况下,可直接称str变量是一个字符串,无须过于强调细节。
字符串特点:String类是不可变类,并且被final修饰,无法继承。 字符串对象都是不可变对象,所以对字符串进行操作时,都是返回新的字符串对象,原有字符串不会改变。
字符串在程序设计中用得非常频繁,所以掌握String字符串的常用方法是很有必要的。例如:
String普通方法
length() //返回字符串中的字符数,即字符串长度。 charAt(int index) //根据索引位置,返回对应字符。 toLowerCase() //把字符串中所有字母字符变成小写。 toUpperCase() //把字符串中所有字母字符变成大写。 toCharArray() //把字符串转成字符数组,即一个字符对应一个字符数组元素。 trim() //消除字符串的两边空白字符。
String s = "ABCDEF"; System.out.println(s.length()); //6 System.out.println(s.charAt(0)); //索引位置0是 A String lowerCase = s.toLowerCase(); System.out.println(lowerCase); //abcdef char[] ch = s.toCharArray(); System.out.println(ch[0]); // A System.out.println(" ABC ".trim()); //ABC
String比较方法
equals(Object anObject) //判断当前字符串对象与指定对象是否相等。 equalsIgnoreCase(String anotherString) //判断当前字符串对象与指定String 对象是否相等,忽略大小写。 compareTo(String anotherString) //按字典顺序比较两个字符串。 compareToIgnoreCase(String str) //按字典顺序比较两个字符串,忽略大小写 boolean startsWith(String prefix) //判断是否以指定字符串作为前缀 boolean startsWith(String prefix, int toffset) //从指定的索引处开始,判断是否以指定字符串作为前缀 boolean endsWith(String suffix) //当前字符串是否以指定字符串作为后缀。 contains(CharSequence s) //如果包含指定字符串,则返回 true。否则false
注意:比较两个字符串内容是否相等时,很多人都会用 ==操作符来比较,但这是错的,下面说一下它们的区别。
==操作符和equals方法的区别
操作符==比较的是变量值是否相同,因为字符串是引用类型,所以操作符==只能检测两个字符串是否指向同一个引用(对象地址),但无法检测字符串对象的内容。操作符==只能用于判断基本类型以及引用类型是否为null。
要判断两个字符串变量是否相同,应该使用equals()方法来判断。两个对象指向同一引用,则说明内容相等。否则开始循环比较字符串内容。String的equals()方法实现细节:
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; }
String s = "This is String"; String s1 = s + ""; //产生一个新字符串 System.out.println(s == s1); //两个字符串对象非同一个引用,返回false System.out.println(s.equals(s1)); //两个字符串对象的内容相等,返回true
总结一下就是:操作符==是直接比较变量的值。若是引用类型变量,则比较引用地址是否相同。而equals()方法是比较引用对象中的内容。
演示其他比较方法
String s = "hello world"; System.out.println(s.equalsIgnoreCase("HELLO WORLD")); //忽略大小写,比较字符串内容。true //轮流比较字符,字符不相等时,返回字符相减结果:e - a = 4 [69- 65] System.out.println(s.compareTo("hallo world")); //判断前缀 System.out.println(s.startsWith("hello")); //true //判断后缀 System.out.println(s.endsWith("worlds")); // false //是否包含指定字符串 System.out.println(s.contains("lo wor")); //空白字符串也属于字符,别忽略了
除此之外,还有截取子字符串substring()、切割字符串split()、根据索引找字符串indexOf()、lastIndexOf()以及替换相应字符串replace()等等方法。若要了解更多方法,可查阅API。
转换字符串
有时候,我们需要将某个类型转成字符串来进行操作。例如将数值类型转成字符串,可以很快判断是几位数,可以快速判断是否是回文数。
方式有两种:采用操作符+拼接成字符串;通过静态方法valueOf(parameter)将相关类型转成对应字符串。
String s1 = String.valueOf(123);
String s2 = 123 +"";
采用操作符+直接转成字符串是最简洁、最方便的。
字符串直接量与new String()的区别
String s1 = "ABC"; String s2 = new String(s1); //等价于 new String("ABC"); String s3 = s1 + ""; System.out.println(s1 == s2); //false System.out.println(s1 == s3); //false
字符串直接量是一个字符串对象,而new String(s1)会构建一个同类型但不同内存空间的字符串对象。简单来说就是,两者没有指向同一个引用。所以操作符==判断为false。
s3 = s1 + ""; 这一段是运行时对字符串变量s1进行拼接,所以会产生一个新的字符串对象。所以为false。
关于对字符串直接量拼接是否相等同内容字符串
如果直接对字符串直接量进行拼接,而非采用变量形式拼接字符串,比较结果又会不同。
String c = "C"; String s1 = "ABC"; String s2 = "AB" + c; String s3 = "A" + "B" + "C"; System.out.println(s1 == s2); //false System.out.println(s1 == s3); //true
因为字符串是常量,所以创建“ABC”这个字符串时,会放在常量池中。 但s2指向的字符串对象引用是到运行时才会确定, 所以会导致创建一个新字符串对象。而s3是以字符串直接量来进行拼接,这些字符串在编译时就能确定下来,编译器就在常量池查找是否存在相同的字符串。若已存在,指向同一个字符串对象,否则,另外创建字符串。
除了操作符==判断引用地址外,可以使用System.identityHashcode() 查看内存地址是否相同,identityHashcode() 是根据内存地址生成的哈希值。
可变字符串StringBuilder、StringBuffer
String是不可变类,字符串都是常量,例如“ABC”会被存储在常量池中。对字符串进行任何更改操作都会产生新的String对象。而StringBuilder与StringBuffer是可变类,它们的字符串对象可以更改,对可变字符串的操作不会生成新的对象,即对同一个字符串对象操作。
StringBuilder、StringBuffer创建字符串
StringBuilder sb = new StringBuilder(); //空字符串 StringBuilder sb1 = new StringBuilder("字符串"); //以String对象作为参数构建字符串
StringBuilder与StringBuffer构建可变字符串对象都是通过new操作符调用构造方法,不能直接像String一样接收字符串直接量。
StringBuilder和StringBuffer的使用方式一模一样,两者只需要修改一下类名就可以无缝切换。两者的区别是StringBuilder应用于单线程环境,而StringBuffer应用于多线程环境。所以接下来只以StringBuilder作为示例。
可变字符串的常用方法(增删改查)
append(data) //将给定数据作为字符串追加到可变字符串尾部 insert(offset, data) //将给定数据作为字符串追加到指定的偏移位置 delete(start, end); //删除start 到 end -1 的字符 replace(start, end, str) //替换start 到 end -1 的字符 reverse(); //将该字符串进行倒置 sb.setCharAt(index, ch);; //设置 index 处的字符为给定字符
StringBuilder sb = new StringBuilder(); //构建空的可变字符串 sb.append("String is changed"); System.out.println(sb); //原字符串对象内容被改变 String is changed //在下标0处插入123 sb.insert(0, 123); System.out.println(sb); //123String is changed //删除 sb字符串的后面7位字符 sb.delete(sb.length() - 7, sb.length()); System.out.println(sb); //123String is //替换前三位字符 sb.replace(0, 3, "!!!"); System.out.println(sb); //!!!String is //翻转sb字符串 sb.reverse(); System.out.println(sb); // si gnirtS!!! //设置某个下标的字符内容 sb.setCharAt(0,'A'); System.out.println(sb); //Asi gnirtS!!!
可以看到,对可变字符串作出任何更改操作,都会对其字符串对象进行操作。 相比于String,若是需要大量使用字符串的场景,建议采用可变字符串,可以节省很多内存空间。
使用可变字符串的场景
1.将数组内容转成字符串
public static String toStringWithArray(int[] arr) { StringBuilder sb = new StringBuilder("["); for(int i = 0; i < arr.length; i++) { if(i != arr.length -1) { sb.append(arr[i] + ", "); }else { sb.append(arr[i] + "]"); } } return sb.toString(); }
如果不采用可变字符串,那么在拼接字符串过程中,会产生很多用不到的字符串对象,很浪费内存空间。
凡是需要大量拼接字符串的地方,都应该尽量使用可变字符串来完成,因为效率高,而且不占内存空间。