字符串详解

• 字符串

• 子串

• 拼接

• 不可变性

• 应用（equals）

• 空串与null串

• 构建字符串

字符串String详解

在正式开始之前，祝大家520 521快乐啊！好了；我们言归正传！

前面我们已经了解了变量与运算，现在让我们来了解一下操作数的常见类型字符串。

字符串

字符串,顾名思义,就是由字符（char）串联或者连起来的一种引用类型。当然这些只是我个人的理解，方便记忆。因为也存在一个字母或汉字成为一个字符串的情况，下面来看看官方解释：

概念上说，Java字符串就是Unicode字符序列

官方就是官方，言简意赅，还不理解？

来举个栗子：字符串``“Java\u2122”`就是由Unicode字符J 、a、v、a和TM组成。

这个\u2122就是转义字符，即：TM无法直接表示。

说了那么多，也许很多人会问，字符串是不是与int那些类型一样？

很遗憾，并不是，Java没有内置的字符串类型，而是在Java标准库中提供了一个预定义类String 。

每个用双引号包起来的都叫字符串String。

下面举个栗子：

String e="";//an empty String
String greeting="Heloo";

当然字符串还有另一种定义方式：通过new关键字创建对象的形式来创建字符串变量

String e=new String();
    e=" ";

这两种创建方式的区别在于：

第一种方式获得的对象来源于公共存储池中，

而第二种方式是将公共存储池中的对象复制一份放入堆内存中。

由上面我们得知String本质上是一个类，那么类必定有其实现功能的方法（C和C++称方法为函数），下面来简单介绍一下，常见的方法：

方法名	方法解释
char  charAt(int index)	返回给定位置（index）的代码单元，除非对底层感兴趣，否则尽量不要使用这个
int codePonintAt(int index)	返回从给定位置（index）开始的码点
int offByCodePoints(int startIndex,int cpCount)	返回从startIndex开始，cpCount个码点后的码点索引
int compareTo（String other）	按照字典顺序比较。如果位于other之前，返回一个负数。如果位于other之后，返回一个正数，如果相等，返回0。
IntStream codePoints()	将这个字符串的码点作为一个流返回，调用toArray将他们放在一个数组中
new String（int[] codePonints,int offset,int count）	用数组中从offset开始的count个码点构造一个字符串
boolean empty（）	如果字符串为空，则返回true
boolean blank（）	如果字符串为空格，则返回true
booleanequals（object other）	如果字符串与other相等，则返回true（此时已经重写equals方法）
boolean  equalsIgnoreCase（String other）	如果字符串与other相等（忽略大小写），则返回true
boolean startWith（String prefix）	如果字符串以prefix开头， 则返回true
boolean endWith（String suffix）	如果字符串以suffix结尾，则返回true
int length（）	返回字符串代码单元的个数（即字符串中字符个数）
int codePointCount（int startIndex，int endIndex）	返回startIndex到endIndex-1之间的码点个数
String replace(Charsequence oldString,Charsequence newString)	返回一个新字符串，这个字符串用newString代替原始字符串中所有的oldString，可以用String或``StringBuilder对象代替CharSequence`参数
String subString（int beginIndex）	返回一个新字符串，这个字符串中包含原始字符串从beginIndex到字符串末尾的所有代码单元。
String subString（int beginINdex，int endIndex）	返回一个新字符串，这个字符串中包含原始字符串从beginIndex到字符串endIndex-1的所有代码单元。
String toLowerCase（）	返回一个新字符串。这个字符串将原始字符串中的大写字母改为小写。
String toUpperCase（）	返回一个新字符串。这个字符串将原始字符串中的小写字母改为大写。
String trim（）	返回一个新字符串。这个字符串删除原始字符串头部和尾部小于等于U+0020的字符
String Strip（）	返回一个新字符串。这个字符串删除原始字符串头部和尾部小于等于U+0020的空格
String join（CharSequence delimiter，CharSequence ..elements）	返回一个新字符串。用给定的定界符连接所有元素
String repeat（int count）	返回一个字符串，将当前字符串重复count次

需要注意的是Java中String含有五十多种方法，以上的统称为String API注释，可以帮助你理解某个方法或者其表示的含义与内容。

下面来看看oracle官网的有关String的API

看完了String的API是不是感叹，原来这么多的方法，其实并不是所有的方法都必须记住，只需要记得常用的几个即可。(需要注意此处的String基于JDK16)

下面我们来对String进行拆分来理解。

子串

所谓子串，就是从String中抽取一部分出来，作为一个新的字符串。

下面我们来看一个方法，该方法可以提取String中的某些位置字符，将其组合成一个新的字符串。

String greeting="Hello";
String s=greeting.subString(0,3);
System.out.println(s);
//最终结果输出为Hel组成的一个字符串。

我们仔细观察一下subString方法及其参数，重点是参数部分，即小括号中的内容（0,3）。

非常细心的同学可能会发现，输出了Hel这个字符串，只有3个字符，但0～3却有4个字符，这是怎么一回事？

其实sunString方法的第二个参数是不想复制的一个位置，即复制的内容不包括位置为3的字符

这里可能需要提前声明一下，类似于C和C++，Java中字符串的代码单元和代码点都是从0开始计数的。这里可能和我们日常的行为习惯有点不同，因此这是需要注意的地方。

细心的人可能会发现，subString方法有一个很明显的优点：极其容易计算子串的长度（你细品）

好了， 子串就暂时说到这里，下面来介绍一个符号，也许很多人都觉得不陌生，见过很多次，极其容易混淆。

拼接

听到这个名词，也许很多人都有点云里雾里的，拼接是啥意思？

我们先来了解一下比较官方的解释：

拼接，动词，汉语拼音为 pīnjiē ，英文为 put together，意思是接在一起。在以前技术不发达的情况下，各种图像不能有效地拼接，随着科技的发展，液晶屏及其他各种显示设别已经很好的解决了这个问题。（来源于百度百科，有图有真相）

百度

说点人听的懂的话就是：把两样同类型的东西连接在一起。在Java中，拼接就是把两个本没有关系的字符串连接在一起。

有没有像哲学中的联系一样，联系是普遍存在的。不过这个比喻貌似有点不太恰当。

好了，言归正传，Java语言允许用+来表示拼接两个字符，注意哦，这里是做拼接符号用，而不是算术运算符的求和运算。

来，我们举个栗子;

String expletive="Expletive";
String PG13="deleted";
String message=expletive+PG13;
System.out.println(message);
//输出的结果为：Expletivedeleted

显而易见，message中的两个单词之间的+就是拼接符，将两者结合之后再重新赋值给了message。

需要注意的是，单词之间是没有空格的，+完全是按照给定的次序进行拼接的。

也许有人会提出疑问了，如果需要拼接的两方有一方是字符串，另一方不是字符串，还能够依照String的规则来进行拼接吗？

答案是肯定的，并且在Java中，任何的对象都可以转换成字符串，来看一个栗子：

int age=13;
String rating="pg"+age;
System.out.println(rating);
//输出结果是：pg13

是不是很意外？13并不是String类的，却能够和"pg"相拼接，这点就不得不说JavaString类型的强大了。

也许有人会问，这个是String+int的格式，那么，如果是int+String呢？结果是否会存在区别呢？

为表示对问题的尊重，我们上idea一探究竟：

结果输出还是一个字符串，因为String sum=age+s处没有出现编译时错误，因此，两者的结果是一个String类型的字符串。

并且这种特性在以后经常会遇到，大多用在输出语句中：

System.out.println("The answer is:"+answer)

这是一条合法语句，并且会出现The answer is something的情况。

当然如果你需要将很多的字符串放在一起，并且将其整合成一个字符串的话，需要用一个界定分隔符来表示分隔，可以使用静态join方法：

我们来看看实际的运行结果：

如图所示，方法参数有两种类型，delimiter表示界定符，可以用它来分隔后续的每个元素。elements表示字符串的主体内容。

String这个类在Java11中增加了一个方法repeat：

String repeated="java".repeat(3)
 System.out.println(repeated);
//输出结果是“javajavajava”重复三遍

也许它比较适合当复读机。

说完了拼接。我们需要了解String的另一个让人眼前一亮的特性了。

不可变性

不变的菜技术

不可变性，乍一看，似乎讲的就是个稳定性。其实这么理解也不是不可以，只是有些不够准确。

准确来说，JavaString类没有提供修改字符串中某个字符的方法。即我们不能够直接在原来的String对象上直接修改，而是需要在另一个对象上进行修改，成为一个新的字符串。

来看下面的栗子

String greeting="hello"
//此时如果我们需要将greeting内容修改为“help”，我们是不能直接在原来greeting上直接修改的。
String greeting=greeting.subString(0,3)+"p";
System.out.println(greeting);
//输出结果为help，
//我们其实是将一个新的对象的引用赋给了greeting，并没有对原来的字符串进行操作修改。

大致可以这么理解：

1. 先在原来的字符串中进行提取子串，即提取“hel”
2. 再与新的字符串进行拼接+p
3. 此时就获得了一个与原来的字符串hello不同的字符串序列，也就是我们需要的help字符串。这一过程中，其实hello其实本身并没有任何的变化。只是将自己的子串引用赋给了另一个同名的对象罢了。

如果还不理解，我们可以在idea上测试一下：

此时我们将子串和拼接的字符串合并并重新赋给了s对象，然后分别输出greeting和s，得到的结果一个是hello，一个是help。

如果说String是可变的，那么此时输出的greeting应该是被修改过的，但实际上并没有被修改过。

说到这里也许有很多小伙伴会想，你修改一个代码单元似乎比重新创建一个字符串的效率要高很多，为什么设计者要设计成不可变的呢？

的确，现在看来，似乎修改一个代码单元似乎效率真的很高，但是设计者自然也是知道这点的，他们所遵从的理念就是共享。

什么意思呢？

***即想象一下，将所有的字符串都存放在公共存储池中，字符串变量指向对应的位置，如果复制一个字符串变量，那么原来的字符串变量和复制的字符串变量共享相同的字符串。***

回到上面的例子，我们提取的子串其实就是复制的一部分，其实是由原来的字符串变量greeting和复制后的字符串变量”hel“共享，这样就提高了效率。

并且我们在程序中几乎很少看到修改字符串，一般都是字符串进行比较。

当然凡事都不是绝对的，Java考虑到日后应用场景的千变万化，特定提供了一种类(StringBuilder)来弥补String不可变性所带来的缺陷。

说完了特性，下面说说实际应用吧，应用也是十分广泛。

应用（equals）

对于字符串，我们往往不修改，而拿来比较。这是应用的比较广泛的。

那么如何比较呢？

下面，请出我们的主角equals（）方法

String常常用equals（）方法来比较两个字符串是否相等。

在介绍equals方法之前，我们需要了解一个概念，这个概念也许学过C语言的同学都会很清楚，也是噩梦一般的存在。那就是指针。

指针

这个概念也许对没学过C语言的人来说很陌生，甚至会想出很多奇怪的事物出来。

我们还是看看官方解释叭

指针也就是内存地址，指针变量是用来存放内存地址的变量，不同类型的指针变量所占用的存储单元长度是相同的，而存放数据的变量因数据的类型不同，所占用的存储空间长度也不同。有了指针以后，不仅可以对数据本身，也可以对存储数据的变量地址进行操作。（来源于百度百科）

指针

我们即将要讲的equals（）方法其实也就类似于C语言的指针。

内存地址

内存地址说的简单点就是类似于每个人家的门牌号，都是通过门牌号来找人，只不过，这一串序列出现在内存中。

因为计算机中所有的运行程序都必须在内存中进行，因为效率较高，

因此所有数据都会在内存中占据一块空间，这块空间就被称为内存地址。

==比较

在介绍equals（）方法之前，我们还需要介绍一个比较运算符==，两者可以用来对比理解，并且用的情景也比较多。

• 对于基本数据类型，如int等，则是直接比较他们的值

int a=5;
int b=5;
System.out.println(a==b)
    //输出结果是一个true,说明a与b相等

• 对于引用类型（除基本类型之外的），则是比较他们的地址。

String s1=new String("hello");
String s2=new String("hello");
System.out.println(s1==s2);
//返回的结果是false，说明他们的地址不相等。

第一个好理解，第二个就有点难理解了，为什么同样的操作，地址却不一样？

这是因为new操作符使用时将会在内存中开辟两个不同的存储空间，

因此，尽管内容相同，但==比较的结果却是不同的。

这就好像虽然两家的人口数是相同的，但家庭住址不同，也不能说明他们是完全一样的。

当然如果字符串在同一个位置上，他们必然相等。

前面提到了共享，其实在Java中只有字符字面量是共享的，而+和subString方法获得的字符串是不共享的，因此不要用==来测试字符串的相等性。

equals方法详解

下面回到equals（）方法，这里还需要说明一下，Java中所有的类都继承自Object类（关于继承后续展开）

只需要知道，是Object这个类把方法传给了其他的类，比如String

而且需要明确的是Object的equals（）方法默认比较的是内存地址（类似于指针），并不是比较的具体内容是什么，当然我们可以将它进行修改，将比较地址改为比较内容差异。

这么说似乎不太明白，我们今天来看看始祖（Object）的源码吧！

public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

可以看出底层实现的还是比较的是地址值是否相等。

那么String又是如何实现比较值的呢？

还是看看String底层源码叭

public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String aString = (String)anObject;
            if (!COMPACT_STRINGS || this.coder == aString.coder) {
                return StringLatin1.equals(value, aString.value);
            }
        }
        return false;
    }

这里便不再多赘述了，后续会慢慢了解底层实现。

下面来正式介绍一下equals方法如何使用吧！

String s1="hello";
String s2="hello";
s1.equals(s2);
//输出结果为true
"hell".equals(s1);
//输出结果为false

如果字符串s1与s2相等，则返回true，否则返回false

我们看第二个表达式，发现字符串变量和字符串字面量也可以比较，也是合法的。

一般比较字符串都会存在大小写的区别，那么就可以用equalsIgnoreCase（）方法

举个栗子：

"Hello".equalsIgnoreCase("hello");
//输出结果是true，即表示两者内容相同的。

这样程序只会比较两者的具体内容是否相等，而忽略大小写。

接下来我们看看String字符串的一些特殊的形式。

空串与null串

相信看到这里很多人都是一头雾水，空串能够理解，那么null串不也是表示空串吗？

事实上不是的，虽然null这个英文单词也表示空，但它绝对不是表示空串的含义。

所谓空串，即表示字符串长度为0的字符串，表示形式是" ",并且空串本身也是一种Java对象，它有着自己的串长和内容。

因此以后如果以后看到此种形式的字符串String =" "那么它必是空串无疑。

而且我们常用以下代码来检测字符串是否为空

String str=" ";
//判断字符串str的串长
if(str.length==0){
    return .....;
}
//判断字符串str的内容
if(str.equals(" ")){
    return....;
}

以上的栗子运用了我们在StringAPI中的方法，一个判断字符串值是否为空，一个判断字符串长度是否为0

好了，我们对空串有了一定了解，那么再来看看null串。

所谓null串表示字符串变量没有与任何的对象相关联，它只有一个变量名，并没有实际的含义。

如果要检查一个字符串是否为null，则需要使用以下条件：

String str=null;
if(str==null){
    return .....;
}

有时候需要检测一个字符串既不是空串也不是null串时，应该这么做：

String str="hello";
if(str!=null && str.length()!=0){
    return......;
}

这里有一个细节，即：应该首先判断字符串是否为null，因为如果字符串为null，那么它就没有长度。

好了，说完了空串等相关内容，下面我们来说说怎么构建新符号串。

构建字符串

现实的程序世界中，字符串的使用频率很高，很多时候，我们需要将很短的字符串构建字符串。

例如按键或者来自文件的单词，倘若用字符串拼接的方式来达到目的，效率很低，每次拼接一个字符串都会得到一个新的字符串

早起好处

这时StringBuilder类横空出世，这么说似乎不是很清楚，我们看代码叭

StringBuilder sb=new StringBuilder();
sb.append("ch");
sb.append("ar");
String s=sb.toString();
System.out.println(s)
 //输出结果为char   

这段程序中有很多我们需要深思的地方：

• StringBuilder sb=new StringBuilder();与String=”sb“有着很明显的不同，通过new操作符来创建了一个新的StringBuilder对象。

• append（）方法允许在原有的字符串中直接在尾部添加其他的字符串，而不用再重新创建StringBuilder对象，这点相比String的效率要高

• toString（）方法的使用，给了我们一个信号，那就是String与StringBuilder是两个不同的类，并且通过方法名可以看出，最后还是可以转换回String对象。

下面介绍几个StringBuilder常用的方法：

方法名	方法解释
StringBuilder	构造一个空的字符串构建器
int length（）	返回构建器或者缓冲器中代码单元的数量
StringBuilder append（String string）	追加一个字符串并返回this
StringBuilderappend(char c)	追加一个代码单元并返回this
StringBuilder appendCodePoint（int c）	追加一个码点，并将其转换为一个或两个代码单元并返回this
void setCharAt(int i,char c)	将第i个代码单元设置为c
StringBuilder insert（int offset，String  s）	在offset位置插入一个字符串并返回this
StringBuilder insert（int offset，char c）	在offset位置插入一个代码单元并返回this
StringBuilder delete（int startIndex，int endindex）	删除偏移量从startIndex到endIndex-1的代码单元并返回this
String toString（）	返回一个与构建器或缓冲器内容相同的字符串

以上便是String的所有内容。