Java SE - String自定义类型

1.String的基本介绍

String在Java中是一种引用数据类型，可定义与操作字符串，String这个类中存放多种方法,具体介绍可参考以下链接：String方法介绍

1.1 String的基本使用

String类型的使用与其它类型类似，都可以创建变量和初始化变量值，以下是几种常见的初始化赋值。

public class Main{public static void main(String[] args) {//1.直接赋值字符串常量String string = "abcdef";//2.通过String()方法新创建一个字符串对象后赋值String s = new String("abc");//3.创建数组，将数组通过String()方法转换为字符串char[] chars = new char[]{'a','b','c','d'};String s1 =  new String(chars);//输出System.out.println("string = " + string);System.out.println("s = " + s);System.out.println("s1 = " + s1);}
}

1.2 字符串常量池

字符串常量池主要用于存放字符串常量，字符串常量是不可被修改的，字符串常量池是存放于堆区上的一块空间，在不同JDK中大小不一致，具体如下：

注意：字符串常量和new关键字创建的字符串虽然都存放在堆区，但是字符串常量对象的引用是存放于常量池中，而new关键字开辟的是在堆上的其它空间。

   public class Main{public static void main(String[] args) {String s1 = "abc";String s2 = new String("ABC");}

1.3 字符串常量不可修改的原因

打开JAVA中String.java的文件，可以找到String是被public final修饰的,但是被final修饰的只能说明String这个类是不可继承的，与不可被修改并没有多大联系。

在String.java文件中还有一个被private final修饰的value数组,该数组用于存放字符串的，这是字符串常量不可被修改的真正原因，因为String类型定义的字符串创建后会将字符串存放于value数组中，然后将字符串常量池指向对象的地址赋值给String类型的引用，使用该引用只能访问字符串的数据，但是要修改字符串必须通过value数组，而value数组是被private修饰的，只能在当前类中使用，所以使用引用并不能修改到字符串常量的值，自然字符串常量就不可被修改。

如上：假设创建一个String 类型的引用s,将字符串常量池引用赋给s引用，”abc"在常量池不存在，会先在堆内存创建一个String对象，此对象中包含value数组，该数组是为了存放“abc"的内容的，使用s这个引用可以找到字符串常量池中引用指向的对象，而value数组是被private修饰的，在不同类中是不可访问到value数组的内容的，但是程序运行发生了运行时绑定，引用指向的就是value数组指向的内容，可以通过引用访问到常量字符串，而在编译时value数组本身不可被其它类访问到，就不可修改到常量字符串的内容。

2.String类型的搜寻方法

2.1 charAt()

charAt()方法是查找对应下标元素，参数类型是int，返回类型为char；

   public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "abcdefg";//charAt()找到当前下标的元素，与数组通过下标访问元素类似System.out.println(s.charAt(0));//找到0下标的字符，返回类型是char//找到字符‘a’；}

2.2 indexOf()方法

index（）是通过索引找到第一次参数出现的位置，index（）方法有几种重载的方法，第一种的是查找指定字符第一次出现的位置。参数类型是char，返回值类型是int，返回的是第一次出现的下标，如果不存在就返回-1，默认从0下标开始找。

   public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "abcdefg";//找到字符‘a’；找到引用指向对象第一次出现字符‘a'的下标：0System.out.println(s.indexOf('a'));//找到了：0System.out.println(s.indexOf('A'));//找不到：-1}

其它几种重载的方法类似，第一个参数是指定查找的元素或字符串，第二个参数是指定开始查找的位置。

   public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "abcdefg";System.out.println(s.indexOf('c',2));//返回2System.out.println(s.indexOf("abc"));//查找”abc"字符串，默认0下标查找，返回0System.out.println(s.indexOf("fg",3));//查找“fg"，从3下标查找，返回5}
}

2.3 lastIndexOf()方法

lastIndexOf()方法与indexOf方法是类似的，只是lastIndexOf方法是默认从后往前查找，返回的也是第一次出现元素或者指定字符串首次出现的下标。

 public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "abcdefg";System.out.println(s.lastIndexOf('a'));//找到了：0System.out.println(s.lastIndexOf('A'));//找不到：-1System.out.println(s.lastIndexOf('c',2));//返回2System.out.println(s.lastIndexOf("abc"));//查找”abc"字符串，默认末尾下标查找，返回0System.out.println(s.lastIndexOf("fg",3));//查找“fg"，从3下标查找，找不到，返回-1}
}

3. 字符串的转换

3.1 数值转换为字符串

使用String.valueOf（）方法可以将整型数字或者浮点数转换为字符串,因为valueOf方法被static修饰，属于类方法，可以直接通过String（类名）+ ‘.’ (点) + 方法的形式调用，例如：将数字1234和3.14转换为字符串“1234”和"3.14".

   public class Main{public static void main(String[] args) {int data1 = 1234;double data2 = 3.14;//转换String s1 = String.valueOf(data1);//"1234"String s2 = String.valueOf(data2);//"3.14"//输出System.out.println("s1 = " + s1);System.out.println("s2 = " + s2);}

3.2 字符串转换为数值

使用parseInt()方法或parseDouble()方法将字符串转变为对应的数值，返回类型为取决于调用的类型。

   public class Main{public static void main(String[] args) {String str1 = "1234";String str2 = "3.14";//转换int data1 = Integer.parseInt(str1);//"1234" - > 1234double data2 = Double.parseDouble(str2);//"3.14" -> 3.14//输出System.out.println("data1 = " + data1);System.out.println("data2 = " + data2);}
}

3.3 转换大小写

使用toUnpperCase（）方法可以将字符串中小写的字符转换为大写的字符，使用toLowerCase（）方法可以将字符串中大写的字符转换为小写的字符，两者的返回类型都是String类型的引用。

public class Main{public static void main(String[] args) {String s1 = "abcdefg";String s2 = "ABCDEFG";//转换后输出System.out.println("s1 = " + s1.toUpperCase());//"ABCDEF"System.out.println("s2 = " + s2.toLowerCase());//"abcdef"}

3.4 字符串的替换

字符串的替换可使用replace()方法，参数为字符参数时，第一个参数内容为字符串中需要被替换的字符，第二个参数是指定替换的字符，参数为两个字符串时，第一个参数是字符串中的子串，第二个参数是指定替换的字符串；也可以使用replaceAll（）方法，第一个参数是字符串中的子字符串，第二个参数替换的字符串。

public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "abccba";String s1 = s.replace('a','A');String s2 = s.replace("abc","cba");String s3 = s.replaceAll("abc","ABC");System.out.println("s1 = " + s1);System.out.println("s2 = " + s2);System.out.println("s3 = " + s3);}
}

4. 字符串的截取

字符串的截取可以使用subString（）方法，提供两种截取方式，第一种是指定下标位置开始截取，第二种是从指定的区间截取，默认是左闭右开。

   public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "See you again!";//截取//指定位置开始截取String s1 = s.substring(8);//again!//指定区间截取String s2 = s.substring(0,3);//左闭右开【0，2）:See//输出System.out.println("s1 = " + s1);System.out.println("s2 = " + s2);}

5. intern()方法

intern()方法是将new String()创建的字符串转换为字符串常量，即将new String()创建的对象引用存放在字符串常量池中。

   public class Main{public static void main(String[] args) {String s = new String("abcd");//使用intern方法String s1 = s.intern();//在字符串常量池中存储s引用//此时“abcd"是字符串常量String s2 = "abcd";System.out.println(s2 == s1);//ture}

如上图所示，new String(“abcd”)会在堆区上创建一个对象，对象中value数组存放的（或者是value这个引用指向的）内容是”abcd"，此时在字符串常量池中不会存放s这个引用，此时的字符串还不是字符串常量，调用intern()方法会将value数组的内容拷贝一份，然后在堆区上重新创建一个String类型的对象，将拷贝的数组内容存放于新创建的value数组中，创建好对象后会返回一个String类型的引用，这个引用指向新开辟的String对象，同时也将这个引用存放在字符串常量池中，当重新创建String类型的引用s2时，此时字符串常量池已经存放的引用指向的对象的value内容就是“abcd"，会将字符串常量池中存放的引用赋值给s2，所以s1 == s2 为true。

6. split方法

split()方法用于对字符串的分割，参数为指定的字符，例如：将字符串”I am a humorous person."按照空格分割，每一次分割都会返回String类型的引用，所以使用split方法可以使用String类型的数组接收返回值。

public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "I am a humorous person.";String[] strings = s.split(" ");//按照空格分割//for-each循环遍历数组for(String tem : strings){//输出System.out.print(tem + " ");}}
}

例子：将IP地址按照“."分割，例如百度ip地址：119.75.217.109。
由于”.“是一个特殊的字符，按照“.“分割时需要使用’\.'（两个斜杠点，此处只能显示一个），第一个表示转意字符，转换原有含义，第二个表示将第一个斜杠转意，此时默认的就是“\.”，传递给正则表达式就代表”.”，常见的需要转意字符还有：“+” ，“*”，“|”，”\“(表示一个斜杠）。具体正则表达式介绍可参考以下网站：正则表达式—菜鸟教程

   public class Main{public static void main(String[] args) {String s = "119.75.217.109";String[] strings = s.split("\\.");//按照'.'分割System.out.print("IP: ");for (int i = 0; i < strings.length; i++) {System.out.print(strings[i]);if(!(i == strings.length - 1))System.out.print(".");}}
}

7.StringBuffer和StringBuilder

StringBuffer和StringBuilder此处介绍的是在拼接中，不推荐使用+的方式，因为效率比较低，推荐使用的是append方法。

   public class Main{public static void main(String[] args) {//拼接的使用StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();for (int i = 0; i < 10; i++) {stringBuffer.append(i);//将0 - 9拼接}System.out.println(stringBuffer);StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();for (int i = 0; i < 10; i++) {stringBuilder.append(i);//将0 -9 拼接}System.out.println(stringBuilder);}
}

对比使用String类型的拼接的时间，此时使用

  public class Main{public static void main(String[] args) {//拼接的使用StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();long start1 = System.currentTimeMillis();//记录当前时间for (int i = 0; i < 1000; i++) {stringBuffer.append(i);//}long end1 = System.currentTimeMillis();//记录拼接完成时间System.out.println("time1 :" + (end1 - start1));StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();long start2 = System.currentTimeMillis();//记录开始拼接的起始时间for (int i = 0; i < 1000; i++) {stringBuilder.append(i);}long end2 = System.currentTimeMillis();//记录拼接完成后的时间System.out.println("time2 :" + (end2 - start2));//String类型的+拼接String s = "";long start3  = System.currentTimeMillis();//记录当前时间for (int i = 0; i < 1000; i++) {s = s + i;}long end3 = System.currentTimeMillis();//拼接完成后的时间System.out.println("time3 :" + (end3 - start3));}
}

可以观察到相差的时间是成倍数的，单位是毫秒，这是因为String类型的拼接实际上还是调用了StringBuffer或者StringBuilder的append方法，而且需要重新创建对象，会造成内存碎片化的增多，内存的使用效率偏低，因此在使用拼接时，推荐使用append方法。

关于StringBuffer或者StringBuilder的其它内容可以参考以下链接：StringBuffer官网介绍 和StringBuilder官网介绍