1.String
String类:字符串是常量,使用一对””引起来表示。他们的值在创建之后不能修改。
1.String声明为final的,不可被继承(保证所有JDK的程序员,用的都是一个相同的String类)。
2.String实现了Serializable接口,表示字符串时支持序列化的。
实现了Comparable接口:表示String可以比较大小
3.String内部定义了final char[] value(字符数组)用于存储字符串数据
4.String:代表不可变的字符序列。简称:不可变性
体现:1.当对字符串重新赋值时,需要重写指定内存区域赋值,不能使用原有的value进行赋值
2.当对现有的字符串进行连接( + )操作时,也需要重写指定内存区域赋值,不能使用原有的 value进行赋值
3.当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时,也需要重新指定内存区域赋值,不能使用原有的value进行赋值
5.通过字面量的方式(区别于new)给一个字符串赋值,此时的字符串值声明在字符串常量池中。
6.字符串常量池是不会存储相同内容的字符串的。
理解字符串的不可变性:
String str1 = "Hello"; String str2 = str1; str1 = "world"; System.out.println(str2);//Hello
发现,“修改”str1之后,str2也没有发生变化,还是hello?
事实上,str1 = “world”这样的代码并不算“修改”字符串,而是如下:
源码分析:
public void test1(){
//体现1
String s1 = "abc";//字面量的定义方式
String s2 = "abc";
s1 = "hello";
System.out.println(s1 == s2);//比较s1和s2的地址值
System.out.println(s1);//hello
System.out.println(s2);//abc
System.out.println("********************************");
//体现2
String s3 = "abc";
s3 += "def";
System.out.println(s3);//abcdef
System.out.println(s2);//abc
System.out.println("***********************************");
//体现3
String s4 = "abc";
String s5 = s4.replace('a','m');
System.out.println(s4);//abc
System.out.println(s5);//mbc
}
String的实例化方式:
方式一:直接赋值(通过字面量定义的方式)
String str = "hello world";
方式二:通过new + 构造器的方式
String str = new String("hello");
这样的做法有两个缺点:
1.如果使用String构造方法就会开辟两块堆内存空间,并且其中一块堆内存将成为垃圾空间(字符串常量”hello”也是一个匿名对象,用了一次之后就不再使用了,就成为垃圾空间,会被JVM自动回收掉),
2.字符串共享问题,同一个字符串可能会被存储多次,比较浪费空间。
这种方式创建的字符串,”hello world”没在常量池上,可以手动入池。
public static void main(String[] args) {
//该字符串常量并没有保存在对象池中
String str1 = new String("hello");
String str2 = "hello";
System.out.println(str1 == str2);//false
//手动入池
String str1 = new String("hello").intern();
String str2 = "hello";
System.out.println(str1 == str2);//true
}
面试题:请解释String类中两种对象实例化的区别
1.直接赋值:只会开辟一块堆内存空间,并且该字符串对象可以自动保存在对象池中以供下次使用。
2.构造方法:会开辟两块堆内存空间,不会自动保存在对象池中,可以使用intern()方法手动入池。
综上,一般采用直接赋值的方式创建String对象。
方式三:通过char数组创建字符串
char[] data = {'h','e','l','l','o'};
String str = new String(data);
字符串常量池的理解:
public static void main(String[] args) {
String str = "hello";
String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
System.out.println(str == str1);//true
System.out.println(str1 == str2);//true
}
JVM会对字符串创建一个字符串的常量池
当使用直接赋值创建字符串时,字面量是第一次出现,JVM就会创建一个String对象并且仍如常量池中,当字面量第二次或者对此被引用时,并不会创建新的对象,而是复用已有对象。
理解”池”
“池”是编程中的一种常见的,重要的提升效率的方式。我们会在未来的学习中遇到各种”内存池”,”线程池”,”数据库连接池”…
然而池这样的概念不是计算机独有,也是来自于生活中,举个例子:
现实生活中称为”绿茶”,在和高富帅谈着对象的同时,还可能和别的屌丝搞暧昧,这时候这个屌丝被称为”备胎”,那么为啥要有备胎?因为一旦和高富帅分手了,就可以立刻找备胎接盘。这样效率比较高。
如果这个女神,同时在和多个屌丝搞暧昧,那么这些备胎就称为备胎池。
在常量池中,复用已有对象,保证效率;效率高体现的淋漓尽致,可以无缝对接~
现在”转正的对象”被垃圾回收了;新对象可以无缝对接立马转正,少了个寻找的过程。
public static void main(String[] args) {
String str = "hello";
//有new就有新空间
String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello");
System.out.println(str == str1);//false
System.out.println(str1 == str2);//false
}
面试题:String s = new String(“abc”)的方式创建对象,在内存中创建了几个对象?
两个:一个是堆空间中new结构,另一个是char[]对应的常量池中的数据:”abc”
public void Test2(){
//通过字面量定义的方式:此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串常量池中。
String s1 = "javaEE";
String s2 = "javaEE";
//通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值,是数据在堆空间中开辟空间以后对应的地址值
String s3 = new String("javaEE");
String s4 = new String("javaEE");
System.out.println(s1 == s2);//true
System.out.println(s1 == s3);//false
System.out.println(s1 == s4);//false
System.out.println(s3 == s4);//false
System.out.println("******************************************");
Person p1 = new Person("Tom",12);
Person p2 = new Person("Tom",12);
System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true
System.out.println(p1.name == p2.name);//true//通过字面量的方式赋值,所以是true!!!!!!!!!!!!
}
public void Test3(){
String s1 = "javaEE";
String s2 = "hadoop";
String s3 = "javaEEhadoop";
String s4 = "javaEE" + "hadoop";
String s5 = s1 + "hadoop";
String s6 = "javaEE" + s2;
String s7 = s1 + s2;
System.out.println(s3 == s4);//true
System.out.println(s3 == s5);//false//字面值方式的储存在常量池,有变量的在堆里
System.out.println(s3 == s6);//false
System.out.println(s3 == s7);//false
System.out.println(s5 == s6);//false
System.out.println(s5 == s7);//false
System.out.println(s6 == s7);//false
String s8 = s5.intern();//返回值得到的s8使用的常量池已经存在的"javaEEhadoop"
System.out.println(s3 == s8);//true
}
@Test
public void test4(){
String s1 = "javaEEhadoop";
String s2 = "javaEE";
String s3 = s2 + "hadoop";
System.out.println(s1 == s3);//false
final String s4 = "javaEE";//s4:常量
String s5 = s4 + "hadoop";
System.out.println(s1 == s5);//true
}
结论:
1.常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
2.只要其中有一个是变量,结果就在堆中。
3.如果拼接的结果调用intern()方法,返回值就在常量池中
一道有深度的面试题
public class StringTest {
String str = new String("good");
char[] ch = {'t','e','s','t'};
public void change(String str,char ch[]){
str = "test ok";
ch[0] = 'b';
}
public static void main(String[] args) {
StringTest ex = new StringTest();
ex.change(ex.str,ex.ch);
System.out.println(ex.str);//good
System.out.println(ex.ch);//best
}
}
解析:
1.涉及的知识:
关于变量的赋值:如果变量是基本数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据值。
如果变量是引用数据类型,此时赋值的是变量所保存的数据的地址值。
Java中的方法的值传递机制:所谓的值传递,就是将实参值的副本传入方法里,而参数本身不受影响。
2.面试题的解析:因为传值过程中,传给形参的是地址值,而通过String试图修改实参是行不通的,因为String有不可变性。而数组的内容是可以修改的,通过形参修改堆空间中的数组中的内容,实参也会改变,因为形参和实参指向对空间中的同一个内容
字符串比较相等(使用equals方法):
字符串是引用数据类型,比较内容相等时,使用equals方法;
public static void main(String[] args) {
//因为在字符串常量池中只有一个"hello",所以两个引用的地址相同
String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
System.out.println(str1 == str2);//true
//每一次new,实际上生成了两个对象,本博客中有详细解释
String str3 = new String("hello");
String str4 = new String("hello");
System.out.println(str3 == str4);//false
//使用equals方法比较实体内容
String str5 = new String("hello");
String str6 = new String("hello");
System.out.println(str5.equals(str6));//true
}
关于使用equals方法的两种方式应该使用哪种?
方式一:str.equals(“hello”);
方式二:”hello”.equals(str);
假设现在str是由用户输入的,要判断str内容是否是”hello”
方式一会导致空指针异常,所以常常使用方式二。
注意事项:”Hello”这样的字面值常量,本质上也是一个String对象,完全可以使用equals()等String类对象的方法。
String的常用方法及其测试
String类的所有修改操作的内部都是创建一个新的字符串,字符串的不可变性!!无法修改原字符串!!
public void test1(){
String s1 = "HelloWorld";
System.out.println(s1.length());//10
System.out.println(s1.charAt(0));//H
System.out.println(s1.isEmpty());//false
String s2 = s1.toLowerCase();
System.out.println(s1);//HelloWorld//s1是不可变的,仍然为原来的字符串
System.out.println(s2);//helloworld//改成小写以后的字符串
String s3 = " he llo world ";
String s4 = s3.trim();
System.out.println("-----" + s3 + "-----");//----- he llo world -----
System.out.println("-----" + s4 + "-----");// -----he llo world-----
}
public void test2(){
String s1 = "HelloWorld";
String s2 = "helloworld";
System.out.println(s1.equals(s2));//false
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2));//true
String s3 = "abc";
String s4 = s3.concat("def");
System.out.println(s4);//abcdef
String s5 = "abc";
String s6 = new String("abe");
System.out.println(s5.compareTo(s6));//-2
String s7 = "开关电源适配器";
String s8 = s7.substring(2);
System.out.println(s7);//开关电源适配器
System.out.println(s8);//电源适配器
String s9 = s7.substring(2,5);
System.out.println(s9);//电源适
}
public void test3(){
String str1 = "helloworld";
boolean b1 = str1.endsWith("rld");
System.out.println(b1);//true
boolean b2 = str1.endsWith("He");
System.out.println(b2);//false
boolean b3 = str1.startsWith("ll",2);
System.out.println(b3);//true
String str2 = "wor";
System.out.println(str1.contains(str2));//true
System.out.println(str1.indexOf("lol"));//-1
System.out.println(str1.indexOf("lo",5));//-1
String str3 = "hellorworld";
System.out.println(str3.lastIndexOf("or"));//7
System.out.println(str3.lastIndexOf("or",6));//4
}
字符串分割方法(String[] split()) :
使用特殊字符要使用转义字符。特殊字符有 * ^ : | . \
1、单个符号作为分隔符
特殊符号*
.split("\\*");
特殊符号^
.split("\\^");
特殊符号:
.split("\\:");
特殊符号|
.split("\\|");
特殊符号.
.split("\\.");
特殊符号\
.split("\\");
2、多个符号作为分隔符
String str = "abc^123#456";
.split("\\^|#");
输出:
abc
123
456
3、split表达式,其实就是一个正则表达式。* ^ | 等符号在正则表达式中属于一种有特殊含义的字符,如果使用此种字符作为分隔符,必须使用转义符即\\加以转义。
如果使用多个分隔符则需要借助 | 符号,如2所示,但需要转义符的仍然要加上分隔符进行处理
此方法测试详见另一篇博客:自动装箱与自动拆箱
与正则表达式有关的方法的测试
public void test4(){
String str1 = "北京尚硅谷教育北京";
String str2 = str1.replace('北','东');
System.out.println(str1);//北京尚硅谷教育北京
System.out.println(str2);// 东京尚硅谷教育东京
String str3 = str1.replace("北京","上海");
System.out.println(str3);//上海尚硅谷教育上海
String str = "12hello34world5java7891mysql456";
//把字符串中的数字替换成,,如果结果中开头和结尾有,的话去掉
String string = str.replaceAll("\\d+",",").replaceAll("^,|,$","");
System.out.println(string);//hello,world,java,mysql
str = "12345";
//判断str字符串中是否全部由数字组成,既由1-n个数字组成
boolean matches = str.matches("\\d+");
System.out.println(matches);//true
String tel = "0571-4534289";
//判断这是否是一个杭州的固定电话
boolean result = tel.matches("0571-\\d{7,8}");
System.out.println(result);//true
str = "hello|world|java";
String[] strs = str.split("\\|");
for(int i = 0;i < strs.length;i++){
System.out.print(strs[i]);//hello world java
}
}
/*
String 与 char[]之间的转换
String --> char[]:调用String的toCharArray()
char[] --> String:调用String的构造器
*/
@Test
public void test2(){
String str1 = "abc123";
char[] charArray = str1.toCharArray();
for(int i = 0;i < charArray.length;i++){
System.out.println(charArray[i]);
}
char[] arr = new char[]{'h','e','l','l','o'};
String str2 = new String(arr);
System.out.println(str2);
}
/*
String 与 byte[]之间的转换
编码:String --> byte[]:调用String的getBytes()
解码: byte[] --> String:调用String的构造器
编码:字符串 --> 字节(看得懂 --> 看不懂的二进制数据)
解码:编码的逆过程,字节 --> 字符串 (看不懂的二进制数据 --> 看的懂)
说明:解码时,要求解码使用的字符集必须与编码时使用的编码集一致,否则会出现乱码。
*/
@Test
public void test3() throws UnsupportedEncodingException {
String str1 = "abc123中国";
byte[] bytes = str1.getBytes();//使用默认的字符集,进行转换
System.out.println(Arrays.toString(bytes));//[97, 98, 99, 49, 50, 51, -28, -72, -83, -27, -101, -67]
byte[] gbks = str1.getBytes("gbk");//使用了gbk字符集进行编码
System.out.println(Arrays.toString(gbks));//[97, 98, 99, 49, 50, 51, -42, -48, -71, -6]
String str2 = new String(bytes);//使用默认的字符集,进行解码
System.out.println(str2);//abc123中国
String str3 = new String(gbks);//abc123�й�//乱码
System.out.println(str3);//出现乱码,原因:编码集和解码集不一致!
String str4 = new String(gbks,"gbk");
System.out.println(str4);//abc123中国
}
由于String不可变,若需要大量修改字符串内容时,使用两个sb类
StringBuffer:线程安全
StringBuilder:线程不安全
这两个类和String八竿子打不着,两种不同的类型,千万不要混为一谈。
String -> StringBuilder:调用StringBuilder的append或者通过构造方法传入String对象
StringBuilder -> String:调用StringBuilder的toString
public static void main(String[] args) { //String -> StringBuilder //通过构造方法将String -> StringBuilder StringBuilder sb = new StringBuilder("hello"); //调用append方法将String -> StringBuilder sb.append("world"); sb.append("!!!"); String ret = sb.toString(); System.out.println(ret);//helloworld!!! }
StringBuilder具备一些String不具备的方法(因为StringBuilder内容可改,String内容无法修改)
a.reverse() – 反转
b.delete(int start,int end) – 删除指定范围的内容
c.insert(int start,插入的数据)
String、StringBuffer、StringBuilder三者的异同?
String:不可变的字符序列:底层使用char[]存储
StringBuffer:可变的字符序列:线程安全的,效率低;底层使用char[]存储
StringBuilder:可变的字符序列:JDK5.0新增的,线程不安全的,效率高;底层使用char[]存储
源码分析:
String str = new String();//char[] value = new char[0];
String str1 = new String("abc");//char[] value = new char[]{'a','b','c'};
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//char[] value = new char[16];底层创建了一个长度是16的数组。
sb1.append('a');//value[0] = 'a';
sb1.append('b');//value[1] = 'b';
StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");//char[] value = new char["abc".length() + 16];
问题1. System.out.println(sb2.length());//3
问题2. 扩容问题:如果要添加的数据底层数组盛不下了,那就需要扩容底层的数组。
默认情况下,扩容为原来容量的2倍 + 2,同时将原有的数组中的元素复制到新的数组中
指导意义:开发中建议大家使用:StringBuffer(int capacity)或StringBuilder(int capacity)
面试题:String、StringBuffer和StringBuilder的异同?
相同点:底层都是通过char数组实现的
不同点:
1. String对象一旦创建,其值是不能修改的,如果要修改,会重新开辟内存空间来存储修改之后的对象;而StringBuffer和StringBuilder对象的值是可以被修改的;
2. StringBuffer几乎所有的方法都使用synchronized实现了同步,线程比较安全,在多线程系统中可以保证数据同步,但是效率比较低;而StringBuilder 没有实现同步,线程不安全,在多线程系统中不能使用 StringBuilder,但是效率比较高。
3. 如果我们在实际开发过程中需要对字符串进行频繁的修改,不要使用String,否则会造成内存空间的浪费;当需要考虑线程安全的场景下使用 StringBuffer,如果不需要考虑线程安全,追求效率的场景下可以使用 StringBuilder。
public void test1(){
StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");
sb1.setCharAt(0,'m');
System.out.println(sb1);//mbc
}
对比String、StringBuffer、StringBuilder三者的效率:
从高到低排列:StringBuilder > StringBuffer > String
String str = "hello"; str += "world"; str += "!!!";
产生了多少个对象?
可以发现,只有一个对象;在这个过程中,JVM没有那么笨,当发现有字符串的”+”时,JVM会将字符串转为StringBuilder类
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