Java字符串章节学习总结

Dear 丶 2023-09-27 18:50 112阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  字符串
 *  创建字符串
 *  链接字符串
 *  获取字符串信息
 *   *  获取长度
     *  获取指定字符
     *  字符串查找
     *   *  1、indexOf(String s) 方法
         *  2、lastIndexOf(String str) 方法
         *  3、contains(String s)方法
     *  字符串判断
     *  格式化字串
 *  正则表达式
 *  StringBuilder类
 *   *  StringBuilder类常用方法
 *  end

## 字符串 ##

在Java中，单个字符可以使用char类型保存，而多个字符组成的文本就需要保存在String对象中。`String类通常也称字符串类，该类包含多种对字符串操作的方法，以对象的方式操作字符串，能使得对字符串的操作更为简单与灵活。`

但是Stirng类的数据存储部分也是通过字符数组实现的，`一个被private修饰的常量字符数组。`  
基本数据类型变量被final修饰后，值不允许被改变，也就成了常量。  
引用数据类型变量被final修饰后，指向的地址空间不能被改变，也就是说该变量只能指向当前地址空间，不能指向另一块地址空间，非常的专一。

**String类部分源码：**  
![在这里插入图片描述][60ecc4868ed84ace997587cc1d2649bd.png]

**格式**

在Java语言中规定，字符串必须包含在一对英文的双引号(" ")当中。

**例如：**

"123"、"hallo,world"、"喂世界";	// 这些都是符合规定的字符串

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## 创建字符串 ##

**String类型变量：** 由于在Java中，字符串是使用String类的对象来实现的，类的创建是需要使用到**new**操作符的，所以字符串的创建也是需要使用到new操作符的。

String str;	// 这里定义了一个String类的对象
    	String str2=new String("123456");	// 这里是创建了一个String类的变量并赋值

但是有的时候，对于String类的对象直接赋值为字符串：

String str="abcd";

但也是没有问题的，但这并没有使用到new操作符。这是因为存储的内存区不同。

**Java内存分区：**  
  
  
![在这里插入图片描述][9053c6a55e164dfb98bd062b0bed198a.png]

有关上述几个区的内容太多了，如果要详讲的话，那么需要讲的东西就太多了而且也比较复杂，那么就不在这里介绍了。

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那么这几个内存分区跟String类有什么关系呢，有的，为什么String可以直接赋值不需要经过new操作符呢，因为在方法区内部还有一个特殊的区域，**字符串池**。

> 在创建字符串时，JVM会先去字符串池先查找是否存在这个字符串，如果需要创建的字符串已存在，那么会直接复用该字符串，将字符串池内的字符串地址返回给引用变量  
>   
>   
> 如果需要创建的字符串不存在，那么会创建该字符串，并放置到字符串池中，然后使用String类的构造器创建一块内存空间，将字符串池内的那个字符串复制到该内存空间，并且将地址返回。

**证明：**

public class demo {
        
    public static void main(String[] args) {
        
            String a="123";	// 在字符串池创建了字符串123。并将地址给了a
            String b="123";	// 再字串池发现有字符串a后，直接复用，将地址给b
            
            String c=new String("abc");		//创建了一块内存空间，并将字符串池中的数据复制到该空间
            String d=new String("abc");
            
            System.out.println(a == b);	// 两地址相同
            System.out.println(c == d);	// 两地址不同
    	}
    }

双等于号 == 比较两端数据是否相等，但是再学习了面向对象章节后，`== 在比较基本数据类型时，是比较值是否相等，但是在比较引用数据类型时，是比较地址是否相等。`

**运行结果**

![在这里插入图片描述][20b2573c7b6048a3995b887ff7090919.png]

所以使用直接赋值的方式，也是可以创建String类的目的的。

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## 链接字符串 ##

使用”+“运算符可实现连接对各字符串的功能。使用多个+号，可以连接多个字符串。  
只要 ”+“ 运算符的一个操作数是字符串，那么编译器就会自动将另一个操作数也转换成字符串形式。

**示例：**

String a="9";
    String b=a+1;
    System.out.println(b);	// 输出结果为：91

上述示例会先将数值1 转换为字符串"1"，然后再将字符串“9”和字符串“1” ，**按照顺序**拼接起来，形成一个新的字符串，`底层是通过调用StringBuilder类的append方法实现的。`

![在这里插入图片描述][0125a4f6346a441db19c04cf9c17aac2.png]

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## 获取字符串信息 ##

字符串作为对象，可通过相应方法获取字符串的有效信息。

> 由于String的数据存储是通过char数组实现的，所有char类型数组有的信息在String类中也是有的，比如长度、通过下标获取某个字符等等，但是该数组是被私有化了，不对外提供使用，所以我们无法直接通过该数组获取信息，只能使用String对外提供的方法来获取。

### 获取长度 ###

String类是使用char类型数组来存储数据的，所以我们也可以获取字符串的长度，也就是数组的长度。

在Java中是使用String类对象.length(); 方法获取该字符串的长度的，该方法返回值为正整数
    个数从一开始计数

**String类 length()方法 源码：也是直接返回数组value的长度。**  
![在这里插入图片描述][64b4749c351141f48de5c80f5d383615.png]

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### 获取指定字符 ###

String类对外提供charAt方法来获取字符串指定下标的字符。  
`由于字符串也是由数组实现的，所以字符串的下标也是从0开始到 length-1之间。`

格式：String类对象.charAt(需要获取的下标字符);

**String类charAt方法源码：**  
![在这里插入图片描述][3f0a116b0cca479e81ab013c0bfa6091.png]

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### 字符串查找 ###

String类提供几种查找字符串的方法，这里就介绍几种较为常用的吧。

#### 1、indexOf(String s) 方法 ####

该方法会返回形参s串在调用者串处第一次出现的下标位置，如果s串在调用者串中没有出现过，那么返回-1。

格式：str.indexOf(s);

String str="123456789";
    int goalIndex=str.indexOf("56");	
    System.out.println(goalIndex);	//	输出 4

#### 2、lastIndexOf(String str) 方法 ####

该方法返回str在调用者串最后一次出现的下标位置，如果str串只在调用者串中只出现了一次，那么相当于调用indexOf方法。但是如果str串是一个空串，那么调用该方法相等于调用了length方法。

格式：String类对象.lastIndexOf(需要查找的串);

String str="abcdabcdabcd";
    String goal="abc";
    System.out.println(str.lastIndexOf(goal));	// 输出 8

#### 3、contains(String s)方法 ####

该方法可以用于判断s串是否在调用者串中出现过，出现过就会返回true，没有出现过就返回false。`但是该方法的底层也是通过调用indexOf方法实现判断。`

格式：boolean flag=str.contains("abc");

**String类源码：**  
![在这里插入图片描述][ec72007ea3764ec29edd9098337722f8.png]

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### 字符串判断 ###

由于字符串是作为一个类来使用的，所以一般无法使用比较运算符 == 进行比较，所以Java提供了两个方法来判断字符串是否相等。

**1、equals(String s)方法**

格式：str.equals(s); 返回值为布尔类型。

该方法会逐个遍历两字符串的字符，逐个判断是否相等，如果全都相等，那么返回true，否则返回false。

**2、equalsIgnoreCase(String s)方法**

格式：str.equalsIgnoreCase(s); 返回值为布尔类型。

该方法与equals方法相同，但是在判断时会忽略字符的大小写。

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### 格式化字串 ###

String类的静态format()方法用于创建格式化字符串。

该方法有两种重载形式。  
![在这里插入图片描述][0b866298f81c4f88a5d8871aeb6e51f4.png]

指定语言环境的方法，字符串被格式化后会使用其指定的语言环境。

日期和时间字符串格式化的话，由于涉及的方法在后期的学习才会涉及到，所以这里就不多叙述了，没学过的话也讲不好毕竟。

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## 正则表达式 ##

正则表达式通过被用于判断语句中，判断字符串是否符合某一格式。正则表达式是含有一些具有特殊意义字符的字符串，这些特殊字符称为正则表达式的元字符。

正则表达式也是通过字符串存储的，字符串使用matches方法使用正则判断字符串。返回值为布尔类型值。

格式：str.matches(regex);	// regex就是需要定义的正则表达式

![在这里插入图片描述][26a8e556bc0f47c496e700533e798044.png]

**元字符表**  
![在这里插入图片描述][feb8fdd51c104d14ba3524555e0bd197.png]

需要注意的是，在正则表达式中，‘.’表示任何一个字符，因此在正则表达式中如果想要使用普通意义的点字符，必须使用转义字符'\'进行转义。

**限定修饰符表**  
![在这里插入图片描述][e1483b19dbe84d0290ee48b432f87548.png]

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正则表达式在字符串判断非常的实用，能减少不必要的代码逻辑，减少代码量。

**例如**

> 如果某一个软件需要绑定用户的QQ账号，需要用户输入自己的QQ账号来进行绑定，那么我们就需要对用户输入的QQ账号进行判断。（假设QQ账号的长度在6-20位之间）

如果没有正则表达是的话，我们需要编写一个方法来对用户输入的QQ账号进行判断是否合规。合规返回true，不合规返回false。

**普通方法**

public static boolean Normal_method(String str){
        
            // 开头数字判断
            if(str.charAt(0) == '0'){
        
                System.out.println("格式错误");
                return false;
            }
            // 长度判断
            int n=str.length();
            if(n < 6 || n > 20){
        
                System.out.println("格式错误");
                return false;
            }
            // 整体判断
            for(int i=1; i<n; ++i){
        
                char ch=str.charAt(i);
                if(ch < '0' || ch > '9'){
        
                    System.out.println("错误字符");
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

但是如果使用正则表达式的话，我们完全不用以上一大堆的代码。一行代码搞定。

String regex="[1-9]\\d{5,19}";

正则表达式功能强大，简化了代码逻辑，但是如果对需要编写的规则理解不够透彻，那么编写的正则式出现错误的机率也比较大，所以一般需要进行大量的练习。

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## StringBuilder类 ##

创建成功的字符串对象，长度是固定的，内容不能被改变与编译。虽然使用 + 运算符能够达到附加新字符或新字符串的目的，但是 + 运算符是产生一个新的String实例，创建一个新的字符串对象，如果大量的对字符串进行修改，会极大的增加系统开销。

**例如：**  
![在这里插入图片描述][e5eb0f6693184fdd9b8e699a2538049f.png]

StringBuilder类不是字符串，所以要创建StringBuilder类的对象，需要调用其构造方法。  
可以传递以下参数进行构造。  
![在这里插入图片描述][52f4ad33ed504a169a7b2d83b5a86492.png]

格式：StringBuilder sb=new StringBuilder(参数);

StringBuilder sb=new StringBuilder("123");

> 如果需要将StringBuilder类值，转换为Stirng类值呢？StringBuilder提供了toString方法，会将StringBuilder对象内的值转换为字符串进行返回。
> 
>   
> 
> 
> 所以我们可以将需要对字符串进行大量修改的操作转移到StringBuilder内进操作，操作完毕后再将其转换为字符串。这样就节省了大量的内存空间，提高了运行效率。

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### StringBuilder类常用方法 ###

**1、append()方法**

数据添加方法，该方法用于向调用者内追加数据。具有多个重载的形式，可接收任何类型的数据。

StringBuilder sb=new StringBuilder("wuhu");
    sb.append(456789);
    sb.append("absad");
    
    String str=sb.toString();
    System.out.println(str);

输出结果：wuhu456789absad

**2、insert(int index,int data) 方法**

数据插入方法，该方法是用于往调用者内的指定位置插入数据，index的值必须在调用者的长度范围内。

例如：

StringBuilder sb=new StringBuilder("hallo");
    sb.insert(5,"world");
    	
    System.out.println(sb);

运行结果：halloworld

**需要知道的是，StringBuilder类对象如果直接进行打印的话，是可以直接打印出数据值得，与String类对象一样，其它引用类型对象直接进行打印的话，只会打印出该对象的地址值。**

**3、delete(int start,int end) 方法**

删除数据方法。该方法会首先判断start与end的返回是否合法，如果合法则会删除 **\[start,edn)** 这个区间内的所有数据。否则抛出异常。

StringBuilder类的下标也是从0开始计算，与数组的下标计算一致。

StringBuilder sb=new StringBuilder("123456789");
    sb.delete(0,8);
    
    System.out.println(sb);

运行结果：9

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## end ##

> 以上就是字符串章节的学习总结，可以看出，在将字符串作为对象来使用后，Java给我们提供了很多的功能各异的方法，这些方法的功能的确强大，合理的使用能让代码的编写变得非常的顺畅，所以我们需要熟练的使用各种方法，来帮助我们更好的编写代码，但是其中的原理也需要理解透彻，这样才不会知其然而不知其所以然。

以上代码若有错误的地方，请各位指正。

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