String 与StringBuilder 的学习

柔情只为你懂 2023-10-10 14:30 8阅读 0赞

#### 概述【理解】 ####

String 类代表字符串，Java 程序中的所有字符串文字（例如“abc”）都被实现为此类的实例。也就是说，Java 程序中所有的**双引号字符串**，都是 String 类的对象。String 类在 java.lang 包下，所以使用的时候不需要导包！

StringBuilder 是一个可变的字符串类，我们可以把它看成是一个容器，这里的可变指的是 StringBuilder 对象中的**内容是可变的**

#### StringBuilder类和String类的区别【理解】 ####

*  **String类**：内容是**不可变**的
 *  **StringBuilder类**：内容是**可变**的

#### String类的特点【理解】 ####

*  字符串不可变，它们的值在创建后不能被更改
 *  虽然 String 的值是不可变的，但是它们可以被共享
 *  字符串效果上相当于字符数组( char\[\] )，但是底层原理是字节数组( byte\[\] )

#### String类的构造方法【记忆】 ####

常用的构造方法

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public String()</td> 
   <td>创建一个空白字符串对象，不含有任何内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public String(char[] chs)</td> 
   <td>根据字符数组的内容，来创建字符串对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public String(byte[] bys)</td> 
   <td>根据字节数组的内容，来创建字符串对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String s = “abc”;</td> 
   <td>直接赋值的方式创建字符串对象，内容就是abc</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### StringBuilder类的构造方法【记忆】 ####

常用的构造方法

<table style="width:500px;"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>public StringBuilder()</td> 
   <td>创建一个空白可变字符串对象，不含有任何内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public StringBuilder(String str)</td> 
   <td>根据字符串的内容，来创建可变字符串对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### String的常用方法 ####

> charAt(int index) 返回指定索引处的char值
> 
> length() 返回此字符串的长度
> 
> equals(Object anObject) 将此字符串与指定对象进行比较
> 
> equalsIgnoreCase(String anotherString) 将此String与另一个String比较，忽略案例注意事项（如忽略大小写）
> 
> indexOf(String str) 返回指定子字符串第一次出现在字符串内的索引
> 
> startsWith(String prefix) 测试此字符串是否以指定的前缀开头
> 
> substring(int beginIndex) 返回一个字符串，该字符串时此字符串的子字符串
> 
> valueOf(int i) 返回int参数的字符串表示形式
> 
> toLowerCase() 将所有字符转换为小写

#### StringBuilder类常用方法 ####

> 添加和反转方法
> 
> <table> 
>  <thead> 
>   <tr> 
>    <th>方法名</th> 
>    <th>说明</th> 
>   </tr> 
>  </thead> 
>  <tbody> 
>   <tr> 
>    <td>public StringBuilder append(任意类型)</td> 
>    <td>添加数据，并返回对象本身</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>public StringBuilder reverse()</td> 
>    <td>返回相反的字符序列</td> 
>   </tr> 
>  </tbody> 
> </table>

#### StringBuilder和String相互转换 ####

*  StringBuilder转换为String

public String toString()：通过 **toString()** 就可以实现把 StringBuilder 转换为 String

![bc29f1ffc73748d9a5a477079eb708b4.png][]

*  String转换为StringBuilder

public StringBuilder(String s)：通过构造方法就可以实现把 String 转换为 StringBuilder

![e83fd190d30d4ebdbf2665b15b5f0d1d.png][]

![600d7c4ee24b43a3bfc26bd52de1af88.png][]

案例1：随机数类Random相关API、可变的字符序列StringBuilder相关API

注：使用String的**equalsIgnoreCase方法**比较生成的验证码和用户输入，因为不区分大小写。

在登录注册页面中，除了用户名和密码外，通常也会包含验证码。验证码是用来区分用户是计算机还是人，防止恶意破解密码、刷票、灌水等行为。在判断验证码时一般不区分大小写。请编写程序模拟验证码的判断过程，如果输入正确，给出提示，结束程序。如果输入错误，给出提示，验证码刷新，重新输入，直至正确为止。

生成4位随机验证码的功能在之前的题目中已经完成，可以直接使用。《定义方法，获取一个包含4个字符的验证码，每一位字符是随机选择的字母和数字，可包含a-z,A-Z,0-9。》

运行效果如下：

> 生成的验证码为：BkhD  
> 请输入验证码  
> abcd  
> 输入错误，请重新输入...  
> 生成的验证码为：n1wX  
> 请输入验证码  
> aaaa  
> 输入错误，请重新输入...  
> 生成的验证码为：Fm1a  
> 请输入验证码  
> fm1a  
> 输入正确

package Test.Test2;
    
    import java.util.Random;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Verification {
        //主方法
        public static void main(String[] args) {
            //键盘录入对象
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            while(true){  //不清楚输入多少次，定义死循环，输入正确时跳出循环即可
                String code = getRandomCode();
                System.out.println("生成的验证码为：" + code);
    
                System.out.println("请输入验证码");
                String s = sc.nextLine();
    
                //使用String的equalsIgnoreCase方法比较生成的验证码和用户输入，因为不区分大小写
                if(s.equalsIgnoreCase(code)) {  //不区分大小写比较是否相等
                    System.out.println("输入正确");
                    break;//跳出循环，结束程序
                } else {
                    System.out.println("输入错误，请重新输入...");
                }
    
            }
    
    
        }
    
        //定义获取验证码方法
        public static String getRandomCode() {
            //定义StringBuilder对象，将可选择的字符都放到StringBuilder对象中
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            //定义循环从a-z，使用StringBuilder的append方法依次添加所有小写字母
            for (char ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++) {
                sb.append(ch);
            }
            //定义循环从A-Z，使用StringBuilder的append方法依次添加所有大写字母
            for (char ch = 'A'; ch <= 'Z'; ch++) {
                sb.append(ch);
            }
            //定义循环从0-9，使用StringBuilder的append方法依次添加所有数字字符
            for (char ch = '0'; ch <= '9'; ch++) {
                sb.append(ch);
            }
    
            //创建Random对象
            Random r = new Random();
            //定义一个空字符串用于保存验证码
            String code = "";
    
            //定义一个执行4次的循环，用于获取4个字符
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                //在循环中，使用Random的nextInt方法，随机获取一个从索引0（包含）到字符串的长度（不包含）的索引
                int index = r.nextInt(sb.length());
                //使用StringBuilder的charAt方法，获取该索引上的字符，将其拼接到验证码字符串中
                code += sb.charAt(index);
            }
            return code;
        }
    
    
    
    }

案例2：字符串的反转功能，判断是否相等功能

注：将字符串转换为StringBuilder类型，调用StringBuilder的**reverse()**方法将字符串反转。

请定义一个方法用于判断一个字符串是否是对称的字符串，并在主方法中测试方法。例如："abcba"、"上海自来水来自海上"均为对称字符串。

package Test.Test5;
    
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            String line = "上海自来水来自海上";
            System.out.println(isSym(line));
    
        }
    
    
        public static boolean isSym(String line){
            //为了程序的健壮，如果传递的是空值，返回false（一开始没想到这个）
            if(line == null){
                return false;
            }
            //将String 转换为 StringBuilder
            StringBuilder sb = new StringBuilder(line);
            //反转， 再转成String
            String reLine = sb.reverse().toString();
    
            //比较反转前的字符串与反转后的字符串是否相等
            //相等返回true，不相等返回false
            return reLine.equals(line);
    
    
        }
    }

案例3：升级版的字符串的拼接

注：拼接字符串必然涉及到频繁改变，该采用可变的字符序列StringBuilder比较好；

StringBuilder和String相互转换、append()方法的使用。

定义一个方法，把 int 数组中的数据按照指定的格式拼接成一个字符串返回，调用该方法，并在控制台输出结果。

要求：

1、如果传递的参数为空，返回null

2、如果传递的数组元素个数为0，返回\[\]

3、如果数组为int\[\] arr = \{1,2,3\}; ，执行方法后的输出结果为：\[1, 2, 3\]

//升级版
    package Test.Test7;
    
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = {1,2,3};
            System.out.println(arrayToString(arr));
    
        }
    
        //字符串拼接
        public static String arrayToString(int[] arr) {
            //健壮性判断（避免空指针异常）
            if(arr == null){
                return null;
            }
    
            //创建StringBuilder对象
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append("[");
            for(int i = 0; i< arr.length; i++){
                if(i == arr.length-1){
                    sb.append(arr[i]);
                }else {
                    sb.append(arr[i] + ",");
                }
            }
            sb.append("]");
            //将StringBuilder对象转化为String
            return sb.toString();
    
    
        }
    }

案例4：String类API的灵活使用

在String类的API中，有如下两个方法：

>     // 查找参数字符串str在调用方法的字符串中第一次出现的索引，如果不存在，返回-1
>     public int indexOf(String str)
>     
>     // 截取字符串，从索引beginIndex（包含）开始到字符串的结尾
>     public String substring(int beginIndex)

请仔细阅读API中这两个方法的解释，完成如下需求。

现有如下文本："Java语言是面向对象的，Java语言是健壮的，Java语言是安全的，Java是高性能的，Java语言是跨平台的"。请编写程序，统计该文本中"Java"一词出现的次数。

思路：

1、要找的子串是否存在，如果存在获取其出现的位置。这个可以使用indexOf完成。

2、如果找到了，那么就记录出现的位置并在剩余的字符串中继续查找该子串，而剩余字符串的起始位是出现位置再加上子串的长度。

3、以此类推，通过循环完成查找，如果找不到就是-1，每次找到用计数器记录次数。

package Test.Test8;
    
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            String str = "Java语言是面向对象的，Java语言是健壮的，Java语言是安全的，Java是高性能的，Java语言是跨平台的";
            String tar = "Java";//目标子串
            //调用方法并输出
            System.out.println(Search(str,tar));
    
        }
    
        //定义统计字符串出现次数的方法
        public static int Search(String str,String tar){
            //定义统计变量表示次数
            int count = 0;
            //定义索引变量，表示每次找到子串出现的索引
            int index = -1;
            //定义循环，判断条件为在字符串中找到了目标子串
            while((index = str.indexOf(tar)) != -1){
                count++;
                //把查找过的部分剪切掉，从找到的索引+子串长度的位置开始截取
                str = str.substring(index + tar.length());
    
            }
            return count;
        }
    }

#### String、[StringBuffer][]、StringBuilder的区别： ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th>String</th> 
   <th>StringBuffer</th> 
   <th>StringBuilder</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>执行速度</td> 
   <td>最差</td> 
   <td>其次</td> 
   <td>最高</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>线程安全</td> 
   <td>线程安全</td> 
   <td>线程安全</td> 
   <td>线程不安全</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>使用场景</td> 
   <td>少量字符串操作</td> 
   <td>多线程环境下的大量操作</td> 
   <td>单线程环境下的大量操作</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[bc29f1ffc73748d9a5a477079eb708b4.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/bc29f1ffc73748d9a5a477079eb708b4.png
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[600d7c4ee24b43a3bfc26bd52de1af88.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/600d7c4ee24b43a3bfc26bd52de1af88.png
[StringBuffer]: https://so.csdn.net/so/search?q=StringBuffer&spm=1001.2101.3001.7020