25JavaAPI与字符串

心已赠人 2024-05-01 16:14 21阅读 0赞

**目录**

一，API

API概述：

java API

使用API帮助文档

二、字符串

1.String类概述

2.String类特点

3.创建String类的两种方式

（1）.直接赋值

（2）.String类的构造方法

4.创建String类的内存图

5.字符串的比较

1.= = 号的作用

2.equals方法的作用

3.equalsIGnoreCase方法的作用

三、StringBuilder

1.StringBuilder概述

2.StringBuilder构造方法

3.StringBuilder常用方法

4.链式编程

四、StringJoiner

1.概述

2.StringJoiner的构造方法

3.StringJoiner的成员方法

4.链式编程

五、字符串相关类的底层原理

1. 字符串存储的内存原理

（1）. String s = “abc”；直接赋值

（2）. new出来的字符串

2. ==号比较的到底是什么？

3.字符串拼接的底层原理

拼接时右侧没有变量

拼接时右侧有变量

4.StringBuilder提高效率原理图

--------------------

## 一，API ##

### API概述： ###

API (Application Programming Interface) ：应用程序编程接口

### java API ###

指的就是 JDK 中提供的各种功能的 Java类，这些类将底层的实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可，我们可以通过帮助文档来学习这些API如何使用。

### 使用API帮助文档 ###

![1fd3e0c591a44dcc92b1a2090df7152f.png][]![48c4c21714d6457c9d3ae6bb5456543c.png][]![9b5a0523756f492ab775ac160ce374b3.png][]![fbe6326863f0408792cc72b463bd5fb9.png][]

## 二、字符串 ##

### 1.String类概述 ###

String 类代表字符串，Java 程序中的所有字符串文字（例如“abc”）都被实现为此类的对象。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！

### 2.String类特点 ###

*  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\[\] )

### 3.创建String类的两种方式 ###

#### （1）.直接赋值 ####

String name = "XXXXXXX"

#### （2）.String类的构造方法 ####

![11375c3205d248b6b9cd930d178aa21b.png][]

public class StringDemo01 {
          public static void main(String[] args) {
              //public String()：创建一个空白字符串对象，不含有任何内容
              String s1 = new String();
              System.out.println("s1:" + s1);
         
              //String s = “abc”;	直接赋值的方式创建字符串对象，内容就是abc
              String s2 = "abc";
              System.out.println("s2:" + s2);
    
              //public String(char[] chs)：根据字符数组的内容，来创建字符串对象
              //需求：可以修改字符串内容
              char[] chs = {'a', 'b', 'c'};
              String s3 = new String(chs);
              System.out.println("s3:" + s3);
      
              //public String(byte[] bys)：根据字节数组的内容，来创建字符串对象
              //应用场景：以后在网络中运输的数据都是用的字节信息
              //当需要把字节信息进行转换成为字符串，此时需要这个构造
              byte[] bys = {97, 98, 99};
              String s4 = new String(bys);
              System.out.println("s4:" + s4);//abc
      
              
          }
      }

### 4.创建String类的内存图 ###

![aed82139d3f74f81a8cada819c7e3e04.png][]

可以理解成字符串常量池，顾名思义其用来存储字符串，但只存储直接赋值的字符串，对于new出来的字符串不存储

JDK7版本之前其在方法区中

![c1e3bc50a1ce4506a622c547c20ce348.png][]

从JDK7开始，其从方法区挪到了堆内存

![37d7ccf454a4496fba2cc4f5839c8b1a.png][]

![5d33f43897844239bcf9cdbecc400643.png][]

当直接赋值时，系统会检查字符串在字符串串池中是否存在，如果不存在就创建新的，如果存在的话直接复用

![d5d7940822e54aea90190cf65a3f2dfd.png][]

通过 new 创建的字符串对象，每一次 new 都会申请一个内存空间，虽然内容相同，但是地址值不同，所以这种方式可能会浪费内存

### 5.字符串的比较 ###

#### **1.= = 号的作用** ####

*  比较基本数据类型：比较的是具体的值
 *  比较引用数据类型：比较的是对象地址值、

注意：键盘输入的abc，与直接赋值的abc是不相等的，因为前者是new出来的，后者是直接赋值

####    2.equals方法的作用 ####

比较两个字符串的内容，完全一样true，否则为false

public boolean equals(String s)

boolean result = s1.equals(s2) ；

#### 3.equalsIGnoreCase方法的作用 ####

比较两个字符串的内容，但是不区分大小写

综上所述要想比较两个字符串的内容应该用String的算法==方法，而不能用==

## 三、StringBuilder ##

### 1.StringBuilder概述 ###

StringBuilder 可以看成是一个容器，创建之后里面的内容是**可变**的。

作用：提高字符串的操作效率

注：Java在底层对其做了一些特殊处理，打印对象不是地址值而是属性值（具体值）

public class StringBuilderDemo4 {
        public static void main(String[] args) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder("abc");
            System.out.println(sb);//abc
    
        }
    }

### 2.StringBuilder构造方法 ###

![1c6c48ab1a7a40b88907767508c866f2.png][]

### 3.StringBuilder常用方法 ###

![1842a7f0c20c4ad7a2d50bc1be53b3e0.png][]

public class StringBuilderDemo4 {
        public static void main(String[] args) {
            //1.创建对象
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
    
            //2.添加字符串
            sb.append("aaa").append("bbb").append("ccc").append("ddd");
    
            System.out.println(sb);//aaabbbcccddd
    
            //3.再把StringBuilder变回字符串
            String str = sb.toString();
            System.out.println(str);//aaabbbcccddd
    
        }
    }

值得一提的是String类不能修改，但是StringBuilder类是可以修改的比如reverse反转字符串，实际上是对字符串本身直接操作的

public class StringBuilderDemo3 {
        public static void main(String[] args) {
            //1.创建对象
            StringBuilder sb = new StringBuilder("abc");
    
            //反转
            sb.reverse();//cba
    
            System.out.println(sb);
        }
    }

### 4.链式编程 ###

当我们在调用一个方法的时候，不需要用变量接受它的结果，可以继续调用其他方法

上述代码段，添加字符串部分，就是链式编程简化后的

## 四、StringJoiner ##

###  ###

### 1.概述 ###

*  StringJoiner跟StringBuilder一样，也可以看成是一个容器，创建之后里面的内容是可变的。
 *  作用：提高字符串的操作效率，而且代码编写特别简洁，但是目前市场上很少有人用。
 *  JDK8出现

### 2.StringJoiner的构造方法 ###

![fd6ee0f4b55247db834bd25a5b91ee2f.png][]

//1.创建一个对象，并指定中间的间隔符号
    StringJoiner sj = new StringJoiner("---");
    //2.添加元素
    sj.add("aaa").add("bbb").add("ccc");
    //3.打印结果
    System.out.println(sj);//aaa---bbb---ccc

StringJoiner sj = new StringJoiner(", ","[","]");//间隔符，  开始符号[  结束符号]
    //2.添加元素
    sj.add("aaa").add("bbb").add("ccc");
    int len = sj.length();
    System.out.println(len);//15
    //3.打印
    System.out.println(sj);//[aaa, bbb, ccc]
    String str = sj.toString();
    System.out.println(str);//[aaa, bbb, ccc]

### 3.StringJoiner的成员方法 ###

![ce609edeca314d53bf7906026463142b.png][]

实例参考上一个代码段和上上一个代码段

### 4.链式编程 ###

StringJoiner也支持链式编程，参考上一个代码段和上上一个代码段

## 五、字符串相关类的底层原理 ##

### 1. 字符串存储的内存原理 ###

#### （1）. String s = “abc”；直接赋值 ####

特点：

此时字符串abc是存在字符串常量池中的。

先检查字符串常量池中有没有字符串abc，如果有，不会创建新的，而是直接复用。如果没有abc，才会创建一个新的。

所以，直接赋值的方式，代码简单，而且节约内存。

#### （2）. new出来的字符串 ####

看到new关键字，一定是在堆里面开辟了一个小空间。

String s1 = new String（“abc”）；

String s2 = “abc”；

s1记录的是new出来的，在堆里面的地址值。

s2是直接赋值的，所以记录的是字符串常量池中的地址值。

### 2. ==号比较的到底是什么？ ###

如果比较的是基本数据类型：比的是具体的数值是否相等。

如果比较的是引用数据类型：比的是地址值是否相等。

结论：==只能用于比较基本数据类型。不能比较引用数据类型。

### 3.字符串拼接的底层原理 ###

#### 拼接时右侧没有变量 ####

![943c4f609f7f4f6486820385c97809f9.png][]

拼接的时候没有变量，都是字符串。触发字符串的优化机制。  
在编译的时候就已经是最终的结果了。

javac命令会将程序员编写的java命令进行编译成class文件，检查拼接过程中是否有变量，如果没有变量在编译过程中就已经是最终的结果了，会复用串池中的字符串

![88e03d4b27f148c28227e3ebb9da68dd.png][]

#### 拼接时右侧有变量 ####

![b693f5ce69f148debdc07fb51b5dae50.png][]

（1） JDK8之前会用StringBuilder进行拼接

![6eb015f0ca22459fbc6257ceb089c405.png][]![300d960ece734b8f91d32a498c4279bb.png][]![4525c6601c6f4cba80603f5a918f8543.png][]

a和b分别加入到串池中。然后用append方法将s1和b拼接成ab，再通过tostring方法转化为字符串

![9024c43ae22746ea873fd97d66bb19e5.png][]

第三行代码也是同理，c加入到串池中，然后再创建一个Stringbuilder方法让s2、c进行拼接成abc，然后用tostring方法将其转化为字符串

虽然StringBuilder效率高，但是在拼接s2和s3时分别使用了StringBuilder（一个加号就得创建两个对象）这样比较繁琐，速度慢，性能差

（2） JDK8之后会用StringBuilder进行拼接

系统预估字符串长度并创建一个数组，然后将这个数组变成一个字符串

![3cb65795c1444c299ba70bd10e0e4fa4.png][]

这个方法中，虽然简单了不少，但是预估过程也需要大量时间

**结论：很多字符串变量进行拼接，不要直接用+，因为会在底层穿件多个变量，浪费时间，浪费性能**

### 4.StringBuilder提高效率原理图 ###

![ef9cfab1fdf2433dab6e395200978f21.png][]

![a751484c9c434f9685df94036f878b3b.png][]

StringBuilder是一个内容可变的容器，因此速度快

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[a751484c9c434f9685df94036f878b3b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/05/01/c7929d39b51742e5aa1c9f868a0b99af.png