Java基础教程之String字符串及常用方法
前言
学习了前面的内容之后,我们知道了一些java中的常用类,比如Object和包装类等,但还有一个类用的更多,这就是String字符串类! 所以接下来我们会利用一些篇章,来给大家重点讲解一下String的用法,因为这个太常用,也太常考了。 虽然我们前面的代码案例中,已经多次使用过String字符串了,感觉也不难,但实际上String字符串的内容是比较多的,需要初学者进行专门的学习,尤其是它的一些底层原理更需要我们来了解。
全文大约 【5500】字,不说废话,只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货!本文带有丰富的案例及配图,让你更好地理解和运用文中的技术概念,并可以给你带来具有足够启迪的思考
一. String字符串简介
1. 概述
String是Java里的一个类,属于引用类型,遵循引用类型的基本规律和要求。但它也有自己的一些特点,比如可以直接用双引号&34;来表示一个字符串,所以凡是用双引号括起来的一串字符都是String对象,如“Hello”在编译后就会成为一个String对象。
而且String是final类,一旦创建了一个String对象,理论上就不能再被改变,当然我们可以使用其他变量重新赋值的方式进行更改。
另外从名字上我们也可以猜测出,字符串与字符有一定的关系。实际上,String字符串的内部是通过一个private final char[]数组来实现数据存储的,所以我们可以通过如下方式来表示一个字符串:
String str = new String(new char[] {&39;, &39;, &39;, &39;, &39;, &39;, &39;, &39;});
当然,以上这种字符串的表达方式太过麻烦,而且由于String太常用了,所以Java就提供了&34;这种极简的表达方式供我们使用。
我们要知道,Java字符串的一个重要特点就是字符串的不可变性。这种不可变主要是通过final修饰String类,private final char[]字段对数据的存储,且没有提供任何可以修改char[]字段的方法来实现的。
2. 与字符的区别
之前给大家讲过java里的8种基本数据类型,我们知道,其中有一种比较特殊的char字符类型,可以在单引号中存储单个的字符元素,比如&39;、&39;、&39; 等。而我们今天要学习的String类,则是用双引号&34;来表达字符串的。作为初学者,我们一定要注意字符与字符串的区别:
● 字符只能表示单个字符元素,必须用单引号&39;把单个的字符元素括起来,如&39;、&39;、&39; 等;
● 字符串可以表示单个或多个字符元素,必须用双引号把单个或多个字符元素括起来,如&34;、&34;、&34;等;
● 字符是基本类型,其本质是一种数值;字符串是引用类型,其本质是一个java类。
3. 定义方式
String字符串的定义方式,常用的有如下两种:
1. 通过构造方法创建字符串对象;
2. 直接赋值。
我们在开发时,其实很少使用第一种方式,因为太过啰嗦,一般都是通过直接赋值的方式进行定义。
3.1 构造方法定义
Java为String类提供了11个构造方法创建String对象,这些方法提供了不同的参数来初始化字符串。当字符串变量被创建处理后,必须经过初始化才能使用。下面是通过构造方法定义String对象的几种方式,大家可以参考:
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//通过构造方法创建String对象//构造一个空字符串,相当于String s1=&34;;String s1=new String();System.out.println(&34;+s1.length()+&34;+s1);//构造一个由内容的字符串,相当于String s1 = &34;;String s2 = new String(&34;); System.out.println(&34;+s2.length()+&34;+s2);//通过字节数组构建字符串对象byte[] b = {97,98,99,100};String s3=new String(b);System.out.println(&34;+s3.length()+&34;+s3);//通过字节数组构建字符串对象//参数1:字节数组;参数2:起始下标;参数3:长度String s4 = new String(b, 0, b.length);System.out.println(&34;+s4.length()+&34;+s4);//通过字符数组创建字符串对象char[] c = {&39;,&39;,&39;};String s5 = new String(c, 0, c.length);System.out.println(&34;+s5.length()+&34;+s5);}}
3.2 直接赋值定义
下面是通过直接赋值的方式来定义String对象的方式,大家可以参考:
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {//直接赋值的方式创建String对象//注意:null表示String对象为空,而&34;表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象,但该对象不为空!//定义一个值为null的空字符串String s1=null;System.out.println(&34;+s1);//定义一个内容为空,长度为零的字符串String s2 = &34;;System.out.println(&34;+s2.length()+&34;+s2);//定义一个带有内容的字符串String s3 = &34;;System.out.println(&34;+s3.length()+&34;+s3);}}
我们要注意String s=null与String s=&34;的区别:
● String s=null表示String对象为空,即字符串对象的引用指向了null,还没有指向任何的内存空间;
● String s=&34;是声明了一个字符串类型的引用,其值为&34;,表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象,但该对象不为空!这个s对象的引用指向的是空字符串的内存空间。
以上内容,是对字符串定义和使用的常规操作,但实际上String字符串还有其他很多有用的方法,接下来我们就专门给大家介绍一下这些实用方法。
二. 字符串实用方法
1. 字符串的比较方法
在Java中,如果我们想比较两个字符串,其实主要是比较两个字符串的内容是否相同,所以应该使用equals()方法,而不要使用==进行比较。
public class Demo04 {public static void main(String[] args) {String s1 = &34;; String s2 = &34;; //==用于比较两个对象的地址 System.out.println(&34;+(s1 == s2)); //equals()用于比较两个对象的内容 System.out.println(&34;+s1.equals(s2));}}
大家注意,在上面的案例中,虽然使用==和equals()比较的结果都是true,但实际上这只是”凑巧“罢了。在本案例中,之所以使用”==“进行比较的结果也是true,这是因为Java编译器在编译期,自动把所有相同内容的字符串当作一个对象放入到了字符串常量池。所以s1和s2都指向了同一个引用地址,结果自然就是相同的。但如果我们把上述案例换一种写法,再利用”==“进行比较就不是这样的结果。
public class Demo04 {public static void main(String[] args) { //新的写法 String s3 = &34;; //将字符串转为小写 String s4 = &34;.toLowerCase(); //此时s3和s4是指向两个不同引用地址的对象 System.out.println(&34;+(s3 == s4)); System.out.println(&34;+s3.equals(s4));}}
从上面的案例中,我们可以得出一个结论,要想比较两个字符串,应该使用equals()方法,而不是&34;方法!
2. 判断字符串是否为空
另外在前面的代码案例中,我们还给大家介绍了两种定义String字符串对象的方式,并在第2种方式中给大家提到了null与&34;两种为空的情况。而我们在实际开发中,判断一个字符串对象是null与&34;,其实是一种非常常见的操作,那么我们该怎么判断String对象是否是null或&34;呢?
public class Demo03 {public static void main(String[] args) {//判断字符串对象是否为null或&34;//注意:null表示String对象为空,而&34;表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象,但该对象不为空! //定义一个值为null的空字符串String s1=null;//判断方式1:判断对象是否为nullif(s1==null) {System.out.println(&34;+s1);}//定义一个内容为空,长度为零的字符串String s2 = &34;;//判断方式2:这种判断写法存在异常隐患,字符串对象s2有可能为null,如果s2.equals()调用时,s2可能为null,此时就会出现空指针异常if(s2.equals(&34;)) {System.out.println(&34;+s2.length()+&34;+s2);}//判断方式3:对上面的判断方式进行改进,用以下方式进行判断,就会消除空指针异常的隐患if(&34;.equals(s2)) {System.out.println(&34;+s2.length()+&34;+s2);}//判断方式4:判断一个空串的长度是否为0,这种判断字符串是否为空的方式效率更高if(s2.length()==0) {//我们也可以直接使用字符串的isEmpty()方法,其内部实现与此方式相同。System.out.println(&34;+s2.length()+&34;+s2);}//判断方式5:更全面严谨的判断。s==null一定要写在前面,因为如果s为null,先调用后面的s.length()就会出现空指针异常if(s2 == null || s2.length() == 0) {System.out.println(&34;+s2.length()+&34;+s2);}//判断方式6:或者我们直接使用字符串的isBlank()方法if(s2.isBlank()) {System.out.println(&34;+s2.length()+&34;+s2);}}}
在实际开发时,我们一般是采用第5种判断方式,这种判断方式更为严谨,能够把两种”为空“的情况都考虑到。当然,我们也可以直接使用字符串对象提供的isEmpty()或isBlank()方法,进行判空。另外我们要特别注意,防止出现空指针异常,并且也要考虑采用哪种方式判断为空的情况效率更高。
3. 判断相关的方法
String字符串中提供了几个与字符串判断相关的方法,可以对一个字符串进行各种判断,这几个方法如下:
● equals():判断两个字符串的内容是否相同;
● equalsIgnoreCase():判断两个字符串是否相等,忽略大小写;
● isEmpty():判断字符串是否为空串&34;,主要是判断字符串长度是否为0;
● isBlank():判断字符串是否为空串&34;,主要是判断字符串中是否包含空白字符;
● startsWith():判断字符串是否以指定的字符串开头;
● endsWith():判断字符串是否以指定的字符串结尾;
● contains():判断字符串中是否包含指定的字符串,参数是CharSequence类型,而不是String。
public class Demo05 {public static void main(String[] args) {String s1 = &34;; //判断两个字符串的内容是否相同System.out.println(&34;.equals(s1));//判断两个字符串是否相等,忽略大小写System.out.println(&34;.equalsIgnoreCase(s1));//判断字符串是否为空,或是否有空白字符//长度为0,字符串为空String s2=&34;;//长度不是0,字符串不为空String s3=&34;;//长度不是0,字符串不为空String s4=&34;;//判断字符串是否为空串&34;System.out.println(&34;+s2.isEmpty());//trueSystem.out.println(&34;+s3.isEmpty());//falseSystem.out.println(&34;+s4.isEmpty());//false//判断字符串是否是空串或有空白字符System.out.println(&34;+s2.isBlank());//trueSystem.out.println(&34;+s3.isBlank());//trueSystem.out.println(&34;+s4.isBlank());//trueString s5 = &34;;//判断字符串是否以指定的字符开头System.out.println(s5.startsWith(&34;));//判断字符串是否以指定的字符串开头,并指定开始位置System.out.println(s5.startsWith(&34;, 2));//判断字符串是否以指定的字符串结尾System.out.println(s5.endsWith(&34;));//判断字符串中是否包含指定的字符串System.out.println(s5.contains(&34;));}}
4. 获取相关的方法
String字符串中提供了几个与字符串获取相关的方法,这几个方法如下:
● charAt():获取指定下标位置上对应的字符,并返回char类型;
● indexOf():获取指定字符串在原字符串中的下标索引位置,如果不包含该字符串则返回-1;
● lastIndexOf():该方法与indexOf()类似,但该方法是从后往前找,找到指定字符最后出现的位置;
● length():该方法用于返回字符串对象中包含的字符数量,即可以获取字符串的长度。
public class Demo06 {public static void main(String[] args) {String s1 = &34;;//charAt(index),获取指定下标位置上对应的字符,并返回char类型System.out.println(&34;+s1.charAt(3));//indexOf(&34;),获取指定字符串在原字符串中的下标位置,如果不包含该字符串则返回-1System.out.println(&34;+s1.indexOf(&34;));//lastIndexOf(&34;),与indexOf()方法类似,区别是该方法是从后往前找,找到指定字符最后出现的位置System.out.println(&34;+s1.lastIndexOf(&34;));//length(),获取字符串的长度System.out.println(&34;+s1.length());}}
5. 拼接、替换、截取、分割、去空格等方法
String字符串中提供了拼接、替换、截取、分割等方法,这几个方法如下:
● concat():将某个字符串连接到该字符串的结尾,并返回拼接后的字符串,相当于s1 = s1 + &34;;
● join():用指定的字符串连接字符串数组;
● replace():将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串;
● replaceAll():利用正则表达式,将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串;
● substring(start,end):字符串截取,从指定的下标索引开始和结束,范围是左闭右开,注意索引是从0开始;
● substring(index):字符串截取,从指定的索引下标开始一直截取到字符串的最后;
● split():字符串切割,按照指定的字符串对原字符串进行切割;
● trim():不改变原有字符串内容,只是去除字符串首尾的空白字符,包括空格、\t、\r、\n。
public class Demo07 {public static void main(String[] args) { //用指定的字符串连接字符串数组String[] arr = {&34;, &34;, &34;};String str = String.join(&34;, arr); // &34;System.out.println(&34;+str); String s1 = &34;;//将字符串与指定的字符串进行拼接,相当于s1 = s1 + &34;;s1 = s1.concat(&34;); System.out.println(&34;+s1);//字符串替换:将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串s1 = s1.replace(&34;, &34;);System.out.println(&34;+s1); String s2 = &34;; //利用正则表达式,将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串;//通过正则表达式,把匹配的子串统一替换为&34;s2 = s2.replaceAll(&34;, &34;); // &34;System.out.println(&34;+s2);//字符串截取,从指定的下标开始和结束,范围是左闭右开s1 = s1.substring(0, 5);System.out.println(&34;+s1);//字符串截取,从指定的下标开始一直截取到字符串的最后。//注意:StringIndexOutOfBoundsExceptions1 = s1.substring(3);System.out.println(&34;+s1);//字符串切割,按照指定的字符串对原字符串进行切割String s2 = &34;;//利用指定的分隔符进行分割String[] s = s2.split(&34;);System.out.println(Arrays.toString(s)); //去除字符串前后的空格String s3 = &34;;s3 = s3.trim();System.out.println(&34;+s3);}}
6. 大小写转换的方法
String字符串中提供了将字符串转为小写、大写等方法,这几个方法如下:
● toUpperCase():将字符串中的字母都变成大写;
● toLowerCase():将字符串中的字母都变成小写。
public class Demo08 {public static void main(String[] args) {String s1 = &34;;//将字符串中的字母变成大写System.out.println(&34;+s1.toUpperCase());//将字符串中的字母变成小写System.out.println(&34;+s1.toLowerCase());}}
7. 字符串转数组的方法
String字符串中提供了将字符串转为字节、字符数组的方法,这几个方法如下:
getBytes():将字符串转变成字节数组;
● toCharArray():将字符串变成字符数组。
public class Demo08 {public static void main(String[] args) {String s1 = &34;; //将字符串转变成字节数组byte[] b = s1.getBytes();System.out.println(Arrays.toString(b));//将字符串变成字符数组char[] c = s1.toCharArray();System.out.println(Arrays.toString(c));}}
8. 其他类型转字符串的方式
我们可以利用如下几种方式将其他类型转为String字符串:
● 利用&34;号拼接:通过拼接得到一个新的字符串对象;
● valueOf()方法:将其他的类型的数据转换成String类型;
● 构造方法:也可以使用字符串对应的构造方法,将字节、字符数组类型转为字符串对象,效率较低。
public class Demo08 {public static void main(String[] args) {//其他类型转字符串的方式int i = 10;//方式1:利用+号进行转换String s1 = i+&34;;System.out.println(&34;+s1);//方式2:将其他的类型的数据转换成String类型String s2 = String.valueOf(i);System.out.println(&34;+s2);//方式3:将字节数组转为字符串byte[] nums= {97, 98, 99, 100};String s3=new String(nums);System.out.println(&34;+s3);}}
9. 格式化字符串的方法
除了以上这些方法之外,String还提供了几个可以用于格式化字符串的方法,如下:
● format():可以将字符串进行格式化操作。
public class Demo09 {public static void main(String[] args) {//实例方法:String对象.format() //%d、%s、%.2f都是占位符String s = &34;; System.out.println(s.formatted(&34;, 99)); //静态方法:String类.format() System.out.println(String.format(&34;, &34;, 46.5));}}
在上面的案例中,涉及到了几个占位符,主要是配合参数进行格式化。当使用占位符时,就需要参数类型要和占位符要求的一致。常用的占位符含义如下:
● %s:表示字符串;
● %d:表示整数;
● %x:表示十六进制整数;
● %f:表示浮点数。
另外占位符还可以带格式,例如%.2f是表示显示两位小数。如果你不确定到底该用哪个占位符,可以选择使用%s,因为%s可以显示任何数据类型。
以上这些方法,就是String字符串中的一些常用方法,当然并不是全部的方法。 实际上,String中还有其他的一些方法,但由于篇幅限制,以后我们会在其他的案例中再给大家捎带着进行普及,这里就不再单独罗列了。
三. 结语
至此就把String字符串对象的定义方式,以及String类中常用的API方法给大家介绍完了,我们要掌握本文的重点内容,比如:
● 掌握String对象的定义方式;
● 掌握字符串对象的比较方式;
● 掌握字符串判空的方式及方法;
● 了解java中的常用占位符;
● 掌握其他重要方法。
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