Java——String - 技术栈

在 Java 中，String 类是用于表示不可变字符序列的核心类，提供了丰富的 API 用于操作字符串。以下是 String 类的关键特性和常用方法详解：

一、String 的核心特性

不可变性（Immutable）
- 一旦创建，字符串内容不可修改。所有修改操作（如拼接、替换）都会生成新字符串。
- 优势：线程安全、缓存哈希值、复用字符串常量池。
- 示例：
  java 复制代码
```
String s1 = "Hello";
String s2 = s1.concat(" World"); // s1 不变，s2 是新对象 "Hello World"
```
字符串常量池（String Pool）
- 直接使用双引号创建的字符串会被存入常量池，重复的字符串字面量会复用对象。
- new String("...") 会强制在堆中创建新对象，即使内容相同。
- 示例：
  java 复制代码
```
String a = "Java";      // 常量池中的对象
String b = "Java";      // 复用常量池的对象（a == b 为 true）
String c = new String("Java"); // 堆中新对象（a == c 为 false）
```

二、String 的构造方法

构造方法	描述
`String()`	创建空字符串对象
`String(String original)`	基于现有字符串创建新对象（内容相同，但对象不同）
`String(char[] value)`	通过字符数组创建字符串
`String(byte[] bytes, Charset charset)`	通过字节数组和指定编码创建字符串
`String(StringBuffer buffer)`	通过 StringBuffer 创建字符串
`String(StringBuilder builder)`	通过 StringBuilder 创建字符串

示例：

java 复制代码

char[] chars = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
String s1 = new String(chars); // "Hello"

byte[] bytes = {72, 101, 108, 108, 111};
String s2 = new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8); // "Hello"

三、String 的常用 API

1. 字符串基本信息

方法	描述	示例
`int length()`	返回字符串长度	`"Java".length()` → 4
`boolean isEmpty()`	判断字符串是否为空（长度为0）	`"".isEmpty()` → true
`boolean isBlank()`	判断字符串是否全为空白（Java 11+）	`" ".isBlank()` → true

2. 字符串操作

方法	描述	示例
`String concat(String str)`	拼接字符串，返回新字符串	`"Hello".concat("!")` → "Hello!"
`String substring(int beginIndex)`	截取从 `beginIndex` 到末尾的子串	`"Java".substring(1)` → "ava"
`String substring(int begin, int end)`	截取 `[begin, end)` 的子串	`"Java".substring(1, 3)` → "av"
`String replace(char old, char new)`	替换所有匹配字符	`"Java".replace('a', 'o')` → "Jovo"
`String replaceAll(String regex, String replacement)`	使用正则替换所有匹配的子串	`"a1b2".replaceAll("\\d", "-")` → "a-b-"
`String[] split(String regex)`	按正则分割字符串为数组	`"a,b,c".split(",")` → $"a", "b", "c"$
`String toLowerCase()`	转为小写	`"JAVA".toLowerCase()` → "java"
`String toUpperCase()`	转为大写	`"java".toUpperCase()` → "JAVA"
`String trim()`	去除首尾空白符（ASCII空格、制表符等）	`" Java ".trim()` → "Java"
`String strip()`	去除首尾空白符（支持全角空格，Java 11+）	`"　Java　".strip()` → "Java"

3. 字符串比较

方法	描述	示例
`boolean equals(Object obj)`	比较内容是否相等（区分大小写）	`"Java".equals("java")` → false
`boolean equalsIgnoreCase(String str)`	比较内容是否相等（不区分大小写）	`"Java".equalsIgnoreCase("JAVA")` → true
`int compareTo(String str)`	按字典序比较大小（返回负数、0、正数）	`"a".compareTo("b")` → -1
`int compareToIgnoreCase(String str)`	按字典序比较大小（忽略大小写）	`"A".compareToIgnoreCase("a")` → 0

4. 字符串查找

方法	描述	示例
`boolean contains(CharSequence s)`	是否包含指定子串	`"Java".contains("av")` → true
`int indexOf(int ch)`	返回字符首次出现的索引（未找到返回-1）	`"Java".indexOf('a')` → 1
`int indexOf(String str)`	返回子串首次出现的索引	`"Java".indexOf("va")` → 2
`int lastIndexOf(int ch)`	返回字符最后一次出现的索引	`"Java".lastIndexOf('a')` → 3
`boolean startsWith(String prefix)`	是否以指定前缀开头	`"Java".startsWith("Ja")` → true
`boolean endsWith(String suffix)`	是否以指定后缀结尾	`"Java".endsWith("va")` → false

5. 类型转换

方法	描述	示例
`char[] toCharArray()`	转为字符数组	`"Java".toCharArray()` → $'J','a','v','a'$
`byte[] getBytes()`	转为默认编码的字节数组	`"Java".getBytes()` → $74, 97, 118, 97$
`byte[] getBytes(Charset charset)`	转为指定编码的字节数组	`"Java".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)`
`static String valueOf(Object obj)`	将对象转为字符串（调用 `obj.toString()`）	`String.valueOf(123)` → "123"

四、注意事项

字符串比较必须用 equals，而非 ==

java 复制代码

String s1 = new String("Java");
String s2 = new String("Java");
System.out.println(s1 == s2);        // false（比较对象地址）
System.out.println(s1.equals(s2));   // true（比较内容）

避免频繁拼接字符串

使用 + 或 concat 拼接字符串会生成大量中间对象，应改用 StringBuilder：

java 复制代码

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello").append(" ").append("World");
String result = sb.toString(); // "Hello World"

处理空指针（Null Safety）

在调用字符串方法前检查是否为 null：
java 复制代码
```
String str = null;
if (str != null && !str.isEmpty()) {
    // 安全操作
}
```

五、示例代码

java 复制代码

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = " Hello, Java! ";

        // 基本操作
        System.out.println(s.trim());              // "Hello, Java!"
        System.out.println(s.substring(7));        // "Java! "
        System.out.println(s.replace("Java", "World")); // " Hello, World! "

        // 比较
        System.out.println("java".equalsIgnoreCase("JAVA")); // true

        // 分割与拼接
        String[] parts = "a,b,c".split(",");
        String joined = String.join("-", parts);  // "a-b-c"
        System.out.println(joined);
    }
}

六、Java 11+ 新增方法

方法	描述	示例
`String repeat(int n)`	重复字符串 n 次	`"a".repeat(3)` → "aaa"
`String stripLeading()`	去除头部空白符（支持全角空格）	`"　Java".stripLeading()` → "Java"
`String stripTrailing()`	去除尾部空白符（支持全角空格）	`"Java　".stripTrailing()` → "Java"
`boolean isBlank()`	判断是否全为空白符（包括全角空格）	`" 　".isBlank()` → true

掌握这些 API 能高效处理字符串操作，注意合理选择方法以优化性能！