Java String 类详解：字符串常用方法 + 不可变性 一网打尽

引入

我们之前学过：Java 里 everything is object，所有类都属于某个包。同一个项目里可能出现同名类，为了不混淆，就要用 全类名（包名 + 类名） 来唯一确定一个类。

之前我们写过：

public class Student { ... }

这个 Student 就是一个类，我们可以创建对象：

Student stu = new Student();

而**String 也是一个类** ，和 Student 本质一样，只是它是 Java 官方提前写好的类。

它所在的包是 java.lang，所以它的全类名就是：

java.lang.String

就像我们用 Scanner 要写 java.util.Scanner 一样，String 也有自己完整的 "全名"，只是因为 java.lang 包默认自动导入 ，我们平时可以直接简写为 String。

简单总结一句：String 就是一个和我们自己写的 Student 一样的引用类型类，只是它是系统自带的，全名是 java.lang.String。

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1. String 常用方法

1.1 字符串三种构造方式

String 提供了非常多的构造方式，最常用的就 3 种：

public static void main(String[] args) {
    // 1. 使用常量串构造（最常用）
    String s1 = "hello bit";
    System.out.println(s1);

    // 2. 直接 new String 对象
    String s2 = new String("hello bit");
    System.out.println(s2);

    // 3. 使用字符数组构造
    char[] array = {'h','e','l','l','o','b','i','t'};
    String s3 = new String(array);
    System.out.println(s3);
}

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1.2 String 对象的四种比较方式

1）== 比较：比地址

1. 基本类型：== 比值

2. 引用类型：== 比地址

   public static void main(String[] args) {
   String s1 = new String("hello");
   String s2 = new String("hello");
   String s3 = s1;

    System.out.println(s1 == s2);   // false（地址不同）
    System.out.println(s1 == s3);   // true（地址相同）

   }

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2）equals ()：比内容（最常用）

String 重写了 Object 的 equals()，按字符逐个比较内容。

public static void main(String[] args) {
    String s1 = new String("hello");
    String s2 = new String("hello");
    String s3 = new String("Hello");

    System.out.println(s1.equals(s2));  // true
    System.out.println(s1.equals(s3));  // false
}

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3）compareTo ()：按字典序比大小（返回 int）

public static void main(String[] args) {
    String s1 = "abc";
    String s2 = "ac";
    String s3 = "abcdef";

    System.out.println(s1.compareTo(s2));   // -1
    System.out.println(s1.compareTo(s3));   // -3
}

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4）compareToIgnoreCase ()：忽略大小写比较

String s1 = "abc";
String s2 = "ABC";
System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s2)); // 0

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1.3 字符串查找（超常用）

public static void main(String[] args) {
    String s = "aaabbbcccaaabbbccc";

    System.out.println(s.charAt(3));        // 'b'
    System.out.println(s.indexOf('c'));     // 6
    System.out.println(s.indexOf("bbb"));   // 3
    System.out.println(s.lastIndexOf('c')); // 17
}

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1.4 类型转换（开发必备）

1）数字 / 布尔 → 字符串

String s1 = String.valueOf(123);
String s2 = String.valueOf(12.34);
String s3 = String.valueOf(true);

2）字符串 → 数字

int a = Integer.parseInt("1234");
double d = Double.parseDouble("12.99");

3）大小写转换

String s = "Hello";
System.out.println(s.toUpperCase()); // HELLO
System.out.println(s.toLowerCase()); // hello

4）字符串 ↔ 字符数组

String s = "hello";
char[] ch = s.toCharArray(); // 转数组
String s2 = new String(ch);  // 转回字符串

5）格式化字符串

String s = String.format("%d-%02d-%02d", 2025, 4, 2);
System.out.println(s); // 2025-04-02

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1.5 字符串替换（创建新对象！）

String 替换不会改原串 ，只会返回新字符串。

String str = "helloworld";
System.out.println(str.replaceAll("l", "_"));   // he__owor_d
System.out.println(str.replaceFirst("l", "_")); // he_loworld

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1.6 字符串拆分（高频坑点）

普通拆分

String str = "hello world hello bit";
String[] arr = str.split(" ");

特殊字符必须转义

. * + | \ 都要加 \

String ip = "192.168.1.1";
String[] arr = ip.split("\\.");

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1.7 字符串截取（左闭右开！）

String str = "helloworld";
System.out.println(str.substring(5));      // world
System.out.println(str.substring(0,5));    // hello

✅ 重点：包含开头，不包含结尾

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1.8 trim ()：去掉首尾空白

String str = "   hello world  ";
System.out.println(str.trim()); // hello world

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2. String 不可变性（面试必考！）

2.1 什么是不可变？

String 对象一旦创建，内容永远不能改！所有 "修改" 操作（replace、trim、substring...）都会创建新字符串。

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2.2 不可变的真正原因

1. String 类被 final 修饰，不能被继承
2. 底层 value 数组被 private final 修饰
3. 没有对外提供任何修改数组的方法

❌ 错误：final 让数组内容不能改

✅ 正确：final 只让引用不能改；真正不可变是封装 + 不提供修改方法

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2.3 为什么 String 要设计成不可变？

1. 实现字符串常量池，节省内存
2. 线程安全，不用加锁
3. 哈希码稳定，适合做 HashMap key
4. 更安全（密码、路径不能被篡改）

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2.4 想频繁修改字符串用什么？

• StringBuilder：单线程最快

• StringBuffer：线程安全（慢）

  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  sb.append("hello").append(" world");

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3. 我给你额外补充的干货

🔥 高频题：

1. == 和 equals 的区别？

1. ==：基本类型比值 ，引用类型比地址
2. equals：默认比地址，String 重写后比内容

2. 下面代码创建几个对象？

String s = new String("abc");

答案：1 个或 2 个

常量池没有 "abc" → 创建 2 个

常量池已有 "abc" → 创建 1 个

3. String 为什么不可变？

类 + 数组 private + 无修改方法 + final 保障

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4. 终极总结

1. String 是引用类型，全类名 java.lang.String
2. 比较内容用 equals ()，别用 ==
3. 常用方法：
   • charAt
   • indexOf
   • split
   • substring
   • trim
   • replace
4. String 不可变，所有修改都创建新对象
5. 频繁修改用 StringBuilder