6、Java入门—字符串

什么是 Java 中的字符串
        在程序开发中字符串无处不在，如用户登陆时输入的用户名、密码等使用的就是字符串。其实，在前面的章节中我们就已经使用了字符串，例如我们在控制台中输出的 "Hello World" 、 "imooc" 、"爱慕课"等。
在 Java 中，字符串被作为 String 类型的对象处理。 String 类位于 java.lang 包中。默认情况下，该包被自动导入所有的程序。

创建 String 对象的方法：

Java 中字符串的不变性

String 对象创建后则不能被修改，是不可变的，所谓的修改其实是创建了新的对象，所指向的内存空间不同。如下所示：

运行结果：

 

结合上面的代码，关于字符串小伙伴们必须需要了解滴：

1、 通过 String s1="爱慕课"; 声明了一个字符串对象， s1 存放了到字符串对象的引用，在内存中的存放引用关系如下图所示：

然后通过 s1="欢迎来到："+s1; 改变了字符串 s1 ，其实质是创建了新的字符串对象，变量 s1 指向了新创建的字符串对象，如下图所示：

2、 一旦一个字符串在内存中创建，则这个字符串将不可改变。如果需要一个可以改变的字符串，我们可以使用StringBuffer或者StringBuilder（后面章节中会讲到）。

3、 每次 new 一个字符串就是产生一个新的对象，即便两个字符串的内容相同，使用 ”==” 比较时也为 ”false” ,如果只需比较内容是否相同，应使用 ”equals()” 方法（前面条件运算符章节讲过哦~~）

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
String s1 = "imooc";
String s2 = "imooc";
        
        //定义字符串s3，保存“I love ”和s1拼接后的内容
String s3="I love "+s1;

        // 比较字符串s1和s2
// imooc为常量字符串，多次出现时会被编译器优化，只创建一个对象
System.out.println("s1和s2内存地址相同吗？" + (s1 == s2));
        
        //比较字符串s1和s3
System.out.println("s1和s3内存地址相同吗？" + (s1 == s3));


String s4 = "I love " + s1;
         //比较字符串s4和s3
// s1是变量，s4在运行时才知道具体值，所以s3和s4是不同的对象
System.out.println("s3和s4内存地址相同吗？" + (s4 == s3));
}
}

Java 中 String 类的常用方法 Ⅰ

String 类提供了许多用来处理字符串的方法，例如，获取字符串长度、对字符串进行截取、将字符串转换为大写或小写、字符串分割等，下面我们就来领略它的强大之处吧。

String 类的常用方法：

结合代码来熟悉一下方法的使用：

运行结果：

友情提示：

1. 字符串 str 中字符的索引从0开始，范围为 0 到 str.length()-1

2. 使用 indexOf 进行字符或字符串查找时，如果匹配返回位置索引；如果没有匹配结果，返回 -1

3. 使用 substring(beginIndex , endIndex) 进行字符串截取时，包括 beginIndex 位置的字符，不包括 endIndex 位置的字符

针对如此繁杂的方法，推荐大家一个学习技巧：好记性不如烂笔头！多看的同时一定要多敲哦~~

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // Java文件名
String fileName = "HelloWorld.java"; 
        // 邮箱
String email = "[e-mail]";

// 判断.java文件名是否正确：合法的文件名应该以.java结尾
        /*
        参考步骤：
        1、获取文件名中最后一次出现"."号的位置
        2、根据"."号的位置，获取文件的后缀
        3、判断"."号位置及文件后缀名
        */
        //获取文件名中最后一次出现"."号的位置
int index = fileName.lastIndexof('.');
        
        // 获取文件的后缀
String prefix =fileName.substring(index+1,fileName.length());
        System.out.println(prefix);
        // 判断必须包含"."号，且不能出现在首位，同时后缀名为"java"
if (index !=-1 && index != 0 && prefix.equals("java")) {
System.out.println("Java文件名正确");
} else {
System.out.println("Java文件名无效");
}


        // 判断邮箱格式是否正确：合法的邮箱名中至少要包含"@", 并且"@"是在"."之前
         /*
        参考步骤：
        1、获取文件名中"@"符号的位置
        2、获取邮箱中"."号的位置
        3、判断必须包含"@"符号，且"@"必须在"."之前
        */
   // 获取邮箱中"@"符号的位置
int index2 = email.index0f('@');
        
        // 获取邮箱中"."号的位置
int index3 = email.indexOf('.');
        
// 判断必须包含"@"符号，且"@"必须在"."之前
if (index2 != -1 && index3 > index2) {
System.out.println("邮箱格式正确");
} else {
System.out.println("邮箱格式无效");
}
}
}

Java 中的 String 类常用方法 Ⅱ

我们继续来看 String 类常用的方法，如下代码所示：

运行结果：

那么，“==” 和 equals() 有什么区别呢？

==: 判断两个字符串在内存中首地址是否相同，即判断是否是同一个字符串对象

equals(): 比较存储在两个字符串对象中的内容是否一致

PS：字节是计算机存储信息的基本单位，1 个字节等于 8 位， gbk 编码中 1 个汉字字符存储需要 2 个字节，1 个英文字符存储需要 1 个字节。所以我们看到上面的程序运行结果中，每个汉字对应两个字节值，如“学”对应 “-47 -89” ，而英文字母 “J” 对应 “74” 。同时，我们还发现汉字对应的字节值为负数，原因在于每个字节是 8 位，最大值不能超过 127，而汉字转换为字节后超过 127，如果超过就会溢出，以负数的形式显示。（关于编码，我们在后面课程中会详细介绍，小小期待哦~~）

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义一个字符串
String s = "aljlkdsflkjsadjfklhasdkjlflkajdflwoiudsafhaasdasd";
        
        // 出现次数
int num = 0;
        
         // 循环遍历每个字符，判断是否是字符 a ，如果是，累加次数
for (int i=0;i<=s.length()-1;i++)
{
            // 获取每个字符，判断是否是字符a
if (s.charAt(i)=='a') {
                // 累加统计次数
num++; 
}
}
System.out.println("字符a出现的次数：" + num);
}
}

认识 Java 中的 StringBuilder 类

在Java中，除了可以使用 String 类来存储字符串，还可以使用 StringBuilder 类或 StringBuffer 类存储字符串，那么它们之间有什么区别呢？

String 类具有是不可变性。如

运行结果：  

从运行结果中我们可以看到，程序运行时会额外创建一个对象，保存 "helloworld"。当频繁操作字符串时，就会额外产生很多临时变量。使用 StringBuilder 或 StringBuffer 就可以避免这个问题。至于 StringBuilder 和StringBuffer ，它们基本相似，不同之处，StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 则没有实现线程安全功能，所以性能略高。因此一般情况下，如果需要创建一个内容可变的字符串对象，应优先考虑使用 StringBuilder 类。

那么如何定义 StringBuilder 类的对象呢？ 我们来看下面的代码：

运行结果： imooc  

Java 中的 StringBuilder 类的常用方法

StringBuilder 类提供了很多方法来操作字符串：

例如：在下面的示例代码中，创建了 StringBuilder 对象，用来存储字符串，并对其做了追加和插入操作。这些操作修改了 str 对象的值，而没有创建新的对象，这就是 StringBuilder 和 String 最大的区别。

运行结果： 

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
// 创建一个空的StringBuilder对象
StringBuilder str = new StringBuilder();
        
// 追加字符串
str.append("jaewkjldfxmopzdm");

        // 从后往前每隔三位插入逗号
for(int i=str.length()-3;i>=0;i=i-3)
        {
            str.insert(i,",");
            
        }

        // 将StringBuilder对象转换为String对象并输出
System.out.print(str.toString());
}
}

在需要频繁对字符串进行修改操作时使用 StringBuilder 的效率比 String 要高