1、String类的基本概念
String一直是用来表示字符串数据的，但是String本身也有一些自己的特点。
1.1、String类对象的两种实例化方式介绍
String是一个较为特殊的类，而这个类的对象可以使用两种模式进行实例化；
· 形式一：直接赋值，使用“"”定义的内容都是字符串；
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String str = "Hello" ;
System.out.println(str) ;
}
}
· 形式二：String本身是一个类，那么既然是类，就一定会提供有构造方法，所以在String类里面提供有以下的一个构造方法：public String(String str)。
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String str = new String("Hello") ;
System.out.println(str) ;
}
}
类的对象开辟一定要使用关键字“new”，而且每当使用一次“new”表示新的堆内存空间产生。
现在的两种方式的最终结果是一样的，而对于两者的区别，随后介绍。
1.2、字符串比较
String类是整个Java之中特殊的类之一，它可以直接像int型数据初始化那样，直接采用“=”赋值的形式完成。
范例：int数据判断相等
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
int x = 10 ;
int y = 10 ;
System.out.println(x == y) ;
}
}
而在String的比较上，也可以使用“==”，但是使用起来却需要点注意。
范例：使用“==”进行字符串比较
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String strA = "Hello" ; // 直接赋值
String strB = new String("Hello") ; // 构造方法
String strC = strB ; // 引用传递
System.out.println(strA == strB) ; // false
System.out.println(strA == strC) ; // false
System.out.println(strB == strC) ; // true
}
}
此时命名内容都是一样的，但是判断的结果却不同，下面通过内存图来描述。
通过内存图的分析可以发现，虽然三个字符串对象所保存的内容都是相同的，但是这三个对象的地址数值是有区别的，其中strA自己有一个自己的保存地址，而strB和strC同时指向一块堆内存空间。
那么现在就可以得出一个结论：“==”可以用在字符串对象的比较上，但是最终比较的形式是根据堆内存的地址进行比较的，所以“==”进行的是数值比较。
结论：在引用数据类型操作之中，永远都可以使用“==”进行比较，而比较的永恒都是地址数值。
但是真正有用的应该是比较字符串的内容，String本身是一个类，所以在这个类之中为了方便用户进行字符串的比较，提供了一个比较方法（由于知识的学习层次问题，所以此方法暂时和给定的方法修改）：public boolean equals(String str)。
范例：利用equals()进行比较
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String strA = "Hello" ; // 直接赋值
String strB = new String("Hello") ; // 构造方法
String strC = strB ; // 引用传递
System.out.println(strA.equals(strB)) ; // true
System.out.println(strA.equals(strC)) ; // true
System.out.println(strB.equals(strC)) ; // true
}
}
在以后所有进行字符串相等的判断之中，都要去使用“equals()”完成比较。
面试题：请解释在String比较之中“==”和“equals()”区别？
· “==”：是进行数值比较的，如果用在字符串对象比较上，比较的是两个对象的内存地址数值；
· “equals()”：是String类之中定义的方法（public boolean equals(String str)），可以进行字符串内容比较的；
1.3、字符串常量是String的匿名对象
在任何的编程语言之中都不可能直接提供有字符串这种类型，但是在所有的项目之中字符串绝对是一个不可避免的概念，那么像Java、C#这样的应用层的代表性编程语言，为了方便用户开发，都专门提供有String这种类型。但是String并不是一个基本类型，而是一个引用类型，所以来将每一个使用“"”声明的字符串实质上都是String类的一个对象。
范例：验证String为匿名对象
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String str = "Hello" ;
System.out.println("Hello".equals(str)) ;
}
}
发现现在可以利用字符串调用equals()方法，所以就得出结论：字符串常量就是String的匿名对象。
小技巧：关于用户输入字符串与一个固定内容的比较
在开发之中经常会出现这样一种情况，用户输入一些字符串数据，如果用户输入的某一个字符串正好是“Hello”，那么就出现欢迎信息，而在这种情况下，有两种比较形式。
范例：可能存在隐患的形式
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String inputMessage = null ; // 理解为由用户输入
if(inputMessage.equals("Hello")) { // NullPointerException
System.out.println("欢迎光临！") ;
}
}
}
如果此时用户没有输入数据，那么内容就是null，而一旦是null调用了方法就会出现NullPointerException，所以此代码会存在有安全隐患。
范例：换种形式比较
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String inputMessage = null ; // 理解为由用户输入
if("Hello".equals(inputMessage)) {
System.out.println("欢迎光临！") ;
}
}
}
首先equals()方法具备判断为null的能力，如果发现为null则直接返回false，同时使用字符串常量“Hello”永恒都是一个不可能为null的字符串对象，所以这种形式就可以帮助用户有效的避免NullPointerException。
1.4、两种实例化方式的区别
String类的对象有两种实例化方式，那么这两种方式有什么区别？在实际的工作之中应该使用何种方式？下面做一个简单分析。
分析一：直接赋值进行String类对象实例化
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello" ;
}
}
此时只开辟了一块堆内存空间和一块栈内存空间，但是除了此特征之外，继续观察如下代码。
范例：使用直接赋值的形式定义多个String类对象
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msgA = "Hello" ;
String msgB = "Hello" ;
String msgC = "Hello" ;
System.out.println(msgA == msgB) ; // true
System.out.println(msgA == msgC) ; // true
System.out.println(msgB == msgC) ; // true
}
}
此时发现这三个对象的地址比较结果都是true，从而可以得出一个结论，三个对象指向同一块堆内存空间。
提示：关于String类所使用的设计模式问题 —— 共享设计模式
在String类设计的过程之中，考虑到用户频繁使用的情况（所有的项目都一定会有String），所以为了提升其性能，为String采用了一个“共享设计模式”（可以简单理解为对象数组，但是这种对象数组和之前学习的不一样，属于动态扩充的对象数组），每当用户使用直接赋值的形式定义String类对象时。第一次会在堆内存之中开辟新的字符串对象，同时将这个对象保存在Java的一个底层“字符串池”（Object Pool）之中，当第二次如果还有String类对象使用直接赋值的话，会首先判断此对象池之中是否存在有指定的内容，如果存在，则直接引用此内容，如果不存在则开辟一个新的对象内容，同时将这个对象内容继续保存在字符串池之中。
分析二：采用构造方法实例化
如果从标准来讲，构造方法实例化对象应该是最正统的，下面继续使用程序来分析问题。
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = new String("Hello") ;
System.out.println(msg) ;
}
}
此时可以发现，使用构造方法实例化String类对象，那么会开辟两块内存空间，其中有一块内存空间将成为垃圾，所以属于严重的空间浪费，那么除了以上的特征之外，还会存在以下的问题。
范例：观察构造方法实例化的问题
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msgA = new String("Hello") ;
String msgB = "Hello" ;
String msgC = "Hello" ;
System.out.println(msgA == msgB) ; // false
System.out.println(msgA == msgC) ; // false
System.out.println(msgB == msgC) ; // true
}
}
如果采用直接赋值的形式会发现，字符串的对象内容可以自动的保存在对象池之中，但是当使用构造方法实例化对象的时候，发现内容不会自动入池，但是在String类里面提供有一个intern()方法，可以手工实现入池操作：
· 手工入池：public String intern()。
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msgA = new String("Hello").intern() ; // 手工入池
String msgB = "Hello" ;
String msgC = "Hello" ;
System.out.println(msgA == msgB) ; // true
System.out.println(msgA == msgC) ; // true
System.out.println(msgB == msgC) ; // true
}
}
面试题：请解释String类对象两种实例化方式的区别？
· String类的对象可以使用直接赋值字符串的形式实例化或者使用关键字new调用构造方法实例化；
· 直接赋值（String str = "字符串"）：此字符串数据可以自动的保存在对象池之中，供下次使用，同时只会开辟一块内存空间；
· 构造方法（String str = new String("字符串")）：会开辟两块内存空间，其中有一块内存将成为垃圾，同时字符串对象不会自动入池，用户可以使用intern()方法实现手工入池保存。
1.5、字符串一旦声明则内容不可改变
字符串如果继续追溯那么换到程序之中一定是一个字符数组，那么只要是数组一旦定义了长度都是无法进行改变的，所以字符串内容一旦声明了，则就无法改变。
范例：观察改变问题
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello " ;
msg += "World ";
msg = msg + "!!!" ;
System.out.println(msg) ;
}
}
现在这个结果之中字符串对象msg的内容是在改变着，那么下面来分析问题。
可以发现，整个代码之中，字符串的内容实际上没有任何的改变，而字符串对象的改变依靠的是“地址引用关系”的变化而实现，这样的操作不仅性能很差，而且还会产生有大量的垃圾空间，所以在工作之中不允许出现大规模的。
范例：大规模改变
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "" ;
for (int x = 0 ; x < 1000 ; x ++) {
msg += x ; // 任何数据遇见String的+都表示连接
}
System.out.println(msg) ;
}
}
这种大规模的修改字符串一定会产生大量的垃圾空间，所以此类操作在所有的开发里面绝对不允许出现。
2、String类常用方法
在所有的开发之中，String类一定会使用，而且基本上每一个*.java程序都或多或少存在String。那么在String类之中除了之前讲解过的两个方法（equals()、intern()）之外，还存在有其它的方法。那么文档之中有每一个类的详细解释，基本的组成顺序如下：类的声明、类的简短说明、成员摘要（属性就属于一种成员）、构造方法摘要、方法摘要、最后是成员&构造方法&普通方法的详细解释。
下面将根据方法的功能对String类之中的方法做一个说明。请回去之后将方法的名称、返回值类型、方法的参数类型及个数、作用全背下来，下周一测试用。
2.1、字符串与字符
字符串就是由字符数组所组成，所以在String类里面提供有以下的与字符有关的操作方法。
No.
方法名称
类型
描述
1
public String(char[] value)
构造
将指定的字符数组变为字符串
2
public String(char[] value, int offset, int count)
构造
将指定范围的字符数组变为字符串
3
public char charAt(int index)
普通
取得字符串之中指定索引位置的字符
4
public char[] toCharArray()
普通
将字符串变为字符数组
范例：取得指定索引位置的字符
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello World ." ;
char c = msg.charAt(2) ;
System.out.println(c) ;
}
}
Java中的字符串索引下标都是从0开始的。
范例：将字符串与字符数组进行互操作
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "hello" ; // 完全是由小写字母组成
char data [] = msg.toCharArray() ; // 将字符串变为字符数组
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
data[x] -= 32 ;
}
System.out.println(new String(data)) ;
}
}
范例：现在给出一个字符串，要求判断字符串是否由数字所组成
思路：既然要判断，暂时没有学习过整体的判断，那么就可以将字符串变为字符数组，而后按位进行判断。同时为了简化主方法的代码，可以直接编写一个验证的判断方法，而这个方法返回的一定是boolean，那么应该以is开头。
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "234a2343432" ;
System.out.println(isNumber(msg)) ;
}
public static boolean isNumber(String str) {
char [] data = str.toCharArray() ; // 将字符串变为字符数组
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
if (data[x] > '9' || data[x] < '0') { // 不是数字
return false ;
}
}
return true ;
}
}
本题目也有可能出现在笔试题里，因为太简单了。但是从实际的操作来看，此种方式的使用情况有限。
2.2、字符串与字节
字符串也可以与字节数据进行相互转换，使用的操作方法如下：
No.
方法名称
类型
描述
1
public String(byte[] bytes)
构造
将字节数组变为字符串
2
public String(byte[] bytes, int offset, int length)
构造
将指定范围的字节数组变为字符串
3
public byte[] getBytes()
普通
将字符串变为字节数组
4
public byte[] getBytes(String charsetName) throws UnsupportedEncodingException
普通
编码转换
范例：实现字符串与字节的转换
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "helloworld" ;
byte data [] = msg.getBytes() ; // 将字符串变为字节数组
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
System.out.print(data[x] + "、") ;
data[x] -= 32 ;
}
System.out.println() ;
System.out.println(new String(data)) ; // 将字节数组变为字符串
}
}
在日后学习到IO编程和网络编程的时候一定会使用到此类代码。
2.3、字符串比较
在之前已经学习过了equals()方法，但是在String类里面字符串的比较一共定义了三个方法。
No.
方法名称
类型
描述
1
public boolean equals(String anObject)
普通
判断两个字符串是否相等，区分大小写
2
public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)
普通
不区分大小写判断两个字符串是否相等
3
public int compareTo(String anotherString)
普通
比较两个字符串的大小关系
范例：观察两种类型的equals()
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msgA = "helloworld" ;
String msgB = "HELLOWORLD" ;
System.out.println(msgA.equals(msgB)) ; // false
System.out.println(msgA.equalsIgnoreCase(msgB)) ; // true
}
}
例如，在一些用户登录上会出现验证码，这个时候都不区分大小写。
在String类里面提供了一个比较两个字符串大小关系的方法compareTo()，此方法返回的是一个int型数据，而对于这种数据它有三类结果：大于（>0）、小于（<0）、等于（=0）。
范例：使用compareTo()比较
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msgA = "He" ;
String msgB = "HE" ;
System.out.println(msgA.compareTo(msgB)) ;
}
}
日后对于compareTo()还有更加深入的学习，但是现在必须清楚它的返回值作用。
2.4、字符串查找
从一个指定的字符串之中，判断某一个子字符串是否存在，就是字符串的查找功能，对于字符串的查找存在有以下的几个操作方法。
No.
方法名称
类型
描述
1
public boolean contains(String s)
普通
判断字符串是否存在，在JDK 1.5之后引入
2
public int indexOf(String str)
普通
从头查找指定字符串的位置，如果找到了则返回位置索引，如果找不到返回-1
3
public int indexOf(String str, int fromIndex)
普通
从指定位置开始由前向后查找
4
public int lastIndexOf(String str)
普通
从后向前查找指定字符串位置
5
public int lastIndexOf(String str, int fromIndex)
普通
从指定位置由后向前查找字符串位置
6
public boolean startsWith(String prefix)
普通
判断是否以指定的字符串开头
7
public boolean startsWith(String prefix, int toffset)
普通
从指定位置开始判断是否以指定的字符串开头
8
public boolean endsWith(String suffix)
普通
判断是否由指定的字符串结尾
范例：使用contains()查询
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello World ." ;
if (msg.contains("Hello")) {
System.out.println("已经查找到了指定字符串。") ;
}
}
}
对于contains()方法是在JDK 1.5之后才引入的新方法，但是在最早的时候都使用的是indexOf()方法。
范例：利用indexOf()来判断指定字符串是否存在
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello World ." ;
System.out.println(msg.indexOf("W")) ; // 6
System.out.println(msg.indexOf("Hello")) ; // 0
System.out.println(msg.indexOf("NIHAO")) ; // -1
if (msg.indexOf("Hello") != -1) {
System.out.println("查找到数据。") ;
}
}
}
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello World ." ;
System.out.println(msg.indexOf("l")) ; // 2
System.out.println(msg.indexOf("l",3)) ; // 3
System.out.println(msg.indexOf("l",5)) ; // 9
System.out.println(msg.lastIndexOf("l")) ; // 9
}
}
对于一些很老的系统还可能会存在有indexOf()方法的使用，但是一些新系统上一定都用contains。
范例：判断是否以指定的内容开头或结尾
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "**Hello$$World .##" ;
System.out.println(msg.startsWith("**")) ;
System.out.println(msg.startsWith("$$",7)) ;
System.out.println(msg.endsWith("##")) ;
}
}
在日后讲解购物车模型的时候就会使用到类似的判断，因为要处理动态生成的表单数据。
2.5、字符串替换
将某一个字符串替换为其它的数据就是替换的功能，替换的操作有如下的方法定义：
No.
方法名称
类型
描述
1
public String replaceAll(String regex, String replacement)
普通
全替换
2
public String replaceFirst(String regex, String replacement)
普通
替换首个
范例：替换操作
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello World ." ;
System.out.println(msg.replaceAll("l","_")) ;
System.out.println(msg.replaceFirst("l","_")) ;
}
}
替换操作本身很好理解，但是对于替换操作，今天只是一个基本的介绍，日后会有更详细讲解。
2.6、字符串拆分
将一个字符串按照指定的分隔标记进行拆分为多个字符串，所以拆分之后返回的类型一定是字符串数组。
No.
方法名称
类型
描述
1
public String[] split(String regex)
普通
全拆分
2
public String[] split(String regex, int limit)
普通
拆分部分
范例：实现数据的拆分操作
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello World Hello SUN" ;
String data [] = msg.split(" ") ; // 按照空格拆分
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
System.out.println(data[x]) ;
}
}
}
范例：拆分IP地址
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "192.168.1.1" ;
String data [] = msg.split("\\.") ;
for (int x = 0 ; x < data.length ; x ++) {
System.out.println(data[x]) ;
}
}
}
在日后的操作之中一定会牵扯到拆不开的问题（拆不开是因为正则表达式原因），那么这个时候可以加上“\\”（\）进行转义后拆分。
2.7、字符串截取
在Oracle学习过substr()函数，那么String类也有支持，方法如下。
No.
方法名称
类型
描述
1
public String substring(int beginIndex)
普通
由开始截取到结尾
2
public String substring(int beginIndex, int endIndex)
普通
设置开始和结束索引进行截取
范例：字符串截取
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "Hello World ." ;
System.out.println(msg.substring(6)) ;
System.out.println(msg.substring(0,5)) ;
}
}
索引是从0开始的。
2.8、其它方法
以上的方法基本上都是可以归类的，而还有几个方法功能比较单一，就一起表示了。
No.
方法名称
类型
描述
1
public String concat(String str)
普通
字符串连接，一般都使用“+”表示了
2
public String intern()
普通
入池
3
public boolean isEmpty()
普通
判断是否是空字符串（""）
4
public int length()
普通
取得字符串长度
5
public String toLowerCase()
普通
转小写
6
public String toUpperCase()
普通
转大写
7
public String trim()
普通
去掉左右空格
范例：验证几个相关操作方法
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = " Hello World . " ;
System.out.println(msg.isEmpty()?"是空字符串！":"不是空字符串！") ;
System.out.println("字符串长度：" + msg.length()) ;
System.out.println("原始字符串【" + msg + "】，处理后字符串【" + msg.trim() +"】，长度：" + msg.trim().length()) ;
System.out.println("转大写：" + msg.toUpperCase()) ;
System.out.println("转小写：" + msg.toLowerCase()) ;
}}
发现在String类里面有一个length()方法，而数组上有一个length的属性，这两个操作的含义不同。
范例：在Oracle的字符串函数里面有一个initcap()函数，此函数的功能是将首字母大写，而后字母小写，这功能Java本身没提供，只能够自己定义方法去实现。
public class StringDemo {
public static void main(String args[]) {
String msg = "name" ;
System.out.println(initcap(msg)) ;
}
public static String initcap(String str) {
return str.substring(0,1).toUpperCase().concat(str.substring(1).toLowerCase()) ;
}}
不要小看此功能，日后的所有框架原理必然要具备这样的功能，否则无法使用。虽然Java SE本身没有提供首字母大写的方法，但是在Apache的commons组件包里面有所提供。
