零基础学Java（4）字符串

字符串

从概念上讲，Java字符串就是Unicode字符序列。例如，字符串"Java\u2122"由5个Unicode字符J、a、v、a和™组成。Java没有内置的字符串类型，而是在标准Java类库中提供了一个预定义类，很自然地叫做String。每个双引号括起来的字符串都是String类中的一个实例

1. String e = "";  // an empty string
2. String greeting = "Hello"

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子串

String类的substring方法返回字符串的子字符串。
语法

1. public String substring(int beginIndex)
3. 或
5. public String substring(int beginIndex, int endIndex)

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参数

• beginIndex -- 起始索引（包括）, 索引从 0 开始。
  
• endIndex -- 结束索引（不包括）
  

例子

1. public class FirstSample {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         String Str = "This is text";
5.         System.out.print("返回值 :" );
6.         System.out.println(Str.substring(4) );  // 从第4个索引开始到结束
8.         System.out.print("返回值 :" );
9.         System.out.println(Str.substring(4, 10) );  // 从第4个索引开始到第10个结束，不包括第10个
10.     }
11. }

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结果

1. 返回值 : is text
2. 返回值 : is te

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现在我们知道了substring的用法，接下来看看源码
 
源码分析

1.     /**
2.      * Returns a string that is a substring of this string. The
3.      * substring begins at the specified {@code beginIndex} and
4.      * extends to the character at index {@code endIndex - 1}.
5.      * Thus the length of the substring is {@code endIndex-beginIndex}.
6.      * <p>
7.      * Examples:
8.      * <blockquote><pre>
9.      * "hamburger".substring(4, 8) returns "urge"
10.      * "smiles".substring(1, 5) returns "mile"
11.      * </pre></blockquote>
12.      *
13.      * @param      beginIndex   the beginning index, inclusive.
14.      * @param      endIndex     the ending index, exclusive.
15.      * @return     the specified substring.
16.      * @exception  IndexOutOfBoundsException  if the
17.      *             {@code beginIndex} is negative, or
18.      *             {@code endIndex} is larger than the length of
19.      *             this {@code String} object, or
20.      *             {@code beginIndex} is larger than
21.      *             {@code endIndex}.
22.      */
23.     // 定义了substring方法，有两个参数beginIndex和endIndex
24.     public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
25.         // 如果起始索引小于0，抛出异常
26.         if (beginIndex < 0) {
27.             throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
28.         }
29.         // 如果结束索引大于值的长度，抛出异常
30.         if (endIndex > value.length) {
31.             throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
32.         }
33.         // 子串的长度
34.         int subLen = endIndex - beginIndex;
35.         // 如果子串的长度小于0，抛出异常
36.         if (subLen < 0) {
37.             throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
38.         }
39.         // 如果起始索引等于0并且结束索引等于字符串的长度，那么返回字符串本身，否则创建一个新的字符串
40.         return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
41.                 : new String(value, beginIndex, subLen);
42.     }

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拼接

与绝大多数程序设计语言一样，Java语言允许使用+号连接(拼接)两个字符串。这个没什么说的。
但是要注意：当将一个个字符串与一个非字符串的值进行拼接时，后者会转换字符串。例如：

1. int age = 13;
2. String x = "jkc" + age;

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结果是jkc13
 
如果我们需要把多个字符串放在一起，并用一个界定符分隔，可以使用静态join方法：

1. public class FirstSample {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         System.out.print("返回值 :" );
4.         System.out.println(String.join("/", "A", "B", "C", "D"));
5.     }
6. }

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结果

1. 返回值 :A/B/C/D

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join方法有两种重载方法，这里只介绍以下这一种

1. public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence… elements)

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• delimiter：字符串分隔符
  
• ...elements：指定的字符串
  

String.join("/", "A", "B", "C", "D")的意思就是用分隔符/将ABCD这4个字符串连接起来，结果自然就是A/B/C/D
 
不可变字符串

在Java中是不能修改Java字符串中的单个字符的，所以再Java文档中将String类对象称为是不可变的，如果真的想修改，可以提取想保留的子串，再与希望替换的字符拼接：

1. greeting = greeting.substring(0, 3) + "p!";

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检测字符串是否相等

可以使用equals方法检测两个字符串是否相等，语法：

1. s.equals(t)

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如果字符串s与字符串t相等，则返回true；否则，返回false。
要想检测两个字符串是否相等，而不区分大小写，可以使用equalsIsIgnoreCase方法。

1. "Hello".equalsIgnoreCase("hello");

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注意：一定不要使用==运算符检测两个字符串是否相等！这个运算符只能够确定两个字符串是否在同一个内存地址上。当然，如果字符串在同一个内存地址上，它们必然相等。但是，完全有可能将内容相同的多个字符串放置在不同的内存地址上。

1. public class FirstSample {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         String greeting = "Hello";
4.         System.out.println("变量greeting的内存地址为：" + System.identityHashCode(greeting));
5.         System.out.println("hello的内存地址为：" + System.identityHashCode(greeting));
6.         if (greeting == "Hello") {
7.             System.out.println("同一个内存地址，相等");
8.         }
9.         String x =  greeting.substring(0, 3);
10.         System.out.println("变量x的内存地址：" + System.identityHashCode(x));
11.         if (x == "Hel") {
12.             System.out.println("内存地址不同");
13.         }
14.     }
15. }

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如果虚拟机始终将相同的字符串共享，就可以使用==运算符检测是否相等。但实际上只有字符串字面量是共享的，而+或substring等操作得到的字符串并不共享。因此，千万不要使用==运算符测试字符串的相等性，以免在程序中出现这种最糟糕的bug，看起来这种bug就像随机产生过的间歇性错误。
 
空串与Null串

空串""是长度为0的字符串。可以调用以下代码检查一个字符串是否为空：

1. if (str.length() == 0)

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或

1. if (str.equals(""))

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空串是一个Java对象，有自己的串长度(0)和内容(空)。不过String变量还可以存放一个特殊的值，名为null，表示目前没有任何对象与该变量关联。要检查一个字符串是否为null，要使用以下条件：

1. if (str == null)

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有时要检查一个字符串既不是null也不是空串，这种情况下就需要使用以下条件：

1. if (str !=null && str.length() != 0)

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首先要检查str不为null，如果在一个null值上调用方法，会出现错误。
 
String API

Java中的String类包含了50多个方法，接下来介绍一些最常用的方法
java.lang.String 1.0

• char charAt(int index)
  返回给定位置的代码单元。除非对底层的代码单元感兴趣，否则不需要调用这个方法。
  
• int codePointAt(int index)
  返回从给定位置开始的码点。
  
• int offsetByCodePoints(int startIndex, int cpCount)
  返回从startIndex码点开始，cpCount个码点后的码点索引。
  
• int compareTo(String other)
  按照字典顺序，如果字符串位于other之前，返回一个负数；如果字符串位于other之后，返回一个正数；如果两个字符串相等，返回0.
  
• IntStream codePoints()
  将这个字符串的码点作为一个流返回。调用toArray将它们放在一个数组中
  
• new String(int[] codePoints, int offset, int count)
  用数组中从offset开始的count个码点构造一个字符串。
  
• boolean isEmpty()
  如果字符串为空，返回true
  
• boolean equals(Object other)
  如果字符串与other相等，返回true
  
• boolean equalsIgnoreCase(String other)
  如果字符串与other相等(忽略大小写)，返回true
  
• boolean startsWith(string prefix)
  判断字符串是否是以prefix前缀开始
  
• boolean endsWith(String suffix)
  判断字符串是否是以suffix后缀开始
  
• int indexOf(String str)
  
• int indexOf(String str, int fromIndex)
  
• int indexOf(int cp)
  
• int indexOf(int cp, int fromIndex)
  返回与字符串str或码点cp匹配的第一个子串的开始位置。从索引0或fromIndex开始匹配。如果在原始字符串中不存在str，则返回-1
  
• int lastIndexOf(String str)
  
• int lastIndexOf(String str, int fromIndex)
  
• int lastIndex(int cp)
  
• int lastIndex(int cp, int fromIndex)
  返回与字符串str或码点cp匹配的最后一个子串的开始位置。从原始字符串末尾或fromIndex开始匹配。
  
• int length()
  返回字符串代码单元的个数
  
• int codePointCount(int startIndex, int endIndex)
  返回startIndex和endIndex-1之间的码点个数
  String replace(CharSequence oldString, CharSequence newString)
  返回一个新字符串。这个字符串用newString代替原始字符串中所有的oldString。可以用String或StringBuilder对象作为CharSequence参数。
  
• String substring(int beginIndex)
  
• String substring(int beginIndex, int endIndex)
  返回一个新字符串。这个字符串包含原始字符串中从beginIndex到字符串末尾或endIndex-1的所有代码单元
  
• String toLowerCase()
  
• String toUppCase()
  返回一个新字符串。这个字符串将原始字符串中的大写字母改成小写，或者将原始字符串中的所有小写字母改成大写。
  
• String trim()
  
• String strip() 11
  返回一个新字符串。这个字符串将删除原始字符串头部和尾部小于等于U+0020的字符(trim)或空格(strip)。
  
• String join(CHarSequence delimiter, CharSequence... elements)
  返回一个新字符串，用给定的定界符连接所有元素
  
• String repeat(int count)  11
  返回一个字符串，将当前字符串重复count次
   
  

构建字符串

  有些时候，需要由较短的字符串构建字符串，例如，按键或来自文件中的单词。如果采用字符串拼接的方式来达到这个目的，效率会比较低。每次拼接字符串时，都会构建一个新的String对象，既耗时，又浪费空间。使用StringBuilder类就可以避免这个问题发生。
  如果需要用许多小段的字符串来构建一个字符串，那么应该按照下列步骤进行。首先，构建一个空的字符串构建器：

1. StringBuilder builder = new StringBuilder();

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当每次需要添加一部分内容时，就调用append方法

1. builder.append("jkc");
2. builder.append("jkc2");
3. builder.append("jkc3");

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在字符串构建完成时就调用toString方法，将可以得到一个String对象，其中包含了构建器中的字符序列。

1. String completedString = builder.toString();

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下面的API包含了StringBuilder类中的重要方法

• StringBuilder()
  构造一个空的字符串构建器
  
• int length()
  返回构建器或缓冲器中的代码单元数量
  
• StringBuilder append(String str)
  追加一个字符串并返回this
  
• StringBuilder append(char c)
  追加一个代码单元并返回this
  
• StringBuilder appendCodePoint(int cp)
  追加一个码点，并将其转换为一个或两个代码单元并返回this
  
• void setCharAt(int i, char c)
  将第i个代码单元设置为c
  
• StringBuilder insert(int offset, String str)
  在offset位置插入一个字符串并返回this
  
• StringBuilder insert(int offset, char c)
  在offset位置插入一个代码单元并返回this
  
• StringBuilder delete(int startIndex, int endIndex)
  删除偏移量从startIndex到endIndex-1的代码单元并返回this
  
• String toString()
  返回一个与构建器或缓冲器内容相同的字符串
   
  

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