String“三兄弟”

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一、String

1、String概述

String字符串使用“”来表示,属于对象。它是一个不可变的字符序列,所以每一次对String对象进行操作都会生成新的对象,对于频繁操作字符串来说效率低下,并且String类有以下几个特点:

  • 1.String声明为final 不可被继承

  • 2.String实现了Serializable接口:表明字符串支持序列化

  • 3.String实现了Comparable接口: 表明字符串可以比较大小

  • 4.String内部定义了final byte[] value 可用于存储字符串数据

2、String与其他类型的转换

1)String与基本数据类型、包装类之间的转换

String --> 基本数据类型/包装类 调用包装类的静态方法: parseXxx(str) 基本数据类型/包装类 --> String 调用String重载的valueOf(xx)方法

2)String与char[]之间的相互转换

String --> char[] 调用String的toCharArray方法 char[] --> String 直接调用String的构造器

3)String与byte[]之间的相互转换

String --> byte[] 调用String的getBytes方法 byte[] --> String 直接调用String的构造器

3、String的常用方法

1)length():返回字符串长度 2)charAt(index):返回索引index处的字符 3)isEmpty():判断字符串是否为空 4)toLowerCase():将字符串全部转换为小写字符 5)toUpperCase():将字符串全部转换为大写字符 6)trim():返回字符串的副本,忽略前后的空格 7)equals(obj):比较字符串内容是否相等 8)equalsIgnoreCase(obj):比较字符串内容是否相等忽略大小写 9)concat(str):连接两个字符串 10)compareTo(anotherString):比较两个字符串 11)substring(begin,[end]):返回一个新的字符串子串

4、直接赋值与new的区别以及拼接问题

直接定义的String指向常量池,而new的指向堆。在java中,用new关键字创建对象会在堆中创建。

// 这个操作会先在常量池中查找是否存在"abc",如果不存在则新建一个,然后在堆中创建一份拷贝对象,把堆中的地址赋给s1
String s1 = new String("abc"); 
String s2 = "abc";
//如上解释在这种定义方式下 s1和s2在内存中不是同一块空间 ==比较的是地址值
System.out.println(s1==s2); // false

String对象在拼接字符串时,每次进行拼接都会开辟新的空间,产生新的对象,关于String的拼接有以下几个特点:

  • 1.常量与常量的拼接结果是在常量池中的,并且相同的值有且只有一个
  • 2.只要拼接有一方为变量,那么结果就是在堆空间中
  • 3.当调用 intern 方法时,如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串 ,则返回池中的字符串。否则,将此 String 对象添加到池中,并返回此 String 对象的引用

二、StringBuffer和StringBuilder

1.概述

String是不可变的字符序列,相反StringBuffer、StringBuilder是可变的字符序列,对于它们来说是可以重新赋值的,并且不会产生新的对象。

StringBuilder是线程不安全的,但效率会较高。StringBuffer是线程安全的,如果需要同步操作时必须使用它,但由于线程安全(synchronized方法)因而导致它的效率会较StringBuilder低。

String str1 = new String();// byte[] value
String str1 = new String(“abc”); // new byte[] = {97,98,99}

//调用StringBuffer空参构造器时,底层创建了一个长度为16的byte型数组
StringBuffer strBuf = new StringBuffer(); // byte[16] value 
System.out.println(strBuf.length()); // 有效长度仍为0

//调用string为参的构造器,底层创建了一个长度为字符串长度+16的byte型数组
//super(str.length() + 16);
StringBuffer strBuf = new StringBuffer("abc"); 

2.扩容

若原容量为n,默认扩容2n+2,同时将原有数组元素复制到新数组中;如果扩容后仍不够,将添加String后的长度为数组长度。因此开发中建议使用指定容量的构造器 以免频繁扩容造成性能损耗。

int oldCapacity = value.length >> coder;
int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 2;
if (newCapacity - minCapacity < 0) {
    newCapacity = minCapacity;
}

3.常用方法

append(T content):添加操作 delete(start,end):从[start,end)进行删除操作 replace(start,end,String content): 对[start,end)的数据替换为content insert(offset,xxx):在offset位置插入xxx reverse():反转StringBuffer indexOf(str):返回str的索引

三、效率对比

StringBuilder>StringBuffer>String

// 简陋的测试
public class StringBufferBuilderTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        long startTime = 0;
        long endTime = 0;
        String str1 = "";
        StringBuffer strBuf = new StringBuffer("");
        StringBuilder strBuilder = new StringBuilder("");
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i=0;i<200000;i++){
            str1 = str1 + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.printf("String: %d ms\n",endTime-startTime);

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i=0;i<200000;i++){
            strBuf.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.printf("StringBuffer: %d ms\n",endTime-startTime);
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i=0;i<200000;i++){
            strBuilder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.printf("StringBuilder: %d ms\n",endTime-startTime);

    }
}

output:

String: 20727 ms
StringBuffer: 13 ms
StringBuilder: 7 ms