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一文搞定String、StringBuffer、StringBulider(含使用方法,三者对比)

Java String 类

字符串广泛应用 在 Java 编程中,在 Java 中字符串属于对象,Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。


创建字符串

创建字符串最简单的方式如下:

String greeting = “菜鸟教程”;

在代码中遇到字符串常量时,这里的值是 “菜鸟教程”",编译器会使用该值创建一个 String 对象。

和其它对象一样,可以使用关键字和构造方法来创建 String 对象。

String 类有 11 种构造方法,这些方法提供不同的参数来初始化字符串,比如提供一个字符数组参数:

StringDemo.java 文件代码:

public class StringDemo{ public static void main(String args[]){ char[] helloArray = { ‘r’, ‘u’, ‘n’, ‘o’, ‘o’, ‘b’}; String helloString = new String(helloArray); System.out.println( helloString ); } }

以上实例编译运行结果如下:

runoob
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**注意:**String 类是不可改变的,所以你一旦创建了 String 对象,那它的值就无法改变了(详看笔记部分解析)。

如果需要对字符串做很多修改,那么应该选择使用 StringBuffer & StringBuilder 类


字符串长度

用于获取有关对象的信息的方法称为访问器方法。

String 类的一个访问器方法是 length() 方法,它返回字符串对象包含的字符数。

下面的代码执行后,len 变量等于 14:

StringDemo.java 文件代码:

public class StringDemo { public static void main(String args[]) { String site = “www.runoob.com”; int len = site.length(); System.out.println( "菜鸟教程网址长度 : " + len ); } }

以上实例编译运行结果如下:

菜鸟教程网址长度 : 14
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连接字符串

String 类提供了连接两个字符串的方法:

string1.concat(string2);

返回 string2 连接 string1 的新字符串。也可以对字符串常量使用 concat() 方法,如:

"我的名字是 ".concat("Runoob");
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更常用的是使用’+'操作符来连接字符串,如:

"Hello," + " runoob" + "!"
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结果如下:

"Hello, runoob!"
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下面是一个例子:

StringDemo.java 文件代码:

public class StringDemo {
    public static void main(String args[]) {
        String site = "www.runoob.com";
        int len = site.length();
        System.out.println( "菜鸟教程网址长度 : " + len );
   }
}
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以上实例编译运行结果如下:

1、菜鸟教程网址:www.runoob.com
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创建格式化字符串

我们知道输出格式化数字可以使用 printf() 和 format() 方法。

String 类使用静态方法 format() 返回一个String 对象而不是 PrintStream 对象。

String 类的静态方法 format() 能用来创建可复用的格式化字符串,而不仅仅是用于一次打印输出。

如下所示:

System.out.printf("浮点型变量的值为 " +
                  "%f, 整型变量的值为 " +
                  " %d, 字符串变量的值为 " +
                  "is %s", floatVar, intVar, stringVar);
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你也可以这样写

String fs;
fs = String.format("浮点型变量的值为 " +
                   "%f, 整型变量的值为 " +
                   " %d, 字符串变量的值为 " +
                   " %s", floatVar, intVar, stringVar);
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String 方法

下面是 String 类支持的方法,更多详细,参看 Java String API 文档:

SN(序号)方法描述
1char charAt(int index) 返回指定索引处的 char 值。
2int compareTo(Object o) 把这个字符串和另一个对象比较。
3int compareTo(String anotherString) 按字典顺序比较两个字符串。
4int compareToIgnoreCase(String str) 按字典顺序比较两个字符串,不考虑大小写。
5String concat(String str) 将指定字符串连接到此字符串的结尾。
6boolean contentEquals(StringBuffer sb) 当且仅当字符串与指定的StringBuffer有相同顺序的字符时候返回真。
7[static String copyValueOf(char] data) 返回指定数组中表示该字符序列的 String。
8[static String copyValueOf(char] data, int offset, int count) 返回指定数组中表示该字符序列的 String。
9boolean endsWith(String suffix) 测试此字符串是否以指定的后缀结束。
10boolean equals(Object anObject) 将此字符串与指定的对象比较。
11boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) 将此 String 与另一个 String 比较,不考虑大小写。
12[byte] getBytes() 使用平台的默认字符集将此 String 编码为 byte 序列,并将结果存储到一个新的 byte 数组中。
13[byte] getBytes(String charsetName) 使用指定的字符集将此 String 编码为 byte 序列,并将结果存储到一个新的 byte 数组中。
14[void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char] dst, int dstBegin) 将字符从此字符串复制到目标字符数组。
15int hashCode() 返回此字符串的哈希码。
16int indexOf(int ch) 返回指定字符在此字符串中第一次出现处的索引。
17int indexOf(int ch, int fromIndex) 返回在此字符串中第一次出现指定字符处的索引,从指定的索引开始搜索。
18int indexOf(String str) 返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引。
19int indexOf(String str, int fromIndex) 返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引,从指定的索引开始。
20String intern() 返回字符串对象的规范化表示形式。
21int lastIndexOf(int ch) 返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引。
22int lastIndexOf(int ch, int fromIndex) 返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引,从指定的索引处开始进行反向搜索。
23int lastIndexOf(String str) 返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引。
24int lastIndexOf(String str, int fromIndex) 返回指定子字符串在此字符串中最后一次出现处的索引,从指定的索引开始反向搜索。
25int length() 返回此字符串的长度。
26boolean matches(String regex) 告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。
27boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len) 测试两个字符串区域是否相等。
28boolean regionMatches(int toffset, String other, int ooffset, int len) 测试两个字符串区域是否相等。
29String replace(char oldChar, char newChar) 返回一个新的字符串,它是通过用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的。
30String replaceAll(String regex, String replacement) 使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串。
31String replaceFirst(String regex, String replacement) 使用给定的 replacement 替换此字符串匹配给定的正则表达式的第一个子字符串。
32[String] split(String regex) 根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
33[String] split(String regex, int limit) 根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串。
34boolean startsWith(String prefix) 测试此字符串是否以指定的前缀开始。
35boolean startsWith(String prefix, int toffset) 测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始。
36CharSequence subSequence(int beginIndex, int endIndex) 返回一个新的字符序列,它是此序列的一个子序列。
37String substring(int beginIndex) 返回一个新的字符串,它是此字符串的一个子字符串。
38String substring(int beginIndex, int endIndex) 返回一个新字符串,它是此字符串的一个子字符串。
39[char] toCharArray() 将此字符串转换为一个新的字符数组。
40String toLowerCase() 使用默认语言环境的规则将此 String 中的所有字符都转换为小写。
41String toLowerCase(Locale locale) 使用给定 Locale 的规则将此 String 中的所有字符都转换为小写。
42String toString() 返回此对象本身(它已经是一个字符串!)。
43String toUpperCase() 使用默认语言环境的规则将此 String 中的所有字符都转换为大写。
44String toUpperCase(Locale locale) 使用给定 Locale 的规则将此 String 中的所有字符都转换为大写。
45String trim() 返回字符串的副本,忽略前导空白和尾部空白。
46static String valueOf(primitive data type x) 返回给定data type类型x参数的字符串表示形式。

Java StringBuffer 和 StringBuilder 类

当对字符串进行修改的时候,需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。

和 String 类不同的是,StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改,并且不产生新的未使用对象。

StringBuilder 类在 Java 5 中被提出,它和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的(不能同步访问)。

由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势,所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下,则必须使用 StringBuffer 类。

Test.java 文件代码:

public class Test{
  public static void main(String args[]){
    StringBuffer sBuffer = new StringBuffer("菜鸟教程官网:");
    sBuffer.append("www");
    sBuffer.append(".runoob");
    sBuffer.append(".com");
    System.out.println(sBuffer);  
  }
}
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以上实例编译运行结果如下:

菜鸟教程官网:www.runoob.com
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StringBuffer 方法

以下是 StringBuffer 类支持的主要方法:

序号方法描述
1public StringBuffer append(String s) 将指定的字符串追加到此字符序列。
2public StringBuffer reverse() 将此字符序列用其反转形式取代。
3public delete(int start, int end) 移除此序列的子字符串中的字符。
4public insert(int offset, int i) 将 int 参数的字符串表示形式插入此序列中。
5replace(int start, int end, String str) 使用给定 String 中的字符替换此序列的子字符串中的字符。

下面的列表里的方法和 String 类的方法类似:

序号方法描述
1int capacity() 返回当前容量。
2char charAt(int index) 返回此序列中指定索引处的 char 值。
3void ensureCapacity(int minimumCapacity) 确保容量至少等于指定的最小值。
4void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin) 将字符从此序列复制到目标字符数组 dst
5int indexOf(String str) 返回第一次出现的指定子字符串在该字符串中的索引。
6int indexOf(String str, int fromIndex) 从指定的索引处开始,返回第一次出现的指定子字符串在该字符串中的索引。
7int lastIndexOf(String str) 返回最右边出现的指定子字符串在此字符串中的索引。
8int lastIndexOf(String str, int fromIndex) 返回 String 对象中子字符串最后出现的位置。
9int length() 返回长度(字符数)。
10void setCharAt(int index, char ch) 将给定索引处的字符设置为 ch
11void setLength(int newLength) 设置字符序列的长度。
12CharSequence subSequence(int start, int end) 返回一个新的字符序列,该字符序列是此序列的子序列。
13String substring(int start) 返回一个新的 String,它包含此字符序列当前所包含的字符子序列。
14String substring(int start, int end) 返回一个新的 String,它包含此序列当前所包含的字符子序列。
15String toString() 返回此序列中数据的字符串表示形式。

Java String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别

String

String:字符串常量,字符串长度不可变。Java 中 String 是 immutable(不可变)的。

String 类的包含如下定义:

/** The value is used for character storage. */
private final char value[];

/** The offset is the first index of the storage that is used. */
private final int offset;

/** The count is the number of characters in the String. */
private final int count;
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用于存放字符的数组被声明为 final 的,因此只能赋值一次,不可再更改。

StringBuffer(JDK1.0)

StringBuffer:字符串变量(Synchronized,即线程安全)。如果要频繁对字符串内容进行修改,出于效率考虑最好使用 StringBuffer,如果想转成 String 类型,可以调用 StringBuffer 的 toString() 方法。

Java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列,但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。

StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法,可重载这些方法,以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串,然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。

  • append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端;
  • insert 方法则在指定的点添加字符。

例如,如果 z 引用一个当前内容是 start 的字符串缓冲区对象,则此方法调用 z.append(“le”) 会使字符串缓冲区包含 startle ,而 z.insert(4, “le”) 将更改字符串缓冲区,使之包含 starlet

StringBuilder(JDK5.0)

StringBuilder:字符串变量(非线程安全)。在内部,StringBuilder 对象被当作是一个包含字符序列的变长数组。

java.lang.StringBuilder 是一个可变的字符序列,是 JDK5.0 新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API,但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换,用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候(这种情况很普遍)。

其构造方法如下:

构造方法描述
StringBuilder()创建一个容量为16的StringBuilder对象(16个空元素)
StringBuilder(CharSequence cs)创建一个包含cs的StringBuilder对象,末尾附加16个空元素
StringBuilder(int initCapacity)创建一个容量为initCapacity的StringBuilder对象
StringBuilder(String s)创建一个包含s的StringBuilder对象,末尾附加16个空元素

在大部分情况下,StringBuilder > StringBuffer。这主要是由于前者不需要考虑线程安全。

三者区别

String 类型和 StringBuffer 的主要性能区别:String 是不可变的对象, 因此在每次对 String 类型进行改变的时候,都会生成一个新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ,因为每次生成对象都会对系统性能产生影响,特别当内存中无引用对象多了以后, JVM 的 GC 就会开始工作,性能就会降低。

使用 StringBuffer 类时,每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新的对象并改变对象引用。所以多数情况下推荐使用 StringBuffer ,特别是字符串对象经常改变的情况下。

在某些特别情况下, String 对象的字符串拼接其实是被 Java Compiler 编译成了 StringBuffer 对象的拼接,所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢,例如:

String s1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);
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生成 String s1 对象的速度并不比 StringBuffer 慢。其实在 Java Compiler 里,自动做了如下转换:

Java Compiler直接把上述第一条语句编译为:

String s1 = “This is only a simple test”;  
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所以速度很快。但要注意的是,如果拼接的字符串来自另外的 String 对象的话,Java Compiler 就不会自动转换了,速度也就没那么快了,例如:

String s2 = “This is only a”;  
String s3 = “ simple”;  
String s4 = “ test”;  
String s1 = s2 + s3 + s4;  
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这时候,Java Compiler 会规规矩矩的按照原来的方式去做,String 的 concatenation(即+)操作利用了 StringBuilder(或StringBuffer)的append 方法实现,此时,对于上述情况,若 s2,s3,s4 采用 String 定义,拼接时需要额外创建一个 StringBuffer(或StringBuilder),之后将StringBuffer 转换为 String,若采用 StringBuffer(或StringBuilder),则不需额外创建 StringBuffer。

使用策略

  • (1)基本原则:如果要操作少量的数据,用String ;单线程操作大量数据,用StringBuilder ;多线程操作大量数据,用StringBuffer。

  • (2)不要使用String类的"+"来进行频繁的拼接,因为那样的性能极差的,应该使用StringBuffer或StringBuilder类,这在Java的优化上是一条比较重要的原则。例如:

    String result = "";
    for (String s : hugeArray) {
        result = result + s;
    }
    
    // 使用StringBuilder
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (String s : hugeArray) {
        sb.append(s);
    }
    String result = sb.toString();
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    当出现上面的情况时,显然我们要采用第二种方法,因为第一种方法,每次循环都会创建一个String result用于保存结果,除此之外二者基本相同(对于jdk1.5及之后版本)

  • (3)为了获得更好的性能,在构造 StringBuffer 或 StringBuilder 时应尽可能指定它们的容量。当然,如果你操作的字符串长度(length)不超过 16 个字符就不用了,当不指定容量(capacity)时默认构造一个容量为16的对象。不指定容量会显著降低性能。

  • (4)StringBuilder 一般使用在方法内部来完成类似 + 功能,因为是线程不安全的,所以用完以后可以丢弃。StringBuffer 主要用在全局变量中。

  • (5)相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。而在现实的模块化编程中,负责某一模块的程序员不一定能清晰地判断该模块是否会放入多线程的环境中运行,因此:除非确定系统的瓶颈是在 StringBuffer 上,并且确定你的模块不会运行在多线程模式下,才可以采用 StringBuilder;否则还是用 StringBuffer。

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