如何在Java中使用String類別、StringBuffer和StringBuilder？

String類別基本概念

• String類別屬於引用資料類型，不屬於基本資料類型。

• 在Java中只要是" "(雙引號)中的，都是String物件。

• java中規定，雙引號中的字串是不可變的，也就是說"abc"自出生到死亡都不可能變成"abcd"，也不能變成"ab"。

• 在JDK中雙引號括起來的字串都是儲存在方法區的字串常數池當中的。 (因為在實際開發中，字串的使用頻率十分高，為了執行效率，就把字串放在了方法區中的字串常數池當中)

String字符字串的儲存原理

• 透過String s = “abc” 這種方式，會在方法區中的字串常數池建立物件,s會保存該字串在字串常數池中的位址。

• 透過String s = new String(“abc”)的方式建立對象，首先會在字串常數池中建立"abc"物件(如果字串常數池中已經有了"abc"則不會再建立)，然後會在堆區建立String類別對象，它會儲存" abc "在方法區中的位址，s又會保存堆中String物件的位址。

看以下程式碼：

public class StringTest01 {
    //这两行代码表示创建3个字符串对象，且都在字符串常量池中
    String A = "abc";
    String B = "abc" + "de";
    //通过 new 来创建字符串对象,会先在字符串常量池中寻找"abc"
    //找不到的话就会在字符串常量池中创建一个"abc"对象
    //在堆中创建创建字符串对象，并且保存"abc"在字符串常量池中的地址
    String C = new String("abc");
}

依照上述程式碼畫出JVM記憶體簡圖如下：

##知道了String類別字串的儲存原理之後，就可以很容易知道以下程式碼的編譯結果：

public class StringTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //没有在堆中创建对象
        //s1与s2都存的是"hello"在字符串常量池中的地址
        String s1 = "hello";
        String s2 = "hello";
        //在堆中创建了对象
        //m,n分别存的是他们在堆中对象的地址
        String m = new String("你好！");
        String n = new String("你好！");
        System.out.println(s1 == s2);//结果为true
        System.out.println(m == n);//结果为false
    }
}

String類別的常用建構方法

//String类构造方法的使用
public class StringTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        byte []x1 = { 97 , 98 , 99 };
        char []x2 = {'我','是','中','国','人'};
        //String s = new String(byte数组);
        String y1 = new String(x1);
        System.out.println(y1);//ABC
        //String s = new String(byte数组，偏移量，长度)
        String y2  = new String(x1,1,2);
        System.out.println(y2);//BC
        //String s = new String(char数组)
        String y3 = new String(x2);
        System.out.println(y3);//我是中国人
        //String s = new String(char数组，偏移量，长度)
        String y4 = new String(x2,2,3);
        System.out.println(y4);//中国人
    }
}

String類別中常用方法

public class StringTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        //public char charAt(int index)方法
        //返回索引值处的char类型字符
        char s1 = "中国人".charAt(1);
        System.out.println(s1);//国
        //public int compareTo(String anotherString)方法
        //按字典序比较两个字符串
        System.out.println("abc".compareTo("abd"));//负整数
        System.out.println("abc".compareTo("abc"));//0
        System.out.println("abc".compareTo("abb"));//正整数
        //public boolean contains(CharSequence s)方法
        //判断字符串是否包含s
        System.out.println("abcdefg".contains("efg"));//true
        System.out.println("abcdefg".contains("hij"));//false
        //public boolean endsWith(String suffix)方法
        //判断字符串是否以suffix结尾
        System.out.println("abcde".endsWith("cde"));//true
        System.out.println("abcde".endsWith("qwe"));//false
        //public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) 方法
        //判断两个字符串是否相等，忽略大小写
        System.out.println("ABcd".equalsIgnoreCase("abCD"));//true
        //public byte[] getBytes()
        //将字符串转换成byte数组，并返回
        byte [] s2 = "abcdefg".getBytes();
        for (int i = 0; i < s2.length; i++) {
            System.out.print(s2[i] + " ");
        }//97 98 99 100 101 102 103
        //public int indexOf(String str)
        //判断某个子字符串在当前字符串中第一次出现处的索引
        //若子字符串不存在，返回-1
        System.out.println("abcdefghigk".indexOf("hig"));//7
        System.out.println("abc".indexOf("fgh"));//-1
        //public int lastIndexOf(String str)
        //判断某个子字符串最后一次出现在当前字符串中的索引
        System.out.println("abcdhdhdabc".lastIndexOf("abc"));//8
        //public boolean isEmpty()
        //判断字符串是否为空串
        //底层调用length()方法，空串长度为0
        //注意：判断数组长度是length属性，判断字符串长度是length()方法
        System.out.println("".isEmpty());//true
        //public String replace(char oldChar,char newChar)
        //返回一个将原字符串中所有的oldChar替换为newChar的新字符串，不改变原字符串
        String s3 = "aaatttooo";
        System.out.println( s3.replace(&#39;t&#39;,&#39;q&#39;));//aaaqqqooo
        //public String replace(CharSequence target,CharSequence replacement)
        //CharSequence可以看出String
        //将原字符串中的 target 全部换成 replacement
        String s4 = "abcsgdjsssjabcjdjjdjabc";
        System.out.println(s4.replace("abc","www"));//wwwsgdjsssjwwwjdjjdjwww
        //public String[] split(String regex)
        //以regex为分界线，将字符串分割保存在一个字符串数组当中，并返回
        String s5 = "2022-3-19";
        String [] str = s5.split("-");
        System.out.println(str[0] + str[1] + str[2]);//2022319
        //public String substring(int beginIndex)
        //返回一个以索引beginIndex开始直至结尾的字符串
        System.out.println("abcdefgh".substring(4));//efgh
        //public String substring(int beginIndex,int endIndex)
        //返回一个以索引值beginIndex开始，以索引值endIndex结束(不包含该索引值处的字符)的子字符串
        System.out.println("abcdefgh".substring(2,5));//cde
        //public char[] toCharArray()
        //将一个字符串以字符数组的形式返回
        char[] str2 = "abcdefg".toCharArray();
        for(int i = 0 ; i < str2.length ; i++){
            System.out.println(str2[i]);
        }
        //public String toLowerCase()
        //返回一个将原字符串中所有字符变成小写的新字符串
        System.out.println("ABcDeFG".toLowerCase());//abcdefg
        //public String toUpperCase()
        //返回一个将原字符串中所有字符变成大写的新字符串
        System.out.println("aCbcdEfg".toUpperCase());//ABCDEFG
        //public String trim()
        // 返回一个去除字符串的前后空白(空格)的新字符串
        System.out.println("       abcdefg      ".trim());//abcdefg
        //public static String valueOf(参数列表)
        //参数列表可以是int型，char型，int数组，对象 等等.......
        //String类中唯一一个静态方法，可以直接调用
        //将非字符串转换为字符串
        //println()底层调用的就是valueOf()方法,只要是打印在控制台上的都是字符串
        System.out.println(String.valueOf(true));
    }
}

StringBuffer類別

思考：

• 頻繁使用字串拼接會有什麼影響？

• java字串是不可變的，每拼接一次都會產生一個新的字串

• 字串是存在字串常數池中的,頻繁使用字串拼接會佔用大量的方法區空間

為了避免以上問題我們就可以使用到StringBuffer類別

//java.lang.StringBuffer
public class StringBufferTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个初始化容量为16个 byte[] 数组(字符串缓冲区对象)
        StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
        //拼接字符串调用 append()方法
        //append()方法底层会调用 System.arraycopy()方法，效率较低
        //append()再追加时，如果byte[]满了之后会自动扩容
        strBuffer.append(1);
        strBuffer.append('q');
        strBuffer.append(3.14);
        strBuffer.append("abc");
        System.out.println(strBuffer);//1q3.14abc
        //StringBuffer可以进行一定的优化
        //在创建StringBuffer时尽可能可能给定一个合适的初始化容量
        //从而减少底层数组的扩容次数
        //指定初始化容量的字符串缓冲区
        StringBuffer newstrBuffer = new StringBuffer(100);
    }
}

StringBuilder類別

它的用法與StringBuffer十分相似，但是也有很大的區別：

• StringBuffer中的方法都有synchronized關鍵字修飾，表示StringBuffer在多執行緒編譯環境下是安全的

• StringBuilder中方法沒有synchronized關鍵字修飾，表示StringBuilder在多執行緒編譯環境下是不安全的

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