从零开始学Java—String字符串很常用

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学习了前面的内容之后，我们知道了一些java中的常用类，比如Object和包装类等，但还有一个类用的更多，这就是String字符串类！所以接下来会利用一些篇章，来给大家重点讲解一下String的用法，因为这个太常用，也太常考了。虽然我们前面的代码案例中，已经多次使用过String字符串了，感觉也不难，但实际上String字符串的内容是比较多的，需要初学者进行专门的学习，尤其是它的一些底层原理更需要我们来了解。

一. String字符串简介

1. 概述

String是Java里的一个类，属于引用类型，遵循引用类型的基本规律和要求。但它也有自己的一些特点，比如可以直接用双引号"......"来表示一个字符串，所以凡是用双引号括起来的一串字符都是String对象，如“Hello”在编译后就会成为一个String对象。
而且String是final类，一旦创建了一个String对象，理论上就不能再被改变，当然我们可以使用其他变量重新赋值的方式进行更改。
另外从名字上我们也可以猜测出，字符串与字符有一定的关系。实际上，String字符串的内部是通过一个private final char[]数组来实现数据存储的，所以我们可以通过如下方式来表示一个字符串：

String str = new String(new char[] {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', 'y', 'y', 'g'});

当然，以上这种字符串的表达方式太过麻烦，而且由于String太常用了，所以Java就提供了"......"这种极简的表达方式供我们使用。
我们要知道，Java字符串的一个重要特点就是字符串的 不可变性 。这种不可变主要是通过final修饰String类，private final char[]字段对数据的存储，且没有提供任何可以修改char[]字段的方法来实现的。

2. 与字符的区别

给大家讲过java里的8种基本数据类型，我们知道，其中有一种比较特殊的char字符类型，可以在单引号中存储单个的字符元素，比如'A'、'9'、'国' 等。而我们今天要学习的String类，则是用双引号"..."来表达字符串的。作为初学者，我们一定要注意字符与字符串的区别：
● 字符只能表示单个字符元素，必须用单引号''把单个的字符元素括起来，如'A'、'9'、'国' 等；
● 字符串可以表示单个或多个字符元素，必须用双引号把单个或多个字符元素括起来，如"A"、"Hi"、"中国"等；
● 字符是基本类型，其本质是一种数值；字符串是引用类型，其本质是一个java类。

3. 定义方式

String字符串的定义方式，常用的有如下两种：
1. 通过构造方法创建字符串对象；
2. 直接赋值。
我们在开发时，其实很少使用第一种方式，因为太过啰嗦，一般都是通过直接赋值的方式进行定义。

3.1 构造方法定义

Java为String类提供了11个构造方法创建String对象，这些方法提供了不同的参数来初始化字符串。当字符串变量被创建处理后，必须经过初始化才能使用。下面是通过构造方法定义String对象的几种方式，大家可以参考：

public class Demo01 {
	public static void main(String[] args) {
		//通过构造方法创建String对象
		//构造一个空字符串，相当于String s1="";
		String s1=new String();
		System.out.println("s1的长度="+s1.length()+",s1="+s1);
		//构造一个由内容的字符串,相当于String s1 = "一一哥";
		String s2 = new String("跟一一哥学Java"); 
		System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2);
		//通过字节数组构建字符串对象
		byte[] b = {97,98,99,100};
		String s3=new String(b);
		System.out.println("s3的长度="+s3.length()+",s3="+s3);
		//通过字节数组构建字符串对象
		//参数1:字节数组；参数2:起始下标；参数3:长度
		String s4 = new String(b, 0, b.length);
		System.out.println("s4的长度="+s4.length()+",s4="+s4);
		//通过字符数组创建字符串对象
		char[] c = {'一','一','哥'};
		String s5 = new String(c, 0, c.length);
		System.out.println("s5的长度="+s5.length()+",s5="+s5);
}

3.2 直接赋值定义

下面是通过直接赋值的方式来定义String对象的方式，大家可以参考：

public class Demo02 {
	public static void main(String[] args) {
		//直接赋值的方式创建String对象
		//注意：null表示String对象为空，而""表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象，但该对象不为空！
		//定义一个值为null的空字符串
		String s1=null;
		System.out.println("s1="+s1);
		//定义一个内容为空，长度为零的字符串
		String s2 = "";
		System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s22="+s2);
		//定义一个带有内容的字符串
		String s3 = "一一哥";
		System.out.println("s3的长度="+s3.length()+",s3="+s3);
}

我们要注意String s=null与String s=""的区别：
● String s=null表示String对象为空，即 字符串对象的引用指向了null，还没有指向任何的内存空间；
● String s="" 是声明了一个字符串类型的引用，其值为""， 表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象，但该对象不为空！ 这个s对象的引用指向的是空字符串的内存空间。

以上内容，是对字符串定义和使用的常规操作，但实际上String字符串还有其他很多有用的方法，接下来就专门给大家介绍一下这些实用方法。

二. 字符串实用方法

1. 字符串的比较方法

在Java中，如果我们想比较两个字符串， 其实主要是比较两个字符串的内容是否相同，所以应该使用equals()方法，而不要使用==进行比较。

public class Demo04 {
	public static void main(String[] args) {
		String s1 = "hello";
        String s2 = "hello";
        //==用于比较两个对象的地址
        System.out.println("s1==s2的结果："+(s1 == s2));
        //equals()用于比较两个对象的内容
        System.out.println("s1.equals(s2)的结果："+s1.equals(s2));
}

大家注意，在上面的案例中，虽然使用==和equals()比较的结果都是true，但实际上这只是”凑巧“罢了。在本案例中，之所以使用”==“进行比较的结果也是true，这是因为Java编译器在编译期，自动把所有相同内容的字符串当作一个对象放入到了字符串常量池。所以s1和s2都指向了同一个引用地址，结果自然就是相同的。但如果我们把上述案例换一种写法，再利用”==“进行比较就不是这样的结果。

public class Demo04 {
	public static void main(String[] args) {
        //新的写法
        String s3 = "yiyige";
        //将字符串转为小写
        String s4 = "YIYIGE".toLowerCase();
        //此时s3和s4是指向两个不同引用地址的对象
        System.out.println("s3==s4的结果："+(s3 == s4));
        System.out.println("s3.equals(s4)的结果："+s3.equals(s4));
}

从上面的案例中，我们可以得出一个结论， 要想比较两个字符串，应该使用equals()方法，而不是"=="方法！

2. 判断字符串是否为空

另外在前面的代码案例中，还给大家介绍了两种定义String字符串对象的方式，并在第2种方式中给大家提到了null与""两种为空的情况。而我们在实际开发中，判断一个字符串对象是null与""，其实是一种非常常见的操作，那么我们该怎么判断String对象是否是null或""呢？

public class Demo03 {
	public static void main(String[] args) {
		//判断字符串对象是否为null或""
		//注意：null表示String对象为空，而""表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象，但该对象不为空！
        //定义一个值为null的空字符串
		String s1=null;
		//判断方式1：判断对象是否为null
		if(s1==null) {
			System.out.println("s1字符串对象为null,s1="+s1);
		//定义一个内容为空，长度为零的字符串
		String s2 = "";
		//判断方式2：这种判断写法存在异常隐患，字符串对象s2有可能为null,如果s2.equals()调用时，s2可能为null,此时就会出现空指针异常
		if(s2.equals("")) {
			System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2);
		//判断方式3：对上面的判断方式进行改进，用以下方式进行判断，就会消除空指针异常的隐患
		if("".equals(s2)) {
			System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2);
		//判断方式4：判断一个空串的长度是否为0，这种判断字符串是否为空的方式效率更高
		if(s2.length()==0) {
			//我们也可以直接使用字符串的isEmpty()方法，其内部实现与此方式相同。
			System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2);
		//判断方式5：更全面严谨的判断。s==null一定要写在前面，因为如果s为null，先调用后面的s.length()就会出现空指针异常
		if(s2 == null || s2.length() == 0) {
			System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2);
		//判断方式6：或者我们直接使用字符串的isBlank()方法
		if(s2.isBlank()) {
			System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2);
}

在实际开发时，我们一般是采用第5种判断方式，这种判断方式更为严谨，能够把两种”为空“的情况都考虑到。当然，我们也可以直接使用字符串对象提供的isEmpty()或isBlank()方法，进行判空。另外我们要特别注意，防止出现空指针异常，并且也要考虑采用哪种方式判断为空的情况效率更高。

3. 判断相关的方法

String字符串中提供了几个与字符串判断相关的方法，可以对一个字符串进行各种判断，这几个方法如下：
● equals()： 判断两个字符串的内容是否相同；
● equalsIgnoreCase()： 判断两个字符串是否相等，忽略大小写；
● i sEmpty()： 判断字符串是否为空串""，主要是判断字符串长度是否为0；
● i sBlank()： 判断字符串是否为空串""，主要是判断字符串中是否包含空白字符；
● startsWith()： 判断字符串是否以指定的字符串开头；
● endsWith()： 判断字符串是否以指定的字符串结尾；
● contains()： 判断字符串中是否包含指定的字符串，参数是CharSequence类型，而不是String。

public class Demo05 {
	public static void main(String[] args) {
		String s1 = "yiyige"; 
		//判断两个字符串的内容是否相同
		System.out.println("yiYige".equals(s1));
		//判断两个字符串是否相等,忽略大小写
		System.out.println("yiyige".equalsIgnoreCase(s1));
		//判断字符串是否为空，或是否有空白字符
		//长度为0，字符串为空
		String s2="";
		//长度不是0，字符串不为空
		String s3=" ";
		//长度不是0，字符串不为空
		String s4=" \n";
		//判断字符串是否为空串""
		System.out.println("s2为空吗？"+s2.isEmpty());//true
		System.out.println("s3为空吗？"+s3.isEmpty());//false
		System.out.println("s4为空吗？"+s4.isEmpty());//false
		//判断字符串是否是空串或有空白字符
		System.out.println("s2为空吗？"+s2.isBlank());//true
		System.out.println("s3为空吗？"+s3.isBlank());//true
		System.out.println("s4为空吗？"+s4.isBlank());//true
		String s5 = "1234567890123";
		//判断字符串是否以指定的字符开头
		System.out.println(s5.startsWith("12"));
		//判断字符串是否以指定的字符串开头,并指定开始位置
		System.out.println(s5.startsWith("34", 2));
		//判断字符串是否以指定的字符串结尾
		System.out.println(s5.endsWith("23"));
		//判断字符串中是否包含指定的字符串
		System.out.println(s5.contains("SB"));
}

4. 获取相关的方法

String字符串中提供了几个与字符串获取相关的方法，这几个方法如下：
● charAt()： 获取指定下标位置上对应的字符，并返回char类型；
● i ndexOf()： 获取指定字符串在原字符串中的下标索引位置，如果不包含该字符串则返回-1；
● lastIndexOf() ：该方法与indexOf()类似，但该方法是从后往前找，找到指定字符最后出现的位置；
● length()： 该方法用于返回字符串对象中包含的字符数量，即可以获取字符串的长度。

public class Demo06 {
	public static void main(String[] args) {
		String s1 = "abcn12c3fcds";
		//charAt(index)，获取指定下标位置上对应的字符，并返回char类型
		System.out.println("下标索引位置3上的字符是："+s1.charAt(3));
		//indexOf("字符串")，获取指定字符串在原字符串中的下标位置，如果不包含该字符串则返回-1
		System.out.println("字符串的索引位置是："+s1.indexOf("cn2"));
		//lastIndexOf("字符串")，与indexOf()方法类似，区别是该方法是从后往前找，找到指定字符最后出现的位置
		System.out.println("指定字符的索引为："+s1.lastIndexOf("c"));
		//length()，获取字符串的长度
		System.out.println("字符串的长度是："+s1.length());
}

5. 拼接、替换、截取、分割、去空格等方法

String字符串中提供了拼接、替换、截取、分割等方法，这几个方法如下：
● concat()： 将某个字符串连接到该字符串的结尾，并返回拼接后的字符串，相当于s1 = s1 + "world"；
● join()： 用指定的字符串连接字符串数组；
● replace()： 将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串；
● replaceAll() ：利用正则表达式，将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串；
● substring(start,end)： 字符串截取，从指定的下标索引开始和结束，范围是左闭右开，注意索引是从0开始；
● substring(index)： 字符串截取，从指定的索引下标开始一直截取到字符串的最后；
● split()： 字符串切割，按照指定的字符串对原字符串进行切割；
● trim() ：不改变原有字符串内容，只是去除字符串首尾的空白字符，包括空格、\t、\r、\n。

public class Demo07 {
	public static void main(String[] args) {
        //用指定的字符串连接字符串数组
		String[] arr = {"A", "B", "C"};
		String str = String.join("***", arr); // "A***B***C"
		System.out.println("新的字符串str="+str);
        String s1 = "hello,SB";
		//将字符串与指定的字符串进行拼接,相当于s1 = s1 + "world";
		s1 = s1.concat("world"); 
		System.out.println("新的字符串="+s1);
		//字符串替换：将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串
		s1 = s1.replace("SB", "**");
		System.out.println("新的字符串="+s1);
        String s2 = "A,,B;C ,D";
        //利用正则表达式，将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串；
		//通过正则表达式，把匹配的子串统一替换为","
		s2 = s2.replaceAll("[\\,\\;\\s]+", ","); // "A,B,C,D"
		System.out.println("新的字符串s2="+s2);
		//字符串截取，从指定的下标开始和结束，范围是左闭右开
		s1 = s1.substring(0, 5);
		System.out.println("新的字符串="+s1);
		//字符串截取，从指定的下标开始一直截取到字符串的最后。
		//注意：StringIndexOutOfBoundsException
		s1 = s1.substring(3);
		System.out.println("新的字符串="+s1);
		//字符串切割，按照指定的字符串对原字符串进行切割
		String s2 = "zhangsan-lisi-wangwu";
		//利用指定的分隔符进行分割
		String[] s = s2.split("-");
		System.out.println(Arrays.toString(s));
        //去除字符串前后的空格
		String s3 = "      你好，       哈哈      ";
		s3 = s3.trim();
		System.out.println("新的字符串s3="+s3);
}

6. 大小写转换的方法

String字符串中提供了将字符串转为小写、大写等方法，这几个方法如下：
● toUpperCase()： 将字符串中的字母都变成大写；
● toLowerCase()： 将字符串中的字母都变成小写。

public class Demo08 {
	public static void main(String[] args) {
		String s1 = "abcADC你好123";
		//将字符串中的字母变成大写
		System.out.println("转换后新的字符串="+s1.toUpperCase());
		//将字符串中的字母变成小写
		System.out.println("转换后新的字符串="+s1.toLowerCase());
}

7. 字符串转数组的方法

String字符串中提供了将字符串转为字节、字符数组的方法，这几个方法如下：
● getBytes()： 将字符串转变成字节数组；
● toCharArray()： 将字符串变成字符数组。

public class Demo08 {
	public static void main(String[] args) {
		String s1 = "abcd你好";
        //将字符串转变成字节数组
		byte[] b = s1.getBytes();
		System.out.println(Arrays.toString(b));
		//将字符串变成字符数组
		char[] c = s1.toCharArray();
		System.out.println(Arrays.toString(c));
}

8. 其他类型转字符串的方式

我们可以利用如下几种方式将其他类型转为String字符串：
● 利用"+"号拼接： 通过拼接得到一个新的字符串对象；
● valueOf()方法： 将其他的类型的数据转换成String类型；
● 构造方法 ：也可以使用字符串对应的构造方法，将字节、字符数组类型转为字符串对象，效率较低。

public class Demo08 {
	public static void main(String[] args) {
		//其他类型转字符串的方式
		int i = 10;
		//方式1：利用+号进行转换
		String s1 = i+"";
		System.out.println("整形转字符串s1="+s1);
		//方式2：将其他的类型的数据转换成String类型
		String s2 = String.valueOf(i);
		System.out.println("整形转字符串s2="+s2);
		//方式3：将字节数组转为字符串
		byte[] nums= {97, 98, 99, 100};
		String s3=new String(nums);
		System.out.println("整形转字符串s3="+s3);
}

9. 格式化字符串的方法

除了以上这些方法之外，String还提供了几个可以用于格式化字符串的方法，如下：

● format()： 可以将字符串进行格式化操作。

public class Demo09 {
	public static void main(String[] args) {
		//实例方法：String对象.format()
        //%d、%s、%.2f都是占位符
		String s = "恭喜你，%s, 你的得分是：%d!";
        System.out.println(s.formatted("壹壹哥", 99));