【JavaSE专栏38】Java常用类 String 解析，字符串的花式操作

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本文讲解了 Java 中常用类 String 的语法、使用说明和应用场景，并给出了样例代码。

一、什么是String类

在 Java 中，String 类是一个常用的类，用于表示字符串。

它是不可变的，也就是说一旦创建就不能修改。String 类提供了许多方法来操作字符串，例如拼接、截取、替换、转换大小写等。

String 类的特点包括：

1. 不可变性：String 对象一旦创建，其值就不能被修改，任何对 String 对象的操作都会返回一个新的String对象。
2. 字符串池：为了节省内存，Java 使用了字符串池的概念。字符串池是一个存储字符串对象的缓存区域，相同的字符串字面量在池中只会有一个实例。
3. 字符串操作：String 类提供了很多方法来对字符串进行操作，包括拼接、截取、替换、转换大小写等。

以下是 String 类的一些常见方法：

• length()：返回字符串的长度。
• charAt(int index)：返回指定索引位置的字符。
• concat(String str)：将指定字符串连接到原字符串的末尾。
• substring(int beginIndex, int endIndex)：提取原字符串中指定范围的子字符串。
• indexOf(int ch)、indexOf(String str)：返回指定字符或字符串在原字符串中第一次出现的索引。
• replace(char oldChar, char newChar)：将指定字符或字符串替换为新的字符或字符串。
• toUpperCase()、toLowerCase()：将字符串转换为全大写或全小写形式。
• split(String regex)：将字符串拆分为子字符串数组。

String 类在 Java 中的广泛应用使得它成为编程中常用的类之一。通过 String 类，可以方便地处理和操作字符串数据。

二、String类的方法

String 类提供了许多方法来操作字符串。以下是 String 类常用的一些方法，并给出具体的 Java 代码示例：

2.1 length

length()：返回字符串的长度。

String str = "Hello, World!";
int length = str.length();
System.out.println(length);  // 输出: 13

2.2 charAt

charAt(int index)：返回指定索引位置的字符。

String str = "Hello";
char ch = str.charAt(1);
System.out.println(ch);  // 输出: e

2.3 concat

concat(String str)：将指定字符串连接到原字符串的末尾。

String str1 = "Hello";
String str2 = str1.concat(", World!");
System.out.println(str2);  // 输出: Hello, World!

2.4 substring

substring(int beginIndex, int endIndex)：提取原字符串中指定范围的子字符串。

String str = "Hello, World!";
String subStr = str.substring(7, 12);
System.out.println(subStr);  // 输出: World

2.5 indexOf

indexOf(int ch) 和 indexOf(String str)：返回指定字符或字符串在原字符串中第一次出现的索引。

String str = "Hello, World!";
int index1 = str.indexOf('o');
int index2 = str.indexOf("World");
System.out.println(index1);  // 输出: 4
System.out.println(index2);  // 输出: 7

2.6 replace

replace(char oldChar, char newChar) 和 replace(CharSequence target, CharSequence replacement)：将指定字符或字符串替换为新的字符或字符串。

String str = "Hello, World!";
String newStr1 = str.replace('o', 'a');
String newStr2 = str.replace("World", "Java");
System.out.println(newStr1);  // 输出: Hella, Warld!
System.out.println(newStr2);  // 输出: Hello, Java!

2.7 toUpperCase / toLowerCase

toUpperCase() 和 toLowerCase()：将字符串转换为全大写或全小写形式。

String str = "Hello";
String upperCaseStr = str.toUpperCase();
String lowerCaseStr = str.toLowerCase();
System.out.println(upperCaseStr);  // 输出: HELLO
System.out.println(lowerCaseStr);  // 输出: hello

2.8 split

split(String regex)：将字符串拆分为子字符串数组。

String str = "Hello,World,Java";
String[] arr = str.split(",");
for (String s : arr) {
    System.out.println(s);
}
// 输出:
// Hello
// World
// Java

以上是 String 类的一些常用方法的示例代码，通过调用这些方法，可以方便地对字符串进行各种操作和处理。

三、String类的应用场景

String 类在 Java 中的应用场景非常广泛,因为字符串是一种常见的数据类型。以下是 String 类的一些应用场景：

1. 文本处理：String 类提供了丰富的方法来处理文本数据。它可以用于字符串的拼接、截取、搜索、替换、格式化等操作。在文本处理、解析和分析中，String 类是必不可少的工具。
2. 文件操作：在读取和写入文件时，通常会使用 String 类来处理文件路径、文件名和文件内容。可以使用 String 类来构建文件路径、比较文件名、拼接文件内容等。
3. 用户输入和输出：在用户交互和控制台应用程序中，用户输入通常以字符串形式接收。String 类可以用于接收和处理用户输入，并提供字符串的解析、验证和格式化功能。
4. 数据库操作：在与数据库进行交互时，String 类经常用于构建 SQL 语句、处理查询结果和操作数据记录。可以使用 String 类来拼接 SQL 语句、处理数据库字段、格式化查询结果等。
5. 网络通信：在网络编程中，数据通常以字符串的形式进行传输。String 类可以用于处理网络请求和响应的数据，进行数据解析和格式化，以及构建 URL 等操作。
6. 日志记录：在日志记录和调试中，String 类常用于构建日志信息、输出调试信息以及格式化异常堆栈跟踪。通过 String 类，可以方便地生成和处理日志。
7. 字符串处理算法：在字符串算法和数据结构中，String 类的操作是基础。例如，字符串匹配、编辑距离计算、最长公共子串等算法都依赖于 String 类的操作。

总之，String 类的应用场景非常广泛，几乎在 Java 编程的各个领域都会涉及到字符串的处理和操作。通过灵活使用 String 类的方法，可以实现对字符串的各种需求和处理。

四、String类面试题

一、什么是 Java 中的 String 类？

答：String 类是 Java 中用于表示字符串的类。字符串是一串字符序列,在 Java 中,字符串是不可变的（immutable）,即一旦创建就不能被修改。String 类提供了许多用于操作字符串的方法。

二、String类有哪些常用的方法？

答：String类提供了众多常用的方法,包括：

• length()：返回字符串的长度。
• charAt(int index)：返回指定索引处的字符。
• concat(String str)：将指定字符串连接到原字符串的末尾。
• substring(int beginIndex)：返回从指定索引开始到字符串末尾的子字符串。
• substring(int beginIndex, int endIndex)：返回从指定索引开始到指定索引结束的子字符串。
• equals(Object obj)：判断字符串是否与指定对象相等。
• equalsIgnoreCase(String anotherString)：忽略大小写判断字符串是否与指定字符串相等。
• indexOf(String str)：返回指定字符串在原字符串中第一次出现的索引。
• lastIndexOf(String str)：返回指定字符串在原字符串中最后一次出现的索引。
• startsWith(String prefix)：判断字符串是否以指定字符串开头。
• endsWith(String suffix)：判断字符串是否以指定字符串结尾。
• toUpperCase()：将字符串转换为大写。
• toLowerCase()：将字符串转换为小写。
• trim()：去除字符串两端的空格。

三、String类是如何实现不可变性的？

答：String类实现不可变性的方式是通过将字符串内容存储在一个字符数组中,并使用final修饰符来确保该数组不可改变。当对字符串进行修改操作时,实际上是创建了一个新的字符串对象,而原字符串对象并没有改变。这种设计有助于提高字符串的性能和安全性。

四、为什么要使用String类而不是字符数组来表示字符串？

答：使用String类而不是字符数组来表示字符串的主要原因是方便和安全。String类提供了丰富的方法和操作符来处理字符串,使得对字符串的操作更加简单和灵活。此外,由于String类是不可变的,它可以保证字符串的内容不会被意外修改,从而提高了程序的健壮性。

五、String类的intern()方法的作用是什么？

答：String类的intern()方法用于返回字符串对象的规范化表示形式。当调用intern()方法时,如果字符串常量池中已经存在一个等于该字符串对象的字符串,则返回常量池中的字符串对象；否则,将该字符串对象添加到常量池中并返回。intern()方法常用于优化字符串的存储和比较操作,可以减少内存占用和提高性能。

五、总结

本文讲解了 Java 中常用类 String 的语法、使用说明和应用场景，并给出了样例代码。在下一篇博客中，将讲解 Java 中 Math 类的知识。