String、StringBuffer 、StringBuilder、StringJoiner

一、String、StringBuffer 、StringBuilder

1、定义

用来连接多个字符的，本质就是一个char型的数组，是一种引用类型，并且不能被继承因为是final修饰的

String str = "abc"; 相当于（string底层靠数组实现） char[] data = {'a','b','c'}; String str1 = new String(data);

Java9改进了字符串（包括String、StringBuffer、StringBuilder）的实现。在Java9以前字符串采用char[]数组来保存字符，因此字符串的每个字符占2字节；而Java9的字符串采用byte[]数组再加一个encoding-flag字段来保存字符，因此字符串的每个字符只占1字节。所以Java9的字符串更加节省空间，字符串的功能方法也没有受到影响。

2、创建

//第一种直接创建(先去常量池看有没有这个字符串，有直接使用，没有就会创建)String string = "helloword";

//第二种，至少创建一个对象 如果常量池中有"helloword" 直接让string2指向它 。没有就创建两个String string2 = new String("helloword");

注意：

String string = "";//创建了一个空的字符串，已经初始化了，并分配了内存

String string2 = null;//字符串为空，没有初始化，

3、分类

不可变长的字符串String类（修改之后是创建新的地址）和可变字符串StringBuffer StringBuilder（线程安全的）（修改之后不会创建新的地址）

4、不可变性

string

是不可变类，即一旦一个String对象被创建以后，包含在这个对象中的字符序列是不可改变的，直至这个对象被销毁。

这个是String类的解释，之前看到这个情况，不能理解上述的解释，如下

String a = "123";
a = "456";
// 打印出来的a为456
System.out.println(a)

看到这里，不明白了，这不是明明已经对他进行修改了吗？为什么还说他是一个不可变类呢？

经过学习，明白String类不可变在哪里体现出来的，接下来就看一张上述a对象的内存存储空间图

可以看出来，再次给a赋值时，并不是对原来堆中实例对象进行重新赋值，而是生成一个新的实例对象，并且指向“456”这个字符串，a则指向最新生成的实例对象，之前的实例对象仍然存在，如果没有被再次引用，则会被垃圾回收。 

StringBuffer

StringBuffer对象则代表一个字符序列可变的字符串，当一个StringBuffer被创建以后，通过StringBuffer提供的append()、insert()、reverse()、setCharAt()、setLength()等方法可以改变这个字符串对象的字符序列。一旦通过StringBuffer生成了最终想要的字符串，就可以调用它的toString()方法将其转换为一个String对象。

StringBuffer b = new StringBuffer("123");
b.append("456");
// b打印结果为：123456
System.out.println(b);

 可以看出来，再次给a赋值时，并不是对原来堆中实例对象进行重新赋值，而是生成一个新的实例对象，并且指向“456”这个字符串，a则指向最新生成的实例对象，之前的实例对象仍然存在，如果没有被再次引用，则会被垃圾回收。

StringBuilder

为了能高效拼接字符串，Java标准库提供了​​StringBuilder​​​，它是一个可变对象，可以预分配缓冲区，这样，往​​StringBuilder​​中新增字符时，不会创建新的临时对象，StringBuilder类也代表可变字符串对象。实际上，StringBuilder和StringBuffer基本相似，两个类的构造器和方法也基本相同。不同的是：StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder则没有实现线程安全功能，所以性能略高。StringBuffer类中的方法都添加了synchronized关键字，也就是给这个方法添加了一个锁，用来保证线程安全。

​​StringBuilder​​还可以进行链式操作

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        var sb = new StringBuilder(1024);
        sb.append("Mr ")
          .append("Bob")
          .append("!")
          .insert(0, "Hello, ");
        System.out.println(sb.toString());
    }
}

如果我们查看​​StringBuilder​​​的源码，可以发现，进行链式操作的关键是，定义的​​append()​​​方法会返回​​this​​，这样，就可以不断调用自身的其他方法

注意

对于普通的字符串​​+​​​操作，并不需要我们将其改写为​​StringBuilder​​​，因为Java编译器在编译时就自动把多个连续的​​+​​​操作编码为​​StringConcatFactory​​​的操作。在运行期，​​StringConcatFactory​​​会自动把字符串连接操作优化为数组复制或者​​StringBuilder​​操作。

​​StringBuffer​​​是Java早期的一个​​StringBuilder​​​的线程安全版本，它通过同步来保证多个线程操作​​StringBuffer​​也是安全的，但是同步会带来执行速度的下降。

​​StringBuilder​​​和​​StringBuffer​​​接口完全相同，现在完全没有必要使用​​StringBuffer​​

5、常用方法

5.1、比较

当我们想要比较两个字符串是否相同时，要特别注意，我们实际上是想比较字符串的内容是否相同。必须使用​​equals()​​​方法而不能用​​==​​

​​public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello";
        String s2 = "hello";
        System.out.println(s1 == s2);
        System.out.println(s1.equals(s2));
    }
}​​

从表面上看，两个字符串用​​==​​​和​​equals()​​​比较都为​​true​​​，但实际上那只是Java编译器在编译期，会自动把所有相同的字符串当作一个对象放入常量池，自然​​s1​​​和​​s2​​的引用就是相同的。

所以，这种​​==​​​比较返回​​true​​​纯属巧合。换一种写法，​​==​​比较就会失败：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello";
        String s2 = "HELLO".toLowerCase();
        System.out.println(s1 == s2);
        System.out.println(s1.equals(s2));
    }
}

结论：两个字符串比较，必须总是使用​​equals()​​方法。

要忽略大小写比较，使用​​equalsIgnoreCase()​​方法。

5.2、获取字符串的长度

注意是length（）不是length和数字不一样System.out.println("helooeord".length());

5.3、字符串和其他类型转化

基本类型转字符串

Integer a = 1; //第一种 String str = a.toString(); //第二种 String str1 = a+""; //第三种(推荐) String str2 =String.valueOf(a);

字符串转基本类型

Integer hello = Integer.parseInt("123"); Integer str = Integer.valueOf("456");

字符串和字节数组转换

在Java中，​​char​​​类型实际上就是两个字节的​​Unicode​​编码。如果我们要手动把字符串转换成其他编码，可以这样做：

byte[] b1 = "Hello".getBytes(); // 按系统默认编码转换，不推荐
byte[] b2 = "Hello".getBytes("UTF-8"); // 按UTF-8编码转换
byte[] b2 = "Hello".getBytes("GBK"); // 按GBK编码转换
byte[] b3 = "Hello".getBytes(StandardCharsets.UTF_8); // 按UTF-8编码转换

注意：转换编码后，就不再是​​char​​​类型，而是​​byte​​类型表示的数组。

如果要把已知编码的​​byte[]​​​转换为​​String​​，可以这样做：

byte[] b = ...
String s1 = new String(b, "GBK"); // 按GBK转换
String s2 = new String(b, StandardCharsets.UTF_8); // 按UTF-8转换

始终牢记：Java的​​String​​​和​​char​​在内存中总是以Unicode编码表示。

字符串和字符数组转换

String str = "hello"; //字符串转字符数组 char[] c = str.toCharArray(); //字符数组转字符串 String str1 = new String(c);

5.4、格式化

String.format()字符串常规类型格式化的两种重载方式

• format(String format, Object… args) 新字符串使用本地语言环境，制定字符串格式和参数生成格式化的新字符串。
• format(Locale locale, String format, Object… args) 使用指定的语言环境，制定字符串格式和参数生成格式化的字符串。

上个栗子有用到了字符类型和整数类型的格式化 下面我把常用的类型例举出来

转换符	详细说明	示例
%s	字符串类型	“喜欢请收藏”
%c	字符类型	‘m’
%b	布尔类型	true
%d	整数类型（十进制）	88
%x	整数类型（十六进制）	FF
%o	整数类型（八进制）	77
%f	浮点类型	8.888
%a	十六进制浮点类型	FF.35AE
%e	指数类型	9.38e+5
%g	通用浮点类型（f和e类型中较短的）	不举例(基本用不到)
%h	散列码	不举例(基本用不到)
%%	百分比类型	％(%特殊字符%%才能显示%)
%n	换行符	不举例(基本用不到)
%tx	日期与时间类型（x代表不同的日期与时间转换符)	不举例(基本用不到)

使用

String str=null;  
    str=String.format("Hi,%s", "小超");  
    System.out.println(str);  
    str=String.format("Hi,%s %s %s", "小超","是个","大帅哥");            
    System.out.println(str);                           
    System.out.printf("字母c的大写是：%c %n", 'C');  
    System.out.printf("布尔结果是：%b %n", "小超".equal("帅哥"));  
    System.out.printf("100的一半是：%d %n", 100/2);  
    System.out.printf("100的16进制数是：%x %n", 100);  
    System.out.printf("100的8进制数是：%o %n", 100);  
    System.out.printf("50元的书打8.5折扣是：%f 元%n", 50*0.85);  
    System.out.printf("上面价格的16进制数是：%a %n", 50*0.85);  
    System.out.printf("上面价格的指数表示：%e %n", 50*0.85);  
    System.out.printf("上面价格的指数和浮点数结果的长度较短的是：%g %n", 50*0.85);  
    System.out.printf("上面的折扣是%d%% %n", 85);  
    System.out.printf("字母A的散列码是：%h %n", 'A');  


输出
Hi,小超 
Hi,小超 是个 大帅哥  
字母c的大写是：C   
布尔的结果是：false   
100的一半是：50   
100的16进制数是：64   
100的8进制数是：144   
50元的书打8.5折扣是：42.500000 元  
上面价格的16进制数是：0x1.54p5   
上面价格的指数表示：4.250000e+01   
上面价格的指数和浮点数结果的长度较短的是：42.5000   
上面的折扣是85%   
字母A的散列码是：41

 搭配转换符还有实现高级功能 第一个例子中有用到 $

标志	说明	示例	结果
+	为正数或者负数添加符号	(“%+d”,15)	+15
0	数字前面补0(加密常用)	(“%04d”, 99)	0099
空格	在整数之前添加指定数量的空格	(“% 4d”, 99)	99
,	以“,”对数字分组(常用显示金额)	(“%,f”, 9999.99)	9,999.990000
(	使用括号包含负数	(“%(f”, -99.99)	(99.990000)
#	如果是浮点数则包含小数点，如果是16进制或8进制则添加0x或0	(“%#x”, 99)(“%#o”, 99)	0x63 0143
<	格式化前一个转换符所描述的参数	(“%f和%<3.2f”, 99.45)	99.450000和99.45
d,%2$s”, 99,”abc”)	99,abc

第一个例子中有说到 %tx x代表日期转换符 我也顺便列举下日期转换符

标志	说明	示例
c	包括全部日期和时间信息	星期六 十月 27 14:21:20 CST 2007
F	“年-月-日”格式	2007-10-27
D	“月/日/年”格式	10/27/07
r	“HH:MM:SS PM”格式（12时制）	02:25:51 下午
T	“HH:MM:SS”格式（24时制）	14:28:16
R	“HH:MM”格式（24时制）	14:28

 使用

Date date=new Date();                                  
    //c的使用  
    System.out.printf("全部日期和时间信息：%tc%n",date);          
    //f的使用  
    System.out.printf("年-月-日格式：%tF%n",date);  
    //d的使用  
    System.out.printf("月/日/年格式：%tD%n",date);  
    //r的使用  
    System.out.printf("HH:MM:SS PM格式（12时制）：%tr%n",date);  
    //t的使用  
    System.out.printf("HH:MM:SS格式（24时制）：%tT%n",date);  
    //R的使用  
    System.out.printf("HH:MM格式（24时制）：%tR",date);  

输出
全部日期和时间信息：星期三 九月 21 22:43:36 CST 2016  
年-月-日格式：2016-09-21
月/日/年格式：16/10/21  
HH:MM:SS PM格式（12时制）：10:43:36 下午  
HH:MM:SS格式（24时制）：22:43:36  
HH:MM格式（24时制）：22:43  

其实还有很多其他有趣的玩法 我这边只列举一些常用的 有兴趣的朋友可以自己再去多了解了解

5.5、搜索子串、提取子串。常用的方法有

// 是否包含子串:
"Hello".contains("ll"); // true

注意到​​contains()​​​方法的参数是​​CharSequence​​​而不是​​String​​​，因为​​CharSequence​​​是​​String​​的父类。

搜索子串的更多的例子：

"Hello".indexOf("l"); // 2
"Hello".lastIndexOf("l"); // 3
"Hello".startsWith("He"); // true
"Hello".endsWith("lo"); // true

提取子串的例子：

"Hello".substring(2); // "llo"
"Hello".substring(2, 4); "ll"

注意索引号是从​​0​​开始的。

5.6、去除首尾空白字符

使用​​trim()​​​方法可以移除字符串首尾空白字符。空白字符包括空格，​​\t​​​，​​\r​​​，​​\n​​：

"  \tHello\r\n ".trim(); // "Hello"

注意：​​trim()​​并没有改变字符串的内容，而是返回了一个新字符串。

另一个​​strip()​​​方法也可以移除字符串首尾空白字符。它和​​trim()​​​不同的是，类似中文的空格字符​​\u3000​​也会被移除：

"\u3000Hello\u3000".strip(); // "Hello"
" Hello ".stripLeading(); // "Hello "
" Hello ".stripTrailing(); // " Hello"

​​String​​​还提供了​​isEmpty()​​​和​​isBlank()​​来判断字符串是否为空和空白字符串：

"".isEmpty(); // true，因为字符串长度为0
"  ".isEmpty(); // false，因为字符串长度不为0
"  \n".isBlank(); // true，因为只包含空白字符
" Hello ".isBlank(); // false，因为包含非空白字符

5.7、替换子串

要在字符串中替换子串，有两种方法。一种是根据字符或字符串替换：

String s = "hello";
s.replace('l', 'w'); // "hewwo"，所有字符'l'被替换为'w'
s.replace("ll", "~~"); // "he~~o"，所有子串"ll"被替换为"~~"

另一种是通过正则表达式替换：

String s = "A,,B;C ,D";
s.replaceAll("[\\,\\;\\s]+", ","); // "A,B,C,D"

上面的代码通过正则表达式，把匹配的子串统一替换为​​","​​。关于正则表达式的用法我们会在后面详细讲解

5.8、分割字符串

要分割字符串，使用​​split()​​方法，并且传入的也是正则表达式：

String s = "A,B,C,D";
String[] ss = s.split("\\,"); // {"A", "B", "C", "D"}

5.9、拼接字符串

拼接字符串使用静态方法​​join()​​，它用指定的字符串连接字符串数组：

String[] arr = {"A", "B", "C"};
String s = String.join("***", arr); // "A***B***C"

二、StringJoiner

要高效拼接字符串，应该使用​​StringBuilder​​。

很多时候，我们拼接的字符串像这样：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"Bob", "Alice", "Grace"};
        var sb = new StringBuilder();
        sb.append("Hello ");
        for (String name : names) {
            sb.append(name).append(", ");
        }
        // 注意去掉最后的", ":
        sb.delete(sb.length() - 2, sb.length());
        sb.append("!");
        System.out.println(sb.toString());
    }
}

类似用分隔符拼接数组的需求很常见，所以Java标准库还提供了一个​​StringJoiner​​来干这个事：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"Bob", "Alice", "Grace"};
        var sj = new StringJoiner(", ");
        for (String name : names) {
            sj.add(name);
        }
        System.out.println(sj.toString());
    }
}

用​​StringJoiner​​​的结果少了前面的​​"Hello "​​​和结尾的​​"!"​​​！遇到这种情况，需要给​​StringJoiner​​指定“开头”和“结尾”：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"Bob", "Alice", "Grace"};
        var sj = new StringJoiner(", ", "Hello ", "!");
        for (String name : names) {
            sj.add(name);
        }
        System.out.println(sj.toString());
    }
}

String.join()

​​String​​​还提供了一个静态方法​​join()​​​，这个方法在内部使用了​​StringJoiner​​​来拼接字符串，在不需要指定“开头”和“结尾”的时候，用​​String.join()​​更方便：

String[] names = {"Bob", "Alice", "Grace"};
var s = String.join(", ", names);