Java 学习记录-Java核心类-字符串和编码、StringBuilder、StringJoiner

核心类

  • 字符串
  • StringBuilder
  • StringJoiner
  • 包装类型
  • JavaBean
  • 枚举类
  • 常用工具类

字符串

在Java中,String是一个引用类型,它本身也是一个class,在String内部是通过一个char[]数组表示。
Java字符串的一个重要特点就是字符串不可变。这种不可变性是通过内部的private final char[]字段,以及没有任何修改char[]的方法实现的。

字符串比较

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==,因为== 比较的是引用地址。
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。

搜索子串
"Hello".contains("ll"); // true
"Hello".indexOf("l"); // 2
"Hello".lastIndexOf("l"); // 3
"Hello".startsWith("He"); // true
"Hello".endsWith("lo"); // true
提取子串
"Hello".substring(2); // "llo"
"Hello".substring(2, 4); "ll"
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,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。
String还提供了isEmpty()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
替换子串

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"~~"

通过正则表达式替换:

String s = "A,,B;C ,D";
s.replaceAll("[\\,\\;\\s]+", ","); // "A,B,C,D"
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"}
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"
格式化字符串

字符串提供了formatted()方法和format()静态方法,可以传入其他参数,替换占位符,然后生成新的字符串:
String s = "Hi %s, your score is %d!";
System.out.println(s.formatted("Alice", 80));
System.out.println(String.format("Hi %s, your score is %.2f!", "Bob", 59.5));

有几个占位符,后面就传入几个参数。参数类型要和占位符一致。我们经常用这个方法来格式化信息。常用的占位符有:

  • %s:显示字符串;
  • %d:显示整数;
  • %x:显示十六进制整数;
  • %f:显示浮点数。
类型转换

要把任意基本类型或引用类型转换为字符串,可以使用静态方法valueOf()。这是一个重载方法,编译器会根据参数自动选择合适的方法:

String.valueOf(123); // "123"
String.valueOf(45.67); // "45.67"
String.valueOf(true); // "true"
String.valueOf(new Object()); // 类似java.lang.Object@636be97c

要把字符串转换为其他类型,就需要根据情况。例如,把字符串转换为int类型:

int n1 = Integer.parseInt("123"); // 123
int n2 = Integer.parseInt("ff", 16); // 按十六进制转换,255

把字符串转换为boolean类型:

boolean b1 = Boolean.parseBoolean("true"); // true
boolean b2 = Boolean.parseBoolean("FALSE"); // false
转换为char[]

Stringchar[]类型可以互相转换,方法是:

char[] cs = "Hello".toCharArray(); // String -> char[]
String s = new String(cs); // char[] -> String
字符编码

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Stringchar在内存中总是以Unicode编码表示。


StringBuilder

Java编译器对String做了特殊处理,使得我们可以直接用+拼接字符串,但直接使用+拼接字符串,非常的浪费内存,影响GC(Garbage Collection)效率。
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 sb = new StringBuilder(1024);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(',');
    sb.append(i);
}
String s = sb.toString();

StringBuilder还可以进行链式操作,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。
StringBufferStringBuilder的线程安全版本,现在很少使用。


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:
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,另外可以给StringJoiner指定“开头”和“结尾”::
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);

 

 


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