探索Java中的String、StringBuilder以及StringBuffer

2021/5/5 12:25:17

本文主要是介绍探索Java中的String、StringBuilder以及StringBuffer,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 前言
  • 一、String 类
  • 二、 StringBuffer
  • 三、StringBuilder
  • 四、常用方法
    • String 常用方法
    • StringBuffer 常用方法
    • StringBuilder 常用方法
  • 总结


前言

相信String这个类是Java中使用得最频繁的类之一,并且又是各大公司面试喜欢问到的地方,今天就来和大家一起学习一下String、StringBuilder和StringBuffer这几个类,分析它们的异同点以及了解各个类适用的场景


一、String 类

  • String的值是不可变的,这就导致每次对String的操作都会生成新的String对象,不仅效率低下,而且大量浪费有限的内存空间。
  • 部分源码:
public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
......
  • 从上面可以看出几点:

  • String类是final类,也即意味着String类不能被继承,并且它的成员方法都默认为final方法。在Java中,被final修饰的类是不允许被继承的,并且该类中的成员方法都默认为final方法。在确定不想让该方法被覆盖时,才将方法设置为final。

  • 部分方法源码

    public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
        if (beginIndex < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
        }
        if (endIndex > value.length) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
        }
        int subLen = endIndex - beginIndex;
        if (subLen < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
        }
        return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
                : new String(value, beginIndex, subLen);
    }

    public String concat(String str) {
        int otherLen = str.length();
        if (otherLen == 0) {
            return this;
        }
        int len = value.length;
        char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
        str.getChars(buf, len);
        return new String(buf, true);
    }

    public String replace(char oldChar, char newChar) {
        if (oldChar != newChar) {
            int len = value.length;
            int i = -1;
            char[] val = value; /* avoid getfield opcode */

            while (++i < len) {
                if (val[i] == oldChar) {
                    break;
                }
            }
            if (i < len) {
                char buf[] = new char[len];
                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    buf[j] = val[j];
                }
                while (i < len) {
                    char c = val[i];
                    buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
                    i++;
                }
                return new String(buf, true);
            }
        }
        return this;
    }
  • 从上面的三个方法可以看出,无论是substring操作、concat还是replace操作都不是在原有的字符串上进行的,而是重新生成了一个新的字符串对象。也就是说进行这些操作后,最原始的字符串并没有被改变。
  • 再次强调对String对象的任何改变都不影响到原对象,相关的任何change操作都会生成新的对象。

二、 StringBuffer

  • StringBuffer是可变类,和线程安全的字符串操作类,任何对它指向的字符串的操作都不会产生新的对象。
  • 每个StringBuffer对象都有一定的缓冲区容量,当字符串大小没有超过容量时,不会分配新的容量,当字符串大小超过容量时,会自动增加容量。
StringBuffer buf=new StringBuffer(); //分配长16字节的字符缓冲区
StringBuffer buf=new StringBuffer(512); //分配长512字节的字符缓冲区
StringBuffer buf=new StringBuffer("this is a test")//在缓冲区中存放了字符串,并在后面预留了16字节的空缓冲区
  • 部分源码:
public StringBuffer() {
        super(16);
    }

   public StringBuffer(int capacity) {
        super(capacity);
    }
       public StringBuffer(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }

  • 部分方法源码
    public synchronized String substring(int start) {
        return substring(start, count);
    }

    public synchronized StringBuffer replace(int start, int end, String str) {
        toStringCache = null;
        super.replace(start, end, str);
        return this;
    }
    public synchronized String substring(int start, int end) {
        return super.substring(start, end);
    }
  • 从上面的方法可以看出,无论是substring 操作还是replace操作都是在原有的字符串上进行的,且都有synchronized 是线程安全的,但也因没有synchronized 导致性能比StringBuffer高。

三、StringBuilder

  • StringBuilder是可变类,线程不安全的字符串操作类,任何对它指向的字符串的操作都不会产生新的对象。
  • 每个StringBuffer对象都有一定的缓冲区容量,当字符串大小没有超过容量时,不会分配新的容量,当字符串大小超过容量时,会自动增加容量。
StringBuilder buf=new StringBuilder(); //分配长16字节的字符缓冲区
StringBuilder buf=new StringBuilder(512); //分配长512字节的字符缓冲区
StringBuilder buf=new StringBuilder("this is a test")//在缓冲区中存放了字符串,并在后面预留了16字节的空缓冲区
  • 部分源码:
  public StringBuilder() {
        super(16);
    }
    public StringBuilder(int capacity) {
        super(capacity);
    }

    public StringBuilder(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }
  • 部分方法源码
    public StringBuilder replace(int start, int end, String str) {
        super.replace(start, end, str);
        return this;
    }
    
  • 从上面的方法可以看出,replace操作都是在原有的字符串上进行的,且没有synchronized 是线程不安全的,但也因没有synchronized 导致性能比。

四、常用方法

String 常用方法

//length()字符串的长度
String a = "Hello Word!";
System.out.println(a.length);
//输出的结果是字符串长度10。 

// charAt()截取一个字符
String a = "Hello Word";
System.out.println(a.charAt(1));
//输出的结果是字符串a的下标为1的字符e。

// getchars()截取多个字符并由其他字符串接收
String a = "Hello Word";
char[] b = new char[10];
a.getChars(0, 5, b, 0);
System.out.println(b);
//输出的结果为Hello,其中第一个参数0是要截取的字符串的初始下标(int sourceStart),
//第二个参数5是要截取的字符串的结束后的下一个下标(int sourceEnd)也就是实际截取到的下标是int sourceEnd-1,
//第三个参数是接收的字符串(char target[]),最后一个参数是接收的字符串开始接收的位置。

//getBytes()将字符串变成一个byte数组
String a = "Hello Word";
byte b[] = a.getBytes();
System.out.println(new String(b));
//输出的结果为Hello Word的byte数组。 

// toCharArray()将字符串变成一个字符数组
String a = "Hello Word";
char[]b = a.toCharArray();
System.out.println(b);  
//输出的结果为Hello Word字符数组。

// equals()和equalsIgnoreCase()比较两个字符串是否相等,前者区分大小写,后者不区分
String a = "Hello Word";
String b = "hello word";
System.out.println(a.equals(b));
System.out.println(a.equalsIgnoreCase(b));  
//输出的结果为第一条为false,第二条为true。

// startsWith()和endsWith()判断字符串是不是以特定的字符开头或结束
String a = "Hello Word";
System.out.println(a.startsWith("ee"));  
System.out.println(a.endsWith("rd"));
//输出的结果第一条为false,第二条为true。

// toUpperCase()和toLowerCase()将字符串转换为大写或小写
String a = "Hello Word";
System.out.println(a.toUpperCase());
System.out.println(a.toLowerCase());
//输出的结果第一条为“HELLO WORD”,第二条为“hello word”。

// concat() 连接两个字符串
String a = "Hello Word";
String b = "你好";
System.out.println(b.concat(a));
//输出的结果为“你好Hello Word”。

// trim()去掉起始和结束的空格
String a = "    Hello Word   ";
System.out.println(a.trim());
//输出的结果为“Hello Word”。

//substring()截取字符串
String a = "Hello Word";
System.out.println(a.substring(0, 5));
System.out.println(a.substring(6));
//输出的结果第一条为“Hello”,第一个参数0(beginIndex)是开始截取的位置,
//第二个参数5(endIndex)是截取结束的位置,输出的结果第二条是“Word”,参数6(beginIndex)是开始截取的位置。

//indexOf()和lastIndexOf()前者是查找字符或字符串第一次出现的地方,后者是查找字符或字符串最后一次出现的地方
String a = "Hello Word";
System.out.println(a.indexOf("o"));
System.out.println(a.lastIndexOf("o"));
//输出的结果第一条是4,是o第一次出现的下标,第二条是7,是o最后一次出现的下标。

//compareTo()和compareToIgnoreCase()按字典顺序比较两个字符串的大小,前者区分大小写,后者不区分
String a = "Hello Word";
String b = "hello word";
System.out.println(a.compareTo(b));
System.out.println(a.compareToIgnoreCase(b)); 
//输出的结果第一条为-32,第二条为0,两个字符串在字典顺序中大小相同,返回0。

// replace() 替换
String a = "Hello Word";
String b = "你好";
System.out.println(a.replace(a, b));
System.out.println(a.replace(a, "HELLO WORD"));
System.out.println(b.replace("你", "大家"));
//输出的结果第一条为“你好”,第二条为“HELLO WORD”,第三条为“大家好”。

StringBuffer 常用方法

StringBuffer tmp = new StringBuffer("cba");

//append(String s):将指定的字符串追加到此字符序列。
System.out.println("append():\t" + tmp.append("|append(a)"));

//Reverse():将此字符序列用其反转形式取代。
System.out.println("reverse():\t" + tmp.reverse());

//delete(int start, int end):移除此序列的子字符串中的字符。
System.out.println("delete():\t" + tmp.delete(0, 3));

//insert(int offset, int i):将 int 参数的字符串表示形式插入此序列中。
System.out.println("insert():\t" + tmp.insert(0, "|insert|"));

//replace(int start, int end, String str):使用给定 String 中的字符替换此序列的子字符串中的字符。
System.out.println("replace():\t" + tmp.replace(0, 2, "(a)")); 

StringBuilder 常用方法

  • 与StringBuffer类似

总结

  • 一般情况下,速度从快到慢:StringBuilder>StringBuffer>String,这种比较是相对的,不是绝对的。
  • 如果要操作少量的数据用 String
  • 单线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 StringBuilder
  • 多线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 StringBuffer


这篇关于探索Java中的String、StringBuilder以及StringBuffer的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!


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