1 String是不可變類

這句話其實(shí)大家都很熟悉了，那么具體什么是不可變類呢？一般認(rèn)為：當(dāng)對(duì)象一旦創(chuàng)建完成后，在正常情況下，對(duì)象的狀態(tài)不會(huì)因外界的改變而改變（對(duì)象的狀態(tài)是指對(duì)象的屬性，包括屬性的類型及屬性值）。

例如：

String s = "Google";
System.out.println("s = " + s);

s = "Runoob";
System.out.println("s = " + s);

輸出結(jié)果為：

s = Google
s = Runoob

從結(jié)果上看是改變了，但為什么門說String對(duì)象是不可變的呢？
原因在于實(shí)例中的 s只是指向堆內(nèi)存中的引用，存儲(chǔ)的是對(duì)象在堆中的地址，而非對(duì)象本身，s本身存儲(chǔ)在棧內(nèi)存中

當(dāng)執(zhí)行 s = "Runoob"; 創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象 "Runoob"，而原來的 "Google" 還存在于內(nèi)存中。

那么為什么String類具有不可變性呢，顯然，既然不可變說明String類中肯定沒有提供對(duì)外可setters方法。接下來來具體看一下String類的定義。

下面是String類中主要屬性的定義（Java 1.7源碼）：

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
    
}

與之前版本的Java String源碼相比，String類減少了int offset 和 int count的定義。這樣變化的結(jié)果主要體現(xiàn)在：

• 避免之前版本的String對(duì)象subString時(shí)可能引起的內(nèi)存泄露問題；
• 新版本的subString時(shí)間復(fù)雜度將有O(1)變?yōu)镺(n);

通過上面String類的定義，類名前面用了final class修飾，因此，String類不能被繼承。對(duì)于其屬性定義，可以看出，屬性value[]和hash都是被定義成private類型，且由于沒有提供對(duì)外的public setters方法，String類屬性不可被改變。

其中，需要重點(diǎn)關(guān)注屬性value[]，其被final char修飾，因此字符型數(shù)組value只會(huì)被賦值一次就不可修改。其存儲(chǔ)內(nèi)容正好是String中的單個(gè)字符內(nèi)容。

2 常量池

JVM為了提高性能和減少內(nèi)存開銷，內(nèi)部維護(hù)了一個(gè)字符串常量池，每當(dāng)創(chuàng)建字符串常量時(shí)，JVM首先檢查字符串常量池，如果常量池中已經(jīng)存在，則返回池中的字符串對(duì)象引用，否則創(chuàng)建該字符串對(duì)象并放入池中。

因此下述結(jié)果返回true。

String a = "abc";
String b = "abc";
System.out.print(a == b); //true

但與創(chuàng)建字符串常量方式不同的是，當(dāng)使用new String(String str)方式等創(chuàng)建字符串對(duì)象時(shí)，不管字符串常量池中是否有與此相同內(nèi)容的字符串，都會(huì)在堆內(nèi)存中創(chuàng)建新的字符串對(duì)象。

因此，下面代碼片段有如下結(jié)果。

String a = "Hello";
String b = new String("Hello");
System.out.println(a == b);  //false
System.out.println(a.equals(b)); //true

即使字符串內(nèi)容相同，字符串常量池中的字符串與通過new String(..)等方式創(chuàng)建的字符串對(duì)象之間沒有直接的關(guān)系，但是，可以通過字符串的intern()方法找到此種關(guān)聯(lián)。

intern()方法返回字符串對(duì)象在字符串常量池中的對(duì)象引用，若字符串常量池中尚未有此字符串，則創(chuàng)建一新的字符串常量放置于池中。

于是，很據(jù)如上理解，很自然的，可以得到如下結(jié)果。

String a = "Hello";
System.out.println(a == a.intern()); //true

String b = new String("corn");
String c = b.intern();

System.out.println(b == c); //false

String d = "corn";

System.out.println(c == d); //true

3 String相關(guān) +

String中使用 + 字符串連接符進(jìn)行字符串連接時(shí)，連接操作最開始時(shí)如果都是字符串常量，編譯后將盡可能多的直接將字符串常量連接起來，形成新的字符串常量參與后續(xù)連接（通過反編譯工具jd-gui也可以方便的直接看出）；

接下來的字符串連接是從左向右依次進(jìn)行，對(duì)于不同的字符串，首先以最左邊的字符串為參數(shù)創(chuàng)建StringBuilder對(duì)象，然后依次對(duì)右邊進(jìn)行append操作，最后將StringBuilder對(duì)象通過toString()方法轉(zhuǎn)換成String對(duì)象（注意：中間的多個(gè)字符串常量不會(huì)自動(dòng)拼接）。

也就是說

String c = "xx" + "yy " + a + "zz" + "mm" + b;

實(shí)質(zhì)上的實(shí)現(xiàn)過程是：

String c = new StringBuilder("xxyy").append(a).append("zz")
        .append("mm").append(b).toString();

由于得出結(jié)論：當(dāng)使用+進(jìn)行多個(gè)字符串連接時(shí)，實(shí)際上是產(chǎn)生了一個(gè)StringBuilder對(duì)象和一個(gè)String對(duì)象。

4 String/StringBuilder/StringBuffer區(qū)別

String是不可變字符串對(duì)象，StringBuilder和StringBuffer是可變字符串對(duì)象（其內(nèi)部的字符數(shù)組長度可變），StringBuffer線程安全，StringBuilder非線程安全。

5 既然String是不可變字符串對(duì)象，如何才能改變讓其可變?

既然String對(duì)象中沒有對(duì)外提供可用的public setters等方法，因此只能通過Java中的反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)。因此，前文中說到的String是不可變字符串對(duì)象只是針對(duì)"正常情況下"。而非必然。

public static void stringReflection() throws Exception {

    String s = "Hello World";

    System.out.println("s = " + s); //Hello World

    //獲取String類中的value字段
    Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");

    //改變value屬性的訪問權(quán)限
    valueField.setAccessible(true);

    char[] value = (char[]) valueField.get(s);

    //改變value所引用的數(shù)組中的第5個(gè)字符
    value[5] = '_';

    System.out.println("s = " + s); //Hello_World
}

6 String類常用方法

1. 求字符串長度
   public int length()//返回該字符串的長度

String str = new String("asdfzxc");
int strlength = str.length();//strlength = 7

2. 求字符串某一位置字符
   public char charAt(int index)//返回字符串中指定位置的字符；注意字符串中第一個(gè)字符索引是0，最后一個(gè)是length()-1。

String str = new String("asdfzxc");
char ch = str.charAt(4);//ch = z

3. 提取子串
   用String類的substring方法可以提取字符串中的子串，該方法有兩種常用參數(shù):
   1)public String substring(int beginIndex)//該方法從beginIndex位置起，從當(dāng)前字符串中取出剩余的字符作為一個(gè)新的字符串返回。
   2)public String substring(int beginIndex, int endIndex)//該方法從beginIndex位置起，從當(dāng)前字符串中取出到endIndex-1位置的字符作為一個(gè)新的字符串返回。

String str1 = new String("asdfzxc");
String str2 = str1.substring(2);//str2 = "dfzxc"
String str3 = str1.substring(2,5);//str3 = "dfz"

4. 字符串比較
   1)public int compareTo(String anotherString)//該方法是對(duì)字符串內(nèi)容按字典順序進(jìn)行大小比較，通過返回的整數(shù)值指明當(dāng)前字符串與參數(shù)字符串的大小關(guān)系。若當(dāng)前對(duì)象比參數(shù)大則返回正整數(shù)，反之返回負(fù)整數(shù)，相等返回0。
   2)public int compareToIgnore(String anotherString)//與compareTo方法相似，但忽略大小寫。
   3)public boolean equals(Object anotherObject)//比較當(dāng)前字符串和參數(shù)字符串，在兩個(gè)字符串相等的時(shí)候返回true，否則返回false。
   4)public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)//與equals方法相似，但忽略大小寫。

String str1 = new String("abc");
String str2 = new String("ABC");
int a = str1.compareTo(str2);//a>0
int b = str1.compareTo(str2);//b=0
boolean c = str1.equals(str2);//c=false
boolean d = str1.equalsIgnoreCase(str2);//d=true

5. 字符串連接
   public String concat(String str)//將參數(shù)中的字符串str連接到當(dāng)前字符串的后面，效果等價(jià)于"+"。

String str = "aa".concat("bb").concat("cc");
相當(dāng)于String str = "aa"+"bb"+"cc";

6. 字符串中單個(gè)字符查找
   1)public int indexOf(int ch/String str)//用于查找當(dāng)前字符串中字符或子串，返回字符或子串在當(dāng)前字符串中從左邊起首次出現(xiàn)的位置，若沒有出現(xiàn)則返回-1。
   2)public int indexOf(int ch/String str, int fromIndex)//改方法與第一種類似，區(qū)別在于該方法從fromIndex位置向后查找。
   3)public int lastIndexOf(int ch/String str)//該方法與第一種類似，區(qū)別在于該方法從字符串的末尾位置向前查找。
   4)public int lastIndexOf(int ch/String str, int fromIndex)//該方法與第二種方法類似，區(qū)別于該方法從fromIndex位置向前查找。

String str = "I am a good student";
int a = str.indexOf('a');//a = 2
int b = str.indexOf("good");//b = 7
int c = str.indexOf("w",2);//c = -1
int d = str.lastIndexOf("a");//d = 5
int e = str.lastIndexOf("a",3);//e = 2

7. 字符串中字符的大小寫轉(zhuǎn)換
   1)public String toLowerCase()//返回將當(dāng)前字符串中所有字符轉(zhuǎn)換成小寫后的新串
   2)public String toUpperCase()//返回將當(dāng)前字符串中所有字符轉(zhuǎn)換成大寫后的新串

String str = new String("asDF");
String str1 = str.toLowerCase();//str1 = "asdf"
String str2 = str.toUpperCase();//str2 = "ASDF"

8. 字符串中字符的替換
   1)public String replace(char oldChar, char newChar)//用字符newChar替換當(dāng)前字符串中所有的oldChar字符，并返回一個(gè)新的字符串。
   2)public String replaceFirst(String regex, String replacement)//該方法用字符replacement的內(nèi)容替換當(dāng)前字符串中遇到的第一個(gè)和字符串regex相匹配的子串，應(yīng)將新的字符串返回。
   3)public String replaceAll(String regex, String replacement)//該方法用字符replacement的內(nèi)容替換當(dāng)前字符串中遇到的所有和字符串regex相匹配的子串，應(yīng)將新的字符串返回。

String str = "asdzxcasd";
String str1 = str.replace('a','g');//str1 = "gsdzxcgsd"
String str2 = str.replace("asd","fgh");//str2 = "fghzxcfgh"
String str3 = str.replaceFirst("asd","fgh");//str3 = "fghzxcasd"
String str4 = str.replaceAll("asd","fgh");//str4 = "fghzxcfgh"

9、其他類方法
1)String trim()//截去字符串兩端的空格，但對(duì)于中間的空格不處理。

String str = " a sd ";
String str1 = str.trim();
int a = str.length();//a = 6
int b = str1.length();//b = 4

2)boolean statWith(String prefix)或boolean endWith(String suffix)//用來比較當(dāng)前字符串的起始字符或子字符串prefix和終止字符或子字符串suffix是否和當(dāng)前字符串相同，重載方法中同時(shí)還可以指定比較的開始位置offset。

String str = "asdfgh";
boolean a = str.statWith("as");//a = true
boolean b = str.endWith("gh");//b = true

3)regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len)

• ignoreCase -- 如果為 true，則比較字符時(shí)忽略大小寫。
• toffset -- 此字符串中子區(qū)域的起始偏移量。
• other -- 字符串參數(shù)。
• ooffset -- 字符串參數(shù)中子區(qū)域的起始偏移量。
• len -- 要比較的字符數(shù)。

String Str1 = new String("www.runoob.com");
String Str2 = new String("runoob");
String Str3 = new String("RUNOOB");
String Str4 = new String("runaab");
String Str5 = new String("aaaoob");

System.out.println(Str1.regionMatches(4, Str2, 0, 5)); //true

System.out.println(Str1.regionMatches(4, Str3, 0, 5)); //false

System.out.println(Str1.regionMatches(true, 4, Str3, 0, 5)); //true

System.out.println(Str1.regionMatches(4, Str4, 0, 4)); //false

System.out.println(Str1.regionMatches(4, Str5, 2, 4)); //false

4)contains(String str)//判斷參數(shù)s是否被包含在字符串中，并返回一個(gè)布爾類型的值。

String str = "student";
str.contains("stu");//true
str.contains("ok");//false

5)String[] split(String str)//將str作為分隔符進(jìn)行字符串分解，分解后的字字符串在字符串?dāng)?shù)組中返回。

String str = "asd!qwe|zxc#";
String[] str1 = str.split("!|#");
//str1[0] = "asd";str1[1] = "qwe";str1[2] = "zxc";

7 字符串與基本類型的轉(zhuǎn)換

1. 字符串轉(zhuǎn)換為基本類型
   java.lang包中有Byte、Short、Integer、Float、Double類的調(diào)用方法：
   1)public static byte parseByte(String s)
   2)public static short parseShort(String s)
   3)public static short parseInt(String s)
   4)public static long parseLong(String s)
   5)public static float parseFloat(String s)
   6)public static double parseDouble(String s)
   例如：

int n = Integer.parseInt("12");
float f = Float.parseFloat("12.34");
double d = Double.parseDouble("1.124");

2. 基本類型轉(zhuǎn)換為字符串類型
   String類中提供了String valueOf()放法，用作基本類型轉(zhuǎn)換為字符串類型。
   1)static String valueOf(char data[])
   2)static String valueOf(char data[], int offset, int count)
   3)static String valueOf(boolean b)
   4)static String valueOf(char c)
   5)static String valueOf(int i)
   6)static String valueOf(long l)
   7)static String valueOf(float f)
   8)static String valueOf(double d)
   例如：

String s1 = String.valueOf(12);
String s1 = String.valueOf(12.34);

3. 進(jìn)制轉(zhuǎn)換
   使用Long類中的方法得到整數(shù)之間的各種進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法：
   Long.toBinaryString(long l)
   Long.toOctalString(long l)
   Long.toHexString(long l)
   Long.toString(long l, int p)//p作為任意進(jìn)制