Java基础教程之String字符串及常用方法

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前言

学习了前面的内容之后，我们知道了一些java中的常用类，比如Object和包装类等，但还有一个类用的更多，这就是String字符串类！ 所以接下来我们会利用一些篇章，来给大家重点讲解一下String的用法，因为这个太常用，也太常考了。 虽然我们前面的代码案例中，已经多次使用过String字符串了，感觉也不难，但实际上String字符串的内容是比较多的，需要初学者进行专门的学习，尤其是它的一些底层原理更需要我们来了解。

全文大约 【5500】字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考

一. String字符串简介

1. 概述

String是Java里的一个类，属于引用类型，遵循引用类型的基本规律和要求。但它也有自己的一些特点，比如可以直接用双引号”……”来表示一个字符串，所以凡是用双引号括起来的一串字符都是String对象，如“Hello”在编译后就会成为一个String对象。

而且String是final类，一旦创建了一个String对象，理论上就不能再被改变，当然我们可以使用其他变量重新赋值的方式进行更改。

另外从名字上我们也可以猜测出，字符串与字符有一定的关系。实际上，String字符串的内部是通过一个private final char[]数组来实现数据存储的，所以我们可以通过如下方式来表示一个字符串：

String str = new String(new char[] {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', 'y', 'y', 'g'});

当然，以上这种字符串的表达方式太过麻烦，而且由于String太常用了，所以Java就提供了”……”这种极简的表达方式供我们使用。

我们要知道，Java字符串的一个重要特点就是字符串的不可变性。这种不可变主要是通过final修饰String类，private final char[]字段对数据的存储，且没有提供任何可以修改char[]字段的方法来实现的。

2. 与字符的区别

之前给大家讲过java里的8种基本数据类型，我们知道，其中有一种比较特殊的char字符类型，可以在单引号中存储单个的字符元素，比如’A’、’9’、’国’ 等。而我们今天要学习的String类，则是用双引号”…”来表达字符串的。作为初学者，我们一定要注意字符与字符串的区别：

● 字符只能表示单个字符元素，必须用单引号”把单个的字符元素括起来，如’A’、’9’、’国’ 等；

● 字符串可以表示单个或多个字符元素，必须用双引号把单个或多个字符元素括起来，如”A”、”Hi”、”中国”等；

● 字符是基本类型，其本质是一种数值；字符串是引用类型，其本质是一个java类。

3. 定义方式

String字符串的定义方式，常用的有如下两种：

1. 通过构造方法创建字符串对象；

2. 直接赋值。

我们在开发时，其实很少使用第一种方式，因为太过啰嗦，一般都是通过直接赋值的方式进行定义。

3.1 构造方法定义

Java为String类提供了11个构造方法创建String对象，这些方法提供了不同的参数来初始化字符串。当字符串变量被创建处理后，必须经过初始化才能使用。下面是通过构造方法定义String对象的几种方式，大家可以参考：

public class Demo01 { public static void main(String[] args) { //通过构造方法创建String对象 //构造一个空字符串，相当于String s1=""; String s1=new String(); System.out.println("s1的长度="+s1.length()+",s1="+s1); //构造一个由内容的字符串,相当于String s1 = "一一哥"; String s2 = new String("跟一一哥学Java"); System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2); //通过字节数组构建字符串对象 byte[] b = {97,98,99,100}; String s3=new String(b); System.out.println("s3的长度="+s3.length()+",s3="+s3); //通过字节数组构建字符串对象 //参数1:字节数组；参数2:起始下标；参数3:长度 String s4 = new String(b, 0, b.length); System.out.println("s4的长度="+s4.length()+",s4="+s4); //通过字符数组创建字符串对象 char[] c = {'一','一','哥'}; String s5 = new String(c, 0, c.length); System.out.println("s5的长度="+s5.length()+",s5="+s5); } }

3.2 直接赋值定义

下面是通过直接赋值的方式来定义String对象的方式，大家可以参考：

public class Demo02 { public static void main(String[] args) { //直接赋值的方式创建String对象 //注意：null表示String对象为空，而""表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象，但该对象不为空！ //定义一个值为null的空字符串 String s1=null; System.out.println("s1="+s1); //定义一个内容为空，长度为零的字符串 String s2 = ""; System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s22="+s2); //定义一个带有内容的字符串 String s3 = "一一哥"; System.out.println("s3的长度="+s3.length()+",s3="+s3); } }

我们要注意String s=null与String s=””的区别：

● String s=null表示String对象为空，即字符串对象的引用指向了null，还没有指向任何的内存空间；

● String s=””是声明了一个字符串类型的引用，其值为””，表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象，但该对象不为空！这个s对象的引用指向的是空字符串的内存空间。

以上内容，是对字符串定义和使用的常规操作，但实际上String字符串还有其他很多有用的方法，接下来我们就专门给大家介绍一下这些实用方法。

二. 字符串实用方法

1. 字符串的比较方法

在Java中，如果我们想比较两个字符串，其实主要是比较两个字符串的内容是否相同，所以应该使用equals()方法，而不要使用==进行比较。

public class Demo04 { public static void main(String[] args) { String s1 = "hello"; String s2 = "hello"; //==用于比较两个对象的地址 System.out.println("s1==s2的结果："+(s1 == s2)); //equals()用于比较两个对象的内容 System.out.println("s1.equals(s2)的结果："+s1.equals(s2)); } }

大家注意，在上面的案例中，虽然使用==和equals()比较的结果都是true，但实际上这只是”凑巧“罢了。在本案例中，之所以使用”==“进行比较的结果也是true，这是因为Java编译器在编译期，自动把所有相同内容的字符串当作一个对象放入到了字符串常量池。所以s1和s2都指向了同一个引用地址，结果自然就是相同的。但如果我们把上述案例换一种写法，再利用”==“进行比较就不是这样的结果。

public class Demo04 { public static void main(String[] args) { //新的写法 String s3 = "yiyige"; //将字符串转为小写 String s4 = "YIYIGE".toLowerCase(); //此时s3和s4是指向两个不同引用地址的对象 System.out.println("s3==s4的结果："+(s3 == s4)); System.out.println("s3.equals(s4)的结果："+s3.equals(s4)); } }

从上面的案例中，我们可以得出一个结论，要想比较两个字符串，应该使用equals()方法，而不是”==”方法！

2. 判断字符串是否为空

另外在前面的代码案例中，我们还给大家介绍了两种定义String字符串对象的方式，并在第2种方式中给大家提到了null与””两种为空的情况。而我们在实际开发中，判断一个字符串对象是null与””，其实是一种非常常见的操作，那么我们该怎么判断String对象是否是null或””呢？

public class Demo03 { public static void main(String[] args) { //判断字符串对象是否为null或"" //注意：null表示String对象为空，而""表示是一个长度为零、内容为空的空字符串对象，但该对象不为空！ //定义一个值为null的空字符串 String s1=null; //判断方式1：判断对象是否为null if(s1==null) { System.out.println("s1字符串对象为null,s1="+s1); } //定义一个内容为空，长度为零的字符串 String s2 = ""; //判断方式2：这种判断写法存在异常隐患，字符串对象s2有可能为null,如果s2.equals()调用时，s2可能为null,此时就会出现空指针异常 if(s2.equals("")) { System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2); } //判断方式3：对上面的判断方式进行改进，用以下方式进行判断，就会消除空指针异常的隐患 if("".equals(s2)) { System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2); } //判断方式4：判断一个空串的长度是否为0，这种判断字符串是否为空的方式效率更高 if(s2.length()==0) { //我们也可以直接使用字符串的isEmpty()方法，其内部实现与此方式相同。 System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2); } //判断方式5：更全面严谨的判断。s==null一定要写在前面，因为如果s为null，先调用后面的s.length()就会出现空指针异常 if(s2 == null || s2.length() == 0) { System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2); } //判断方式6：或者我们直接使用字符串的isBlank()方法 if(s2.isBlank()) { System.out.println("s2的长度="+s2.length()+",s2="+s2); } } }

在实际开发时，我们一般是采用第5种判断方式，这种判断方式更为严谨，能够把两种”为空“的情况都考虑到。当然，我们也可以直接使用字符串对象提供的isEmpty()或isBlank()方法，进行判空。另外我们要特别注意，防止出现空指针异常，并且也要考虑采用哪种方式判断为空的情况效率更高。

3. 判断相关的方法

String字符串中提供了几个与字符串判断相关的方法，可以对一个字符串进行各种判断，这几个方法如下：

● equals()：判断两个字符串的内容是否相同；

● equalsIgnoreCase()：判断两个字符串是否相等，忽略大小写；

● isEmpty()：判断字符串是否为空串””，主要是判断字符串长度是否为0；

● isBlank()：判断字符串是否为空串””，主要是判断字符串中是否包含空白字符；

● startsWith()：判断字符串是否以指定的字符串开头；

● endsWith()：判断字符串是否以指定的字符串结尾；

● contains()：判断字符串中是否包含指定的字符串，参数是CharSequence类型，而不是String。

public class Demo05 { public static void main(String[] args) { String s1 = "yiyige"; //判断两个字符串的内容是否相同 System.out.println("yiYige".equals(s1)); //判断两个字符串是否相等,忽略大小写 System.out.println("yiyige".equalsIgnoreCase(s1)); //判断字符串是否为空，或是否有空白字符 //长度为0，字符串为空 String s2=""; //长度不是0，字符串不为空 String s3=" "; //长度不是0，字符串不为空 String s4=" \n"; //判断字符串是否为空串"" System.out.println("s2为空吗？"+s2.isEmpty());//true System.out.println("s3为空吗？"+s3.isEmpty());//false System.out.println("s4为空吗？"+s4.isEmpty());//false //判断字符串是否是空串或有空白字符 System.out.println("s2为空吗？"+s2.isBlank());//true System.out.println("s3为空吗？"+s3.isBlank());//true System.out.println("s4为空吗？"+s4.isBlank());//true String s5 = "23"; //判断字符串是否以指定的字符开头 System.out.println(s5.startsWith("12")); //判断字符串是否以指定的字符串开头,并指定开始位置 System.out.println(s5.startsWith("34", 2)); //判断字符串是否以指定的字符串结尾 System.out.println(s5.endsWith("23")); //判断字符串中是否包含指定的字符串 System.out.println(s5.contains("SB")); } }

4. 获取相关的方法

String字符串中提供了几个与字符串获取相关的方法，这几个方法如下：

● charAt()：获取指定下标位置上对应的字符，并返回char类型；

● indexOf()：获取指定字符串在原字符串中的下标索引位置，如果不包含该字符串则返回-1；

● lastIndexOf()：该方法与indexOf()类似，但该方法是从后往前找，找到指定字符最后出现的位置；

● length()：该方法用于返回字符串对象中包含的字符数量，即可以获取字符串的长度。

public class Demo06 { public static void main(String[] args) { String s1 = "abcn12c3fcds"; //charAt(index)，获取指定下标位置上对应的字符，并返回char类型 System.out.println("下标索引位置3上的字符是："+s1.charAt(3)); //indexOf("字符串")，获取指定字符串在原字符串中的下标位置，如果不包含该字符串则返回-1 System.out.println("字符串的索引位置是："+s1.indexOf("cn2")); //lastIndexOf("字符串")，与indexOf()方法类似，区别是该方法是从后往前找，找到指定字符最后出现的位置 System.out.println("指定字符的索引为："+s1.lastIndexOf("c")); //length()，获取字符串的长度 System.out.println("字符串的长度是："+s1.length()); } }

5. 拼接、替换、截取、分割、去空格等方法

String字符串中提供了拼接、替换、截取、分割等方法，这几个方法如下：

● concat()：将某个字符串连接到该字符串的结尾，并返回拼接后的字符串，相当于s1 = s1 + “world”；

● join()：用指定的字符串连接字符串数组；

● replace()：将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串；

● replaceAll()：利用正则表达式，将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串；

● substring(start,end)：字符串截取，从指定的下标索引开始和结束，范围是左闭右开，注意索引是从0开始；

● substring(index)：字符串截取，从指定的索引下标开始一直截取到字符串的最后；

● split()：字符串切割，按照指定的字符串对原字符串进行切割；

● trim()：不改变原有字符串内容，只是去除字符串首尾的空白字符，包括空格、\t、\r、\n。

public class Demo07 { public static void main(String[] args) { //用指定的字符串连接字符串数组 String[] arr = {"A", "B", "C"}; String str = String.join("*", arr); // "A*B*C" System.out.println("新的字符串str="+str); String s1 = "hello,SB"; //将字符串与指定的字符串进行拼接,相当于s1 = s1 + "world"; s1 = s1.concat("world"); System.out.println("新的字符串="+s1); //字符串替换：将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串 s1 = s1.replace("SB", ""); System.out.println("新的字符串="+s1); String s2 = "A,,B;C ,D"; //利用正则表达式，将字符串中指定的字符串替换成指定的字符串； //通过正则表达式，把匹配的子串统一替换为"," s2 = s2.replaceAll("[\,\;\s]+", ","); // "A,B,C,D" System.out.println("新的字符串s2="+s2); //字符串截取，从指定的下标开始和结束，范围是左闭右开 s1 = s1.substring(0, 5); System.out.println("新的字符串="+s1); //字符串截取，从指定的下标开始一直截取到字符串的最后。 //注意：StringIndexOutOfBoundsException s1 = s1.substring(3); System.out.println("新的字符串="+s1); //字符串切割，按照指定的字符串对原字符串进行切割 String s2 = "zhangsan-lisi-wangwu"; //利用指定的分隔符进行分割 String[] s = s2.split("-"); System.out.println(Arrays.toString(s)); //去除字符串前后的空格 String s3 = " 你好， 哈哈 "; s3 = s3.trim(); System.out.println("新的字符串s3="+s3); } }

6. 大小写转换的方法

String字符串中提供了将字符串转为小写、大写等方法，这几个方法如下：

● toUpperCase()：将字符串中的字母都变成大写；

● toLowerCase()：将字符串中的字母都变成小写。

public class Demo08 { public static void main(String[] args) { String s1 = "abcADC你好123"; //将字符串中的字母变成大写 System.out.println("转换后新的字符串="+s1.toUpperCase()); //将字符串中的字母变成小写 System.out.println("转换后新的字符串="+s1.toLowerCase()); } }

7. 字符串转数组的方法

String字符串中提供了将字符串转为字节、字符数组的方法，这几个方法如下：

getBytes()：将字符串转变成字节数组；

● toCharArray()：将字符串变成字符数组。

public class Demo08 { public static void main(String[] args) { String s1 = "abcd你好"; //将字符串转变成字节数组 byte[] b = s1.getBytes(); System.out.println(Arrays.toString(b)); //将字符串变成字符数组 char[] c = s1.toCharArray(); System.out.println(Arrays.toString(c)); } }

8. 其他类型转字符串的方式

我们可以利用如下几种方式将其他类型转为String字符串：

● 利用”+”号拼接：通过拼接得到一个新的字符串对象；

● valueOf()方法：将其他的类型的数据转换成String类型；

● 构造方法：也可以使用字符串对应的构造方法，将字节、字符数组类型转为字符串对象，效率较低。

public class Demo08 { public static void main(String[] args) { //其他类型转字符串的方式 int i = 10; //方式1：利用+号进行转换 String s1 = i+""; System.out.println("整形转字符串s1="+s1); //方式2：将其他的类型的数据转换成String类型 String s2 = String.valueOf(i); System.out.println("整形转字符串s2="+s2); //方式3：将字节数组转为字符串 byte[] nums= {97, 98, 99, 100}; String s3=new String(nums); System.out.println("整形转字符串s3="+s3); } }

9. 格式化字符串的方法

除了以上这些方法之外，String还提供了几个可以用于格式化字符串的方法，如下：

● format()：可以将字符串进行格式化操作。

public class Demo09 { public static void main(String[] args) { //实例方法：String对象.format() //%d、%s、%.2f都是占位符 String s = "恭喜你，%s, 你的得分是：%d!"; System.out.println(s.formatted("壹壹哥", 99)); //静态方法：String类.format() System.out.println(String.format("恭喜你，%s, 你的成绩是：%.2f!", "一一哥2", 46.5)); } }

在上面的案例中，涉及到了几个占位符，主要是配合参数进行格式化。当使用占位符时，就需要参数类型要和占位符要求的一致。常用的占位符含义如下：

● %s：表示字符串；

● %d：表示整数；

● %x：表示十六进制整数；

● %f：表示浮点数。

另外占位符还可以带格式，例如%.2f是表示显示两位小数。如果你不确定到底该用哪个占位符，可以选择使用%s，因为%s可以显示任何数据类型。

以上这些方法，就是String字符串中的一些常用方法，当然并不是全部的方法。 实际上，String中还有其他的一些方法，但由于篇幅限制，以后我们会在其他的案例中再给大家捎带着进行普及，这里就不再单独罗列了。

三. 结语

至此就把String字符串对象的定义方式，以及String类中常用的API方法给大家介绍完了，我们要掌握本文的重点内容，比如：

● 掌握String对象的定义方式；

● 掌握字符串对象的比较方式；

● 掌握字符串判空的方式及方法；

● 了解java中的常用占位符；

● 掌握其他重要方法。

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