Java中有多个字符串类,其中最常用的是String类。

由于String类不可变,这在某些场合下可能会造成资源浪费,例如拼接字符串会产生很多无用的中间对象。所以有了两个可变的字符串类StringBuffer和StringBuilder,用于解决相关问题。

1. String类

String类是Java中使用频率最高的类,是一个字符串类。

String对象是不可变对象,加减操作性能较差。

String类的常用方法

String类有一些比较重要的常用方法,如charAt(),concat(),contains(),endsWith(),equals(),equalsIgnoreCase(),hashCode(),indexOf(),length(),matches(),replace(),replaceAll,split(),startsWith(),substring(),trim(),valueOf()。

下面是这些常方法的示例代码和输出结果。

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package MyString;

public class StringTest {

public static void main(String[] args) {
String a = "123;456;789;123 ";
System.out.println(a.charAt(0)); // 返回第0个元素
System.out.println(a.indexOf(";")); // 返回第一个;的位置
System.out.println(a.concat(";000")); // 连接一个新字符串并返回,a不变
System.out.println(a.contains("000")); // 判断a是否包含000
System.out.println(a.endsWith("000")); // 判断a是否以000结尾
System.out.println(a.equals("000")); // 判断是否等于000
System.out.println(a.equalsIgnoreCase("000"));// 判断在忽略大小写情况下是否等于000
System.out.println(a.length()); // 返回a长度
System.out.println(a.trim()); // 返回a去除前后空格后的字符串,a不变
String[] b = a.split(";"); // 将a字符串按照;分割成数组
for (int i = 0; i < b.length; i++) {
System.out.println(b[i]);
}

System.out.println("===================");

System.out.println(a.substring(2, 5)); // 截取a的第2个到第5个字符 a不变
System.out.println(a.replace("1", "a")); // 注意这里也是全部替换,第一个参数是普通字符串
System.out.println(a.replaceAll("1", "a")); // replaceAll第一个参数是正则表达式

System.out.println("===================");

String s1 = "12345?6789";
String s2 = s1.replace("?", "a");
String s3 = s1.replaceAll("[?]", "a");
// 这里的[?] 才表示字符问号,这样才能正常替换。不然在正则中会有特殊的意义就会报异常
System.out.println(s2);
System.out.println(s3);
System.out.println(s1.replaceAll("[\\d]", "a")); //将s1内所有数字替换为a并输出,s1的值未改变。

}
}
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123;456;789;123 ;000
false
false
false
false
16
123;456;789;123
123
456
789
123
===================
3;4
a23;456;789;a23
a23;456;789;a23
===================
12345a6789
12345a6789
aaaaa?aaaa

2. StringBuffer/StringBuilder

StringBuffer/StringBuilder都是可变字符串。

StringBuffer/StringBuilder中的方法一样,区别在于同步。

  • StringBuffer:字符串加减,同步,性能好。
  • StringBuilder:字符串加减,不同步,性能更好。

-

StringBuffer/StringBuilder的常用方法有

append(),insert(),delete(),replace(),substring(),

toString() 转换为String类型,

length() 字符串实际大小(长度),

capacity() 字符串占用空间大小,

trimToSize() 去除空隙,将字符串存储压缩到实际大小。

如果有大量 append(),事先预估大小,再调用相应的构造函数,性能会更好一些。

-

下面是关于StringBuffer/StringBuilder,字符串长度与占用空间的测试,以StringBuffer为例。

StringBuffer的的初始大小为(16+初始字符串长度)即capacity=16+初始字符串长度。

append()操作后,一旦length大于capacity时,capacity便在前一次的基础上加1后翻倍。

如果append()的对象很长,超过(加1再2倍数额),将以最新的长度更换。

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package MyString;

public class StringBufferCapacityTest {

public static void main(String[] args) {
//StringBuffer的的初始大小为(16+初始字符串长度)即capacity=16+初始字符串长度
//length 实际长度 capacity 存储空间大小
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();
System.out.println("sb1 length: " + sb1.length());
System.out.println("sb1 capacity: " + sb1.capacity());
System.out.println("=====================");

StringBuffer sb2 = new StringBuffer("123");
sb2.append("456");
System.out.println("sb2 length: " + sb2.length());
System.out.println("sb2 capacity: " + sb2.capacity());
System.out.println("=====================");

sb2.append("7890123456789");
System.out.println("sb2 length: " + sb2.length());
System.out.println("sb2 capacity: " + sb2.capacity());
System.out.println("=====================");

sb2.append("0");
System.out.println("sb2 length: " + sb2.length());
System.out.println("sb2 capacity: " + sb2.capacity());
//一旦length大于capacity时,capacity便在前一次的基础上加1后翻倍;
System.out.println("=====================");

//当前sb2length 20 capacity 40, 再append 70个字符 超过(加1再2倍数额)
sb2.append("1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890");
System.out.println("sb2 length: " + sb2.length());
System.out.println("sb2 capacity: " + sb2.capacity());
//如果append的对象很长,超过(加1再2倍数额),将以最新的长度更换

System.out.println("=====================");
sb2.append("0");
System.out.println("sb2 length: " + sb2.length());
System.out.println("sb2 capacity: " + sb2.capacity());
sb2.trimToSize();
System.out.println("=====after trime================");
System.out.println("sb2 length: " + sb2.length());
System.out.println("sb2 capacity: " + sb2.capacity());
}

}

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sb1 length: 0
sb1 capacity: 16
=====================
sb2 length: 6
sb2 capacity: 19
=====================
sb2 length: 19
sb2 capacity: 19
=====================
sb2 length: 20
sb2 capacity: 40
=====================
sb2 length: 90
sb2 capacity: 90
=====================
sb2 length: 91
sb2 capacity: 182
=====after trime================
sb2 length: 91
sb2 capacity: 91

3. 三种字符串类拼接性能比较

在下面的代码中,分别使用对String类,StringBuffer类,StringBuilder类进行50000次拼接操作,

耗时分别为1194,6和3。很明显,在拼接字符串效率上,StringBuffer/StringBuilder要远远好于String,StringBuilder又略好于StringBuffer。

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package MyString;

import java.util.Calendar;

public class StringAppendTest {

public static void main(String[] args) {
int n = 50000;
Calendar t1 = Calendar.getInstance();
String a = new String();
for(int i=0;i<n;i++)
{
a = a + i + ",";
}
System.out.println(Calendar.getInstance().getTimeInMillis() - t1.getTimeInMillis());

Calendar t2 = Calendar.getInstance();
StringBuffer b = new StringBuffer("");
for(int i=0;i<n;i++)
{
b.append(i);
b.append(",");
}
System.out.println(Calendar.getInstance().getTimeInMillis() - t2.getTimeInMillis());

Calendar t3 = Calendar.getInstance();
StringBuilder c = new StringBuilder("");
for(int i=0;i<n;i++)
{
b.append(i);
b.append(",");
}
System.out.println(Calendar.getInstance().getTimeInMillis() - t3.getTimeInMillis());
}
}
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