String 可以说是 Java 中最常见的数据类型,用来表示一串文本,它的使用频率非常高,为了小伙伴们着想,我怒肝了一周,把字符串能写的全都写了出来。
来看一下脑图吧,感受一下这份手册涉及到的知识点,不是我吹,有了这份手册,字符串的相关知识可以说全部掌握了。
多行字符串
每个操作系统对换行符的定义都不尽相同,所以在拼接多行字符串之前,需要先获取到操作系统的换行符,Java 可以通过下面的方式获取:
StringnewLine=System.getProperty(“line.separator”);
通过 System 类的 getProperty()方法,带上“line.separator”关键字就可以获取到了。
有了换行符,就可以使用 String 类的concat()方法或者直接使用“ ”号操作符拼接多行字符串了。
StringmutiLine=”亲爱的”.concat(newLine).concat(“我想你了”).concat(newLine).concat(“你呢?”).concat(newLine).concat(“有没有在想我呢?”);StringmutiLine1=”亲爱的” newLine “你好幼稚啊” newLine “技术文章里” newLine “你写这些合适吗”;
Java 8 的 String 类加入了一个新的方法join(),可以将换行符与字符串拼接起来,非常方便:
StringmutiLine2=String.join(newLine,”亲爱的”,”合适啊”,”这叫趣味”,”哈哈”);
StringBuilder 当然也是合适的:
StringmutiLine3=newStringBuilder().append(“亲爱的”).append(newLine).append(“看不下去了”).append(newLine).append(“肉麻”).toString();StringBuffer 类似,就不再举例了。
另外,Java 还可以通过Files.readAllBytes()方法从源文件中直接读取多行文本,格式和源文件保持一致:
StringmutiLine4=newString(Files.readAllBytes(Paths.get(“src/main/resource/cmower.txt”)));
检查字符串是否为空
说到“空”这个概念,它在编程中有两种定义,英文单词分别是 empty 和 blank,来做一下区分。如果字符串为 null,或者长度为 0,则为 empty;如果字符串仅包含空格,则为 blank。
01、empty
Java 1.6 之后,String 类新添加了一个empty()方法,用于判断字符串是否为 empty。
booleanisEmpty(Stringstr){returnstr.isEmpty();}
为了确保不抛出 NPE,最好在判断之前先判空,因为 empty()方法只判断了字符串的长度是否为 0:
所以我们来优化一下isEmpty()方法:
booleanisEmpty(Stringstr){returnstr!=null||str.isEmpty();}02、blank
如果想检查字符串是否为 blank,有一种变通的做法,就是先通过 String 类的trim()方法去掉字符串两侧的空白字符,然后再判断是否为 empty:
booleanisBlank(Stringstr){returnstr!=null||str.trim().isEmpty();}03、第三方类库
在实际的项目开发当中,检查字符串是否为空最常用的还是 Apache 的 commons-lang3 包,有各式各样判空的方法。
更重要的是,可以省却判 null 的操作,因为 StringUtils 的所有方法都是 null 安全的。
生成随机字符串
有时候,我们需要生成一些随机的字符串,比如说密码。
intleftLimit=97;//’a’intrightLimit=122;//’z’inttargetStringLength=6;Randomrandom=newRandom();StringBuilderbuffer=newStringBuilder(targetStringLength);for(inti=0;i<targetStringLength;i ){intrandomLimitedInt=leftLimit (int)(random.nextFloat()*(rightLimit-leftLimit 1));buffer.append((char)randomLimitedInt);}StringgeneratedString=buffer.toString();System.out.println(generatedString);
这段代码就会生成一串 6 位的随机字符串,范围是小写字母 a – z 之间。
除了使用 JDK 原生的类库之外,还可以使用 Apache 的 Commons Lang 包,RandomStringUtils.random()方法刚好满足需求:
intlength=6;booleanuseLetters=true;//不使用数字booleanuseNumbers=false;StringgeneratedString=RandomStringUtils.random(length,useLetters,useNumbers);System.out.println(generatedString);
删除字符串最后一个字符
删除字符串最后一个字符,最简单的方法就是使用substring()方法进行截取,0 作为起始下标,length() – 1作为结束下标。
不管怎么样,substring()方法不是 null 安全的,需要先判空:
publicstaticStringremoveLastChar(Strings){return(s==null||s.length()==0)?null:(s.substring(0,s.length()-1));}
如果不想在操作之前判空,那么就直接上 Apache 的 Commons Lang 包:
Strings=”沉默王二”;StringUtils.substring(s,0,s.length()-1);
当然了,如果目的非常明确——就是只删除字符串的最后一个字符,还可以使用 StringUtils 类的 chop()方法:
StringUtils.chop(s);如果你看过源码的话,你就会发现,它内部其实也是调用了 substring()方法。publicstaticStringchop(finalStringstr){if(str==null){returnnull;}finalintstrLen=str.length();if(strLen<2){returnEMPTY;}finalintlastIdx=strLen-1;finalStringret=str.substring(0,lastIdx);finalcharlast=str.charAt(lastIdx);if(last==CharUtils.LF&&ret.charAt(lastIdx-1)==CharUtils.CR){returnret.substring(0,lastIdx-1);}returnret;}
如果你对正则表达式了解的话,也可以使用 replaceAll()方法进行替换,把最后一个字符 .$替换成空字符串就可以了。
s.replaceAll(“.$”,””)
当然了,replaceAll()方法也不是 null 安全的,所以要提前判空:
Stringresult=(s==null)?null:s.replaceAll(“.$”,””);
如果对 Java 8 的 Lambda 表达式和 Optional 比较熟的话,还可以这样写:
Stringresult1=Optional.ofNullable(s).map(str->str.replaceAll(“.$”,””)).orElse(s);
看起来就显得高大上多了,一看就是有经验的 Java 程序员。
统计字符在字符串中出现的次数
要统计字符在字符串中出现的次数,有很多方法,直接使用 JDK 的 API 就是最直接的一种:
StringsomeString=”chenmowanger”;charsomeChar=’e’;intcount=0;for(inti=0;i<someString.length();i ){if(someString.charAt(i)==someChar){count ;}}System.out.println(count);
这种方式很直白,但有没有更优雅的呢?有,Java 8 就优雅多了:
longcount=someString.chars().filter(ch->ch==’e’).count();
如果想使用第三方类库的话,可以继续选择 Apache 的 Commons Lang 包:
intcount2=StringUtils.countMatches(“chenmowanger”,”e”);
也非常优雅,很容易看得懂。
拆分字符串
大多数情况下,String 类的split()方法就能够满足拆分字符串的需求:
String[]splitted=”沉默王二,一枚有趣的程序员”.split(“,”);
当然了,该方法也不是 null 安全的,那想要 null 安全,小伙伴们应该能想到谁了吧?
之前反复提到的 StringUtils 类,来自 Apache 的 Commons Lang 包:
String[]splitted=StringUtils.split(“沉默王二,一枚有趣的程序员”,”,”);
字符串比较
对于初学者来说,最容易犯的错误就是使用“==”操作符来判断两个字符串的值是否相等,这也是一道很常见的面试题。
Stringstring1=”沉默王二”;Stringstring2=”沉默王二”;Stringstring3=newString(“沉默王二”);System.out.println(string1==string2);System.out.println(string1==string3);
这段程序的第一个结果是 true,第二个结果为 false,这是因为使用 new 关键字创建的对象和使用双引号声明的字符串不是同一个对象,而“==” 操作符是用来判断对象是否相等的。
如果单纯的比较两个字符串的值是否相等,应该使用equals()方法:
Stringstring1=”沉默王二”;Stringstring2=”沉默王二”;Stringstring3=newString(“沉默王二”);System.out.println(string1.equals(string2));System.out.println(string1.equals(string3));
这段程序输出的结果就是两个 true,因为 equals()方法就是用来单纯的判断字符串的值是否相等。
字符串拼接
01、“ ”号操作符
要说姿势,“ ”号操作符必须是字符串拼接最常用的一种了,没有之一。
Stringchenmo=”沉默”;Stringwanger=”王二”;System.out.println(chenmo wanger);
我们把这段代码使用 JAD 反编译一下。
Stringchenmo=”\u6C89\u9ED8″;//沉默Stringwanger=”\u738B\u4E8C”;//王二System.out.println((newStringBuilder(String.valueOf(chenmo))).append(wanger).toString());
我去,原来编译的时候把“ ”号操作符替换成了 StringBuilder 的 append 方法。也就是说,“ ”号操作符在拼接字符串的时候只是一种形式主义,让开发者使用起来比较简便,代码看起来比较简洁,读起来比较顺畅。算是 Java 的一种语法糖吧。
02、StringBuilder
除去“ ”号操作符,StringBuilder 的 append 方法就是第二个常用的字符串拼接姿势了。
先来看一下 StringBuilder 类的 append 方法的源码:
publicStringBuilderappend(Stringstr){super.append(str);returnthis;}
这 3 行代码没啥可看的,可看的是父类 AbstractStringBuilder 的 append 方法:
publicAbstractStringBuilderappend(Stringstr){if(str==null)returnappendNull();intlen=str.length();ensureCapacityInternal(count len);str.getChars(0,len,value,count);count =len;returnthis;}
1)判断拼接的字符串是不是 null,如果是,当做字符串“null”来处理。appendNull方法的源码如下:
privateAbstractStringBuilderappendNull(){intc=count;ensureCapacityInternal(c 4);finalchar[]value=this.value;value[c ]=’n’;value[c ]=’u’;value[c ]=’l’;value[c ]=’l’;count=c;returnthis;}
2)拼接后的字符数组长度是否超过当前值,如果超过,进行扩容并复制。ensureCapacityInternal方法的源码如下:
privatevoidensureCapacityInternal(intminimumCapacity){//overflow-consciouscodeif(minimumCapacity-value.length>0){value=Arrays.copyOf(value,newCapacity(minimumCapacity));}}
3)将拼接的字符串 str 复制到目标数组 value 中。
str.getChars(0,len,value,count)03、StringBuffer
先有 StringBuffer 后有 StringBuilder,两者就像是孪生双胞胎,该有的都有,只不过大哥 StringBuffer 因为多呼吸两口新鲜空气,所以是线程安全的。
publicsynchronizedStringBufferappend(Stringstr){toStringCache=null;super.append(str);returnthis;}
StringBuffer 类的 append 方法比 StringBuilder 多了一个关键字 synchronized,可暂时忽略 toStringCache = null。
synchronized 是 Java 中的一个非常容易脸熟的关键字,是一种同步锁。它修饰的方法被称为同步方法,是线程安全的。
04、String 类的 concat 方法
单就姿势上来看,String 类的 concat 方法就好像 StringBuilder 类的 append。
Stringchenmo=”沉默”;Stringwanger=”王二”;System.out.println(chenmo.concat(wanger));
文章写到这的时候,我突然产生了一个奇妙的想法。假如有这样两行代码:
chenmo =wangerchenmo=chenmo.concat(wanger)
它们之间究竟有多大的差别呢?
之前我们已经了解到,chenmo = wanger实际上相当于(new StringBuilder(String.valueOf(chenmo))).append(wanger).toString()。
要探究“ ”号操作符和concat之间的差别,实际上要看 append 方法和 concat 方法之间的差别。
append 方法的源码之前分析过了。我们就来看一下 concat 方法的源码吧。
publicStringconcat(Stringstr){intotherLen=str.length();if(otherLen==0){returnthis;}intlen=value.length;charbuf[]=Arrays.copyOf(value,len otherLen);str.getChars(buf,len);returnnewString(buf,true);}
1)如果拼接的字符串的长度为 0,那么返回拼接前的字符串。
if(otherLen==0){returnthis;}
2)将原字符串的字符数组 value 复制到变量 buf 数组中。
charbuf[]=Arrays.copyOf(value,len otherLen);
3)把拼接的字符串 str 复制到字符数组 buf 中,并返回新的字符串对象。
str.getChars(buf,len);returnnewString(buf,true);
通过源码分析我们大致可以得出以下结论:
1)如果拼接的字符串是 null,concat 时候就会抛出 NullPointerException,“ ”号操作符会当做是“null”字符串来处理。
2)如果拼接的字符串是一个空字符串(””),那么 concat 的效率要更高一点。毕竟不需要new StringBuilder对象。
3)如果拼接的字符串非常多,concat 的效率就会下降,因为创建的字符串对象越多,开销就越大。
注意了!!!
弱弱地问一下啊,还有在用 JSP 的同学吗?EL 表达式中是不允许使用“ ”操作符来拼接字符串的,这时候就只能用concat了。
${chenmo.concat(‘-‘).concat(wanger)}05、String 类的 join 方法
JDK 1.8 提供了一种新的字符串拼接姿势:String 类增加了一个静态方法 join。
Stringchenmo=”沉默”;Stringwanger=”王二”;Stringcmower=String.join(“”,chenmo,wanger);System.out.println(cmower);
第一个参数为字符串连接符,比如说:
Stringmessage=String.join(“-“,”王二”,”太特么”,”有趣了”);
输出结果为:王二-太特么-有趣了
我们来看一下 join 方法的源码:
publicstaticStringjoin(CharSequencedelimiter,CharSequence…elements){Objects.requireNonNull(delimiter);Objects.requireNonNull(elements);//NumberofelementsnotlikelyworthArrays.streamoverhead.StringJoinerjoiner=newStringJoiner(delimiter);for(CharSequencecs:elements){joiner.add(cs);}returnjoiner.toString();}
发现了一个新类 StringJoiner,类名看起来很 6,读起来也很顺口。StringJoiner 是java.util包中的一个类,用于构造一个由分隔符重新连接的字符序列。限于篇幅,本文就不再做过多介绍了,感兴趣的同学可以去了解一下。
06、StringUtils.join
实战项目当中,我们处理字符串的时候,经常会用到这个类——org.apache.commons.lang3.StringUtils,该类的 join 方法是字符串拼接的一种新姿势。
Stringchenmo=”沉默”;Stringwanger=”王二”;StringUtils.join(chenmo,wanger);
该方法更善于拼接数组中的字符串,并且不用担心 NullPointerException。
StringUtils.join(null)=nullStringUtils.join([])=””StringUtils.join([null])=””StringUtils.join([“a”,”b”,”c”])=”abc”StringUtils.join([null,””,”a”])=”a”
通过查看源码我们可以发现,其内部使用的仍然是 StringBuilder。
publicstaticStringjoin(finalObject[]array,Stringseparator,finalintstartIndex,finalintendIndex){if(array==null){returnnull;}if(separator==null){separator=EMPTY;}finalStringBuilderbuf=newStringBuilder(noOfItems*16);for(inti=startIndex;i<endIndex;i ){if(i>startIndex){buf.append(separator);}if(array[i]!=null){buf.append(array[i]);}}returnbuf.toString();}
大家读到这,不约而同会有这样一种感觉:我靠(音要拖长),没想到啊没想到,字符串拼接足足有 6 种姿势啊,晚上回到家一定要一一尝试下。
07、为什么阿里开发手册不建议在 for 循环中使用” ”号操作符进行字符串拼接
来看两段代码。
第一段,for 循环中使用” ”号操作符。
Stringresult=””;for(inti=0;i<100000;i ){result =”六六六”;}
第二段,for 循环中使用 append。
StringBuildersb=newStringBuilder();for(inti=0;i<100000;i ){sb.append(“六六六”);}
这两段代码分别会耗时多长时间呢?在我的 iMac 上测试出的结果是:
1)第一段代码执行完的时间为 6212 毫秒
2)第二段代码执行完的时间为 1 毫秒
差距也太大了吧!为什么呢?
我相信有不少同学已经有了自己的答案:第一段的 for 循环中创建了大量的 StringBuilder 对象,而第二段代码至始至终只有一个 StringBuilder 对象。