前言:
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原文作者:沉默王二
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。
一、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:
String newLine = 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。
String mutiLine = "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?");
String mutiLine1 = "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:
String mutiLine2 = String.join(newLine, "亲爱的", "合适啊", "这叫趣味", "哈哈");
StringBuilder 当然也是合适的:
String mutiLine3 = new StringBuilder() .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:
String mutiLine4 = new String(Files.readAllBytes(Paths.get("src/main/resource/cmower.txt"
二、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。
boolean isEmpty(String str) { return str.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:
boolean isEmpty(String str) { return str != 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:
boolean isBlank(String str) { return str != 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。
三、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。
int leftLimit = 97; // 'a'int rightLimit = 122; // 'z'int targetStringLength = 6;Random random = new Random();StringBuilder buffer = new StringBuilder(targetStringLength);for (int i = 0; i < targetStringLength; i++) { int randomLimitedInt = leftLimit + (int) (random.nextFloat() * (rightLimit - leftLimit + 1)); buffer.append((char) randomLimitedInt);}String generatedString = 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:
int length = 6;boolean useLetters = true;// 不使用数字boolean useNumbers = false;String generatedString = RandomStringUtils.random(length, useLetters, useNumbers);System.out.println(generatedString);
四、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:
public static String removeLastChar(String s) { 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:
String s = "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。
public static String chop(final String str) { if (str == null) { return null; } final int strLen = str.length(); if (strLen < 2) { return EMPTY; } final int lastIdx = strLen - 1; final String ret = str.substring(0, lastIdx); final char last = str.charAt(lastIdx); if (last == CharUtils.LF && ret.charAt(lastIdx - 1) == CharUtils.CR) { return ret.substring(0, lastIdx - 1); } return ret;}
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(".$", "")
当然了,replaceAll() 方法也不是 null 安全的,所以要提前判空:
String result= (s == null) ? null : s.replaceAll(".$", "");
如果对 Java 8 的 Lambda 表达式和 Optional 比较熟的话,还可以这样写:
String result1 = 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。
五、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:
String someString = "chenmowanger";char someChar = 'e';int count = 0;for (int i = 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:
long count = 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:
int count2 = StringUtils.countMatches("chenmowanger", "e");
也非常优雅,很容易看得懂。
六、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", ",");
七、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。
String string1 = "沉默王二";String string2 = "沉默王二";String string3 = new String("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:
String string1 = "沉默王二";String string2 = "沉默王二";String string3 = new String("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。
八、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。
String chenmo = "沉默";String wanger = "王二";System.out.println(chenmo + wanger);
我们把这段代码使用 JAD 反编译一下。
String chenmo = "\u6C89\u9ED8"; // 沉默String wanger = "\u738B\u4E8C"; // 王二System.out.println((new StringBuilder(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:
public StringBuilder append(String str) { super.append(str); return this;}
这 3 行代码没啥可看的,可看的是父类 AbstractStringBuilder 的 append 方法:
public AbstractStringBuilder append(String str) { if (str == null) return appendNull(); int len = str.length(); ensureCapacityInternal(count + len); str.getChars(0, len, value, count); count += len; return this;}
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:
private AbstractStringBuilder appendNull() { int c = count; ensureCapacityInternal(c + 4); final char[] value = this.value; value[c++] = 'n'; value[c++] = 'u'; value[c++] = 'l'; value[c++] = 'l'; count = c; return this;}
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:
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) { // overflow-conscious code if (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。
public synchronized StringBuffer append(String str) { toStringCache = null; super.append(str); return this;}
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。
String chenmo = "沉默";String wanger = "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。
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);}
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) { return this;}
2)将原字符串的字符数组 value 复制到变量 buf 数组中。
char buf[] = 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);return new String(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。
String chenmo = "沉默";String wanger = "王二";String cmower = String.join("", chenmo, wanger);System.out.println(cmower);
第一个参数为字符串连接符,比如说:
String message = 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:
public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) { Objects.requireNonNull(delimiter); Objects.requireNonNull(elements); // Number of elements not likely worth Arrays.stream overhead. StringJoiner joiner = new StringJoiner(delimiter); for (CharSequence cs: elements) { joiner.add(cs); } return joiner.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。
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。
String chenmo = "沉默";String wanger = "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。
public static String join(final Object[] array, String separator, final int startIndex, final int endIndex) { if (array == null) { return null; } if (separator == null) { separator = EMPTY; } final StringBuilder buf = new StringBuilder(noOfItems * 16); for (int i = startIndex; i < endIndex; i++) { if (i > startIndex) { buf.append(separator); } if (array[i] != null) { buf.append(array[i]); } } return buf.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。
String result = "";for (int i = 0; i < 100000; i++) { result += "六六六";}
第二段,for 循环中使用 append。
StringBuilder sb = new StringBuilder();for (int i = 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
差距也太特么大了吧!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。
PS:第一版暂时先更新这么多,后面遇到一些新的知识点的话,我再更新下一个版本。小伙伴们有建议的话,也可以提出来。
对了,在这里说一下,我目前是在职Java开发,如果你现在正在学习Java,了解Java,渴望成为一名合格的Java开发工程师,在入门学习Java的过程当中缺乏基础入门的视频教程,可以关注并私信我:01。获取。我这里有最新的Java基础全套视频教程。
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