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Java字符串 Java基础学习之字符串知识总结

IT__learning   2021-05-18 我要评论
想了解Java基础学习之字符串知识总结的相关内容吗,IT__learning在本文为您仔细讲解Java字符串的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Java字符串,java比较字符串,java字符串处理,下面大家一起来学习吧。

一、前言

字符串是多个字符连接起来组合成的字符序列。字符串分为可变的字符串和不可变的字符串两种。

(1)不可变的字符串:当字符串对象创建完毕之后,该对象的内容(上述的字符序列)是不能改变的一旦内容改变就会创建一个新的字符串对象。Java中的String类的对象就是不可变的。

(2)可变的字符串:StringBuilder类和StringBuffer类的对象就是可变的;当对象创建完毕之后,该对象的内容发生改变时不会创建新的对象,也就是说对象的内容可以发生改变,当对象的内容发生改变时,对象保持不变,还是同一个。

在这里插入图片描述

String、StringBuffer、StringBuilder 都实现了 CharSequence 接口,字符串在底层其实就是char[],虽然它们都与字符串相关,但是其处理机制不同。

二、String 类(字符串常量)

String类表示不可变的字符串,当前String类对象创建完毕之后,该对象的内容(字符序列)是不变的,因为内容一旦改变就会创建一个一个新的对象。

String 类是final类,不可以继承。对String类型最好的重用方式是组合而不是继承。

2.1 String 类实例的创建

方式一:通过字面量赋值创建,需要注意这里是双引号:"",区别与字符char类型的单引号:'';

String s1 = "laofu";

方式二:通过构造器创建;

String s2 = new String(“laofu”);

两种方式的区别:

方式一:String s1 = “laofu”;

有可能只创建一个String对象,也有可能创建不创建String对象;如果在常量池中已经存在”laofu”,那么对象s1会直接引用,不会创建新的String对象;否则,会先在常量池先创建常量”laofu”的内存空间,然后再引用。

方式二:String s2 = new String(“laofu”);

最多会创建两个String对象,最少创建一个String对象。可使用new关键字创建对象是会在堆空间创建内存区域,这是第一个对象;然后对象中的字符串字面量可能会创建第二个对象,而第二个对象如方式一中所描述的那样,是有可能会不被创建的,所以至少创建一个String个对象。

在这里插入图片描述

上图中的常量池:用于存储常量的地方内存区域,位于方法区中。常量池又分为编译常量池和运行常量池两种:

编译常量池:当把字节码加载进JVM的时候,其中存储的是字节码的相关信息(如:行号等)。

运行常量池:其中存储的是代码中的常量数据。

① 使用字符串字面量创建的字符串,也就是单独使用""引号创建的字符串都是直接量,在编译期就会将其存储到常量池中;

② 使用new String("")创建的对象会存储到堆内存中,在运行期才创建;

③ 使用只包含直接量的字符串连接符如"aa" + "bb"创建的也是直接量,这样的字符串在编译期就能确定,所以也会存储到常量池中;

④ 使用包含String直接量的字符串表达式(如"aa" + s1)创建的对象是运行期才创建的,对象存储在堆中,因为其底层是创新了StringBuilder对象来实现拼接的;

2.2 String 对象的比较

① 使用”==”号:用于比较对象引用的内存地址是否相同

② 使用equals方法:在Object类中和”==”号相同,但在自定义类中,建议覆盖equals方法去实现比较自己内容的细节;由于String类覆盖已经覆盖了equals方法,所以其比较的是字符串内容

2.3 String对象的空值

① 对象引用为空, 此时s1没有初始化,也在JVM中没有分配内存空间。

String s1 = null; 

② 对象内容为空字符串, 比如: 此时对象s2已经初始化,值为“”,JVM已经为其分配内存空间。

String s2 = "";

2.4 字符串拼接

Java中的字符串可以通过是“+”实现拼接,那么代码中字符串拼接在JVM中又是如何处理的呢?我们通过一个例子说明:通过比较拼接字符串代码编译前后的代码来查看JVM对字符串拼接的处理。

在这里插入图片描述

JVM会对字符串拼接做一些优化操作。

① 如果字符串字面量之间的拼接(如"aa" + “bb”),创建的也是直接量,这种情况在编译期就能确定,所以也会存储到常量池中

② 如果是对象之间拼接,或者是对象和字面量之间的拼接,亦或是方法执行结果参与拼接,String内部会使用StringBuilder先来获取对象的值,然后使用append方法来执行拼接。这种情况只能在运行期才能确定变量的值和方法的返回值。

三、StringBuilder 与 StringBuffer(字符串变量)

StringBuffer 和 StringBuilder都表示可变的字符串,两种的功能方法都是相同的。但唯一的区别:

(1)StringBuffer:StringBuffer中的方法都使用了synchronized修饰符,表示同步操作,在多线程并发的时候可以保证线程安全,但在保证线程安全的时候,对其性能有一定影响,会降低其性能

(2)StringBuilder:StringBuilder中的方法都没有使用了synchronized修饰符,线程不安全,正因为如此,其性能较高

对并发安全没有很高要求的情况下,建议使用StringBuilder,因为其性能很高。

四、String、StringBuilder 与 StringBuffer

(1)由于 String 类的操作是产生新的 String 对象,而 StringBuilder 和 StringBuffer 只是一个字符数组的扩容而已,所以 String 类的操作要远慢于 StringBuffer 和 StringBuilder。

大部分情况下:StringBuilder > StringBuffer > String

String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象, 因此在每次对 String类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象。每次生成对象都会对系统性能产生影响,特别当内存中无引用对象多了以后, JVM 的 GC 就会开始工作,那速度是一定会相当慢的。

而如果是使用 StringBuffer 类则结果就不一样了,每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新的对象,再改变对象引用。

(2)使用选择

使用 String 类的场景:在字符串不经常变化的场景中可以使用 String 类,例如常量的声明、少量的变量运算。

使用 StringBuffer 类的场景:在频繁进行字符串运算(如拼接、替换、删除等),并且运行在多线程环境中,则可以考虑使用 StringBuffer,例如 XML 解析、HTTP 参数解析和封装。

使用 StringBuilder 类的场景:在频繁进行字符串运算(如拼接、替换、和删除等),并且运行在单线程的环境中,则可以考虑使用 StringBuilder,如 SQL 语句的拼装、JSON 封装等。


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