帶你看清Java字符串的世界……
前言
Java 基本類型可謂是 Java 世界里使用最頻繁的數(shù)據(jù)類型了。除此之外，有種數(shù)據(jù)類型你也一定會(huì)遇到，它在 Java 世界里使用也相當(dāng)頻繁。它就是字符串！
聽(tīng)到字符串，你是不是想起了字符這種類型。不過(guò)在 Java 里，字符和字符串是兩種不同的類型。
字符串的定義與形式
字符類型你應(yīng)該比較熟悉，通過(guò)關(guān)鍵詞 char 來(lái)申明一個(gè)字符。
值只能是一個(gè)英文字符或者一個(gè)中文字符或者是 Unicode 編碼，用單引號(hào)包住。如下：
- // char 用 ascii 字符賦值
- char charWithAscii = '.';
- char charWithZh = '牛';
- char a = '\u0041';// 值為 A
而字符串，顧名思義，就是多個(gè)字符連接而成的串。通過(guò)關(guān)鍵詞 String 來(lái)聲明一個(gè)字符串。
值可以是 null 或者空字符串或者單字符串或者多字符串，用雙引號(hào)包住。如下：
- // null 字符串，未指定地址
- String nullnullStr = null;
- // 空字符串，包含 0 個(gè)字符
- String blankStr = "";
- // 包含一個(gè)字符
- String oneCharStr = "A";
- // 包含多個(gè)字符，打印 蝸牛666 A
- String multiCharStr = "蝸牛666 \u0041";
你會(huì)發(fā)現(xiàn)字符串的值可以是 null，因?yàn)樽址愋?String 是引用類型，值為 null，就說(shuō)明值不存在，也就是這個(gè)變量不指向任何對(duì)象。這也是它和基本類型 char 的區(qū)別所在。
那作為引用類型，String 就可以通過(guò) new 的方式聲明，比如：
- String newnewStr = new String("蝸牛666");
另外，你也會(huì)發(fā)現(xiàn)字符串比字符存儲(chǔ)了更豐富的數(shù)據(jù)，實(shí)際上，一個(gè)字符串可以存儲(chǔ) 0 到任意多個(gè)字符。只要把數(shù)據(jù)內(nèi)容用雙引號(hào)包起來(lái)就好。
不過(guò)，如果你的數(shù)據(jù)內(nèi)容本身就有雙引號(hào)，會(huì)發(fā)生什么呢？
沒(méi)錯(cuò)，連編譯都過(guò)不去！編譯器會(huì)提示你字符串非法行尾，因?yàn)榫幾g器判斷的時(shí)候，會(huì)把中間引號(hào)當(dāng)成字符串結(jié)尾，導(dǎo)致第三個(gè)引號(hào)開(kāi)始的字符串語(yǔ)法出錯(cuò)。
那此時(shí)就要用到轉(zhuǎn)義字符了，這個(gè) case 里可以通過(guò)反斜杠 \ 轉(zhuǎn)義中間的引號(hào)。
- String str = "蝸牛666\"";
這樣就不會(huì)報(bào)錯(cuò)了。
字符串的存儲(chǔ)方式
我們知道，程序在運(yùn)行時(shí)，會(huì)針對(duì)不同類型的變量數(shù)據(jù)做運(yùn)算，最終輸出結(jié)果。那其實(shí)運(yùn)算過(guò)程中的變量數(shù)據(jù)都是存在棧里邊，根據(jù)棧先進(jìn)后出的特點(diǎn)，完成程序的運(yùn)行邏輯。而對(duì) Java 這種面向?qū)ο缶幊痰恼Z(yǔ)言，對(duì)象的信息就沒(méi)放棧里邊，而存到了堆里邊，棧只存對(duì)象的引用地址。
另外，有些數(shù)據(jù)要求是不可變的，Java 會(huì)分配一塊常量池出來(lái)。
比如 String 的場(chǎng)景。
- String str1 = "蝸牛666";
- String str2 = "蝸牛666";
- String newnewStr1 = new String("蝸牛666");
- String newnewStr2 = new String("蝸牛666");
str1 和 str2 就存儲(chǔ)在常量池中。而常量池中的數(shù)據(jù)只有一份，因此 str1 和 str2 其實(shí)是指向同一塊內(nèi)存空間。
newStr1 和 newStr2 是通過(guò) new 語(yǔ)法創(chuàng)建的對(duì)象，在創(chuàng)建的過(guò)程中，Java 會(huì)先去常量池中查找是否已有 蝸牛666 對(duì)象，如果沒(méi)有則在常量池中創(chuàng)建一個(gè) 蝸牛666 對(duì)象，然后在堆中創(chuàng)建一個(gè) 蝸牛666 的拷貝對(duì)象。
所以 new String("xxx"); 這行代碼會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)對(duì)象？
答案是一個(gè)或兩個(gè)。如果常量池中原來(lái)沒(méi)有 xxx，就是兩個(gè)。如果有就是一個(gè)。
字符串的特點(diǎn)
字符串最大的特點(diǎn)就是不可變性。前邊也有提過(guò)，字符串在常量池會(huì)有一份，常量這個(gè)信息就說(shuō)明字符串具備不可變性了。
我們看下實(shí)例，你猜下以下程序會(huì)輸出什么：
- String strChange = "蝸牛666";
- System.out.println(strChange);
- strChange = "蝸牛888";
- System.out.println(strChange);
都是 蝸牛666？因?yàn)樽址豢勺兟?/p>
事實(shí)上不是：
- 蝸牛666
- 蝸牛888
難道 蝸牛666 被改成 蝸牛888 了？
實(shí)際上不是，蝸牛666 和 蝸牛888 都在，只是 strChange 的指向變了。
程序在執(zhí)行 String strChange = "蝸牛666"; 時(shí)，JVM 虛擬機(jī)先在常量池創(chuàng)建字符串 蝸牛666 ，然后把變量 strChange 指向它。
然后在執(zhí)行 strChange = "蝸牛888"; 時(shí)，JVM 虛擬機(jī)先在常量池創(chuàng)建字符串 蝸牛888 ，然后把變量 strChange指向它。
所以你會(huì)發(fā)現(xiàn)，剛開(kāi)始的字符串 蝸牛666 還在，只是變量 strChange 不再指向它了。
因此，字符串的不可變特性，是指字符串內(nèi)容不可變。
另外，字符串的不可變特性，也帶來(lái)了兩個(gè)好處。
一個(gè)是 String 對(duì)象可以緩存哈希碼。在 String 類的源碼中，你可以看到這么一個(gè)屬性。
- /** Cache the hash code for the string */
- private int hash; // Default to 0
hash 的值是基于字符串的每個(gè)字符計(jì)算得出。那字符串的不可變特性，就能保證 hash 的唯一性，因此可以緩存起來(lái)，被頻繁使用。這也是性能優(yōu)化的一種手段。
另外一個(gè)就是字符串的不可變特性保證了很多場(chǎng)景下的安全。
很多 Java 類庫(kù)都會(huì)選擇 String 作為參數(shù)，像文件路徑 path 這些。如果 String 會(huì)經(jīng)常改變，那就有各種安全隱患。
字符串的常用場(chǎng)景
比較
和基本類型相比，字符串也有比較的能力。比如下面的比較方式。
- String equalChar = "蝸牛";
- String euqalCharCompare = "蝸牛";
- System.out.println(equalChar == euqalCharCompare);
直接常量定義的方式，沒(méi)有問(wèn)題，會(huì)輸出 true 。但如果通過(guò) new 的方式定義那就容易出錯(cuò)了，比如以下的代碼，你知道輸出什么么？
- String equalMethod = new String("蝸牛");
- String euqalMethodCompare = new String("蝸牛");
- System.out.println(equalMethod == euqalMethodCompare);
會(huì)輸出 false ，而這是不符合我們預(yù)期的。為什么會(huì)這樣呢？
因?yàn)?== 對(duì)于引用類型而言，比較的是引用的地址。而上邊兩個(gè)字符串都是 new 出來(lái)的新對(duì)象。引用地址自然不同。
那如果想只比較內(nèi)容怎么做呢？可以使用 Java String 自帶的 equals 方法！
- System.out.println(equalMethod.equals(euqalMethodCompare));
此時(shí)就能正常輸出 true 了。
拼接
最簡(jiǎn)單的拼接就是用 + 連接符，比如以下代碼。
- /**
- * 字符串連接
- *
- * @author 蝸牛
- * @from 來(lái)源：蝸牛互聯(lián)網(wǎng)
- */
- public class StringConnect {
- public static void main(String[] args) {
- String name = "蝸牛";
- String age = "18";
- String profile = name + " " + age;
- System.out.println(profile);
- }
- }
運(yùn)行代碼會(huì)輸出：
- 蝸牛 18
我們可以通過(guò)反編譯看下，這段代碼發(fā)生了什么，輸入命令：
- javap -c StringConnect
我們看到有如下輸出：
你會(huì)發(fā)現(xiàn)，加號(hào)連接符實(shí)際上是 Java 編譯器的優(yōu)化，底層是用了 StringBuilder 這個(gè)類，它的 append 方法就起了拼接的效果。
如果拼接的字符串?dāng)?shù)量有限，相對(duì)固定，建議用加號(hào)連接符，這樣一行代碼搞定！
如果拼接的字符串有相關(guān)的邏輯，比如循環(huán)拼接，字符串?dāng)?shù)量不太固定，那建議用 StringBuilder 這個(gè)工具類。
另外， StringBuilder 是線程不安全的，如果你是多線程開(kāi)發(fā)環(huán)境，為了保證程序不出錯(cuò)，可以用它的兄弟類 StringBuffer ，這個(gè)類方法和 StringBuilder 一致，只是增加了線程安全的能力。
