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Java基础之String类，StringBuffer类，StringBuilder类

一、String类，StringBuffer类，StringBuilder类

Java基础之String类，StringBuffer类，StringBuilder类
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字符串类

String类，StringBuffer类，StringBuilder类都是Java中表示字符串的类，底层数据是char型的字符数组。三个类都被final修饰，表示不可再被继承。
String类是不可变的，创建一个字符串对象之后，对象的字符序列就不能被改变，因为String的成员char型数组是被定义为private final的。
String类被设计为不可变的原因：
1）安全性：并发场景下，由于String不能被改变，所以不会存在写竞争的问题，任何线程读到的都是同样的字符串。另外一个安全是比如在类加载器加载类时，不可变类名保证了类被正确加载。
2）String的hashCode是根据字符串内容来的，不可变保证了hashCode的不变性，对于hashMap等容器，不可变的String类使其比其他对象更适合当容器的键值。
3）性能：String类型不可变时，字符串常量池才有意义，字符串常量池的出现，可以减少创建相同字面量的字符串，让不同的引用指向池中同一个字符串，为运行时节约很多的堆内存。
StringBuilder和StringBuffer相似，创建一个字符串对象之后是可以改变，他们的父类AbstractStringBuilder中成员char型数组没有被定义为final，而且还提供一系列append方法和insert方法，将append或insert的东西加入到对象的char型数组。两者的区别在于StringBuffer是线程安全的，因为此类中的绝大多数方法都是用synchronized修饰的。
三、详细了解String类 String类的常用方法
【Java基础之String类，StringBuffer类，StringBuilder类】1.构造方法
String s1 = new String(); // 定义一个空字符串""
String s2 = new String("hello"); // 声明并初始化为"hello"字符串
char[] ch =new char[]{'h','e','l','l','o'}; String s3 =new String(ch); // 字符数组
byte[] b =new byte[]{1,3,4}; String s4 =new String(b); // byte数组
int[] i =new int[]{2,4,5,6}; String s5 =new String(i,0,3); // int数组
2.其他方法
int length() // 字符串长度
boolean isEmpty() // 是否为空字符串，即字符串长度是否为0
char charAt(int index) // 某位置上的字符，从0开始。会抛StringIndexOutOfBoundsException
byte[] getBytes()、byte[] getBytes(Charset charset)、byte[] getBytes(String charsetName) // 转换成字节数组，可传指定字符集或字符集名字，字符集名字非法会抛UnsupportedEncodingException
boolean equals(Object anObject) // 比较此字符串是否和另一个对象相等，先用==比较是否是同一个对象，再看anObject是否是String的实例，再看两字符串长度是否相等，再比较每一个字符是否相同
boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) // 忽略大小写比较两个字符串是否相同
int compareTo(String anotherString) // 比较此字符串和anotherString的大小（每个字符的Unicode编码），当前字符串大于anotherString返回正数，等于返回0，小于返回负数
int compareToIgnoreCase(String str) // 同上，只是不区分字符的大小写
boolean startsWith(String prefix)、boolean startsWith(String prefix,int toffset)、boolean endsWith(String suffix) // 以某字符串开头或以某字符串结尾
int hashCode() // 字符串的hash码，h=s[0] * 31^(n-1) + s[1] * 31^(n-2) + ... + s[n-1] (n为字符串长度)，选择31的原因是：1）31是一个素数，与素数相乘的方式更容易产生唯一性；2）如果是更大的素数，乘出来的结果可能会溢出，因为结果是int类型；3）31 * i 在计算时可为 （i<<5）- i
int indexOf(int ch)、int indexOf(int ch,int fromIndex)、int lastIndexOf(int ch)、int lastIndexOf(int ch,int fromIndex) // 字符第一次出现的位置或字符最后一次出现的位置，参数int类型的ch是字符的Unicode code point
int indexOf(String str)、int indexOf(String str,int fromIndex)、int lastIndexOf(String str)、int lastIndexOf(String str,int fromIndex) // 字符串第一次出现的位置或最后一次出现的位置
String substring(int beginIndex) // 从beginIndex开始的子字符串，包括beginIndex的位置，比如"hello".subString(2)返回从第二个位置开始的字串"llo"。
String substring(int beginIndex,int endIndex) // 从beginIndex开始到endIndex的子字符串,包括beginIndex的位置，不包括endIndex的位置
String concat(String str) // 连接2个字符串 str1.concat(str2) 产生一个新的字符串，str1、str2不变
boolean contains(CharSequence s) // 判断一个字符串里是否包含某字符序列
String replace(char oldChar,char newChar) // 用新字符取代字符串中原来的字符，如 "hello".replace('e', 'i')返回"hillo"，返回的"hillo"是一个新字符串，原来的"hello"不变
String replaceFirst(String regex, String replacement) // 将字符串中第一个匹配到regex字符串替换为replacement，产生一个新字符串，原字符串不变，"hellohe".replace("he","uo") 返回uollohe
String replaceAll(String regex, String replacement) // 将字符串中全部匹配到regex字符串替换为replacement，产生一个新字符串，原字符串不变，"hellohe".replace("he","uo") 返回uollouo
String replace(CharSequence target, CharSequence replacement) // 将字符串中target字符序列全部替换为
replacement字符序列，产生一个新字符串，原字符串不变，"hellohe".replace("he","uo") 返回uollouo
replace与replaceAll的区别是：replace支持字符和字符串的替换，而repalceAll支持正则表达式替换。
String[] split(String regex,int limit) // 用给定字符串作为分隔，打断字符串，返回字符串数组，例子：
原字符串：str = "boo:and:foo"
str.split(":", 2); // "boo", "and:foo"
str.split(":", 5); // "boo", "and", "foo"
str.split(":", -2); // "boo", "and", "foo"
str.split("o", 5); // "b", "", ":and:f", "", ""
str.split("o", -2); // "b", "", ":and:f", "", ""
str.split("o", 0); // "b", "", ":and:f"
String[] split(String regex) // 同上，只是limit固定为0
static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) //字符串拼接，String.join("-", "Java", "is", "cool") 为"Java-is-cool"
static String join(CharSequence delimiter,Iterable elements) // 字符串拼接，Liststrings = new LinkedList<>(); strings.add("Java"); strings.add("is"); strings.add("cool"); String message = String.join(" ", strings); 结果为Java is cool
String toLowerCase() // 转为小写，生成新字符串
String toUpperCase() // 转为大写，生成新字符串
String trim() // 去掉字符串2端的空格
static String format(String format, Object... args) // 格式化，类似printf
3.本地方法
String类中唯一的一个本地方法：native String intern();
由此方法引出常量池的概念，在Java中为了使程序运行的更快，更节省内存，为8种基本类型及字符串常量引入了常量池，常量池类似Java系统级别提供的缓存。
对于字符串常量池，在JDK6及之前，存储在永久代(PermGen Space)即方法区中，在JDK7及之后，字符串常量池被移到了堆中，因为Perm区空间有限，如果程序中大量调用intern方法的话会产生java.lang.OutOfMemoryError:PermGen sapce错误。
对于直接使用双引号声明出的字符串，会直接放入字符串常量池中，如String s = "abc";
对于其他的String对象，调用intern方法也会被放入字符串常量池中，因为intern方法会先检查常量池中是否有此字符串(有此字符串的含义是equals方法比较相等的字符串)，如果没有，就将其放入到字符串常量池并返回其引用。
一个例子：
String s1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
s1.intern() == s1;
JDK6为false；JDK7为true
解释：JDK6中，new一个String对象时，在堆中创建了一个对象，s1指向堆内存中的地址，调s1.intern()方法时会先检查常量池中是否有"计算机软件"此字符串，发现没有，于是在常量池中创建一个对象，并返回此对象的引用，堆中的地址跟永久代中的地址肯定不一样，所以结果为false；JDK7中，也是在堆中创建一个对象，s1指向堆内存中的地址，当调s1.intern()方法时，先检查常量池中是否有"计算机软件"此字符串，因为此时字符串常量池就在堆中，所以认为常量池中已有此字符串，于是返回了堆中的引用，所以结果为true。
此例子为深入理解java虚拟机上的例子，更常见的例子见各博客。

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