Java的——String类、StringBuffer和StringBuilder、不可变和可变字符序列使用陷阱

Java的知识点21——String类、StringBuffer和StringBuilder、不可变和可变字符序列使用陷阱

原文链接 https://blog.csdn.net/qq_39368007/article/details/84033272

String类

String 类对象代表不可变的Unicode字符序列，因此我们可以将String对象称为“不可变对象”

substring()是对字符串的截取操作，但本质是读取原字符串内容生成了新的字符串。

String测试代码

package cn.dym10;
 
public class test02 {
	public static void main(String[] args) {
		String s1=new String("abcdef");
		String s2=s1.substring(2,4);
		System.out.println(Integer.toHexString(s1.hashCode()));
		// 打印：c61, 显然s1和s2不是同一个对象
		System.out.println(Integer.toHexString(s2.hashCode()));
	}
}

 在遇到字符串常量之间的拼接时，编译器会做出优化，即在编译期间就会完成字符串的拼接。因此，在使用==进行String对象之间的比较时，需要特别注意

字符串常量拼接时的优化

package cn.dym10;
 
public class test03 {
	public static void main(String[] args) {
		//编译器做了优化，直接在编译的时候将字符串进行拼接
		String str1="hello"+" java"; //相当于str1="hello java"
		String str2="hello java";
		System.out.println(str1==str2);
		String str3="hello";
		String str4=" java";
		//编译的时候不知道变量中存储的是什么，所以没有办法在编译的时候优化
		String str5=str3+str4;
		System.out.println(str2==str5);
	}
}

String类常用的方法有：

      1. String类的下述方法能创建并返回一个新的String对象: concat()、 replace()、substring()、 toLowerCase()、 toUpperCase()、trim()。

      2. 提供查找功能的有关方法: endsWith()、 startsWith()、 indexOf()、lastIndexOf()。

      3. 提供比较功能的方法: equals()、equalsIgnoreCase()、compareTo()。

      4. 其它方法: charAt() 、length()。

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StringBuffer和StringBuilder

 StringBuffer和StringBuilder非常类似，均代表可变的字符序列。 这两个类都是抽象类 AbstractStringBuilder 的子类，方法几乎一模一样。

      1. StringBuffer JDK1.0版本提供的类，线程安全，做线程同步检查， 效率较低。

      2. StringBuilder JDK1.5版本提供的类，线程不安全，不做线程同步检查，因此效率较高。

常用方法列表：

      1. 重载的public StringBuilder append(“xxx”)方法

        可以为该StringBuilder 对象添加字符序列，仍然返回自身对象。

      2. 方法 public StringBuilder delete(int start,int end)

        可以删除从start开始到end-1为止的一段字符序列，仍然返回自身对象。

      3. 方法 public StringBuilder deleteCharAt(int index)

        移除此序列指定位置上的 char，仍然返回自身对象。

      4. 重载的public StringBuilder insert(int index，“xxx”)方法

        可以为该StringBuilder 对象在指定位置插入字符序列，仍然返回自身对象。

      5. 方法 public StringBuilder reverse()

        用于将字符序列逆序，仍然返回自身对象。

      6. 方法 public String toString() 返回此序列中数据的字符串表示形式。

      7. 和 String 类含义类似的方法：

public int indexOf(String str)
public int indexOf(String str,int fromIndex)
public String substring(int start)
public String substring(int start,int end)
public int length() 
char charAt(int index)

StringBuffer/StringBuilder基本用法： 

package cn.dym10;
 
public class TestStringBufferAndBuilder {
	public static void main(String[] args) {
		/**StringBuilder*/
		StringBuilder sb=new StringBuilder();
		for(int i=0;i<7;i++) {
			sb.append((char)('a'+i));  //追加单个字符
		}
		System.out.println(sb.toString());//转换成String输出
		sb.append(",I can sing my abc!");
		System.out.println(sb.toString());
		/**StringBuffer*/
		StringBuffer sb2=new StringBuffer("中华人民共和国");
		sb2.insert(0,"爱").insert(0, "我");
		System.out.println(sb2);
		sb2.delete(0,2);//删除子字符串
		System.out.println(sb2);
		sb2.deleteCharAt(0).deleteCharAt(0);//删除某个字符
		System.out.println(sb2.charAt(0));
		System.out.println(sb2.reverse());
	}
	
}

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不可变和可变字符序列使用陷阱

String使用的陷阱：String一经初始化后，就不会再改变其内容了。对String字符串的操作实际上是对其副本(原始拷贝)的操作，原来的字符串一点都没有改变。比如：

      String s ="a"; 创建了一个字符串

      s = s+"b"; 实际上原来的"a"字符串对象已经丢弃了，现在又产生了另一个字符串s+"b"(也就是"ab")。 如果多次执行这些改变串内容的操作，会导致大量副本字符串对象存留在内存中，降低效率。如果这样的操作放到循环中，会极大影响程序的时间和空间性能，甚至会造成服务器的崩溃。

      相反，StringBuilder和StringBuffer类是对原字符串本身操作的，可以对字符串进行修改而不产生副本拷贝或者产生少量的副本。因此可以在循环中使用。

String和StringBuilder在频繁字符串修改时效率测试：

package cn.dym10;
 
public class test04 {
	public static void main(String[] args) {
		//使用String进行字符串的拼接
		String str8="";
		//本质上使用StringBuilder拼接，但是每次循环都会产生一个StringBuilder对象
		long num1=Runtime.getRuntime().freeMemory(); //获取系统剩余内存空间
		long time1=System.currentTimeMillis();//获取系统的当前时间
		for(int i=0;i<5000;i++) {
			str8=str8+i;//相当于产生了5000个对象
		}
		long num2=Runtime.getRuntime().freeMemory();
		long time2=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("String占用内存："+(num1-num2));
		System.out.println("String占用时间："+(time2-time1));	
		
		//使用StringBuilder进行字符串的拼接
		StringBuilder sb1=new StringBuilder("");
		long num3=Runtime.getRuntime().freeMemory();
		long time3=System.currentTimeMillis();
		for(int i=0;i<5000;i++) {
			sb1.append(i);
		}
		long num4=Runtime.getRuntime().freeMemory();
		long time4=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("StringBuilder占用内存："+(num3-num4));
		System.out.println("StringBuilder占用时间："+(time4-time3));	
	}
}

要点：

      1. String：不可变字符序列。

      2. StringBuffer：可变字符序列，并且线程安全，但是效率低。

      3. StringBuilder：可变字符序列，线程不安全，但是效率高(一般用它)