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字符串

String

String的创建

1️⃣ 直接赋值法

 String name = "尼古拉斯·阿玮";  // 字面量直接初始化

2️⃣ 构造方法创建

构造方法	核心功能说明
public String()	创建空白字符串对象
public String(String original)	克隆已有字符串对象
public String(char[] chs)	将字符数组转为字符串
public String(byte[] chs)	将字节数组解码为字符串（默认UTF-8）

例子

public class StringCreationDemo {public static void main(String[] args) {// 2.使用new的方式来获取一个字符串对象// 空参构造：可以获取一个空白的字符串对象String s2 = new String();System.out.println("\"" + s2 + "\"");// ""// 传递一个字符串，根据传递的字符串内容再创建一个新的字符串对象String s3 = new String("abc");System.out.println(s3);//abc// 传递一个字符数组，根据字符数组的内容再创建一个新的字符串对象// 需求：我要修改字符串的内容。 abc Qbc// abc --> {'a','b','c'} --> {'Q','b','c'} --> "Qbc"char[] chs = {'a','b','c','d'};String s4 = new String(chs);System.out.println(s4);//abcd// 传递一个字节数组，根据字节数组的内容再创建一个新的字符串对象// 应用场景：以后在网络当中传输的数据其实都是字节信息// 我们一般要把字节信息进行转换，转成字符串，此时就要用到这个构造了。byte[] bytes = {97, 98, 99, 100};String s5 = new String(bytes);System.out.println(s5);//abcd}
}

💡 重要特性对比

创建方式	内存分配机制	推荐使用场景
直接赋值	复用字符串常量池对象	已知字面量的字符串创建
new创建	强制在堆中开辟新内存空间	动态构建字符串内容

⚠️ 注意事项

• 字面量方式创建的字符串会被字符串常量池缓存
• new方式每次都会生成独立对象（即使内容相同）
• 字节数组构造方法需注意字符编码一致性

• 字符串不可改变，他的值一旦创建不可更改

String创建内存分析

直接赋值(省内存)

public class StringDemo {public static void main(String[] args) {String s1 = "abc";String s2 = "abc";}
}

当使用双引号直接赋值时，系统会检查该字符串在串池¹中是否存在。

• 不存在：创建新的
• 存在：复用

new出来的

public class Test {public static void main(String[] args) {char[] chs = {'a', 'b', 'c'};String s1 = new String(chs);String s2 = new String(chs);}
}

String的比较

==比较

1. 基本数据类型（值比较）

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a == b); //false

▶️ 直接比较变量存储的数值本身

2. 引用数据类型（地址比较）

String s1 = new String("abc");
String s2 = new String("abc"); 
System.out.println(s1 == s2); //false

▶️ 比较对象在内存中的存储地址

▶️ 即使对象内容相同，通过new创建会产生不同地址

▶️ 堆和串池中的地址值也不同

String s1 = new String("abc");//记录堆里面的地址值
String s2 = "abc";//记录串池中的地址值
System.out.println(s1== s2);//false

ps.Scanner获取的对象也是new出来的

比较

boolean  equals(要比较的字符串)								完全一样结果才是true，否则为false
boolean  equalslgnoreCase(要比较的字符串)				忽略大小写的比较

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StringBuilder

StringBuilder 用于处理可变字符串，其内容可直接修改，不产生新对象，适用于频繁修改字符串的场景（如循环拼接、动态构建文本）。

底层原理

是一个字节数组byte[]

StringBuilder 的核心特性

• 可变性：直接修改字符序列，无需创建新对象，内存效率高。
• 非线程安全：方法没有用 synchronized 修饰，适用于单线程环境，性能高于 StringBuffer。
• 链式调用：支持 append()、insert()、delete() 等方法链式调用。

初始容量与扩容

• 默认初始容量为 16 个字符。最大容量为int最大值

• 当字符数超过当前容量时，自动扩容：新容量 = 旧容量 * 2 + 2。

• 如果一次要增加的长度超出了一次扩容的长度，就会以实际长度为准：

  比如要插入36个字符，容量为16*2+2=34小于36，则容量就会变为36

• 底层核心代码如下：

int prefLength = oldLength + Math.max(minGrowth,prefGrowth);
//oldLength：旧容量
//minGrowth：需要新增的最小容量（count(原长度)+len(新增字符串的长度)）-  oldLength
//prefGrowth：oldLength+2

StringBuilder vs String vs StringBuffer

特性	String	StringBuffer	StringBuilder
可变性	不可变	可变	可变
线程安全	——	安全（使用 synchronized）	不安全
性能	低（频繁修改时）	中	高
适用场景	字符串常量、少量修改	多线程环境下的字符串操作	单线程环境下的字符串操作

核心方法及示例

初始化

// 默认容量 16
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();// 指定初始容量
StringBuilder sb2 = new StringBuilder(100);// 从字符串初始化
StringBuilder sb3 = new StringBuilder("Hello");

追加内容（append）

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Java");       // 追加字符串
sb.append(2023);         // 追加整数
sb.append('!');          // 追加字符
System.out.println(sb);  // 输出 "Java2023!"

插入内容（insert）

sb.insert(4, " ");        // 在索引 4 处插入空格
System.out.println(sb);   // 输出 "Java 2023!"

删除内容（delete）

sb.delete(5, 9);          // 删除索引 5 到 8 的字符（左闭右开）
System.out.println(sb);   // 输出 "Java 3!"

替换内容（replace）

sb.replace(5, 6, "2024"); // 替换索引 5 到 5 的字符为 "2024"
System.out.println(sb);   // 输出 "Java 2024!"

反转字符串（reverse）

sb.reverse();
System.out.println(sb);   // 输出反转后的字符串，例如 "!4204 avaJ"

其他常用方法

方法	功能描述
length()	返回当前字符数
capacity()	返回当前容量（可存储字符数）
setLength(int newLength)	设置字符序列长度（截断或填充空字符）
charAt(int index)	返回指定索引处的字符
substring(int start, int end)	提取子字符串（左闭右开）

扩容机制与优化

• 默认扩容逻辑：当字符数超过当前容量时，扩容公式为新容量 = 旧容量 * 2 + 2。 例如：初始容量 16 → 扩容后 34 → 再扩容 70 → …

• 优化建议：如果预估最终字符串长度，建议初始化时指定容量以减少扩容次数。

  // 预估最终长度约为 1000 个字符
  StringBuilder sb = new StringBuilder(1000);
  

与 StringBuffer 的选择

• 单线程环境：优先使用 StringBuilder（性能更高）。
• 多线程环境：使用 StringBuffer（线程安全）。

综合示例

public class StringBuilderDemo {public static void main(String[] args) {// 初始化StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");// 追加内容sb.append(" World");System.out.println(sb); // 输出 "Hello World"// 插入内容sb.insert(5, ",");System.out.println(sb); // 输出 "Hello, World"// 替换内容sb.replace(6, 11, "Java");System.out.println(sb); // 输出 "Hello, Java"// 删除内容sb.delete(5, 7);System.out.println(sb); // 输出 "HelloJava"// 反转字符串sb.reverse();System.out.println(sb); // 输出反转后的字符串，如 "avaJolleH"}
}

总结

• 核心用途：高效处理需要频繁修改的字符串。
• 性能关键：避免中间对象的创建，减少内存开销。
• 最佳实践：
  • 在循环或动态构建文本时优先使用 StringBuilder。
  • 预估容量以减少扩容次数。
  • 单线程环境下使用 StringBuilder 替代 StringBuffer 以提升性能。

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1. StringTable(字符串常量池)在JDK7版本开始从方法区中挪到了堆内存 ↩︎