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### Java中的String类详解 #### 一、String类概述 `String`类是Java语言中最基本也是最常用的数据类型之一，它被定义在`java.lang`包中，用于表示不可变（immutable）的字符序列。Java中的所有字符串字面量（如："abc"）实际上都是`String`类的对象实例。 #### 二、String类特性 1. **不可变性（Immutability）**：一旦一个`String`对象创建完成，其内容便不可改变。这种特性使得`String`对象可以被多个对象共享，提高了内存使用效率，并且在多线程环境下无需额外的同步机制来保证线程安全。 ```java String str = "abc"; // 创建了一个新的字符串对象 str = "def"; // 这里并没有修改原字符串，而是指向了另一个字符串对象 ``` 2. **性能优化**：由于`String`对象的不可变性，当需要频繁地修改字符串时，可以使用`StringBuilder`或`StringBuffer`类代替，这两个类提供了可变的字符串操作，提高了性能。 3. **字符串字面量与new关键字的区别**： - 使用字符串字面量创建的字符串存储在常量池中，而通过`new String()`创建的字符串则在堆上分配空间。 - 字符串常量池中的字符串如果已经存在，则不会创建新的对象，而是直接引用已存在的对象，从而节省内存空间。 ```java String str1 = "abc"; // 存储在常量池 String str2 = new String("abc"); // 在堆上分配新空间 ``` #### 三、String类方法详解 1. **字符串操作**： - `charAt(int index)`：返回指定索引处的字符。 - `length()`：返回字符串长度。 - `compareTo(String anotherString)`：比较两个字符串的字典顺序。 - `equals(Object anObject)`：检查两个字符串是否相等。 - `equalsIgnoreCase(String anotherString)`：忽略大小写比较两个字符串。 2. **子字符串提取**： - `substring(int beginIndex)`：返回从`beginIndex`开始到字符串末尾的子字符串。 - `substring(int beginIndex, int endIndex)`：返回从`beginIndex`开始到`endIndex - 1`结束的子字符串。 3. **字符串转换**： - `toUpperCase()`：将字符串中的所有字符转换为大写。 - `toLowerCase()`：将字符串中的所有字符转换为小写。 4. **字符串搜索**： - `indexOf(String str)`：返回第一次出现的指定子字符串的索引。 - `lastIndexOf(String str)`：返回最后一次出现的指定子字符串的索引。 - `startsWith(String prefix)`：检查此字符串是否以指定的前缀开始。 - `endsWith(String suffix)`：检查此字符串是否以指定的后缀结束。 5. **其他常用方法**： - `concat(String str)`：将指定字符串连接到当前字符串的末尾。 - `trim()`：移除字符串两端的空白字符。 - `replace(char oldChar, char newChar)`：替换字符串中所有的`oldChar`字符为`newChar`字符。 #### 四、字符串拼接与转换 1. **字符串拼接**：Java提供了一种特殊的运算符`+`用于字符串拼接，内部实现是通过`StringBuilder`或`StringBuffer`的`append`方法。 ```java String s1 = "Hello"; String s2 = "World"; String result = s1 + " " + s2; // 结果为 "Hello World" ``` 2. **对象转字符串**：所有Java对象都可以通过`toString()`方法转换为字符串，该方法由`Object`类继承而来。 ```java Integer i = 123; String str = i.toString(); // 结果为 "123" ``` #### 五、编码格式 `String`类在内部使用UTF-16编码格式存储字符，其中补充字符是由代理对（surrogate pairs）表示的。这意味着每个字符可能占用一个或两个16位单位，这与ASCII或其他单字节编码不同。 #### 六、总结 `String`类在Java开发中占据着极其重要的位置，掌握它的特性和用法对于编写高质量的Java程序至关重要。了解`String`类的内部实现机制有助于开发者更好地利用它的优势，避免常见的性能陷阱。