[探讨java深入的不变模式] java中String类的用法
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不变模式(Immutable Pattern)顾名思义,它的状态在它的生命周期内是永恒的(晕,永恒的日月星晨,对象如人,
太渺小,谈不上永恒!),不会改变的.对于其中的不变类(Immutable Class),它的实例可以在运行期间保持状态永远不会被
改变,所以不需要采取共享互斥机制来保护,如果运用得当可以节省大量的时间成本. 请注意上面这段话,不变模式其中的不变类,说明不变类只是不变模式中一个组成部分,不变类和与之相辅的可变
类,以及它们之间的关系才共同构成不变模式!所以在涉及不变模式的时候一定要研究一个类是不变的还是可变的(Mutable).
因为需要在这里把String类涉及的各个方面总结一下,另给出了一下SCJP题目。如有不足的地方,请在评论中指教,谢谢。
一、不变模式:
一个字符串对象创建后它的值不能改变。
String str1="hello";//创建一个对象hello,不会变;
System.out.println(str1);
str1+=" world!";//两个字符串对象粘粘,系统其实创建了一个新的对象,把Str1的指向改了,指向新的对象;hello就 //变成了垃圾;
System.out.println(str1);
//如果一直这样创建会影响系统的效率;要频繁的改变字符串对象的值就用StringBuffer来描述;
StringBuffer sb=new StringBuffer("[");
sb.append("hehe");
sb.append("]");//append();不会制造垃圾,真正在改sb的值;
System.out.println(sb);
二、对象池
首先要明白,Object obj = new Object();
obj是对象的引用,它位于栈中, new Object() 才是对象,它位于堆中。
可以这样理解obj是拴在氢气球上的绳子,new Object() 是氢气球,我们通过对象的引用访问对象,就像我们那着绳子氢气球才不会跑掉。
创建一个Stirng对象,主要就有以下两种方式:
java 代码
String str1 = new String("abc");
Stirng str2 = "abc";
虽然两个语句都是返回一个String对象的引用,但是jvm对两者的处理方式是不一样的。对于第一种,jvm会马上在heap中创建一个String对象,然后将该对象的引用返回给用户。对于第二种,jvm首先会在内部维护的strings pool中通过String的 equels 方法查找是对象池中是否存放有该String对象,如果有,则返回已有的String对象给用户,而不会在heap中重新创建一个新的String对象;如果对象池中没有该String对象,jvm则在heap中创建新的String对象,将其引用返回给用户,同时将该引用添加至strings pool中。注意:使用第一种方法创建对象时,jvm是不会主动把该对象放到strings pool里面的,除非程序调用 String的intern方法。看下面的例子:
java 代码
String str1 = new String("abc"); //jvm 在堆上创建一个String对象
//jvm 在strings pool中找不到值为“abc”的字符串,因此
//在堆上创建一个String对象,并将该对象的引用加入至strings pool中
//此时堆上有两个String对象
Stirng str2 = "abc"; //并没有创建对象,因为对象池里已经有"abc" 了
if(str1 == str2){
System.out.println("str1 == str2");
}else{
System.out.println("str1 != str2");
}
//打印结果是 str1 != str2,因为它们是堆上两个不同的对象
String str3 = "abc";
//此时,jvm发现strings pool中已有“abc”对象了,因为“abc”equels “abc”
//因此直接返回str2指向的对象给str3,也就是说str2和str3是指向同一个对象的引用
if(str2 == str3){
System.out.println("str2 == str3");
}else{
System.out.println("str2 != str3");
}
//打印结果为 str2 == str3
三、String / StringBuffer / StringBuilder
String类是字符串常量,是不可更改的常量。而StringBuffer是字符串变量,它的对象是可以扩充和修改的。
StringBuffer sb=new StringBuffer("[");//创建StringBuffer对象
sb.append("hehe");//把hehe加入字符串,变成 "[hehe"
sb.append("]");//append();不会制造垃圾,真正在改sb的值;
System.out.println(sb);
String str = sb.toString();//把"[hehe]",赋值给一个字符串对象str
StringBuilder,一个可变的字符序列。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API,但不保证同步。该类被设计用作StringBuffer 的一个简易替换,用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候(这种情况很普遍)。如果可能,建议优先采用该类,因为在大多数实现中,它比 StringBuffer 要快。
StringBuilder sb=new StringBuilder("[");//创建StringBuilder对象
sb.append("hehe");//把hehe加入字符串,变成 "[hehe"
sb.append("]");//append();不会制造垃圾,真正在改sb的值;
System.out.println(sb);
String str = sb.toString();//把"[hehe]",赋值给一个字符串对象str
四、String类中常用的方法
String 类包括的方法可用于检查序列的单个字符、比较字符串、搜索字符串、提取子字符串、创建字符串副本并将所有字符全部转换为大写或小写。不用去记,用到的时候查API,用的多了自然就熟悉了。
java.lang.String
char charAt (int index) |
返回index所指定的字符 |
String concat(String str) |
将两字符串连接 |
boolean endsWith(String str) |
测试字符串是否以str结尾 |
boolean equals(Object obj) |
比较两对象 |
char[] getBytes |
将字符串转换成字符数组返回 |
char[] getBytes(String str) |
将指定的字符串转成制服数组返回 |
boolean startsWith(String str) |
测试字符串是否以str开始 |
int length() |
返回字符串的长度 |
String replace(char old ,char new) |
将old用new替代 |
char[] toCharArray |
将字符串转换成字符数组 |
String toLowerCase() |
将字符串内的字符改写成小写 |
String toUpperCase() |
将字符串内的字符改写成大写 |
String valueOf(Boolean b) |
将布尔方法b的内容用字符串表示 |
String valueOf(char ch) |
将字符ch的内容用字符串表示 |
String valueOf(int index) |
将数字index的内容用字符串表示 |
String valueOf(long l) |
将长整数字l的内容用字符串表示 |
String substring(int1,int2) |
取出字符串内第int1位置到int2的字符串 |
view plaincopy to clipboardprint?
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class StringUsage {
// 几个欧不太用的方法。
public static void main(String[] args) {
// 判断字符串首/尾。
String contentS = "test String again. test ";
System.out.println(contentS);
System.out.println("contentS.startsWith(\"test\")\t"
+ contentS.startsWith("test"));
System.out.println("contentS.endsWith(\"test\")\t"
+ contentS.endsWith("test"));
// 忽略大小写的字符串比较方法。
System.out
.println("contentS.compareToIgnoreCase(contentS.toUpperCase()))\t"
+ contentS.compareToIgnoreCase(contentS.toUpperCase()));
// 不区分大小写的字符串比较。
Comparator<String> cmprStr = String.CASE_INSENSITIVE_ORDER;
List<String> lstStr = new LinkedList<String>();
// 准备数据。
lstStr.add("test");
lstStr.add("Test");
lstStr.add("tEst");
lstStr.add("rest");
lstStr.add("sest");
// 不区分大小写的排序。
Collections.sort(lstStr, cmprStr);
System.out.println(lstStr);
// 区分大小写的排序。
Collections.sort(lstStr);
System.out.println(lstStr);
System.out.println("\ntest String.valueOf()");
// 用 valueOf 处理 null 对象的字符串转换。
try {
String ss = null;
System.out.println(ss);
System.out.println(String.valueOf(null)); // 比较奇怪的地方
} catch (RuntimeException e1) {
e1.printStackTrace();
}
BigDecimal db = null;
try {
System.out.println(((BigDecimal)db).toString());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
System.out.println(String.valueOf(db));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
db = new BigDecimal("100.00");
try {
System.out.println(((BigDecimal)db).toString());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
五、SCJP题目
String a="Hello World!";
String b="Hello World!";
a=b? a和b是否相等? 为什么?
String a=new String("Hello World!");
String b="Hello World!";
a=b? a和b是否相等 ? 为什么?
解释:
1. 首先String不属于8种基本数据类型,String是一个对象。
因为对象的默认值是null,所以String的默认值也是null;但它又是一种特殊的对象,有其它对象没有的一些特性。
2. new String()和new String(“”)都是申明一个新的空字符串,是空串不是null;
3. String str="kvill";
String str=new String (“kvill”);的区别:
在这里,我们不谈堆,也不谈栈,只先简单引入常量池这个简单的概念。
常量池(constant pool)指的是在编译期被确定,并被保存在已编译的.class文件中的
一些数据。它包括了关于类、方法、接口等中的常量,也包括字符串常量。
看例1:
String s0="kvill";
String s1="kvill";
String s2="kv" + "ill";
System.out.println( s0==s1 );
System.out.println( s0==s2 );
结果为:
true
true
首先,我们要知道Java会确保一个字符串常量只有一个拷贝。
因为例子中的s0和s1中的”kvill”都是字符串常量,它们在编译期就被确定了,所以
s0==s1为true;而”kv”和”ill”也都是字符串常量,当一个字符串由多个字符串常量连
接而成时,它自己肯定也是字符串常量,所以s2也同样在编译期就被解析为一个字符串常量,所以s2也是常量池中”kvill”的一个引用。所以我们得出s0==s1==s2;
用new String() 创建的字符串不是常量,不能在编译期就确定,所以new String()
创建的字符串不放入常量池中,它们有自己的地址空间。
看例2:
String s0="kvill";
String s1=new String("kvill");
String s2="kv"+ new String("ill");
System.out.println( s0==s1 );
System.out.println( s0==s2 );
System.out.println( s1==s2 );
结果为:
false
false
false
例2中s0还是常量池中”kvill”的应用,s1因为无法在编译期确定,所以是运行时创
建的新对象”kvill”的引用,s2因为有后半部分new String(“ill”)所以也无法在编译
期确定,所以也是一个新创建对象”kvill”的应用;明白了这些也就知道为何得出此结果了。
4. String.intern():
再补充介绍一点:存在于.class文件中的常量池,在运行期被JVM装载,并且可以扩充。String的intern()方法就是扩充常量池的一个方法;当一个String实例str调用intern()方法时,Java查找常量池中是否有相同Unicode的字符串常量,如果有,则返回其的引用,如果没有,则在常量池中增加一个Unicode等于str的字符串并返回它的引用;看例3就清楚了。
例3:
String s0= "kvill";
String s1=new String("kvill");
String s2=new String("kvill");
System.out.println( s0==s1 );
System.out.println( “**********” );
s1.intern();
s2=s2.intern(); //把常量池中"kvill"的引用赋给s2
System.out.println( s0==s1);
System.out.println( s0==s1.intern() );
System.out.println( s0==s2 );
结果为:
false
**********
false //虽然执行了s1.intern(),但它的返回值没有赋给s1
true //说明s1.intern()返回的是常量池中”kvill”的引用
true
最后我再破除一个错误的理解:
有人说,“使用String.intern()方法则可以将一个String类的保存到一个全局Strin
g表中,如果具有相同值的Unicode字符串已经在这个表中,那么该方法返回表中已有字符串的地址,如果在表中没有相同值的字符串,则将自己的地址注册到表中“如果我把他说的这个全局的String表理解为常量池的话,他的最后一句话,“如果在表中没有相同值的字符串,则将自己的地址注册到表中”是错的:
看例4:
String s1=new String("kvill");
String s2=s1.intern();
System.out.println( s1==s1.intern() );
System.out.println( s1+" "+s2 );
System.out.println( s2==s1.intern() );
结果:
false
kvill kvill
true
在这个类中我们没有声名一个"kvill"常量,所以s1.intern()同new String("kvill")是不同的,当我们调用s1.intern()后就在常量池中新添加了一个"kvill"常量,原来的不在常量池中的"kvill"仍然存在,也就不是“将自己的地址注册到常量池中”了。
s1==s1.intern()为false说明原来的“kvill”仍然存在;
s2现在为常量池中“kvill”的地址,所以有s2==s1.intern()为true。
5. 关于equals()和==:
这个对于String简单来说就是比较两字符串的Unicode序列是否相当,如果相等返回true;而==是比较两字符串的地址是否相同,也就是是否是同一个字符串的引用。
6. 关于String是不可变的
这一说又要说很多,大家只要知道String的实例一旦生成就不会再改变了,比如说:
String str=”kv”+”ill”+” “+”ans”;
就是有4个字符串常量,首先”kv”和”ill”生成了”kvill”存在内存中,然后”kvill”又和” “ 生成 ”kvill “存在内存中,最后又和生成了”kvill ans”;并把这个字符串的地址赋给了str,就是因为String的“不可变”产生了很多临时变量,这也就是为什么建议用StringBuffer的原因了,因为StringBuffer是可改变的
转载于:https://my.oschina.net/hanruikai/blog/158032
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