Java String 类
在前面的 Java 字符串小节，我们就已经接触了 String 类，但并未提及 String 类相关的操作，现在有了面向对象相关前置知识，我们知道了类下面可以有相关的操作，作为 Java 语言的内置类，String 类也为我们预先定义了很多好用的方法，本小节我们将介绍 String 类的常用方法，并结合示例辅助理解。
1. String 对象的创建
String 对象的创建有两种方式。
第 1 种方式就是我们最常见的创建字符串的方式：
String str1 = "Hello, 慕课网";
第 2 种方式是对象实例化的方式，使用 new 关键字，并将要创建的字符串作为构造参数：
String str2 = new String("Hello, Java");
如果调用 String 类的无参构造方法，则会创建一个空字符串：
String str3 = new String();
此处的 str3 就是一个空字符串。但注意，这种方式很少使用。
2. 获取字符串长度
可以使用 length() 方法来获取字符串的长度。例如：
public class StringMethod1 {
public static void main(String[] args) {
// 创建String对象str
String str = "hello world!";
// 调用对象下length()方法，并使用int类型变量接收返回结果
int length = str.length();
System.out.println("str的长度为：" + length);
}
}
运行结果：
str1的长度为：12
注意，hello world! 中的空格也算一个字符。
3. 字符串查找
3.1 获取指定位置字符
可以使用 char charAt(int index) 方法获取字符串指定位置的字符。它接收一个整型的 index 参数，指的是索引位置，那什么是索引位置呢？例如，有一字符串 I love Java，其每个字符的索引如下图所示：
可以从图示中看出，索引下标从 0 开始。假如我们要获取字符 J，则为方法传入参数 7 即可：
public class StringMethod2 {
public static void main(String[] args) {
String str = "I love Java";
char c = str.charAt(7);
System.out.println("索引位置为7的字符为：" + c);
}
}
运行结果：
索引位置为7的字符为：J
3.2 查找字符串位置
这里介绍查找字符串位置的两个方法：
indexOf()获取字符或子串在字符串中第一次出现的位置。lasIndexOf()获取字符或子串在字符串中最后一次出现的位置。
这里的子串指的就是字符串中的连续字符组成的子序列。例如，字符串
Hello就是字符串Hello Java的子串。
indexOf() 有多个重载方法，这里我们只演示其中最常用的两个。
- 获取字符在字符串中第一次出现的位置：
public class StringMethod2 {
public static void main(String[] args) {
String str = "I love Java, I love imooc!";
int i = str.indexOf('a');
System.out.println("字符a在字符串str第一次出现的位置为：" + i);
}
}
运行结果：
字符a在字符串str第一次出现的位置为：8
- 获取子串在字符串中第一次出现的位置：
public class StringDemo2 {
public static void main(String[] args) {
String str = "I love Java, I love imooc!";
int i = str.indexOf("love");
System.out.println("子串love在字符串str第一次出现的位置为：" + i);
}
}
运行结果：
子串love在字符串str第一次出现的位置为：2
关于 lastIndexOf()，我们也只演示最常用的两个重载方法。
- 获取字符在字符串中最后一次出现的位置：
public class StringMethod2 {
public static void main(String[] args) {
String str = "I love Java, I love imooc!";
int i = str.lastIndexOf('e');
System.out.println("字符e在字符串str最后一次出现的位置为：" + i);
}
}
运行结果：
字符e在字符串str最后一次出现的位置为：18
- 获取子串在字符串中最后一次出现的位置：
public class StringMethod2 {
public static void main(String[] args) {
String str = "I love Java, I love imooc!";
int i = str.lastIndexOf("I love");
System.out.println("字串I love在字符串str最后一次出现的位置为：" + i);
}
}
运行结果：
字串I love在字符串str最后一次出现的位置为：13
需要特别注意的是，以上方法的参数都是区分大小写的。这也就意味着，你永远无法在 I love Java 中查找到字符 E。如果没有查找，上述方法都会返回一个整型值：-1。我们来看以下示例：
public class StringMethod2 {
public static void main(String[] args) {
String str = "I love Java";
int i = str.indexOf('E');
System.out.println(i);
}
}
运行结果：
-1
4. 字符串截取
字符串的截取也称为获取子串，在实际开发中经常用到，可以使用 substring() 方法来获取子串，String 类中有两个重载的实例方法：
String substring(int beginIndex)获取从beginIndex位置开始到结束的子串。String substring(int beginIndex, int endIndex)获取从beginIndex位置开始到endIndex位置的子串（不包含endIndex位置字符）。
关于这两个方法的使用，我们来看一个实例：
public class StringMethod3 {
public static void main(String[] args) {
String str = "I love Java";
String substring = str.substring(2);
String substring1 = str.substring(2, 6);
System.out.println("从索引位置2到结束的子串为：" + substring);
System.out.println("从索引位置2到索引位置6的子串为：" + substring1);
}
}
运行结果：
从索引位置2到结束的子串为：love Java
从索引位置2到索引位置6的子串为：love
要特别注意，方法签名上有两个参数的 substring(int beginIndex, int endIndex) 方法，截取的子串不包含 endIndex 位置的字符。
5. 字符串切割
5.1 切割为字串数组
String[] split(String regex) 方法可将字符串切割为子串，其参数 regex 是一个正则表达式分隔符，返回字符串数组。例如，我们使用空格作为分隔符来切割 I love Java 字符串，结果将返回含有 3 个元素的字符串数组：
public class StringMethod4 {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "I love Java";
// 将字符串str1以空格分隔，并将分割结果赋值给strArr数组
String[] strArr = str1.split(" ");
// 遍历数组，打印每一个元素
for (String str: strArr) {
System.out.print(str + 't');
}
}
}
运行结果：
I love Java
注意，有几种特殊的分隔符：* ^ : | . ，要使用转义字符转义。例如：
// 以*切割
String str2 = "I*love*Java";
String[] strArr2 = str2.split("\*");
// 以切割
String str3 = "I\love\Java";
String[] strArr4 = str4.split("\\");
// 以|切割
String str4 = "I|love|Java";
String[] strArr4 = str4.split("\|");
另外，还有一个重载方法 String[] split(String regex, int limit)，其第二个参数 limit 用以控制正则匹配被应用的次数，因此会影响结果的长度，此处不再一一举例介绍。
5.2 切割为 byte 数组
在实际工作中，网络上的数据传输就是使用二进制字节数据。因此字符串和字节数组之间的相互转换也很常用。
我们可以使用 getBytes() 方法将字符串转换为 byte 数组。例如：
public class StringMethod4 {
public static void main(String[] args) {
String str2 = "我喜欢Java";
System.out.println("将字符串转换为byte数组：");
// 将字符串转换为字节数组
byte[] ascii = str2.getBytes();
// 遍历字节数组，打印每个元素
for (byte aByte : ascii) {
System.out.print(aByte + "t");
}
}
}
运行结果：
将字符串转换为byte数组：
-26 -120 -111 -27 -106 -100 -26 -84 -94 74 97 118 97
将字节数组转换为字符串的方法很简单，直接实例化一个字符串对象，将字节数组作为构造方法的参数即可：
// 此处的ascii为上面通过字符串转换的字节数组
String s = new String(ascii);
6. 字符串大小写转换
字符串的大小写转换有两个方法：
-
toLowerCase()将字符串转换为小写 -
toUpperCase()将字符串转换为大写
我们来看一个实例：
public class StringMethod5 {
public static void main(String[] args) {
String str = "HELLO world";
String s = str.toLowerCase();
System.out.println("字符串str为转换为小写后为：" + s);
String s1 = s.toUpperCase();
System.out.println("字符串s为转换为大写后为：" + s1);
}
}
运行结果：
字符串str为转换为小写后为：hello world
字符串s为转换为大写后为：HELLO WORLD
试想，如果想把字符串 HELLO world 中的大小写字母互换，该如何实现呢？
这里可以结合字符串切割方法以及字符串连接来实现：
public class StringMethod5 {
public static void main(String[] args) {
String str = "HELLO world";
// 先切割为数组
String[] strArr = str.split(" ");
// 将数组中元素转换大小写并连接为一个新的字符串
String result = strArr[0].toLowerCase() + " " + strArr[1].toUpperCase();
System.out.println("字符串str的大小写互换后为：" + result);
}
}
运行结果：
字符串str的大小写互换后为：hello WORLD
当然，实现方式不止一种，你可以结合所学写出更多的方式。
7. 字符串比较
String 类提供了 boolean equals(Object object) 方法来比较字符串内容是否相同，返回一个布尔类型的结果。
需要特别注意的是，在比较字符串内容是否相同时，必须使用 equals() 方法而不能使用 == 运算符。我们来看一个示例：
public class StringMethod6 {
public static void main(String[] args) {
// 用两种方法创建三个内容相同的字符串
String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
String str3 = new String("hello");
System.out.println("使用equals()方法比较str1和str2的结果为：" + str1.equals(str2));
System.out.println("使用==运算符比较str1和str2的结果为：" + (str1 == str2));
System.out.println("使用==运算符比较str1和str2的结果为：" + (str1 == str2));
System.out.println("使用==运算符比较str1和str3的结果为：" + (str1 == str3));
}
}
运行结果：
使用equals()方法比较str1和str2的结果为：true
使用==运算符比较str1和str2的结果为：true
使用equals()方法比较str1和str3的结果为：true
使用==运算符比较str1和str3的结果为：false
代码中三个字符串 str1，str2 和 str3 的内容都是 hello，因此使用 equals() 方法对它们进行比较，其结果总是为 true。
注意观察执行结果，其中使用 == 运算符比较 str1 和 str2 的结果为 true，但使用 == 运算符比较的 str1 和 str3 的结果为 false。这是因为 == 运算符比较的是两个变量的地址而不是内容。
要探究其原因，就要理解上述创建字符串的代码在计算机内存中是如何执行的。下面我们通过图解的形式来描述这三个变量是如何在内存中创建的。
- 当执行
String str1 = "hello;"语句时，会在内存的栈空间中创建一个str1，在常量池中创建一个 "hello"，并将str1指向hello。
- 当执行
String str2 = "hello";语句时，栈空间中会创建一个str2，由于其内容与str1相同，会指向常量池中的同一个对象。所以str1与str2指向的地址是相同的，这就是==运算符比较str1和str2的结果为true的原因。
- 当执行
String str3 = new String("hello");语句时，使用了new关键字创建字符串对象，由于对象的实例化操作是在内存的堆空间进行的，此时会在栈空间创建一个str3，在堆空间实例化一个内容为hello的字符串对象，并将str3地址指向堆空间中的hello，这就是==运算符比较str1和str3的结果为false的原因。
8. 小结
本小节我们介绍了 Java String 类的常用方法：
- 使用
length()方法可以获取字符串长度； - 使用
charAt()、indexOf()以及lastIndexOf()方法可以对字符串进行查找； substring()方法可以对字符串的进行截取，split()、getBytes()方法可以将字符串切割为数组；toLowerCase()和toUpperCase()方法分别用于大小写转换，使用equals()方法对字符串进行比较，这里要注意，对字符串内容进行比较时，永远都不要使用==运算符。
这些方法大多有重载方法，实际工作中，要根据合适的场景选用对应的重载方法。
当然，本小节还有很多未介绍到的方法，使用到可以翻阅官网文档来进行学习。
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