String詳解，string

String詳解，string

在開發中，我們都會頻繁的使用String類，掌握String的實現和常用方法是必不可少的，當然，我們還需要瞭解它的內部實現。

一. String的實現

在Java中，採用了一個char數組實現String類型，這個char數組被定義為final類型，這就意味著一旦一個String被建立，那麼它就是不可變的。除此之外，還定義了一個int類型的hash，用來儲存該String的hash值。

 /** The value is used for character storage. */    private final char value[];    /** Cache the hash code for the string */    private int hash; // Default to 0

二. String中的構造器

建立String的方法很多，構造器也有多個。但是其目的就是給value數組賦值。構造器中傳入的參數大致可以分為幾個部分：

src：來源，就是希望在value中儲存的字串，傳入的值可以是String，char數組，int數組，byte數組，Stringbuffer，StringBuilder，boolean值。

offset：src中字串的起始位置。

count：src中賦值到value中的字串的個數。

Charset：指定字元集。

當然，不是每一個構造器都需要這些參數，我們也不需要一個個都詳細掌握，只要知道大概存在哪些構造方法即可，要用的時候可以查詢API。

三. String中常用的方法以及實現1. 擷取字元數組

擷取字元數組方法：

　　　　　public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin)

該方法將String中指定位置的字元複製個dst，具體的實現如下：

 public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) {
　　　　//對指定位置進行判斷        if (srcBegin < 0) {            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcBegin);        }        if (srcEnd > value.length) {            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd);        }        if (srcBegin > srcEnd) {            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd - srcBegin);        }
　　　　//調用native方法進行數組複製        System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin);    }

2. equals()、equalsIgnoreCase()、regionMatches()、compareTo()、compareToIgnoreCase()、hashCode()

equals()方法用來判斷兩個String是否相等，實現邏輯如下：

 public boolean equals(Object anObject) {        if (this == anObject) {//如果兩個String是引用同一個String對象，則相等            return true;        }        if (anObject instanceof String) {//否則，在長度相等的前提下，從第一個字元開始進行比較            String anotherString = (String)anObject;            int n = value.length;            if (n == anotherString.value.length) {                char v1[] = value;                char v2[] = anotherString.value;                int i = 0;                while (n-- != 0) {                    if (v1[i] != v2[i])                        return false;                    i++;                }                return true;            }        }        return false;    }

equalsIgnoreCase()忽略大小寫進行判斷，其內部實現是調用regionMatches()方法。

　　regionMatches()方法是用來判斷兩個字串地區是否相等。String中有兩個regionMatches()方法，不同之處在於有一個增加一個boolean值決定是否忽略大小寫進行判斷。具體的實現如下：

 public boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset,            String other, int ooffset, int len) {        char ta[] = value;        int to = toffset;        char pa[] = other.value;        int po = ooffset;        if ((ooffset < 0) || (toffset < 0)                || (toffset > (long)value.length - len)                || (ooffset > (long)other.value.length - len)) {            return false;//不滿足以上條件的都返回false        }        while (len-- > 0) {            char c1 = ta[to++];            char c2 = pa[po++];            if (c1 == c2) {                continue;            }            if (ignoreCase) {//是否區分大小寫。                char u1 = Character.toUpperCase(c1);                char u2 = Character.toUpperCase(c2);                if (u1 == u2) {                    continue;                }                   if (Character.toLowerCase(u1) == Character.toLowerCase(u2)) {                    continue;                }            }            return false;        }        return true;    }

　　另外還存在一個判斷兩個字串區是否相等的方法，但是是區分大小寫： public boolean regionMatches(int toffset, String other, int ooffset, int len)，但是這個方法內部實現沒有複用上面這個方法。

　　compareTo()方法是用來比較兩個字串大小，比較規則為：按字典順序比較兩個字串。該比較基於字串中各個字元的 Unicode 值。將此 String 對象表示的字元序列與參數字串所表示的字元序列進行比較。如果按字典順序此 String 對象在參數字串之前，則比較結果為一個負整數。如果按字典順序此 String 對象位於參數字串之後，則比較結果為一個正整數。如果這兩個字串相等，則結果為 0。具體實現如下：　　

 public int compareTo(String anotherString) {        int len1 = value.length;        int len2 = anotherString.value.length;        int lim = Math.min(len1, len2);        char v1[] = value;        char v2[] = anotherString.value;        int k = 0;        while (k < lim) {            char c1 = v1[k];            char c2 = v2[k];            if (c1 != c2) {                return c1 - c2;//字元不等，返回Unicode差值。            }            k++;        }        return len1 - len2;//兩個字串長度，返回長度差值。若為0，表示兩字串大小相等。    }

　　compareToIgnoreCase()方法實現：String在內部自訂了一個名為CaseInsensitiveComparator的類，實現Comparator，用來比較忽略大小寫兩個字串，比較邏輯是，依次取出兩個字元進行忽略大小寫比較，其餘邏輯和上面類似。

　　hashCode()方法返回String的hash值。

3. startWith()、endWith()

startsWith(String prefix)是判斷字串是不是以某個指定的子字串開始，返回boolean值。

startsWith(String prefix, int toffset)是判斷字串從指定的位置開始是否是以指定的字串開始，返回boolean值。其實現邏輯是取出對於位置的兩個字元，進行判斷。

endsWith(String suffix)是判斷字串是不是以某個字串結尾。它的實現邏輯是調用startsWith(String prefix, int toffset)方法，具體實現如下：

 public boolean endsWith(String suffix) {        return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length);    }

4. indexOf()、lastIndexOf()

indexOf(int ch)：返回指定字元在此字串中第一次出現處的索引。

indexOf(int ch, int fromIndex)：從指定的索引開始搜尋，返回在此字串中第一次出現指定字元處的索引。

lastIndexOf(int ch)：返回最後一次出現的指定字元在此字串中的索引。

lastIndexOf(int ch, int fromIndex)：從指定的索引開始搜尋，返回在此字串中最後一次出現指定字元處的索引。

indexOf(String str)：返回第一次出現的指定子字串在此字串中的索引。

indexOf(String str, int fromIndex)：從指定的索引處開始，返回第一次出現的指定子字串在此字串中的索引。

lastIndexOf(String str)：返回在此字串中最右邊出現的指定子字串的索引。

lastIndexOf(String str, int fromIndex)：從指定的索引處開始向後搜尋，返回在此字串中最後一次出現的指定子字串的索引。

以上方法如果沒有找到索引，則返回-1.

5. substring()、concat()、matches()、contains()

substring(int beginIndex)：返回一個新的字串，它是此字串的一個子字串。該子字串始於指定索引處的字元，一直到此字串末尾。

substring(int beginIndex, int endIndex)：返回一個新字串，它是此字串的一個子字串。該子字串從指定的 beginIndex 處開始，一直到索引 endIndex - 1 處的字元。

concat(String str)：將指定字串聯到此字串的結尾。

matches(String regex)：判斷此字串是否匹配給定的Regex。

contains(CharSequence s)：判斷字串中是否有該字元序列。

6. replace()、replaceFirst()、replaceAll()

replace(char oldChar, char newChar)：返回一個新的字串，用 newChar 替換此字串中出現的所有 oldChar 。具體實現如下：　　

public String replace(char oldChar, char newChar) {        if (oldChar != newChar) {            int len = value.length;            int i = -1;            char[] val = value; /* avoid getfield opcode */            while (++i < len) {                if (val[i] == oldChar) {                    break;                }            }            if (i < len) {                char buf[] = new char[len];                for (int j = 0; j < i; j++) {                    buf[j] = val[j];                }                while (i < len) {                    char c = val[i];                    buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;                    i++;                }                return new String(buf, true);            }        }        return this;    }

replaceFirst(String regex, String replacement)：使用給定的 replacement 字串替換此字串匹配給定的Regex的第一個子字串。

replaceAll(String regex, String replacement)：使用給定的 replacement 字串替換此字串匹配給定的Regex的每個子字串。

7. split()、join()

　　String[] split(String regex, int limit)：根據匹配給定的Regex來拆分此字串。數控制模式應用的次數，因此影響結果數組的長度。如果該限制 n 大於 0，則模式將被最多應用 n - 1 次，數組的長度將不會大於 n，而且數組的最後項將包含超出最後匹配的定界符的所有輸入。如果 n 為非正，則模式將被應用儘可能多的次數，而且數組可以是任意長度。如果 n 為零，則模式將被應用儘可能多的次數，數組可有任何長度，並且結尾Null 字元串將被丟棄。

　　String[] split(String regex)：根據給定的Regex的匹配來拆分此字串。該方法的作用就像是使用給定的運算式和限制參數 0 來調用兩參數 split 方法。

 public String[] split(String regex, int limit) {        /* fastpath if the regex is a         (1)one-char String and this character is not one of the            RegEx's meta characters ".$|()[{^?*+\\", or         (2)two-char String and the first char is the backslash and            the second is not the ascii digit or ascii letter.         */        char ch = 0;        if (((regex.value.length == 1 &&             ".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1) ||             (regex.length() == 2 &&              regex.charAt(0) == '\\' &&              (((ch = regex.charAt(1))-'0')|('9'-ch)) < 0 &&              ((ch-'a')|('z'-ch)) < 0 &&              ((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0)) &&            (ch < Character.MIN_HIGH_SURROGATE ||             ch > Character.MAX_LOW_SURROGATE))        {            int off = 0;            int next = 0;            boolean limited = limit > 0;            ArrayList<String> list = new ArrayList<>();            while ((next = indexOf(ch, off)) != -1) {                if (!limited || list.size() < limit - 1) {                    list.add(substring(off, next));                    off = next + 1;                } else {    // last one                    //assert (list.size() == limit - 1);                    list.add(substring(off, value.length));                    off = value.length;                    break;                }            }            // If no match was found, return this            if (off == 0)                return new String[]{this};            // Add remaining segment            if (!limited || list.size() < limit)                list.add(substring(off, value.length));            // Construct result            int resultSize = list.size();            if (limit == 0) {                while (resultSize > 0 && list.get(resultSize - 1).length() == 0) {                    resultSize--;                }            }            String[] result = new String[resultSize];            return list.subList(0, resultSize).toArray(result);        }        return Pattern.compile(regex).split(this, limit);    }

　　String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements)：

　　String join(CharSequence delimiter, Iterable<? extends CharSequence> elements)：這兩個方法是jdk1.8中出現的，類似字串拼接，不過可以指定串連符delimiter，後面的elements中間使用該串連符串連。具體實現如下：

 public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) {        Objects.requireNonNull(delimiter);        Objects.requireNonNull(elements);        // Number of elements not likely worth Arrays.stream overhead.        StringJoiner joiner = new StringJoiner(delimiter);        for (CharSequence cs: elements) {            joiner.add(cs);//該方法中會將串連符拼接        }        return joiner.toString();    }

8. 字串大小寫轉換：

toLowerCase()：轉換為小寫

toUpperCase()：轉換為大寫

9. 其他方法：

trim()：去掉字串收尾的空白。

toCharArray()：將此字串轉換為一個新的字元數組。

valueOf()：返回 某參數的字串表示形式。就是將其他類型轉換為String類型的一種方式。

intern()：當調用 intern 方法時，如果池已經包含一個等於此 String 對象的字串，則返回池中的字串。否則，將此 String 對象添加到池中，並且返回此 String 對象的引用。