概述
String 是 Java 中最常用的类之一，用于表示字符串。String 对象是不可变的（immutable），一旦创建就不能被修改。创建字符串
// 方式一：字面量（推荐）
String str1 = "Hello";
// 方式二：构造方法
String str2 = new String("Hello");
// 方式三：字符数组
char[] chars = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
String str3 = new String(chars);
// 方式四：字节数组
byte[] bytes = {72, 101, 108, 108, 111};
String str4 = new String(bytes);
String str5 = new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8);
字符串常量池
Java 为了节省内存，维护了一个字符串常量池。字面量创建的字符串会放入常量池，相同内容共享同一个对象。String s1 = "Hello";
String s2 = "Hello";
String s3 = new String("Hello");
System.out.println(s1 == s2); // true（同一对象）
System.out.println(s1 == s3); // false（不同对象）
System.out.println(s1.equals(s3)); // true（内容相同）
// intern() 方法：将字符串加入常量池
String s4 = s3.intern();
System.out.println(s1 == s4); // true
==比较的是内存地址equals()比较的是内容- 比较字符串内容应该始终使用
equals()方法
常用方法
基本操作
String str = "Hello World";
// 长度
int length = str.length(); // 11
// 判空
boolean empty = str.isEmpty(); // false
boolean blank = str.isBlank(); // false（Java 11+，检查空白字符）
// 获取字符
char ch = str.charAt(0); // 'H'
// 转换为字符数组
char[] chars = str.toCharArray();
// 转换为字节数组
byte[] bytes = str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
查找与判断
String str = "Hello World";
// 查找位置
int index1 = str.indexOf("o"); // 4（第一次出现）
int index2 = str.lastIndexOf("o"); // 7（最后一次出现）
int index3 = str.indexOf("xyz"); // -1（不存在）
// 判断包含
boolean contains = str.contains("World"); // true
// 判断开头和结尾
boolean startsWith = str.startsWith("Hello"); // true
boolean endsWith = str.endsWith("World"); // true
// 判断相等（忽略大小写）
boolean equalsIgnore = str.equalsIgnoreCase("hello world"); // true
截取与替换
String str = "Hello World";
// 截取
String sub1 = str.substring(6); // "World"
String sub2 = str.substring(0, 5); // "Hello"
// 替换
String replaced1 = str.replace("World", "Java"); // "Hello Java"
String replaced2 = str.replaceAll("\\s+", "-"); // "Hello-World"（正则）
String replaced3 = str.replaceFirst("o", "0"); // "Hell0 World"
// 大小写转换
String upper = str.toUpperCase(); // "HELLO WORLD"
String lower = str.toLowerCase(); // "hello world"
// 去除空白
String trimmed = " Hello ".trim(); // "Hello"
String stripped = " Hello ".strip(); // "Hello"（Java 11+，支持 Unicode 空白）
分割与连接
// 分割
String str = "a,b,c,d";
String[] parts = str.split(","); // ["a", "b", "c", "d"]
// 限制分割次数
String[] parts2 = str.split(",", 2); // ["a", "b,c,d"]
// 连接
String joined = String.join("-", "a", "b", "c"); // "a-b-c"
String joined2 = String.join(",", Arrays.asList("x", "y", "z")); // "x,y,z"
格式化
// format 方法
String formatted = String.format("Name: %s, Age: %d", "张三", 25);
// 常用格式化符号
// %s - 字符串
// %d - 整数
// %f - 浮点数
// %.2f - 保留2位小数
// %n - 换行
// %% - 百分号
String result = String.format("价格: %.2f 元", 99.5); // "价格: 99.50 元"
// Java 15+ formatted 方法
String msg = "Hello %s".formatted("World");
比较
String s1 = "apple";
String s2 = "banana";
// 字典序比较
int cmp = s1.compareTo(s2); // 负数（s1 < s2）
int cmpIgnore = s1.compareToIgnoreCase("APPLE"); // 0（相等）
字符串不可变性
String 对象一旦创建就不能被修改，所有”修改”操作都会创建新对象。String str = "Hello";
str.concat(" World"); // 创建新对象，但 str 不变
System.out.println(str); // "Hello"
str = str.concat(" World"); // str 指向新对象
System.out.println(str); // "Hello World"
为什么 String 不可变
- 安全性：String 常用于网络连接、文件路径、类名等，不可变可以防止被意外修改
- 线程安全：不可变对象天然线程安全
- 缓存优化：可以缓存 hashCode，提高 HashMap 等集合的性能
- 字符串常量池：只有不可变才能安全地共享字符串对象
StringBuilder 与 StringBuffer
当需要频繁修改字符串时，应使用 StringBuilder 或 StringBuffer。StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 追加
sb.append("Hello");
sb.append(" ");
sb.append("World");
// 插入
sb.insert(5, ","); // "Hello, World"
// 删除
sb.delete(5, 6); // "Hello World"
// 替换
sb.replace(6, 11, "Java"); // "Hello Java"
// 反转
sb.reverse(); // "avaJ olleH"
// 转为 String
String result = sb.toString();
// 链式调用
String str = new StringBuilder()
.append("Hello")
.append(" ")
.append("World")
.toString();
StringBuilder vs StringBuffer
| 特性 | StringBuilder | StringBuffer |
|---|---|---|
| 线程安全 | 非线程安全 | 线程安全（synchronized） |
| 性能 | 较高 | 较低 |
| JDK 版本 | 1.5+ | 1.0+ |
| 使用场景 | 单线程环境 | 多线程环境 |
- 单线程：使用 StringBuilder（性能更好）
- 多线程：使用 StringBuffer（线程安全）
- 简单拼接：直接使用 + 或 concat（编译器会优化）
字符串拼接性能
// 方式一：+ 运算符（简单场景可用）
String s1 = "Hello" + " " + "World"; // 编译器优化为一个字符串
// 方式二：循环中使用 + （不推荐）
String result = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
result += i; // 每次循环创建新对象，性能差
}
// 方式三：StringBuilder（推荐）
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
sb.append(i);
}
String result = sb.toString();
// 方式四：String.join（数组/集合）
String joined = String.join(",", list);
// 方式五：Stream（Java 8+）
String collected = list.stream().collect(Collectors.joining(","));
正则表达式
String 类提供了正则表达式相关方法。String str = "Hello123World456";
// 匹配
boolean matches = str.matches(".*\\d+.*"); // true
// 分割
String[] parts = str.split("\\d+"); // ["Hello", "World"]
// 替换
String replaced = str.replaceAll("\\d+", "-"); // "Hello-World-"
// 使用 Pattern（性能更好，可复用）
Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+");
Matcher matcher = pattern.matcher(str);
while (matcher.find()) {
System.out.println(matcher.group()); // 123, 456
}
常用正则表达式
| 模式 | 说明 |
|---|---|
. | 任意字符 |
\d | 数字 |
\w | 字母、数字、下划线 |
\s | 空白字符 |
* | 0 次或多次 |
+ | 1 次或多次 |
? | 0 次或 1 次 |
{n} | 恰好 n 次 |
{n,m} | n 到 m 次 |
[] | 字符类 |
^ | 开头 |
$ | 结尾 |
Java 11+ 新方法
// isBlank() - 判断空白
" ".isBlank(); // true
// strip() - 去除空白（支持 Unicode）
" Hello ".strip(); // "Hello"
" Hello ".stripLeading(); // "Hello "
" Hello ".stripTrailing(); // " Hello"
// repeat() - 重复字符串
"ab".repeat(3); // "ababab"
// lines() - 按行分割
"a\nb\nc".lines().forEach(System.out::println);
Java 15+ 文本块
// 传统方式
String json = "{\n" +
" \"name\": \"张三\",\n" +
" \"age\": 25\n" +
"}";
// 文本块（Java 15+）
String json = """
{
"name": "张三",
"age": 25
}
""";
// 文本块中使用变量
String name = "张三";
String template = """
Hello, %s!
Welcome to Java.
""".formatted(name);
常见问题
空指针处理
String str = null;
// 错误写法
// str.equals("Hello"); // NullPointerException
// 正确写法
"Hello".equals(str); // false，不会抛异常
// 使用 Objects.equals
Objects.equals(str, "Hello"); // false
// 使用 Optional
Optional.ofNullable(str).orElse("default");
编码问题
// 获取字节时指定编码
byte[] bytes = str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
// 从字节创建字符串时指定编码
String str = new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8);