Java基礎篇(02)：特殊的String類，和相關擴展API
- 2020 年 3 月 9 日
- 筆記
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一、String類簡介
1、基礎簡介
字符串是一個特殊的數據類型，屬於引用類型。String類在Java中使用關鍵字final修飾，所以這個類是不可以繼承擴展和修改它的方法。String類用處極廣泛，在對String對象進行初始化時，和基本類型的包裝器類型一樣，可以不使用new關鍵字構造對象。(是真的妖嬈…)
2、類構造和方法
- String類結構
特點：final關鍵字修飾，實現Serializable序列化接口，Comparable比較接口，和CharSequence字符序列接口。
final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence- 聲明方式
兩種方式，常量和創建對象。
String var1 = "cicada" ; String var2 = new String("smile") ;var1：聲明的是一個常量，顯然是放在常量池中。
var2：創建字符串對象，對象存放在堆內存中。
二、常見應用
1、比較判斷
常量池用來存放常量；堆內存用來存放new出來的引用對象。
public class String02 { public static void main(String[] args) { String var1 = "cicada" ; String var2 = "cicada" ; // true;true System.out.println((var1==var2)+";"+var1.equals(var2)); String var3 = new String("cicada"); String var4 = new String("cicada"); // false;true System.out.println((var3==var4)+";"+var3.equals(var4)); // false;true System.out.println((var1==var4)+";"+var2.equals(var4)); String var5 = "ci"+"cada"; // true;true System.out.println((var1==var5)+";"+var5.equals(var4)); String var6 = new String02().getVar6 () ; // true;true System.out.println((var1==var6)+";"+var6.equals(var4)); } public String getVar6 (){ return "cicada" ; } }==：對於基本類型，比較的是值，對於引用類型，比較的是地址的值；
equals：該方法源自Object中一個最基礎的通用方法，在Object的方法中使用==判斷地址的值，只是到了String類中進行了重寫，用於字符內容的比較，該方法在繼承關係中的變化，追蹤JDK源碼，變化非常清楚。
2、編碼解析
字符串在String內部是通過一個char[]數組表示，Unicode統一的編碼表示的字符，char類型的字符編碼由此來。
- 構造源碼
這裡看下構造方法就會明白上面的概念邏輯。
private final char value[]; public String() {this.value = "".value;} public String(String original) { this.value = original.value; this.hash = original.hash; }- 編碼轉換
不同的國家和地區，使用的編碼可能是不一樣的，互聯網中有UTF8編碼又是最常用，一次在程序開發中，經常需要編碼之間轉換。
public class String03 { public static void main(String[] args) throws Exception { String value = "Hello,知了"; // UTF-8 byte[] defaultCharset = value.getBytes(Charset.defaultCharset()); System.out.println(Arrays.toString(defaultCharset)); System.out.println(new String(defaultCharset,"UTF-8")); // GBK byte[] gbkCharset = value.getBytes("GBK"); System.out.println(Arrays.toString(gbkCharset)); System.out.println(new String(gbkCharset,"GBK")); // ISO-8859-1：表示的字符範圍很窄,無法表示中文字符，轉換之後無法解碼 byte[] isoCharset = value.getBytes("ISO8859-1"); System.out.println(Arrays.toString(isoCharset)); System.out.println(new String(isoCharset,"ISO8859-1")); // UTF-16 byte[] utf16Charset = value.getBytes("UTF-16"); System.out.println(Arrays.toString(utf16Charset)); System.out.println(new String(utf16Charset,"UTF-16")); } }兩個基礎概念：
編碼Encode：信息按照規則從一種形轉換為另一種形式的過程,簡稱編碼;
解碼Decode：解碼就是編碼的逆向過程。
3、格式化操作
在日常開發中，字符串的格式不會都滿足業務要求，通常就需要進行指定格式化操作。
public class String04 { public static void main(String[] args) { // 指定位置拼接字符串 String var1 = formatStr("cicada","smile"); System.out.println("var1="+var1); // 格式化日期：2020-03-07 SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); Date date = new Date() ; System.out.println(format.format(date)); // 浮點數：此處會四捨五入 double num = 3.14159; System.out.print(String.format("浮點類型：%.3f %n", num)); } public static String formatStr (String ...var){ return String.format("key:%s:route:%s",var); } }上面案例演示應用場景：Redis緩存Key生成，日期類型轉換，超長浮點數的截取。
4、形參傳遞問題
String對象形參傳遞到方法里的時候,實際上傳遞的是引用的拷貝。
public class String05 { String var1 = "hello" ; int[] intArr = {1,2,3}; public static void main(String[] args) { String05 objStr = new String05() ; objStr.change(objStr.var1,objStr.intArr); // hello 4 System.out.println(objStr.var1); System.out.println(objStr.intArr[2]); } public void change (String var1,int[] intArr){ var1 = "world" ; intArr[2] = 4 ; } }案例中改變的是var1引用的拷貝,方法結束執行結束，形參var1被銷毀, 原對象的引用保持不變。數組作為參數傳遞時傳遞是數組在內存中的地址值，這樣直接找到數組在內存中的位置。
5、String工具類
字符串的處理在系統開發中十分的常見，通常會提供一個工具類統一處理，可以基於一個框架中的工具類二次封裝，也可以全部自行封裝。
class StringUtil { private StringUtil(){} public static String getUUid (){ return UUID.randomUUID().toString().replace("-",""); } }上面是字符串工具類最基礎的一個。不同框架中自帶的工具類也不錯。
org.apache.commons.lang3.StringUtils org.springframework.util.StringUtils com.alibaba.druid.util.StringUtils這裡推薦第一個，也可以把自定義的工具類繼承該工具類，提供更豐富的公共方法。
絮叨一句：代碼整潔之道的基礎，就是有一顆《偷懶》的心，花點心思該封裝的封裝，該刪除的刪除。
三、擴展API
1、StringBuffer類
字符串修改拼接常用的API,內部的實現過程和String類似。
public class String07 { public static void main(String[] args) { StringBuffer var = new StringBuffer(2) ; var.append("what"); var.append("when"); System.out.println(var); } }看到上面幾行代碼的反應，基本能反應編程的年齡：
一年：API是這樣用的，沒毛病；
三年：StringBuffer是線程安全的，效率相對偏低；
五年：默認字符數組大小是16，這裡自定義字符數組的大小，如果長度不夠需要擴容，所以要預估一下字符串的可能大小，減小消耗；
絮叨一句：Java中許多容器對象的大小默認是16，且具備動態擴容機制，這就是傳說中的編程思想，在開發中照葫蘆畫瓢的寫兩段，這就是格調。
2、StringBuilder類
這個類出現比StringBuffer要晚很多，從JDK1.5才開始出現。
public class String08 { public static void main(String[] args) { StringBuilder var = new StringBuilder() ; var.append("how").append("what") ; System.out.println(var); } }用法和StringBuffer差不多，不過是非線程安全操作，效率自然要高。
補刀一句：對於線程安全和操作和非安全操作，還有初始容量和擴容這種邏輯，都可以在源碼中查看，這是進階程序員的必備意識。
3、再看傳參問題
這裡原理解釋同上，根本邏輯是一致的。
public class String09 { public static void main(String[] args) { String var1 = new String("A"); String var2 = new String("B"); StringBuffer var3 = new StringBuffer("C"); StringBuffer var4 = new StringBuffer("D"); join(var1,var2); join(var3,var4); //A<>B System.out.println(var1+"<>"+var2); //C<>DD System.out.println(var3+"<>"+var4); } public static void join (String s1,String s2){ s1 = s2 ; s2 = s1+s2 ; } public static void join (StringBuffer s1,StringBuffer s2){ s1 = s2 ; s2 = s2.append(s1) ; } }絮叨一句：String相關API傳參問題，工作前三年跳槽基本都會被問到，如果不了解基本原理，心情再有點小慌，還基本會答錯。
四、源代碼地址
GitHub·地址 https://github.com/cicadasmile/java-base-parent GitEE·地址 https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent
