從概念上講，Java 字符串就是 Unicode 字符序列。Java 沒有內(nèi)置的字符串類型，而是在標(biāo)準(zhǔn) Java 類庫(kù)中提供了一個(gè)預(yù)定義類，很自然地叫做 String。每個(gè)用雙引號(hào)括起來(lái)的字符串都是 String 類的一個(gè)實(shí)例：

String e = ""; // 空字符串
String greeting = "Hello";

1. 子串

String 類的 substring 方法可以從一個(gè)較大的字符串提取出一個(gè)子串。

String greeting = "Hello";
String s = greeting.substring(0, 3); // 變量 s 為 "Hel"

字符串中的代碼單元和代碼點(diǎn)從 0 開始計(jì)算。substring 方法的第二個(gè)參數(shù)是不想復(fù)制的第一個(gè)位置。

substring 的工作方式有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 容易計(jì)算子串長(zhǎng)度。字符串 s.substring(a, b) 的長(zhǎng)度為 b - a。

2. 拼接

Java 語(yǔ)言允許使用 + 號(hào)連接（拼接）兩個(gè)字符串。

String expletive = "Expletive";
String PG13 = "deleted";
String message = expletive + PG13;
System.out.println(message);        // 打印 Expletivedeleted

當(dāng)將一個(gè)字符串與一個(gè)非字符串的值進(jìn)行拼接時(shí)，后者被轉(zhuǎn)換成字符串。

如果需要把多個(gè)字符串放在一起，用一個(gè)界定符分隔，可以使用靜態(tài) join 方法：

String all = String.join(" /", "S", "M", "L", "XL");
System.out.println(all);// 打印 S /M /L /XL

String [] arr = {"S", "M", "L", "XL"};
all = String.join(" /", arr);
System.out.println(all);// 打印 S /M /L /XL

arr = new String[]{"S", "M", "L", "XL"};
List<String> list = Arrays.asList(arr);
all = String.join(" /", arr);
System.out.println(all);// 打印 S /M /L /XL

3. 字符串不可變

String 類沒有提供用于修改字符串的方法。由于不能修改 Java 字符串，所以在 Java 文檔中將 String 類對(duì)象稱為是不可變的（immutable）。不可變字符串卻有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：編譯器可以讓字符串共享。

Java 的設(shè)計(jì)者認(rèn)為共享帶來(lái)的高效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過于提取子串、拼接字符串所帶來(lái)的低效率。查看一下程序會(huì)發(fā)現(xiàn)：很少需要修改字符串，而是往往需要對(duì)字符串進(jìn)行比較（有一種例外情況，將來(lái)自于文件或鍵盤的單個(gè)字符或較短的字符串匯集成字符串），Java 專門為此提供了一個(gè)單獨(dú)的類。

4. 檢測(cè)字符串是否相等

可以使用 equals 方法檢測(cè)兩個(gè)字符串是否相等。表達(dá)式：

s.equals(t);

如果字符串 s 與字符串 t 相等，返回 true；否則，返回 false。s 與 t 可以是字符串變量，也可以是字符串字面量。

想要檢測(cè)兩個(gè)字符串是否相等，而不區(qū)分大小寫，可以使用 equalsIgnoreCase 方法。

"Hello".equalsIgnoreCase("hello"); // true

一定不要使用 == 運(yùn)算符檢測(cè)兩個(gè)字符串是否相等！這個(gè)運(yùn)算符只能夠確定兩個(gè)字符串是否放置在同一個(gè)位置上。當(dāng)然，如果字符串放置在同一個(gè)位置上，她們必然相等。但是，完全有可能將內(nèi)容相同的多個(gè)字符串的拷貝放置在不同的位置上。

如果虛擬機(jī)始終將相同的字符串共享，就可以使用 == 運(yùn)算符檢測(cè)是否相等。但實(shí)際上只有字符串常量是共享的。而 + 或 substring 等操作產(chǎn)生的結(jié)果并不是共享的。因此，千萬(wàn)不要使用 == 運(yùn)算符測(cè)試字符串的相等性，以免在程序中出現(xiàn)糟糕的 bug。這種 bug 很像隨機(jī)產(chǎn)生的間歇性錯(cuò)誤。

5. 空串與 Null 串

空串是一個(gè) Java 對(duì)象，有自己的長(zhǎng)度（0）和內(nèi)容（空）?？沾?"" 是長(zhǎng)度為 0 的字符串。

代碼檢查一個(gè)字符串是否為空：

if (str.length() == 0)
// 或
if (str.equals(""))

要檢查一個(gè)字符串是否為 null：

if (str == null)

檢查一個(gè)字符串既不是 null 也不為空串：

if (str != null && str.length() != 0)

6. 碼點(diǎn)與代碼單元

Java 字符串由 char 值序列組成。char 數(shù)據(jù)類型是一個(gè)采用 UTF-16 編碼表示 Unicode 碼點(diǎn)的代碼單元。最常用 Unicode 字符使用一個(gè)代碼單元就可以表示，而輔助字符需要一對(duì)代碼單元表示。

length 方法將返回采用 UTF-16 編碼表示的給定字符所需要的代碼單元數(shù)量。

String greeting = "Hello";
int n = greeting.length(); // 變量 n 為 5

要想得到實(shí)際的長(zhǎng)度，即碼點(diǎn)數(shù)量，可調(diào)用：

String greeting = "Hello";
int n = greeting.codePointCount(0, greeting.length()); // 變量 n 為 5

調(diào)用 s.charAt(n) 將返回位置 n 的代碼單元，n 介于 0 ~ s.length()-1 之間。

String greeting = "Hello";
char first = greeting.charAt(0); // first 為 'H'
char last = greeting.charAt(4); // last 為 'o'

要想得到第 i 個(gè)代碼點(diǎn)，應(yīng)該使用下列語(yǔ)句

String greeting = "Hello";
int i = 3;

int index = greeting.offsetByCodePoints(0, i);
int cp = greeting.codePointAt(index);
// 或者
int cp = greeting.codePointAt(index);

Java 對(duì)字符串中的代碼單元和碼點(diǎn)從 0 開始。

為什么對(duì)代碼單元如此大驚小怪？考慮下列語(yǔ)句：

?? is the set of octonions.

使用 UTF-16編碼表示字符 ??（U+1D546） 需要兩個(gè)代碼單元。調(diào)用

char ch = sentence.charAt(1);

返回不是一個(gè)空格，而是 ?? 的第二個(gè)代碼單元。為了避免這個(gè)問題，不要使用 char 類型。這太底層了。

String greeting = "Hello";
// 獲得實(shí)際的長(zhǎng)度，即碼點(diǎn)數(shù)量
int n = greeting.codePointCount(0, greeting.length());
System.out.println(n); // 打印 5

// 輔助字符 ??（U+1D546）
String str = "\ud835\udd46";
System.out.println(str); // 打印 ??

// 獲得輔助字符 ?? 實(shí)際的長(zhǎng)度，即碼點(diǎn)數(shù)量：2
n = str.length();
System.out.println(n); // 打印 2
System.out.println(str.charAt(0)); // 打印 ?
System.out.println(str.charAt(1)); // 打印 ?


// 打印輔助字符 ?? 的碼點(diǎn)
System.out.println(str.codePointAt(0)); // 打印 120134
// 打印輔助字符 ??
System.out.println(new String(Character.toChars(120134))); // 打印 ??

// 打印輔助字符 ?? 的 unicode 字符：\ud835\udd46
for(int i = 0; i < str.length(); i++) {
    String unicode = Integer.toHexString(str.charAt(i));
    System.out.print("\\u");
    System.out.print(unicode);
} 

如果想要遍歷一個(gè)字符串，并且依次查看每一個(gè)碼點(diǎn)，可以使用下列語(yǔ)句：

String str = "\ud835\udd46 is the set of octonions.";
int i = 0;
while(i < str.length()) {
    int cp = str.codePointAt(i);
    System.out.print(new String(Character.toChars(cp)));

    if(Character.isSupplementaryCodePoint(cp)) {
        i += 2;
    }else {
        i++;
    }
}

打印：?? is the set of octonions.

可以使用下列語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)回退操作：

String str = "\ud835\udd46 is the set of octonions.";
int i = str.length();
while(i > 0) {
    i--;
    if (Character.isSurrogate(str.charAt(i))) {
        i--;
    }
    int cp = str.codePointAt(i);
    System.out.print(new String(Character.toChars(cp)));
}

打?。?code>.snoinotco fo tes eht si ??

顯然，這很麻煩。更容易的辦法是使用 codePoints 方法，它會(huì)生成一個(gè) int 值 “流”，每個(gè) int 值對(duì)應(yīng)一個(gè)碼點(diǎn)?？梢詫⑺D(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)組，再完成遍歷。

int[] codePoints = str.codePoints().toArray();

反之，要把一個(gè)碼點(diǎn)數(shù)組轉(zhuǎn)換為一個(gè)字符串，可以使用構(gòu)造函數(shù)。

String str = new String(codePoints, 0, codePoints.length);

虛擬機(jī)不一定吧字符串實(shí)現(xiàn)為代碼單元序列。在 Java 9 中，只包含單字節(jié)代碼單元的字符串使用 byte 數(shù)組實(shí)現(xiàn)，所有其他字符串使用 char 數(shù)組。

// str = ?? is the set of octonions. ??????
String str = "\ud835\udd46 is the set of octonions. \ud83c\udf7a\ud83c\udf7a\ud83c\udf7a";
System.out.println(str);

// 正向遍歷字符串 1
for(int i = 0; i < str.length();) {
    int cp = str.codePointAt(i);
    if(Character.isSupplementaryCodePoint(cp)) {
        i += 2;
    }else {
        i++;
    }
    char[] chars = Character.toChars(cp);
    String code = new String(chars);
    System.out.print(code);
}
System.out.println();

// 正向遍歷字符串 2
int[] codePoints = str.codePoints().toArray();
for(int i = 0; i < codePoints.length; i++) {
    String code = new String(Character.toChars(codePoints[i]));
    System.out.print(code);
}
System.out.println();

// 將碼點(diǎn)數(shù)組轉(zhuǎn)化為字符串
String newStr = new String(codePoints, 0, codePoints.length);
System.out.println(newStr);

// 反向遍歷字符串
for(int i = str.length(); i > 0;) {
    i--;
    
    char ch = str.charAt(i);
    if(Character.isSurrogate(ch)) {
        i--;
    }
    int cp = str.codePointAt(i);
    char[] chars = Character.toChars(cp);
    String code = new String(chars);
    System.out.print(code);
}

7. 構(gòu)建字符串

有時(shí)需要由較短的字符串構(gòu)建字符串，例如，按鍵或來(lái)自文件中的單詞。采用字符串連接的方式達(dá)到此目的效率比較低。每次連接字符串，都會(huì)構(gòu)建一個(gè)新的 String 對(duì)象，即耗時(shí)，又浪費(fèi)空間。使用 StringBuilder 類就可以避免上述問題的發(fā)生。

// 構(gòu)建一個(gè)空的字符串構(gòu)建器
StringBuilder builder = new StringBuilder();

// 向字符串構(gòu)造器對(duì)象中追加小段字符串
builder.append("Welcome");
builder.append(" ");
builder.append("to");
builder.append(" ");
builder.append("xiang017");
builder.append("!");

// 構(gòu)造字符串對(duì)象
String str = builder.toString();

// 打印 Welcome to xiang017!
System.out.println(str);

StringBuilder 類的前身是 StringBuffer，它的效率稍有些低，但允許采用多線程的方式添加或刪除字符。如果所有字符串編輯操作都在單個(gè)線程中執(zhí)行（通常都是這樣），則應(yīng)該使用 StringBuilder。這兩個(gè)類的 API 是一樣的。

8. StringBuilder 類中的重要方法：

java.lang.StringBuilder

• StringBuilder()

  構(gòu)造一個(gè)空的字符串構(gòu)建器。

• int length()

  返回構(gòu)建器或緩沖器中的代碼單元數(shù)量。

• StringBuilder append(String str)

  追加一個(gè)字符串并返回 this。

• StringBuiler append(char c)

  追加一個(gè)代碼單元病分會(huì) this。

• void setCharAt(int i, char c)

  將第 i 個(gè)代碼單元設(shè)置為 c。

• StringBuilder insert(int offset, String str)

  在 offset 位置插入一個(gè)字符串并返回 this。

• StringBuilder insert(int offset, char c)

  在 offset 位置插入一個(gè)代碼單元并返回 this。

• StringBuilder delete(int startIndex, int endIndex)

  刪除變異量從 startIndex 到 endIndex-1 的代碼單元并返回 this。

• String toString()

  返回一個(gè)與構(gòu)建器或緩沖器內(nèi)容相同的字符串。

9. String 類中的重要方法

Java 中的 String 類包含了 50 多個(gè)方法。它們絕大多數(shù)都很有用，使用的評(píng)率非常高。

java.lang.String

• char charAt(int index)

  返回給定位置的代碼單元。除非對(duì)底層的代碼單元感興趣，否則不需要調(diào)用這個(gè)方法。

• int codePointAt(int index) 5

  返回從給定位置開始的碼點(diǎn)。

• int offsetByCodePoints(int startIndex, int cpCount) 5

  返回從 startIndex 碼點(diǎn)開始，cpCount 個(gè)碼點(diǎn)后的碼點(diǎn)索引。

• int compareTo(String other)

  按照字典順序，如果字符串位于 other 之前，返回一個(gè)負(fù)數(shù)；如果為字符串 other 之后，返回一個(gè)整數(shù)；如果兩個(gè)字符串相等，返回 0。

• IntString codePoints() 8

  將這個(gè)字符串的碼點(diǎn)作為一個(gè)流返回。調(diào)用 toArray 將它們放在一個(gè)數(shù)組中。

• new String(int[] codePoints, int offset, int count) 5

  用數(shù)組中從 offset 開始的 count 個(gè)碼點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)字符串。

• boolean empty()

  如果字符串為空，返回 true。

• boolean blank() 11

  如果字符串由空字符串組成，返回 true。

• boolean equals(Other other)

  如果字符串與 other 相等，返回 true。

• boolean equalsIgnoreCase(String other)

  如果字符串與 other 相等（忽略大小寫），返回 true。

• boolean startsWith(String prefix)

  如果字符串以 prefix 開頭，返回 true。

• boolean endWith(String suffix)

  如果字符串以 suffix 結(jié)尾，返回 true。

• int indexOf(String str)
• int indexOf(String str, int fromIndex)
• int indexOf(int cp)
• int indexOf(int cp, int fromIndex)

  返回與字符串 str 或碼點(diǎn) cp 匹配的第一個(gè)子串的開始位置。從索引 0 或 fromIndex 開始匹配。如果在原始字符串中不存在 str 或 cp，則返回 -1。

• int lastIndexOf(String str)
• int lastIndexOf(String str, int fromIndex)
• int lastIndexOf(int cp)
• int lastIndexOf(int cp, int fromIndex)

  返回與字符串 str 或碼點(diǎn) cp 匹配的最后一個(gè)子串的開始位置。從原始字符串末尾或 fromIndex 開始匹配。

• int length()

  返回字符串代碼單元的個(gè)數(shù)。

• int codePointCount(int startIndex, int endIndex) 5

  返回 startIndex 和 endIndex-1 之間的碼點(diǎn)個(gè)數(shù)。

• String replace(CharSequence oldString, CharSequence newString)

  返回一個(gè)新的字符串。這個(gè)字符串用 newString 代替原始字符串中所有的 oldString。可以用 String 或 StringBuilder 對(duì)象作為 CharSequence 參數(shù)。

• String substring(int beginIndex)
• String substring(int beginIndex, int endIndex)

  返回一個(gè)新字符串。這個(gè)字符串包含原始字符串從 beginIndex 到字符串末尾或 endIndex-1 的素有代碼單元。

• String toLowerCase()

  返回一個(gè)新的字符串。這個(gè)字符串將原始字符串中的大寫字母改為小寫。

• String toUpperCase()

  返回一個(gè)新的字符串。這個(gè)字符串將原始字符串中的小寫字母改為大寫。

• String trim()
• String strip() 11

  返回一個(gè)新字符串。這個(gè)字符串將刪除原始字符串頭部和尾部小于等于 U+0020 的字符（trim）或空格（strip）。

• String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) 11

  返回一個(gè)新字符串，用給定的定界符連接所有元素。

• String repeat(int count) 11

  返回一個(gè)字符串，當(dāng)前字符串重復(fù) count 次。