1、String

public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0

String:字符串，使用一对””引起来表示。
1.String声明为final的，不可被继承
2.String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。
实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
3.String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据
4.String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。
1.当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
2. 当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋 值。
3. 当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用 原有的value进行赋值。
5.通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
6.字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。

1.1、String的实例化方式

String str = "hello";
//本质上this.value = new char[0];
String s1 = new String(); 
//this.value = original.value;
String s2 = new String(String original); 
//this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
String s3 = new String(char[] a); 
String s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count);

方式一：通过字面量定义的方式
方式二：通过new + 构造器的方式

        //通过字面量定义的方式：此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串常量池中。
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "javaEE";
        //通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值，是数据在堆空间中开辟空间以后对应的地址值。
        String s3 = new String("javaEE");
        String s4 = new String("javaEE");
        System.out.println(s1 == s2);//true
        System.out.println(s1 == s3);//false
        System.out.println(s1 == s4);//false
        System.out.println(s3 == s4);//false
        System.out.println("***********************");
        Person p1 = new Person("Tom",12);
        Person p2 = new Person("Tom",12);
        //此时的name均是在常量池创建的
        System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true
        System.out.println(p1.name == p2.name);//true
        p1.name = "Jerry";
        System.out.println(p2.name);//Tom

1.2、不同拼接对比与intern（）

        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "hadoop";
        String s3 = "javaEEhadoop";
        String s4 = "javaEE" + "hadoop";
        String s5 = s1 + "hadoop";
        String s6 = "javaEE" + s2;
        String s7 = s1 + s2;
        System.out.println(s3 == s4);//true
        System.out.println(s3 == s5);//false
        System.out.println(s3 == s6);//false
        System.out.println(s3 == s7);//false
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s7);//false
        System.out.println(s6 == s7);//false
        String s8 = s6.intern();//返回值得到的s8使用的常量值中已经存在的“javaEEhadoop”
        System.out.println(s3 == s8);//true

总结：
1、常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
2、只要其中有一个是变量，结果就在堆中
3、如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中

1.3、JVM涉及字符串的内存结构

1.4、String常用方法1

int length()：返回字符串的长度： return value.length
char charAt(int index)： 返回某索引处的字符return value[index]
boolean isEmpty()：判断是否是空字符串：return value.length == 0
String toLowerCase()：使用默认语言环境，将 String 中的所有字符转换为小写
String toUpperCase()：使用默认语言环境，将 String 中的所有字符转换为大写
String trim()：返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白
boolean equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同
boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)：与equals方法类似，忽略大小写
String concat(String str)：将指定字符串连接到此字符串的结尾。 等价于用“+”
int compareTo(String anotherString)：比较两个字符串的大小
String substring(int beginIndex)：返回一个新的字符串，它是此字符串的从beginIndex（包含）开始截取到最后的一个子字符串。
String substring(int beginIndex, int endIndex) ：返回一个新字符串，它是此字符串从beginIndex（包含）开始截取到endIndex(不包含)的一个子字符串。

1.5、String常用方法2

boolean endsWith(String suffix)：测试此字符串是否以指定的后缀结束
boolean startsWith(String prefix)：测试此字符串是否以指定的前缀开始
boolean startsWith(String prefix, int toffset)：测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始

boolean contains(CharSequence s)：当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时，返回 true
int indexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引
int indexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串第一次出现处的索引，从指定的索引开始
int lastIndexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引
int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中最后一次出现处的索引，从指定的索引开始反向搜索

注：
1、indexOf和lastIndexOf方法如果未找到都是返回-1,范围遵循此规则【startIndex，endIndex）
2、什么情况下，indexOf(str)和lastIndexOf(str)返回值相同？
情况一：存在唯一的一个str。情况二：不存在str

1.6、String常用方法3

替换：
String replace(char oldChar, char newChar)：返回一个新的字符串，它是通过用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的
String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)：使用指定的字面值替换序列替换此字符串所有匹配字面值目标序列的子字符串。
String replaceAll(String regex, String replacement) ： 使 用 给 定 的replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串。
String replaceFirst(String regex, String replacement) ： 使 用 给 定 的replacement 替换此字符串匹配给定的正则表达式的第一个子字符串。

匹配：
boolean matches(String regex)：告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。  String[] split(String regex)：根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。

切片：
String[] split(String regex)：根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
String[] split(String regex, int limit)：根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串，最多不超过limit个，如果超过了，剩下的全部都放到最后一个元素中。

1.7、String其他数据类型的转换

1、String 与基本数据类型、包装类之间的转换。

String —> 基本数据类型、包装类：调用包装类的静态方法：parseXxx(str)
基本数据类型、包装类 —> String:调用String重载的valueOf(xxx)

         String str1 = "123";
        //int num = (int)str1;//错误的
        int num = Integer.parseInt(str1);
        String str2 = String.valueOf(num);//"123"
        String str3 = num + "";
        System.out.println(str1 == str3);

2、String与char[]之间的转换

String —> char[]:调用String的toCharArray()
char[] —> String:调用String的构造器

        String str1 = "abc123";  
        char[] charArray = str1.toCharArray();
        for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
            System.out.println(charArray[i]);
        }
        char[] arr = new char[]{'h','e','l','l','o'};
        String str2 = new String(arr);
        System.out.println(str2);

3、String与byte[]之间的转换

编码：String —> byte[]:调用String的getBytes()
解码：byte[] —> String:调用String的构造器

编码：字符串 —>字节 (看得懂 —->看不懂的二进制数据)
解码：编码的逆过程，字节 —> 字符串 （看不懂的二进制数据 —-> 看得懂）

说明：解码时，要求解码使用的字符集必须与编码时使用的字符集一致，否则会出现乱码。

        String str1 = "abc123中国";
        byte[] bytes = str1.getBytes();//使用默认的字符集，进行编码。
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));
        byte[] gbks = str1.getBytes("gbk");//使用gbk字符集进行编码。
        System.out.println(Arrays.toString(gbks));
        System.out.println("******************");
        String str2 = new String(bytes);//使用默认的字符集，进行解码。
        System.out.println(str2);
        String str3 = new String(gbks);
        System.out.println(str3);//出现乱码。原因：编码集和解码集不一致！
        String str4 = new String(gbks, "gbk");
        System.out.println(str4);//没有出现乱码。原因：编码集和解码集一致！

2、面试题

1、 String s = new String(“abc”);方式创建对象，在内存中创建了几个对象？
两个:一个是堆空间中new结构，另一个是char[]对应的常量池中的数据：”abc”
2、

public class StringTest {
    String str = new String("good");//String是不可变的
    char[] ch = { 't', 'e', 's', 't' };
    public void change(String str, char ch[]) {
        str = "test ok";
        ch[0] = 'b';
    }
    public static void main(String[] args) {
        StringTest ex = new StringTest();
        ex.change(ex.str, ex.ch);
        System.out.println(ex.str);//good
        System.out.println(ex.ch);//best
    }
}

3、

    1.常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
    2.只要其中有一个是变量，结果就在堆中。
    3.如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中
        String s1 = "javaEEhadoop";
        String s2 = "javaEE";
        String s3 = s2 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s3);//false
        final String s4 = "javaEE";//s4:常量
        String s5 = s4 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s5);//true

4、模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。
5、将一个字符串进行反转。将字符串中指定部分进行反转。
比如“abcdefg”反转为”abfedcg”
6、获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数。
比如：获取“ ab”在 “abkkcadkabkebfkabkskab” 中出现的次数
7、获取两个字符串中最大相同子串。
比如：str1 = “abcwerthelloyuiodef“;str2 = “cvhellobnm”
提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较。
8、对字符串中字符进行自然顺序排序。
提示：
1）字符串变成字符数组。
2）对数组排序，选择，冒泡，Arrays.sort();
3）将排序后的数组变成字符串。

3、StringBuider与StringBuffer

1、StringBuider、StringBuffer常用方法

StringBuffer append(xxx)：提供了很多的append()方法，用于进行字符串拼接
StringBuffer delete(int start,int end)：删除指定位置的内容
StringBuffer replace(int start, int end, String str)：把[start,end)位置替换为str
StringBuffer insert(int offset, xxx)：在指定位置插入xxx
StringBuffer reverse() ：把当前字符序列反转
public int indexOf(String str):返回该str的首个索引位置
public String substring(int start,int end):返回一个从start开始到end索引结束的左闭右开区间的子字符串
public int length()：获取字符串长度
public char charAt(int n )：获取指定index处的元素
public void setCharAt(int n ,char ch)：将指定索引处的元素修改为ch

总结：
增：append(xxx)
删：delete(int start,int end)
改：setCharAt(int n ,char ch) / replace(int start, int end, String str)
查：charAt(int n )
插：insert(int offset, xxx)
长度：length();
*遍历：for() + charAt() / toString()

4、三者效率对比

从高到低排列：StringBuilder > StringBuffer > String

        //初始设置
        long startTime = 0L;
        long endTime = 0L;
        String text = "";
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        //开始对比
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            buffer.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuffer的执行时间：" + (endTime - startTime));
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            builder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder的执行时间：" + (endTime - startTime));
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            text = text + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String的执行时间：" + (endTime - startTime));

5、三者之间的相互转换

String->StringBuilder、StringBuffer：调用StringBuilder、StringBuffer的构造器
StringBuilder、StringBuffer->String：
1、调用String的构造器
2、StringBuilder、StringBuffer的toString()

6、面试题

String、StringBuffer、StringBuilder三者的异同？
String:不可变的字符序列；底层使用char[]存储
StringBuffer:可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[]存储
StringBuilder:可变的字符序列；jdk5.0新增的，线程不安全的，效率高；底层使用char[]存储

源码分析：<br />    String str = new String();//char[] value = new char[0];<br />    String str1 = new String("abc");//char[] value = new char[]{'a','b','c'};

//无参构造器默认初始化长度为16
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//char[] value = new char[16];底层创建了一个长度是16的数组。
System.out.println(sb1.length());//
sb1.append(‘a’);//value[0] = ‘a’;
sb1.append(‘b’);//value[1] = ‘b’;

//有参构造器初始化字符数组长度为字符串长度+16<br />    StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");//char[] value = new char["abc".length() + 16];
//问题1. System.out.println(sb2.length());//3<br />    //问题2. 扩容问题:如果要添加的数据底层数组盛不下了，那就需要扩容底层的数组。<br />             默认情况下，扩容为原来容量的2倍 + 2，同时将原有数组中的元素复制到新的数组中。
指导意义：开发中建议大家使用：StringBuffer(int capacity) 或 StringBuilder(int capacity)避免扩容影响效率

7、练习题

1. 模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。

   public String myTrim(String str) {
        if (str != null) {
            int start = 0;// 用于记录从前往后首次索引位置不是空格的位置的索引
            int end = str.length() - 1;// 用于记录从后往前首次索引位置不是空格的位置的索引
            while (start < end && str.charAt(start) == ' ') {
                start++;
            }
            while (start < end && str.charAt(end) == ' ') {
                end--;
            }
            if (str.charAt(start) == ' ') {
                return "";
            }
            return str.substring(start, end + 1);
        }
        return null;
    }

2. 将一个字符串进行反转。将字符串中指定部分进行反转。比如“abcdefg”反转为”abfedcg”

1）使用char[]
2）String拼接
3）使用StringBuilder（效率更佳）

// 方式一：
    public String reverse1(String str, int start, int end) {// start:2,end:5
        if (str != null) {
            // 1.
            char[] charArray = str.toCharArray();
            // 2.
            for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
                char temp = charArray[i];
                charArray[i] = charArray[j];
                charArray[j] = temp;
            }
            // 3.
            return new String(charArray);
        }
        return null;
    }
    // 方式二：
    public String reverse2(String str, int start, int end) {
        // 1.
        String newStr = str.substring(0, start);// ab
        // 2.
        for (int i = end; i >= start; i--) {
            newStr += str.charAt(i);
        } // abfedc
            // 3.
        newStr += str.substring(end + 1);
        return newStr;
    }
    // 方式三：推荐 （相较于方式二做的改进）
    public String reverse3(String str, int start, int end) {// ArrayList list = new ArrayList(80);
        // 1.
        StringBuffer s = new StringBuffer(str.length());
        // 2.
        s.append(str.substring(0, start));// ab
        // 3.
        for (int i = end; i >= start; i--) {
            s.append(str.charAt(i));
        }
        // 4.
        s.append(str.substring(end + 1));
        // 5.
        return s.toString();
    }

1. 获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数。

比如：获取“ ab”在 “abkkcadkabkebfkabkskab” 中出现的次数

public int getCount(String mainStr, String subStr) {
        if (mainStr.length() >= subStr.length()) {
            int count = 0;
            int index = 0;
            // while((index = mainStr.indexOf(subStr)) != -1){
            // count++;
            // mainStr = mainStr.substring(index + subStr.length());
            // }
            // 改进：
            while ((index = mainStr.indexOf(subStr, index)) != -1) {
                index += subStr.length();
                count++;
            }
            return count;
        } else {
            return 0;
        }
    }

4.获取两个字符串中最大相同子串。比如：
str1 = “abcwerthelloyuiodef“;str2 = “cvhellobnm”
提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较。

public String getMaxSameSubString(String str1, String str2) {
        if (str1 != null && str2 != null) {
            String maxStr = (str1.length() > str2.length()) ? str1 : str2;
            String minStr = (str1.length() > str2.length()) ? str2 : str1;
            int len = minStr.length();
            for (int i = 0; i < len; i++) {// 0 1 2 3 4 此层循环决定要去几个字符
                for (int x = 0, y = len - i; y <= len; x++, y++) {
                    if (maxStr.contains(minStr.substring(x, y))) {
                        return minStr.substring(x, y);
                    }
                }
            }
        }
        return null;
    }
    // 如果存在多个长度相同的最大相同子串
    // 此时先返回String[]，后面可以用集合中的ArrayList替换，较方便
    public String[] getMaxSameSubString1(String str1, String str2) {
        if (str1 != null && str2 != null) {
            StringBuffer sBuffer = new StringBuffer();
            String maxString = (str1.length() > str2.length()) ? str1 : str2;
            String minString = (str1.length() > str2.length()) ? str2 : str1;
            int len = minString.length();
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                for (int x = 0, y = len - i; y <= len; x++, y++) {
                    String subString = minString.substring(x, y);
                    if (maxString.contains(subString)) {
                        sBuffer.append(subString + ",");
                    }
                }
                System.out.println(sBuffer);
                if (sBuffer.length() != 0) {
                    break;
                }
            }
            String[] split = sBuffer.toString().replaceAll(",$", "").split("\\,");
            return split;
        }
        return null;
    }
    // 如果存在多个长度相同的最大相同子串：使用ArrayList
//    public List<String> getMaxSameSubString1(String str1, String str2) {
//        if (str1 != null && str2 != null) {
//            List<String> list = new ArrayList<String>();
//            String maxString = (str1.length() > str2.length()) ? str1 : str2;
//            String minString = (str1.length() > str2.length()) ? str2 : str1;
//
//            int len = minString.length();
//            for (int i = 0; i < len; i++) {
//                for (int x = 0, y = len - i; y <= len; x++, y++) {
//                    String subString = minString.substring(x, y);
//                    if (maxString.contains(subString)) {
//                        list.add(subString);
//                    }
//                }
//                if (list.size() != 0) {
//                    break;
//                }
//            }
//            return list;
//        }
//
//        return null;
//    }

5.对字符串中字符进行自然顺序排序。
提示：
1）字符串变成字符数组。
2）对数组排序，选择，冒泡，Arrays.sort();
3）将排序后的数组变成字符串。