Java String 核心方法与使用技巧

字符串比较

比较字符串时，务必区分引用比较和内容比较。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("Hello");

        // 比较地址，结果为 false
        System.out.println(s1 == s2);

        // 比较内容，忽略大小写前的差异
        System.out.println(s1.equals(s2));

        // 字典序比较，返回正数、负数或 0
        System.out.println(s1.compareTo(s2));

        // 忽略大小写比较
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s2));
    }
}

查找与定位

String 提供了丰富的查找方法，处理子串位置非常高效。

public class SearchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello";
        
        // 获取指定下标的字符
        char ch = s1.charAt(1);
        System.out.println(ch); // e

        // 查找第一次出现的位置，未找到返回 -1
        int index = s1.indexOf('l');
        System.out.println(index); // 2

        // 从指定下标开始查找
        int indexFrom = s1.indexOf('l', 3);
        System.out.println(indexFrom); // 3

        // 查找子串
        String s3 = "ababcdeabcf";
        int subIndex = s3.indexOf("abc");
        System.out.println(subIndex); // 2
        
        // 倒序查找
        int last = s3.lastIndexOf("abc");
        System.out.println(last); // 5
    }
}

类型转换

数字与字符串的互转是日常高频操作，需注意格式匹配。

public class ConvertDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 任意对象转为字符串，调用 toString()
        String s2 = String.valueOf(new Object());
        System.out.println(s2);

        // 基本类型包装类或基本类型转字符串
        String s3 = String.valueOf(123);
        String s4 = String.valueOf(123.34);
        String s5 = String.valueOf(true);
        System.out.println(s3 + " " + s4 + " " + s5);

        // 字符串转数字，非整数会抛异常
        int a = Integer.parseInt("190");
        System.out.println(a);
        // int b = Integer.parseInt("19.9"); // 此处会报错

        // 大小写转换（生成新对象）
        String s = "hello";
        String upper = s.toUpperCase();
        String lower = s.toLowerCase();
        System.out.println(upper + " " + lower);

        // 字符数组与字符串互转
        char[] chars = s.toCharArray();
        String back = new String(chars);
    }
}

替换与拆分

替换和拆分涉及正则表达式，使用时需留意性能开销。

public class ReplaceSplitDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 替换所有匹配项
        String str = "hello world";
        String replaced = str.replace("o", "0");
        System.out.println(replaced);

        // 仅替换第一个匹配项
        String firstReplaced = str.replaceFirst("o", "0");
        System.out.println(firstReplaced);

        // 按分隔符拆分，支持正则
        String s = "hello world k";
        String[] parts = s.split(" ");
        System.out.println(java.util.Arrays.toString(parts));

        // 限制拆分次数
        String[] limited = s.split(" ", 2);
        System.out.println(java.util.Arrays.toString(limited));
    }
}

截取与修剪

截取范围遵循左闭右开原则 [start, end)，trim 用于去除首尾空白。

public class SubstringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = " hello ";
        
        // 截取 [0, 3)，即索引 0, 1, 2
        String sub = str.substring(0, 3);
        System.out.println(sub); // hel

        // 不传结束索引，截取到末尾
        String subEnd = str.substring(0);
        System.out.println(subEnd);

        // 去除首尾空格，中间空格保留
        String trimmed = str.trim();
        System.out.println(trimmed);
    }
}

不可变性解析

String 的不可变性是其设计核心，主要基于以下两点：

1. 内部存储：底层使用 private final char[] value 存储数据，且没有提供公开修改接口。
2. final 修饰：引用本身被 final 锁定，不能指向其他对象；数组内容虽可改但无法访问。

// final 数组示例
final int[] array = {1, 2, 3};
// array = new int[]{1, 2}; // 编译错误，引用不可变
array[0] = 2; // 允许，数组元素可变

这种设计保证了线程安全、缓存友好以及哈希码计算的稳定性。在实际开发中，频繁拼接字符串建议使用 StringBuilder 或 StringJoiner，避免创建大量临时对象。