在Java世界中，字符串是最常用的数据类型之一。本文旨在全面介绍Java字符串的特性、操作方法及其在实际编程中的应用，以帮助读者深入理解并有效地使用字符串。
字符串基础
在Java中，字符串由java.lang.String类表示，它是不可变的。这意味着一旦创建了字符串对象，就不能更改它。每次修改字符串都会产生一个新的字符串对象。
创建字符串
字符串可以通过多种方式创建：
String s1 = "Hello"; // 字面量方式
String s2 = new String("World"); // 使用new关键字
不可变性
不可变性是字符串的一个关键特性。这意味着字符串一旦被创建，它的内容就不可更改。
String s = "Hello";
s = s + " World"; // 实际上创建了一个新的字符串
字符串操作
Java提供了丰富的方法来操作字符串。
常用方法
- 长度：使用
length()方法获取字符串长度。 - 连接：使用
concat()方法或+操作符连接字符串。 - 比较：使用
equals()和equalsIgnoreCase()进行比较。 - 搜索：使用
indexOf()和lastIndexOf()查找字符或子字符串。 - 子串：使用
substring()方法获取子字符串。
String str = "Hello World";
int length = str.length(); // 获取长度
String str2 = str.substring(0, 5); // 获取子串
int index = str.indexOf("World"); // 搜索子串
字符串拼接
虽然可以使用+操作符进行字符串拼接，但在循环或大量拼接操作中，建议使用StringBuilder或StringBuffer，因为它们更高效。
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("Hello");
builder.append(" ");
builder.append("World");
String result = builder.toString(); // "Hello World"
字符串与其他类型的转换
- 转换为字符数组：使用
toCharArray()。 - 转换为字节数组：使用
getBytes()。 - 字符串与基本类型的转换：使用
Integer.parseInt()等方法。
char[] chars = str.toCharArray(); // 转换为字符数组
int number = Integer.parseInt("123"); // 字符串转换为整数
字符串池
字符串池是Java堆内存的一个特殊区域，用于存储字符串字面量和字符串常量。当创建一个字符串字面量时，Java会首先检查字符串池中是否已经存在相同内容的字符串。如果存在，就返回现有的字符串；如果不存在，新的字符串将被创建并放入池中。这种机制有助于节省内存，因为它避免了相同内容的字符串的重复创建。
面试经典问题及回答
1. String s = new String("Hello")和String s = "Hello"有什么区别？
当使用new String("Hello")时，会创建一个新的字符串对象，即使池中已经存在内容为”Hello”的字符串。而使用String s = "Hello"时，会使用字符串池中的字符串（如果存在的话），这有助于节省内存。
2. 为什么字符串在Java中是不可变的？
字符串不可变性有多个好处：
- 安全性：字符串常用作网络连接、文件路径等的参数，不可变性可以保证这些参数在运行时不被更改。
- 哈希码缓存：不可变性允许字符串的哈希码被缓存，这在使用哈希表（如HashMap）时提高了效率。
- 高效的字符串池：不可变性使得字符串池的实现更高效，因为相同内容的字符串可以安全地共享。
3. StringBuilder和StringBuffer有什么区别？
StringBuilder和StringBuffer都用于字符串拼接，但主要区别在于StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder不是。因此，StringBuilder在单线程环境下更高效。