Работа со строками Java
Тип данных может содержать последовательность (строку) символов. После создания строки вы можете искать внутри нее, создавать из нее подстроки, новые строки на основе первой, но с заменой некоторых частей, а также многое другое.
Представление
Строка Java (до Java 9) представлена внутри Java VM с использованием байтов, закодированных как UTF-16. UTF-16 использует 2 байта для представления одного символа. Таким образом, символы строки представляются с использованием массива char.
UTF – это кодировка символов, которая может представлять символы из разных языков (алфавитов). Вот почему необходимо использовать 2 байта на символ – чтобы иметь возможность представлять все эти разные символы в одной строке.
Компактные строки
Начиная с Java 9 и выше, Java VM может оптимизировать строки с помощью новой функции, называемой компактными строками. Она позволяет виртуальной машине определять, содержит ли строка только символы ISO-8859-1 / Latin-1. Если это так, она будет использовать только 1 байт на символ внутри. Таким образом, символы компактной строки могут быть представлены байтовым массивом вместо массива char.
Может ли String быть представлена в виде компактной строки или нет, определяется при создании строки. Однажды созданная строка является неизменной, поэтому это безопасно.
Создание строки
Строки являются объектами. Поэтому нужно использовать оператор new для создания нового объекта Java String:
Текст внутри кавычек – это текст, который будет содержать объект String.
Строковые литералы
Есть более короткий способ создания новой строки:
Вместо того, чтобы передавать текст «Hello World» в качестве параметра конструктору String, вы можете просто написать сам текст внутри символов двойной кавычки. Это называется строковым литералом. При компиляции Java кода самостоятельно определяется, как будет создана новая строка, представляющая данный текст.
Escape-символы
Литералы Java Strings принимают набор из которых переводятся в специальные символы в созданной строке. Пример создания с использованием escape-символов:
Этот строковый литерал приведет к строке, которая начинается с символа табуляции и заканчивается переводом каретки и символом новой строки.
Константы
Если вы используете ту же строку (например, «Hello World») в других объявлениях переменных String, виртуальная машина Java может создать в памяти только один экземпляр String. Таким образом, строковый литерал становится де-факто константой или синглтоном. Различные переменные, инициализированные одной и той же константной строкой, будут указывать на один и тот же экземпляр String в памяти.
В этом случае виртуальная машина заставит myString1 и myString2 указывать на один и тот же объект String.
Точнее говоря, объекты, представляющие литералы Java String, получены из пула констант String, который виртуальная машина Java хранит внутри. Это означает, что даже классы из разных проектов, скомпилированные отдельно, но используемые в одном приложении, могут совместно использовать объекты String. Обмен происходит во время выполнения. Это не функция времени компиляции.
Если вы хотите быть уверены, что две строковые переменные указывают на отдельные строковые объекты, используйте оператор new следующим образом:
Даже если значение (текст) двух созданных строк Java одинаково, виртуальная машина Java создаст в памяти два разных объекта для их представления.
Конкатенация строк
Конкатенация строк означает добавление одной строки к другой. Строки являются неизменными, то есть они не могут быть изменены после создания. Поэтому при объединении двух объектов Java String друг с другом результат фактически помещается в третий объект String.
Содержимое строки, на которую ссылается переменная три, будет Hello World. Два других объекта Strings нетронуты.
Производительность конкатенации
При объединении строк вам следует остерегаться возможных проблем с производительностью. Конкатенация двух строк будет преобразована компилятором Java в нечто вроде этого:
Создается новый StringBuilder, который передает первую строку в свой конструктор, а вторую – в свой метод append(), прежде чем вызвать метод toString(). Этот код фактически создает два объекта: экземпляр StringBuilder и новый экземпляр String, возвращенный методом toString().
При выполнении самих себя в виде одного оператора эти дополнительные затраты на создание объекта незначительны. Однако когда выполняется внутри цикла, это другая история.
Вот цикл, содержащий вышеуказанный тип конкатенации строк:
Этот код будет скомпилирован в нечто похожее на это:
Теперь для каждой итерации в этом цикле создается новый StringBuilder. Кроме того, объект String создается методом toString(). Это приводит к небольшим расходам на создание экземпляров за одну итерацию: один объект StringBuilder и один объект String. Само по себе не является настоящим убийцей производительности, хотя.
Каждый раз, когда выполняется новый код StringBuilder(result), конструктор StringBuilder копирует все символы из результирующего String в StringBuilder. Чем больше итераций цикла, тем больше будет результат String. Чем больше растет результат String, тем больше времени требуется для копирования символов из него в новый StringBuilder и повторного копирования символов из StringBuilder во временную строку, созданную методом toString(). Другими словами, чем больше итераций, тем медленнее становится каждая итерация.
Самый быстрый способ объединения строк – создать StringBuilder один раз и повторно использовать один и тот же экземпляр внутри цикла. Вот как это выглядит:
Этот код избегает как экземпляров объектов StringBuilder и String внутри цикла, так и, следовательно, позволяет избежать двухкратного копирования символов, сначала в StringBuilder, а затем снова в String.
Длина строки
Длина строки – это количество символов, которое содержит строка, а не количество байтов, используемых для представления строки. Получить ее можно, используя метод length():
Подстроки
Вы можете извлечь часть строки – подстроку с помощью метода substring() класса String:
После выполнения этого кода переменная substring будет содержать строку Hello.
Метод substring() принимает два параметра. Первый – это индекс символа первого символа, который будет включен в подстроку. Второй – это индекс последнего символа для включения в подстроку. Параметры означают «от – в том числе до -».
Первый символ в строке имеет индекс 0, второй символ имеет индекс 1 и т. д. Последний символ в строке имеет индекс String.length() – 1.
Поиск с помощью indexOf()
Вы можете искать подстроки в Strings, используя метод indexOf():
Индексная переменная будет содержать значение 6 после выполнения этого кода. Метод indexOf() возвращает индекс, в котором находится первый символ в первой соответствующей подстроке. В этом случае W совпадающей подстроки World была найдена по индексу 6. Если подстрока не найдена в строке, метод возвращает -1.
Существует версия метода indexOf(), которая берет индекс, с которого начинается поиск. Таким образом, вы можете искать в строке, чтобы найти более одного вхождения подстроки:
Этот код просматривает строку «это хорошо или это плохо?» для вхождений подстроки “is”. Для этого используется метод indexOf(substring, index). Параметр index указывает, с какого индекса символа в строке следует начать поиск. В этом примере поиск начинается с 1 символа после индекса, в котором было найдено предыдущее вхождение.
Подстрока “is” находится в четырех местах. Два раза в словах «есть» и два раза внутри слова «этот».
Класс Java String также имеет метод lastIndexOf(), который находит последнее вхождение подстроки:
Выход – 21, который является индексом последнего вхождения подстроки “is”.
Сопоставление строки с регулярным выражением с помощью match()
Метод Java String match() принимает регулярное выражение в качестве параметра и возвращает true, если регулярное выражение соответствует строке, и false, если нет:
Сравнение
Строки также имеют набор методов, используемых для сравнения строк:
- equals();
- equalsIgnoreCase();
- StartWith();
- EndsWith();
- compareTo().
equals()
Метод equals() проверяет, точно ли две строки равны друг другу. Если они есть, возвращается true. Если нет, false:
Две строки одна и три равны, но одна не равна двум или четырем. Регистр символов также должен совпадать, поэтому строчные буквы не равны прописным.
Вывод, напечатанный из кода выше, будет:
equalsIgnoreCase()
Класс String также имеет метод equalsIgnoreCase(), который сравнивает две строки, но игнорирует регистр символов. Таким образом, заглавные буквы считаются равными их строчным эквивалентам.
StartWith() и EndWith()
Методы StartWith() и EndWith() проверяют, начинается ли String с определенной подстроки:
В этом примере создается строка и проверяется, начинается ли она и заканчивается ли она различными подстроками.
- Первая строка (после объявления String) проверяет, начинается ли String с подстроки «This». Поскольку это происходит, метод startWith() возвращает true.
- Вторая строка проверяет, начинается ли строка с подстроки «This» при запуске сравнения с символа с индексом 5. Результат равен false, поскольку символ с индексом 5 равен «i».
- Третья строка проверяет, заканчивается ли String подстрокой «code». Поскольку это происходит, метод endWith() возвращает true.
- Четвертая строка проверяет, заканчивается ли String подстрокой “shower”. Так как это не так, метод endWith() возвращает false.
compareTo()
Метод compareTo() сравнивает строку с другой и возвращает int, сообщающий, меньше ли эта строка, равна или больше другой.
- Если строка в порядке сортировки раньше, чем другая, возвращается отрицательное число.
- совпадает с другой, возвращается 0.
- Если находится после другой в порядке сортировки, выводит положительное число.
В этом примере сравнивается одна строка с двумя другими. Вывод:
Числа отрицательны, потому что одна строка находится в порядке сортировки раньше, чем две другие.
Метод compareTo() фактически принадлежит интерфейсу Comparable.
Вы должны знать, что метод compareTo() может работать некорректно для строк на языках, отличных от английского. Чтобы правильно отсортировать строки на определенном языке, используйте Collator.
Обрезка посредством trim()
Класс Java String содержит метод trim(), который может обрезать строковый объект. Предназначен для удаления в начале и конце строки пробелов, табуляцию и переход на новую строку:
После выполнения этого кода усеченная переменная будет указывать на экземпляр String со значением
Пробельные символы в начале и конце объекта String были удалены. Символ пробела внутри строки не был затронут. Имеется в виду между первым и последним символом, не являющимся пробелом.
Метод trim() не изменяет экземпляр String. Вместо этого он возвращает новый объект Java String, который равен объекту String, из которого он был создан, но с удаленным пробелом в начале и конце строки.
Метод trim() может быть очень полезен для обрезки текста, введенного пользователем в поля ввода. Например, пользователь может ввести свое имя и случайно поставить дополнительный пробел после последнего слова или перед первым словом. Метод trim() – это простой способ удалить такие лишние пробелы.
Замена символов replace()
Класс Java String содержит метод replace(), который может заменять символы в строке. Он фактически не заменяет символы в существующей строке. Скорее, возвращает новый экземпляр String. Он равен экземпляру String, из которого он был создан, но с заменой указанных символов. Пример:
После выполнения этого кода замененная переменная будет указывать на строку с текстом:
Метод replace() заменит все символы, соответствующие символу, переданному методу в качестве первого параметра, вторым символом, переданным в качестве параметра.
replaceFirst()
Метод Java String replaceFirst() возвращает новую строку с первым совпадением регулярного выражения, переданного в качестве первого параметра, со строковым значением второго параметра:
Возвращается строка «один пять три два один».
replaceAll()
Метод Java String replaceAll() возвращает новую строку со всеми совпадениями регулярного выражения, переданного в качестве первого параметра, со строковым значением второго параметра:
Возвращается строка «один пять три пять один».
Разделение
Класс Java String содержит метод split(), который можно использовать для разделения String на массив объектов String:
После выполнения этого кода Java массив вхождений будет содержать экземпляры String:
Исходная строка была разделена на символы a. Возвращенные строки не содержат символов a. Символы a считаются разделителями для деления строки, а разделители не возвращаются в результирующий массив строк.
Параметр, передаваемый методу split(), на самом деле является регулярным выражением Java, которые могут быть довольно сложными. Приведенное выше соответствует всем символам, даже буквам нижнего регистра.
Метод String split() существует в версии, которая принимает ограничение в качестве второго параметра – limit:
Параметр limit устанавливает максимальное количество элементов, которое может быть в возвращаемом массиве. Если в строке больше совпадений с регулярным выражением, чем заданный лимит, то массив будет содержать совпадения с лимитом – 1, а последним элементом будет остаток строки из последнего среза – 1 совпадением. Итак, в приведенном выше примере возвращаемый массив будет содержать эти две строки:
Первая строка соответствует регулярному выражению. Вторая – это остальная часть строки после первого куска.
Выполнение примера с ограничением 3 вместо 2 приведет к тому, что эти строки будут возвращены в результирующий массив String:
Обратите внимание, что последняя строка по-прежнему содержит символ в середине. Это потому, что эта строка представляет остаток строки после последнего совпадения (a после ‘n водил с’).
Выполнение приведенного выше примера с пределом 4 или выше приведет к тому, что будут возвращены только строки Split, поскольку в String есть только 4 совпадения с регулярным выражением a.
Преобразование чисел в строку с помощью valueOf()
Класс содержит набор перегруженных статических методов с именем valueOf(), которые можно использовать для преобразования числа в строку:
Преобразование объектов в строки
Класс Object содержит метод с именем toString(). Поскольку все классы Java расширяют (наследуют) класс Object, все объекты имеют метод toString(). Он может использоваться для создания строкового представления данного объекта:
Примечание. Чтобы метод toString() возвращал нормальное String представление заданного объекта, класс объекта должен переопределить метод toString(). Если нет, то будет вызван метод toString() по умолчанию (унаследованный от класса Object), которые не предоставляет столько полезной информации.
Получение символов и байтов
Можно получить символ по определенному индексу в строке, используя метод charAt():
Этот код распечатает:
Так как это символы, расположенные в индексах 0 и 3 в строке.
Вы также можете получить байтовое представление метода String, используя метод getBytes():
Первый вызов getBytes() возвращает байтовое представление строки, используя кодировку набора символов по умолчанию на машине. Набор символов по умолчанию зависит от компьютера, на котором выполняется код. Поэтому обычно лучше явно указать набор символов, который будет использоваться для создания представления байтов (как в следующей строке).
Второй вызов getBytes() возвращает UTF-8-байтовое представление String.
Преобразование в верхний и нижний регистр
Вы можете конвертировать строки в верхний и нижний регистр, используя методы toUpperCase() и toLowerCase():
Class String
Strings are constant; their values cannot be changed after they are created. String buffers support mutable strings. Because String objects are immutable they can be shared. For example:
is equivalent to:
Here are some more examples of how strings can be used:
The class String includes methods for examining individual characters of the sequence, for comparing strings, for searching strings, for extracting substrings, and for creating a copy of a string with all characters translated to uppercase or to lowercase. Case mapping is based on the Unicode Standard version specified by the Character class.
The Java language provides special support for the string concatenation operator ( + ), and for conversion of other objects to strings. For additional information on string concatenation and conversion, see The Java Language Specification.
Unless otherwise noted, passing a null argument to a constructor or method in this class will cause a NullPointerException to be thrown.
A String represents a string in the UTF-16 format in which supplementary characters are represented by surrogate pairs (see the section Unicode Character Representations in the Character class for more information). Index values refer to char code units, so a supplementary character uses two positions in a String .
The String class provides methods for dealing with Unicode code points (i.e., characters), in addition to those for dealing with Unicode code units (i.e., char values).
Unless otherwise noted, methods for comparing Strings do not take locale into account. The Collator class provides methods for finer-grain, locale-sensitive String comparison.
Как обрезать строку до заданного количества символов
Есть переменная String mawa; , в которой хранится некий текст.
Как сделать так, чтобы этот текст обрезался до 25 символов?
В предыдущих ответах не упомянуто, что будет, если исходная строка короче 25 символов. Если такая ситуация возможна, её следует обработать отдельно. Например:
Также не упомянуто, что будет, если строка содержит суррогатные пары UTF-16. Предположим, ваши пользователи — мормоны-фундаменталисты и общаются с помощью Дезеретского алфавита:
Попробуем сделать наивным способом:
В результате видим:
Символов всего 12 и вопросик ещё в конце появился странный. Определённо такая программа не проявляет должного уважения к мормонам-фундаменталистам. Чтобы всё работало правильно, надо, например, так:
Как обрезать строку в java
Соединение строк
Для соединения строк можно использовать операцию сложения («+»):
При этом если в операции сложения строк используется нестроковый объект, например, число, то этот объект преобразуется к строке:
Фактически же при сложении строк с нестроковыми объектами будет вызываться метод valueOf() класса String. Данный метод имеет множество перегрузок и преобразует практически все типы данных к строке. Для преобразования объектов различных классов метод valueOf вызывает метод toString() этих классов.
Другой способ объединения строк представляет метод concat() :
Метод concat() принимает строку, с которой надо объединить вызывающую строку, и возвращает соединенную строку.
Еще один метод объединения — метод join() позволяет объединить строки с учетом разделителя. Например, выше две строки сливались в одно слово «HelloJava», но в идеале мы бы хотели, чтобы две подстроки были разделены пробелом. И для этого используем метод join() :
Метод join является статическим. Первым параметром идет разделитель, которым будут разделяться подстроки в общей строке, а все последующие параметры передают через запятую произвольный набор объединяемых подстрок — в данном случае две строки, хотя их может быть и больше
Извлечение символов и подстрок
Для извлечения символов по индексу в классе String определен метод char charAt(int index) . Он принимает индекс, по которому надо получить символов, и возвращает извлеченный символ:
Как и в массивах индексация начинается с нуля.
Если надо извлечь сразу группу символов или подстроку, то можно использовать метод getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin) . Он принимает следующие параметры:
srcBegin : индекс в строке, с которого начинается извлечение символов
srcEnd : индекс в строке, до которого идет извлечение символов
dst : массив символов, в который будут извлекаться символы
dstBegin : индекс в массиве dst, с которого надо добавлять извлеченные из строки символы
Сравнение строк
Для сравнения строк используются методы equals() (с учетом регистра) и equalsIgnoreCase() (без учета регистра). Оба метода в качестве параметра принимают строку, с которой надо сравнить:
В отличие от сравнения числовых и других данных примитивных типов для строк не применяется знак равенства ==. Вместо него надо использовать метод equals() .
Еще один специальный метод regionMatches() сравнивает отдельные подстроки в рамках двух строк. Он имеет следующие формы:
Метод принимает следующие параметры:
ignoreCase : надо ли игнорировать регистр символов при сравнении. Если значение true , регистр игнорируется
toffset : начальный индекс в вызывающей строке, с которого начнется сравнение
other : строка, с которой сравнивается вызывающая
oofset : начальный индекс в сравниваемой строке, с которого начнется сравнение
len : количество сравниваемых символов в обеих строках
В данном случае метод сравнивает 3 символа с 6-го индекса первой строки («wor») и 3 символа со 2-го индекса второй строки («wor»). Так как эти подстроки одинаковы, то возвращается true .
И еще одна пара методов int compareTo(String str) и int compareToIgnoreCase(String str) также позволяют сравнить две строки, но при этом они также позволяют узнать больше ли одна строка, чем другая или нет. Если возвращаемое значение больше 0, то первая строка больше второй, если меньше нуля, то, наоборот, вторая больше первой. Если строки равны, то возвращается 0.
Для определения больше или меньше одна строка, чем другая, используется лексикографический порядок. То есть, например, строка «A» меньше, чем строка «B», так как символ ‘A’ в алфавите стоит перед символом ‘B’. Если первые символы строк равны, то в расчет берутся следующие символы. Например:
Поиск в строке
Метод indexOf() находит индекс первого вхождения подстроки в строку, а метод lastIndexOf() — индекс последнего вхождения. Если подстрока не будет найдена, то оба метода возвращают -1:
Метод startsWith() позволяют определить начинается ли строка с определенной подстроки, а метод endsWith() позволяет определить заканчивается строка на определенную подстроку:
Замена в строке
Метод replace() позволяет заменить в строке одну последовательность символов на другую:
Обрезка строки
Метод trim() позволяет удалить начальные и конечные пробелы:
Метод substring() возвращает подстроку, начиная с определенного индекса до конца или до определенного индекса:
Изменение регистра
Метод toLowerCase() переводит все символы строки в нижний регистр, а метод toUpperCase() — в верхний:
Split
Метод split() позволяет разбить строку на подстроки по определенному разделителю. Разделитель — какой-нибудь символ или набор символов передается в качестве параметра в метод. Например, разобьем текст на отдельные слова: