String类型介绍

String是Java编程语言中非常基本的类型，也是应用最广泛的类型之一，它在Java中代表字符串类型。在Java中，字符串是一种不可变的对象类型，因此创建了一个字符串对象后，无法对其进行修改。因为String类型对于Java而言如此重要，所以需要深入理解。

一、String类型的基本用途

String类型通常用于编写文本处理程序，如：读取文本文件、解析和操作字符串数据等。

一个String对象中包含了一组char (字符)序列，因此可以使用String对象完成所有的字符操作，例如：字符串连接、替换、子串搜索等。

以下是一个演示如何创建String类型变量的简单Java程序：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        String hello = "Hello, world!";
        System.out.println(hello);
    }
}

在上面的程序中，我们使用了双引号生成了一个新的String类型对象，并将其赋值给变量hello。之后我们使用System.out.println()方法将这个字符串打印出来。

二、如何比较String类型对象

在Java中，String类型的比较需要使用equals()或者equalsIgnoreCase()方法。这是因为==运算符只是比较对象的引用（地址），而不是对象本身。如果想要比较两个字符串是否相等，就需要使用equals()方法，如下所示：

public class StringCompareExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "hello";
        String str2 = "HELLO";
        if (str1.equals(str2)) {
            System.out.println("String 1 and String 2 are equal.");
        } else {
            System.out.println("String 1 and String 2 are not equal.");
        }
    }
}

上面的程序中，我们使用equals()方法比较了两个字符串。由于str1和str2的字母大小写不同，所以equals()方法返回的是false。如果我们改用equalsIgnoreCase()方法代替equals()方法，则返回的是true。

三、Java中String类型的不可变性

不可变性是指String对象一旦被创建，便无法再次修改。这是Java中String类型的最重要的特点之一，也是Java语言设计中遵循的一条重要准则之一。

以下是一个演示变量被final关键字修饰后，其值不可变的Java程序：

public class FinalStringExample {
    public static void main(String[] args) {
        final String HELLO = "Hello, ";
        String name = "Bob";
        String message = HELLO + name;
        name = "John";
        message = HELLO + name;
        System.out.println(message);
    }
}

在上面的程序中，HELLO变量使用了final关键字进行修饰，因此无法修改其值。即使尝试修改name变量的值，HELLO也会保持原来的值(“Hello, “)。由于String类型的不可变性，每次修改字符串都需要创建新的字符串对象，因此可能会造成一定的性能损失。总之，在大多数应用程序中，字符串不可变性不会导致性能问题。

四、String类型的替换和截取操作

在Java编程中，有时需要对字符串进行替换或截取操作。String类型为我们提供了替换和截取字符串的方法。

以下是一些常用的String方法：

– 使用replace()方法替换字符串中的字符：

String s = "Hello, world!";
String r = s.replace('o', 'x');
System.out.println(r);  // 输出 H ell x, w rld!

– 使用substring()方法截取字符串的一部分：

String s = "0123456789";
String r = s.substring(3, 6);
System.out.println(r);  // 输出 345

– 使用split()方法把字符串根据某个字符进行拆分，返回一个数组：

String s = "A,B,C,D,E";
String[] r = s.split(",");
System.out.println(Arrays.toString(r));  // 输出 [A, B, C, D, E]

– 使用trim()方法删除字符串首尾空格：

String s = "  Hello, world!  ";
String r = s.trim();
System.out.println(r);  // 输出 Hello, world!

以上只是一些常用方法的演示，实际上，String类型提供了大量的方法来操作字符串，相信能够满足你绝大部分的需求。

五、String类型的性能问题

由于String类型的不可变性质，每次修改字符串都需要创建新的String对象，这会增加Java应用程序的内存开销，可能导致性能下降。因此，在需要频繁修改字符串的场合，应该使用StringBuilder或StringBuffer。

以下是一个演示如何使用StringBuilder的Java程序：

public class StringBuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
        strBuilder.append("Java");
        strBuilder.append(" is");
        strBuilder.append(" awesome!");
        strBuilder.insert(11, "very ");
        strBuilder.delete(17, 19);
        String str = strBuilder.toString();
        System.out.println(str);
    }
}

在上面的程序中，我们使用了StringBuilder对象来操作字符串。StringBuilder对象是可变的，因此可以在其上执行append()、insert()、delete()等操作。最终，我们将StringBuilder对象转化为String对象，并将其打印出来。

相比于String类型，StringBuilder的性能更高，因为它是可变的，避免了不必要的对象创建开销。

六、小结

String类型是Java中非常重要的类型，应用广泛。不可变性是String类型的最重要的特点之一，它保证了字符数据的安全，同时也带来了性能问题。在Java应用程序中，我们应该尽量避免在循环中对字符串进行频繁的修改，而是使用StringBuilder或StringBuffer等可变字符序列。