深入理解Java String類

Java中的String類是開發中不可或缺的一個類，它幫助我們處理字元串，下面我們將從幾個方面深入理解Java String類。

一、String類的創建

在Java中，我們可以通過字元串文字方式(“Hello World”)或調用String類的構造函數來創建字元串。

例如：

//通過字元串文字方式創建字元串
String s1 = "Hello World";

//通過調用String類的構造函數來創建字元串
String s2 = new String("Hello World");

這兩種方式都能夠創建一個String對象，但是它們之間有很大的區別。使用字元串文字方式創建字元串時，Java編譯器會在代碼編譯期間自動為該字元串創建一個String對象。而使用String構造函數創建字元串時，每次都會在堆內存中創建一個新的String對象。

二、String類的不可變性

String類中的值是不可變的。也就是說，一旦創建了一個String對象，其內容就不能被修改了。

例如：

String s1 = "Hello";
s1.concat(" World");
System.out.println(s1); //輸出結果為：Hello

在上面的代碼中，我們調用了s1的concat()方法，連接了字元串” World”，但是s1的值並沒有改變。因為concat()方法返回了一個新的String對象，而不是修改了現有的String對象。

這個不可變性可以提高程序的安全性、線程安全性，同時也使得String對象可以被緩存，以提高運行效率。

三、String類的常用方法

1. length()方法

該方法返回字元串的長度。例如：

String s = "Hello World";
int length = s.length();
System.out.println(length); //輸出結果為：11

2. charAt()方法

該方法返回字元串中指定位置的字元。例如：

String s = "Hello World";
char c = s.charAt(6);
System.out.println(c); //輸出結果為：W

3. substring()方法

該方法返回指定位置開始的子字元串。例如：

String s = "Hello World";
String sub1 = s.substring(0, 5);
System.out.println(sub1); //輸出結果為：Hello

String sub2 = s.substring(6);
System.out.println(sub2); //輸出結果為：World

4. equals()方法

該方法比較兩個字元串是否相等。例如：

String s1 = "Hello World";
String s2 = new String("Hello World");

boolean result1 = s1.equals(s2);
System.out.println(result1); //輸出結果為：true

boolean result2 = s1 == s2;
System.out.println(result2); //輸出結果為：false

在上面的代碼中，我們使用equals()方法比較了兩個字元串是否相等。需要注意的是，使用==比較的結果為false，這是因為s2指向的是堆內存中的一個新String對象。

5. compareTo()方法

該方法比較兩個字元串的大小。例如：

String s1 = "Hello";
String s2 = "World";

int result = s1.compareTo(s2);
System.out.println(result); //輸出結果為：-15

在上面的代碼中，compareTo()方法返回了一個int值，該值表示s1與s2的大小關係。如果s1小於s2，返回一個負數；如果s1等於s2，返回0；如果s1大於s2，返回一個正數。

四、String類的性能

由於Java中的String對象不可變，因此在進行字元串拼接時，每次都會創建新的String對象，這可能會產生性能問題。例如：

String result = "";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    result += i;
}

在上面的代碼中，每次循環都會創建一個新的String對象，這樣就會頻繁地進行垃圾回收，導致程序性能下降。

為了提高性能，可以使用StringBuffer或StringBuilder類來創建字元串。這兩個類可以進行字元串的動態拼接。

例如：

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    sb.append(i);
}
String result = sb.toString();

上面的代碼中，我們使用了StringBuilder類來創建字元串，這樣就避免了頻繁的垃圾回收，提高了程序的性能。