9.1 字符串概述
在Java编程中，字符串（String）是使用最频繁的数据类型之一，它代表一个不可变的字符序列。本章将系统性地梳理Java字符串相关的核心类：String、StringBuilder、StringBuffer以及一个较老的字符串分割工具StringTokenizer。理解它们的特性和适用场景，不仅是期末考试的重要考点，更是日后项目开发的实操基础。
学习目标：
- 掌握
String的创建、不可变性及其影响。 - 理解
StringBuilder和StringBuffer的可变性及适用场景。 - 学会使用
StringTokenizer进行字符串分割。 - 能够根据实际需求（如性能、线程安全）选择合适的字符串类。
9.2 String（创建+使用）
String类是java.lang包下的核心类，用于创建和操作不可变的字符串。
9.2.1 创建String对象的两种方式
创建String对象主要有两种方式：直接赋值和使用new关键字。
1. 直接赋值
Strings1="Hello";Strings2="Hello";运行输出分析：s1 == s2的结果为true。这是因为字符串字面量"Hello"被存储在字符串常量池中。s1和s2指向的是常量池中的同一个对象，所以引用地址相同。
2. 使用new关键字
Strings3=newString("Hello");Strings4=newString("Hello");运行输出分析：s3 == s4的结果为false。new关键字会在堆内存中创建一个新的String对象，即使内容相同，s3和s4也是两个不同的对象，引用地址不同。s3.equals(s4)的结果为true，因为equals方法比较的是字符串的内容。
9.2.2 String类的常用方法
String提供了丰富的方法来操作字符串，以下是一些核心方法及其测试代码：
publicclassStringDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringstr=" Java Programming ";// 1. 获取长度System.out.println("长度: "+str.length());// 输出: 长度: 20// 2. 去除首尾空格Stringtrimmed=str.trim();System.out.println("去除空格后: \""+trimmed+"\"");// 输出: 去除空格后: "Java Programming"// 3. 获取子字符串Stringsub=str.substring(5,16);// 索引从0开始，[5,16)System.out.println("子串: "+sub);// 输出: 子串: Programming// 4. 查找字符/字符串位置intindex=str.indexOf("Pro");System.out.println("\"Pro\"的索引: "+index);// 输出: "Pro"的索引: 7// 5. 字符串替换Stringreplaced=str.replace("Java","Python");System.out.println("替换后: "+replaced);// 输出: 替换后: Python Programming// 6. 大小写转换System.out.println("大写: "+str.toUpperCase());// 输出: 大写: JAVA PROGRAMMINGSystem.out.println("小写: "+str.toLowerCase());// 输出: 小写: java programming// 7. 分割字符串Stringcsv="Apple,Banana,Orange";String[]fruits=csv.split(",");System.out.println("分割后第一个水果: "+fruits[0]);// 输出: 分割后第一个水果: Apple}}考点提示：牢记substring是前闭后开区间[beginIndex, endIndex)，indexOf找不到返回-1。
9.3 StringBuilder（创建+使用）
StringBuilder代表一个可变的字符序列。当需要频繁修改字符串内容（如拼接、插入、删除）时，使用StringBuilder比String性能高得多，因为它避免了创建大量临时String对象。
9.3.1 创建与基本使用
publicclassStringBuilderDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 创建StringBuildersb1=newStringBuilder();// 默认容量16StringBuildersb2=newStringBuilder("Hello");// 指定初始内容StringBuildersb3=newStringBuilder(50);// 指定初始容量// 2. 追加内容sb1.append("Java");sb1.append(" ");sb1.append(17);// 可以追加任何类型，自动转为字符串System.out.println("追加后: "+sb1.toString());// 输出: 追加后: Java 17// 3. 插入内容sb2.insert(5," World");System.out.println("插入后: "+sb2);// 输出: 插入后: Hello World// 4. 删除内容sb2.delete(5,11);// 删除[5,11)位置的字符System.out.println("删除后: "+sb2);// 输出: 删除后: Hello// 5. 替换内容sb2.replace(0,5,"Hi");System.out.println("替换后: "+sb2);// 输出: 替换后: Hi// 6. 反转字符串sb2.reverse();System.out.println("反转后: "+sb2);// 输出: 反转后: iH}}实操重点：在单线程环境下进行大量字符串修改操作，StringBuilder是首选。
9.4 StringBuffer
StringBuffer与StringBuilder在功能上几乎完全相同，都代表可变的字符序列。它们的关键区别在于线程安全性。
9.4.1 核心特性与使用
StringBuffer的方法是同步的（synchronized），因此是线程安全的。这意味着多个线程可以安全地同时操作同一个StringBuffer对象。而StringBuilder的方法是非同步的，线程不安全，但在单线程环境下性能更高。
publicclassStringBufferDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){StringBuffersbf=newStringBuffer("ThreadSafe");// 方法与StringBuilder类似sbf.append(" Buffer");System.out.println(sbf);// 输出: ThreadSafe Buffersbf.insert(10,"-");System.out.println(sbf);// 输出: ThreadSafe- Buffer}}考点与选择策略：
- 考点：
StringBuffervsStringBuilder的核心区别是线程安全性。 - 实操：绝大多数现代应用都是单线程操作字符串，因此优先使用
StringBuilder。只有在明确涉及多线程共享并修改同一个字符串对象时，才考虑使用StringBuffer。
9.5 StringTokenizer
StringTokenizer是一个用于分割字符串的遗留类（Legacy Class），位于java.util包。虽然现在更推荐使用String的split()方法或正则表达式，但理解它仍有必要，尤其是在处理一些简单分隔符或考试中。
9.5.1 基本用法
importjava.util.StringTokenizer;publicclassStringTokenizerDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringdata="Java,Python,JavaScript,C++";// 默认分隔符为空格、制表符、换行符等// 此处指定逗号为分隔符StringTokenizerst=newStringTokenizer(data,",");System.out.println("令牌数量: "+st.countTokens());// 输出: 令牌数量: 4// 遍历所有令牌while(st.hasMoreTokens()){System.out.println(st.nextToken());}// 输出:// Java// Python// JavaScript// C++}}9.5.2 StringTokenizer vs String.split()
| 特性 | StringTokenizer | String.split() (基于正则表达式) |
|---|---|---|
| 所属包 | java.util(遗留类) | java.lang.String |
| 功能 | 仅按分隔符拆分 | 按正则表达式拆分，功能强大 |
| 空令牌处理 | 默认忽略空字符串 | 默认保留空字符串（除非使用限定符） |
| 性能 | 对于简单分隔符，性能稍好 | 正则表达式编译有开销，但功能更灵活 |
| 推荐度 | 不推荐在新代码中使用 | 推荐使用，功能全面，API现代 |
实操建议：除非在处理性能极其敏感且分隔规则极其简单的场景，否则一律使用String.split()或java.util.regex.Pattern。
对比与总结
对比表格1：String直接赋值 vs new String()
| 对比项 | 直接赋值 (String s = “abc”) | new String(“abc”) |
|---|---|---|
| 内存区域 | 字符串常量池 | 堆内存 |
| 对象数量 | 常量池中只有一个对象，所有相同字面量共享 | 每次new都会在堆中创建一个新对象 |
==比较 | 相同字面量比较为true | 即使内容相同，比较也为false |
| 适用场景 | 推荐，节省内存 | 需要明确创建独立对象时 |
对比表格2：三大字符串类核心差异
| 特性 | String | StringBuilder | StringBuffer |
|---|---|---|---|
| 可变性 | 不可变 (Immutable) | 可变 (Mutable) | 可变 (Mutable) |
| 线程安全 | 是（因为不可变） | 否 | 是(方法同步) |
| 性能 | 修改性能差（创建新对象） | 高(单线程) | 较低（因同步开销） |
| 使用场景 | 存储不变字符串、作为键 | 单线程下频繁修改字符串 | 多线程下共享修改字符串 |
| 诞生版本 | Java 1.0 | Java 5 | Java 1.0 |
易错考点整理
1. 常量池陷阱
Strings1="Hello";Strings2="Hello";Strings3=newString("Hello");Strings4=s3.intern();// 将s3指向的对象放入常量池，并返回常量池引用System.out.println(s1==s2);// trueSystem.out.println(s1==s3);// falseSystem.out.println(s1==s4);// true (intern后)考点：理解==比较引用，equals比较内容。intern()方法可以主动将字符串对象放入常量池。
2. 循环拼接性能问题
错误示范（性能极差）：
Stringresult="";for(inti=0;i<10000;i++){result+=i;// 每次循环都创建新的String对象和StringBuilder对象！}正确做法（使用StringBuilder）：
StringBuildersb=newStringBuilder();for(inti=0;i<10000;i++){sb.append(i);}Stringresult=sb.toString();3. 线程安全问题
String：线程安全（不可变）。StringBuilder：非线程安全。多线程操作同一对象需自行加锁。StringBuffer：线程安全（内部同步），但性能有损耗。
复习思考题
- 基础概念：
String类的不可变性指的是什么？这种设计带来了哪些优点和缺点？ - 代码分析：以下代码会创建几个
String对象？Strings1="abc";Strings2=newString("abc");Strings3=s2.intern(); - 性能选择：在一个单线程的Web服务器中，需要动态生成一个很长的HTML字符串，应该选择
String、StringBuilder还是StringBuffer？为什么？ - 方法辨析：
String的split()方法和StringTokenizer在分割字符串“a,b,c”（以逗号分隔）时，输出结果有何不同？ - 实战应用：如何判断一个字符串是否为回文字符串（正读反读都一样）？请用
StringBuilder或StringBuffer实现。
本文涵盖了Java字符串章节的核心知识点、代码示例与易错点，适合作为期末复习笔记。建议读者亲手运行所有示例代码，并结合思考题进行巩固，祝大家考试顺利！
