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Java 字符串

Java 基本数据类型一节中,我们已经知道 Java 中有两大数据类型:一个是基本数据类型,另一个是引用数据类型。

字符串(String)便属于引用数据类型。字符串在 Java 程序中无处不在,其实我们在第一个 Java 程序中就已经使用过了字符串,打印语句中双引号中的Hello World就是一个字符串:System.out.println("Hello World");

本小节我们将介绍字符串的基础知识,告诉你如何创建一个字符串,也会讲到 Java 13支持的多行字符串的创建方法和注意事项,还会介绍很常用的字符串的连接操作,最后我们也会着重讨论字符串的一个重要特性:不可变性。

需要注意的是,String是在java.lang包中定义的内置类,了解它的相关操作需要面向对象的前置知识,为了减少初学者的困扰,字符串的相关操作不会在本小节讨论。我们将在完成面向对象的学习后专门讲解String类。

1. 什么是字符串

字符串(string)是由零个或多个字符组成的有限序列,它是编程语言中表示文本的数据类型。简单来说,字符串就是一串字符。

2. 创建字符串

2.1 创建字符和字符串

提到字符串,就很容易与字符关联起来,回忆我们已经学过的字符类型char,在代码中我们是这样创建字符的:

// 依次创建三个字符 慕 课 网
char c1 = '慕';
char c2 = '慕';
char c3 = '网';

char类型不同的是,String类型使用双引号来表示一个字符串(例如:"字符串文字"),在代码中我们可以这样创建字符串:

String str = "慕课网";

我们再来看一个创建并打印字符串的程序示例:

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public class StringTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个空字符串
        String str1 = "";
        // 创建一个只包含一个字符的字符串
        String str2 = "q";
        // 创建包含多个字符的字符串
        String str3 = "imooc is great!";
        // 依次打印它们
        System.out.println(str1);
        System.out.println(str2);
        System.out.println(str3);
    }
}
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运行结果:


q
imooc is great!

字符串可以声明为空,因此第一行将打印一个空行。

2.2 创建多行字符串

Java 13 以后,我们可以使用三引号来表示一个多行字符串,被官方称为“文本块”。文本块常用来表示多行的或大段的文字。例如:

public class StringTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = """
            Java 很棒!
            慕课网很棒!!
            能够在慕课网学 Java 更棒!!!""";
        System.out.println(str);
    }
}

Tips:

这里需要注意的是,文本块中起始的三引号后面要另起一行,也就是说下面这种写法是错误的:

String str = """Java 很棒!
      慕课网很棒!!
      能够在慕课网学 Java 更棒!!!""";

如果我们直接使用javac命令编译代码,将会报错:

javac StringTest3.java
StringTest3.java:4: 错误: 文本块 是预览功能,默认情况下禁用。
        String str = """
                     ^
  (请使用 --enable-preview 以启用 文本块)
1 个错误

报错告诉我们:文本块是预览功能,默认是禁用的。我们可以给编译器加上一些参数来编译执行代码:

$ javac -source 14 --enable-preview StringTest3.java
$ java --enable-preview StringTest3
Java 很棒!
慕课网很棒!!
能够在慕课网学 Java 更棒!!!

2. 字符串的连接

我们可以使用加法运算符+将字符串和任意其他的数据类型进行连接操作。

可以将两个或多个字符串连接在一起,例如:

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public class StringJoinTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义两个字符串
        String str1 = "Hello";
        String str2 = "慕课网";
        // 将字符串str1连接一个空格,再连接str2,最后再连接一个感叹号
        String str3 = str1 + " " + str2 + "!";
        System.out.println(str3);
    }
}
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运行结果:

$ javac StringJoinTest1.java
$ java StringJoinTest1
Hello 慕课网!

我们还可以将字符串与其他类型的值相连接,例如:

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public class StringJoinTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义整型变量 age
        int age = 12;
        // 定义浮点型变量 height
        float height = 132.5f;
        // 定义一个字符串变量 name
        String name = "小明";
        // 将上面三个变量连接,拼成一个更长的字符串
        String result = name + "今年" + age + "岁了," + "他的身高为" + height + "cm";
        System.out.println(result);
    }
}
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运行结果:

小明今年10岁了,他的身高为132.5cm

我们知道加法运算符除了可以连接字符串,也可以进行数学的加法运算。那我们再来看一个实例:

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public class StringJoinTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义两个整型变量a、b
        int a = 100;
        int b = 200;
        // 打印一个空字符串+a+b的值
        System.out.println("" + a + b);
    }
}
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试想屏幕上将会得到什么结果呢?编译执行代码:

$javac StringJoinTest3
java StringJoinTest
100200

这里结果没有打印300的原因很简单: 按照从左到右的执行顺序,(空字符串 + 数值100)的运算结果应该是字符串100,然后再运算(字符串100+数值200),其最终结果为字符串100200。由于运算中有字符串的存在,+运算符在这里用于字符串的连接而不是数值的计算。

试想,如果将表达式中的操作数倒过来(即b + a + ""),将得到什么结果呢?

3. 字符串的不可变性

字符串有一个重要特性:不可变性。也就是说,字符串一经创建便无法修改。我们来看一个示例:

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public class StringTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个字符串 str
        String str = "hello imooc!";
        // 对 str 重新赋值
        str = "Java is great!";
        System.out.println(str);
    }
}
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运行结果:

Java is great!

童鞋们可能发现,咦?不是说字符串一旦创建就无法修改了吗,怎么str变量依然被修改成了新的值?

这里直接给出答案:上述例子中,变量str没有修改,而是变量str的“指向”被修改了。

我们通过图示来描述上述代码的执行流程,首先创建一个str,指向"hello imooc!":

当对str重新赋值后,在内存中先创建了字符串"Java is great",然后改变了变量str的指向,原来的"hello imooc!"并没有发生改变:

4. 小结

通过本小节的学习,我们了解了字符类型char 是基本数据类型,而字符串类型String是引用类型。在创建字符串时,我们可以使用双引号表示,从Java 13起,加入了多行字符串的表示方法。字符串的连接操作是使用加法运算符实现的。最后要特别注意字符串的不可变性,这在面试中经常会考到。