【Java基础知识】字符串、输入与输出_7-9 jmu-java-01入门-格式化输入输出与字符串

字符串

字符串其实就是Unicode字符序列，也就是字符的集合，Java没有内置的字符串类型，而是在标准库中提供了一个预定义类，叫做 String。每一个用双引号括起来的字符串都是 String类型。

String str = "Hello";
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字串

在一个较大的字符串提取其中一部分的小字符串叫做子串，在 String 类中的 substring 方法可以提取字串。

String str = "Hello"；
String s = str.substring(0, 3); // "Hel"字符串 由str字符串的[0,3)下标组成。
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拼接

将两个小的字符串拼接起来组成一个大的字符串。在 Java 中允许使用 + 号连接两个字符串。

String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
String str = str1 + str2; // "HelloWorld" 字符串
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当一个字符串与一个非字符串进行拼接时，会将后者转换成字符串。一般运用于打印输出。

int age = 18;
String str = "My age is " + age; // "My age is 18" 字符串
int answer = 100;
System.out.println("The answer is " + answer);
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如果希望能将多个字符串放在一起，用一个定界符分隔，可以使用静态 join 方法。

String all = String.join(" / ", "S", "M", "L", "XL");
System.out.println(all); // 打印 S / M / L / XL
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在 Java11 中还提供了 repeat 方法

String str = "Java";
String repeat = str.repeat(3);
System.out.println(repeat); // JavaJavaJava
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不可变字符串

字符串的继承结构图

可以看到实现了 Serialization(序列化)、CharSequence(可读序列)、Comparable(比较，排序) 三个接口。
相关文档可以去文档去查看： String 文档
String 类没有提供修改字符串中某个字符的方法，底层使用的是不能修改的char数组：

private final char value[];
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如果想要修改一个字符串，可以使用字串与拼接结合，保留想要的字串，再与希望替换的字符拼接。

String str = "Hello";
str = str.substring(0, 3) + "p"; // "Help"
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由于 String 使用的是不可改变的字符串，与可替换的字符串相比是否小路会降低？答案是：是也不是。因为不可变的字符串有一个优点：编译器可以让字符串共享。
在底层实现比较复杂，我们可以理解为有一个存放各种字符串的公共池子，字符串变量指向这池子，可以使得相同的字符串指向共享的池子，这个思想是比较重要的，在 Java 后面学习框架时候有一部分就是使用这个思想。

检验字符串是否相等

可以使用 equals 方法检测两个字符串是否相等，表达式：$str1.equals(str2)$

String str1 = "123";
String str2 = "123";
System.out.println(str1.equals(str2)); // true
System.out.println("123".equals(str1)); // true
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想要检测两个字符串是否相等，并且不区分大小写，可以使用 equalsIgnoreCase 方法

System.out.println("Hello".equalsIgnoreCase("HELLO")); // true
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千万不要使用 == 来检测两个字符串是否相等，这个运算符只能确定两个字符串是否在内存中存放在同一位置，完全有可能将多个内容相同的字符串副本放在不同位置上。 == 一般用于检测基本数据类型，还有底层使用。

String str1 = "123";
System.out.println(str1 == "123"); // 可能为 true
System.out.println(str1.substring(1) == "23"); // 可能为false
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如果虚拟机始终是字符串共享，就可以使用 == 运算，但实际上只有字符串字面量是共享的，而 + 或者 substring 是不共享的，所以不要使用 == 来检测字符串是否相等，以免出现 bug。

空串与 null 串

空串是指长度为 0 的串，是一个 String 对象，而 String 还可以存放一个特殊的值，名为 null，表示目前没有任何对象与该变量关联。

String str1 = ""; // 空串
String str2 = null; // null
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String API

有关String类的 方法与构造器以及字段，可以到 String 文档 【java.lang.String】查找，里面拥有大量的方法供我们使用。

构造字符串

有些时候我们需要由一些较短的字符串来构成字符串，如果我们使用字符串的拼接方式来构建，效率会比较低，即耗时又消耗空间，我们可以使用 StringBuilder类来解决这个问题。

// 空的字符串构建器
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

// 添加内容
stringBuilder.append("a");
stringBuilder.append("b");
// 使用 toString 方法获取 String 对象
String s = stringBuilder.toString();
System.out.println(s); // ab
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相关文档可以去 文档 【java.lang.StringBuilder】 查找。

输入与输出

读取输入

在前面我们已经见识到 $System.out.println()或者System.out.print()$这一标准输出流，就是控制台窗口，但是标准输入流就没有怎么简单了，需要构建标准输入流 System.in 相关类 Scanner

import java.util.Scanner; 
// 使用 Scanner 类需要导入 java.util.Scanner 包
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		String line = scanner.nextLine(); // 读取第一行数据，可以包含空格
		String next = scanner.next(); // 读取一个单词，空格或者换行接收
		// 想要读取基本数据就使用nextXXXX()
		int num = scanner.nextInt();
		double nextDouble = scanner.nextDouble();
		// ...等等
	}
}
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格式化输出

使用 $System.out.printf()$格式化输出，Java 延用的是 C语言的格式化输出。

String name = "孙悟空";
System.out.printf("Hello, %s", name); // Hello, 孙悟空
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如果不清楚的C语言怎样格式化的 C语言格式化 百度网站了解一下。

文件输入与输出

想要读取一个文件也可以使用 $Scanner$ 类，写入文件使用 $PrintWriter$类

//读取文件
String fileName = "D:\\data\\test\\newFile4.txt";
Scanner scanner = new Scanner(new FileReader(fileName));
while (scanner.hasNextLine()) {  //按行读取字符串
    String line = scanner.nextLine();
    System.out.println(line);
}

// 写入文件
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(new FileWriter(fileName));
printWriter.write("123");
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本文需要使用的类比较多，如果不清楚的话也没关系，后面学到对象，会迎刃而解，现在先一笔带过，后面再来看看就行了。