Строки в Java: создание, методы и операции

Java ~4 минуты

Строки в Java используются для работы с текстовыми данными. Каждое взаимодействие с текстом в приложении — от пользовательского ввода до работы с веб-запросами — включает строки. Рассмотрим основы работы со строками в Java, их создание, основные методы и распространенные операции.

Создание строк в Java

Cтроки в Java представлены объектами класса String. В отличие от примитивных типов данных, таких как int или char, строки относятся к ссылочному типу, а это значит, что они создаются как объекты в памяти.

Строки как объекты

Строка в Java — это неизменяемый (immutable) объект, который хранит последовательность символов.

var greeting = "Привет, мир!";

Эта строка хранится в специальной области памяти, называемой «строковый пул» (String Pool).

Литералы строк

Самый простой способ создания строки в Java — использовать строковые литералы. Это строки, заключенные в двойные кавычки.

var greeting = "Привет, мир!";

Литералы строк автоматически сохраняются в пуле строк, что позволяет Java эффективно управлять памятью и уменьшать количество дублирующихся строк.

Конструктор класса `String`

Строки в Java также можно создавать с использованием конструктора класса String.

var greeting = new String("Привет, мир!");

Этот способ создает новый объект строки, даже если такая строка уже существует в пуле. Поэтому использование литералов предпочтительнее.

Пул строк в Java

Java использует строковый пул для оптимизации использования памяти. Когда строка создается с помощью литерала, JVM проверяет, существует ли уже такая строка в пуле. Если она найдена, то ссылка на существующую строку возвращается; если нет — создается новая строка и помещается в пул. Это позволяет избежать создания дубликатов строк в памяти.

Основные методы класса `String`

Класс String предоставляет множество методов для работы со строками. Рассмотрим несколько самых популярных.

Получение длины строки: length().

var greeting = "Привет";

var length = greeting.length(); // Возвращает 6

Метод charAt() позволяет получить символ в строке по его индексу (нумерация начинается с 0).

var letter = greeting.charAt(0); // Возвращает 'П'

Конкатенация строк: concat(String str) и оператор + для объединения двух строк.

var firstName = "Иван";

var lastName = "Иванов";

var fullName = firstName.concat(" ").concat(lastName); // Использование concat

// Или

var fullName2 = firstName + " " + lastName; // Использование оператора +

Сравнение длины строк: equals() и equalsIgnoreCase().

var language1 = "Java";

var language2 = "java";

language1.equals(language2); // Возвращает false

language1.equalsIgnoreCase(language2); // Возвращает true

Извлечение подстроки: substring(int beginIndex, int endIndex).

var sub = greeting.substring(0, 3); // Возвращает "При"

Распространенные операции со строками в Java

Преобразование строки в нижний или верхний регистр c помощью методов toLowerCase() и toUpperCase().

var lower = greeting.toLowerCase(); // "привет"

var upper = greeting.toUpperCase(); // "ПРИВЕТ"

Удаление начальных и конечных пробелов с помощью метода trim().

var spaced = " Привет ";

var trimmed = spaced.trim(); // "Привет"

Разделение строки на массив подстрок методом split().

String[] words = str.split(" "); // Разделяет строку по пробелам

Замена символов или подстрок с помощью replace() и replaceAll().

var newStr = greeting.replace("мир", "Java"); // "Привет, Java!"

Иммутабельность (неизменяемость) строк в Java

Строки в Java неизменяемы, то есть после создания строка не может быть изменена. Например, методы concat(), toLowerCase() и replace() возвращают новую строку, не изменяя исходную.

Иммутабельность строк в Java полезна для оптимизации памяти, поскольку строки могут быть кешированы в строковом пуле, а также для безопасности в многопоточном окружении. Но это надо учитывать при использовании конкатенации строк, поскольку при этом создается много временных объектов, что может снизить производительность.

Использование `StringBuilder` и `StringBuffer` для изменения строк в Java

Для изменения строк в Java рекомендуется использовать классы StringBuilder и StringBuffer, которые позволяют изменять строки без создания новых объектов:

StringBuilder sb = new StringBuilder("Привет");

sb.append(", мир!");

Иногда конкатенация строк с использованием оператора + в циклах может быть неэффективной, так как при каждой итерации создается новый объект строки. Использование StringBuilder в этом случае значительно повышает производительность.

var sb = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(i);
}

var result = sb.toString();

Заключение

Строки в Java — один из основных инструментов Java-разработчика. Знание основных методов и операций, таких как конкатенация, сравнение, преобразование регистра и работа с подстроками, помогает создавать оптимизированные и читаемые программы. На курсе «Основы Java» от Хекслета вы научитесь работать со строками в Java на уровне, достаточном для создания качественного, оптимизированного кода.