我們來系統地梳理一下 Java 中的字符串操作。Java 的字符串操作非常豐富，主要涉及到?String、StringBuilder?和?StringBuffer?這三個核心類。

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目錄

一、核心類簡介

二、String?類的常用操作

1. 創建字符串

2. 獲取基本信息

3. 比較字符串

4. 查找與判斷

5. 轉換與替換

6. 分割與連接

三、StringBuilder?/?StringBuffer?的常用操作

1. 創建對象

2. 修改字符串（核心功能）

四、性能對比：+?拼接 vs?StringBuilder

1.錯誤示例：使用?+?拼接

2.正確示例：使用?StringBuilder

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一、核心類簡介

在開始具體操作前，先理解這三個類的區別至關重要：

import java.lang.StringBuilder;

類	特性	線程安全	性能	適用場景
String	不可變?(Immutable)	是	較低（每次修改都創建新對象）	字符串內容不需要改變的場景，如作為常量、Map 的鍵等。
StringBuilder	可變?(Mutable)	否	最高	單線程環境下，需要頻繁修改字符串內容（拼接、刪除、替換等）。
StringBuffer	可變?(Mutable)	是	較低（因為有同步開銷）	多線程環境下，需要安全地修改字符串內容。

核心結論：

• 如果字符串內容不改變，用?String。
• 如果在單線程下需要頻繁修改字符串，用?StringBuilder。
• 如果在多線程下需要安全地修改字符串，用?StringBuffer。

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二、String?類的常用操作

String?類提供了大量用于處理字符串的方法。

1. 創建字符串

// 1. 直接賦值 (推薦，JVM 會有字符串常量池優化)
String str1 = "Hello Java";// 2. 使用 new 關鍵字 (會創建新的對象，不推薦)
String str2 = new String("Hello Java");

2. 獲取基本信息

String str = "Hello World";
System.out.println(str.length());         // 獲取長度: 11
System.out.println(str.isEmpty());        // 判斷是否為空字符串: false
System.out.println(str.charAt(0));        // 獲取指定索引的字符: 'H'
System.out.println(str.indexOf('W'));     // 查找字符 'W' 的索引: 6
System.out.println(str.indexOf("World")); // 查找子串 "World" 的索引: 6
System.out.println(str.lastIndexOf('o')); // 從后向前查找字符 'o' 的索引: 7

3. 比較字符串

String s1 = "hello";
String s2 = "world";
String s3 = "Hello";// 1. equals() : 比較內容是否相等 (區分大小寫)
System.out.println(s1.equals(s2)); // false// 2. equalsIgnoreCase() : 比較內容是否相等 (不區分大小寫)
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s3)); // true// 3. compareTo() : 比較字典順序
// s1 < s2 返回負數, s1 == s2 返回 0, s1 > s2 返回正數
System.out.println(s1.compareTo(s2)); // -15 (h 的 ASCII 碼比 w 小)// 4. == : 比較的是兩個對象的內存地址 (是否是同一個對象)
String s4 = "hello";
String s5 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s4); // true (字符串常量池，指向同一個對象)
System.out.println(s1 == s5); // false (new 創建了新對象，地址不同)

4. 查找與判斷

String str = "This is a test string.";System.out.println(str.contains("test"));  // 判斷是否包含子串: true
System.out.println(str.startsWith("This")); // 判斷是否以指定前綴開頭: true
System.out.println(str.endsWith("ing."));  // 判斷是否以指定后綴結尾: true
System.out.println(str.substring(5));     // 從索引 5 開始截取到末尾: "is a test string."
System.out.println(str.substring(5, 7));   // 截取 [5, 7) 區間: "is"

5. 轉換與替換

String str = "  Hello  World  ";// 1. trim() : 去除首尾空格
System.out.println(str.trim()); // "Hello  World"// 2. toUpperCase() / toLowerCase() : 大小寫轉換
System.out.println(str.toUpperCase()); // "  HELLO  WORLD  "
System.out.println(str.toLowerCase()); // "  hello  world  "// 3. replace() : 替換字符或子串
// 注意：String 不可變，replace() 返回一個新字符串
String newStr = str.replace('l', 'p');
System.out.println(newStr); // "  Heppo  Worpd  "
System.out.println(str.replace("World", "Java")); // "  Hello  Java  "

6. 分割與連接

String str = "apple,banana,orange,grape";// 1. split() : 分割字符串，返回一個字符串數組
String[] fruits = str.split(",");
// fruits: ["apple", "banana", "orange", "grape"]
System.out.println(Arrays.toString(fruits));// 2. join() : 連接字符串 (靜態方法)
String result = String.join("-", "apple", "banana", "orange");
// result: "apple-banana-orange"
System.out.println(result);

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三、StringBuilder?/?StringBuffer?的常用操作

它們的方法幾乎完全一樣，區別在于線程安全。這里以?StringBuilder?為例。

1. 創建對象

StringBuilder sb = new StringBuilder(); // 默認容量 (16)
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("Hello"); // 初始內容

2. 修改字符串（核心功能）

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");// 1. append() : 追加內容
sb.append(" World");
System.out.println(sb); // "Hello World"// 2. insert() : 在指定位置插入內容
sb.insert(5, ","); // 在索引 5 的位置插入 ","
System.out.println(sb); // "Hello, World"// 3. delete() : 刪除指定區間的內容
sb.delete(5, 7); // 刪除 [5, 7) 區間，即刪除 ", "
System.out.println(sb); // "HelloWorld"// 4. replace() : 替換指定區間的內容
sb.replace(5, 10, " Java"); // 替換 [5, 10) 區間為 " Java"
System.out.println(sb); // "Hello Java"// 5. reverse() : 反轉字符串
sb.reverse();
System.out.println(sb); // "avaJ olleH"// 6. toString() : 轉換為 String 對象
String finalString = sb.toString();
System.out.println(finalString); // "avaJ olleH"

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四、性能對比：+?拼接 vs?StringBuilder

在循環中頻繁使用?+?拼接字符串是 Java 新手常見的性能陷阱。

1.錯誤示例：使用?+?拼接

String result = "";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {result = result + i; // 每次循環都會創建一個新的 String 對象，性能極差！
}

2.正確示例：使用?StringBuilder

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {sb.append(i); // 在同一個對象上追加，性能極高！
}
String result = sb.toString();

原因分析：

• result + i?的過程實際上是：new StringBuilder().append(result).append(i).toString()。每次循環都會創建一個?StringBuilder?和一個新的?String?對象，導致大量內存浪費和 GC（垃圾回收）壓力。
• StringBuilder?的?append?方法是在一個預先分配好空間的字符數組上進行操作，避免了頻繁創建新對象的開銷。