Читать книгу Визуальное программирование на Java Swing в NetBeans - Сергей Николаевич Талипов - Страница 8

В Java имеется три типа строк: String, StringBuilder и StringBuffer. Статические строки «String» – обычные строки в Java, в которых нельзя изменить символы и их количество после создания строки.

Динамические строки «StringBuilder» – изменяемые строки для использования в однопоточных программах. В однопоточном использовании StringBuilder практически всегда в 1.2-1.5 раза быстрее, чем StringBuffer.

Динамические строки StringBuffer – изменяемые строки для использования в многопоточных программах. Самый медленный тип, но потокобезопасный.

Переменные типа динамических строк могут менять свои значения и длину во время выполнения программы.

Статические строки. Обычные строки в Java описываются классом String и являются статическими, т.е. в существующей строке нельзя изменить символы и их количество.

Кроме стандартного создания оператором new, строки могут быть созданы напрямую из строковой литералы. При этом в целях оптимизации, объекты созданные таким образом дополнительно сохраняются в отдельной области – строковый пул.

String s1 = "d" // строка будет сохранена в пуле

// строка не будет сохранена в пуле и будет уничтожена сборщиком мусора

String s2 = new String("a");

Один из плюсов разделения строк на статические и динамические – это повышение безопасности там, где строки используются в качестве аргументов (например, открытие баз данных, интернет соединений, механизм загрузки классов).

Операция сцепления. Для строк доступна операция +, позволяющая соединить несколько строк в одну. Если один из операндов не строка, то он автоматически преобразуется в строку. Для объектов в этих целях используется метод toString.

При каждой операции внутренне используется объект динамической строки StringBuilder или StringBuffer. Поэтому для собирания строки из нескольких все равно оптимальней использовать сразу один StringBuilder/StringBuffer.

Выделение подстроки. Есть замечание относительно метода substring – возвращаемая строка использует тот же байтовый массив, что и исходная. Например, вы загрузили строку А из файла в 1мб. Что-то там нашли и выделили в отдельную строку Б длиной в 3 символа. Строка Б в реальности тоже занимает те же 1мб.

String s ="very .... long string from file";

String sub1 = s.substring(2,4); // совместно использует ту же память что и s

String sub2 = new String(s.substring(2,4)); // этот объект использует отдельный массив на 4 символа

Основные методы. Рассмотрим основные методы String:

– equals(Object anObject) – проверяет, идентична ли строка указанному объекту;

– compareTo(String anotherString) – лексиграфическое сравнение строк;

– compareToIgnoreCase(String str) – лексиграфическое сравнение строк без учета регистра символов;

– concat(String str) – возвращает соединение двух строк;

– contains(CharSequence s) – проверяет, входит ли указанная последовательность символов в строку;

– isEmpty() – возвращает true, если длина строки равна 0;

– indexOf(String str) – поиск первого вхождения указанной подстроки;

– replace(CharSequence target, CharSequence replacement) – замена одной подстроки другой;

– substring(int beginIndex, int endIndex) – возвратить подстроку как строку;

– toLowerCase() – преобразовать строку в нижний регистр;

– toUpperCase() – преобразовать строку в верхний регистр;

– trim() – отсечь на концах строки пустые символы;

– length() – определение длины строки;

– valueOf(a) – статические методы преобразования различных типов в строку;

– charAt(int index) – возвращает символ по указанному индексу;

– regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len) – тест на идентичность участков строк, можно указать учет регистра символов;

– regionMatches(int toffset, String other, int ooffset, int len) – тест на идентичность участков строк;

– endsWith(String suffix) – проверяет, завершается ли строка указанным суффиксом;

– startsWith(String prefix) – проверяет, начинается ли строка с указанного префикса;

– startsWith(String prefix, int toffset) – проверяет, начинается ли строка в указанной позиции с указанного префикса;

– getBytes() – возвращает байтовое представление строки;

– getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin) – возвращает символьное представление участка строки;

– hashCode() – хеш код строки;

– indexOf(int ch) – поиск первого вхождения символа в строке;

– indexOf(int ch, int fromIndex) – поиск первого вхождения символа в строке с указанной позиции;

– indexOf(String str, int fromIndex) – поиск первого вхождения указанной подстроки с указанной позиции;

– lastIndexOf(int ch) – поиск последнего вхождения символа;

– lastIndexOf(int ch, int fromIndex) – поиск последнего вхождения символа с указанной позиции;

– lastIndexOf(String str) – поиск последнего вхождения строки;

– lastIndexOf(String str, int fromIndex) – поиск последнего вхождения строки с указанной позиции;

– replace(char oldChar, char newChar) – замена в строке одного символа на другой;

– toUpperCase(Locale locale) – преобразовать строку в верхний регистр, используя указанную локализацию;

– toLowerCase(Locale locale) – преобразовать строку в нижний регистр, используя указанную локализацию;

Методы поиска возвращают индекс вхождения или -1, если искомое не найдено. Методы преобразования (как replace) не изменяют саму строку, а возвращают соответствующий новый объект строки.

Особенности String. Неправильное использование типа String приводит к засорению оперативной памяти и как следствие к медленной работе программы. Рассмотрим пример:

public static void main(String[] args) {

String s = "a";

for (int i = 0; i < 100; i++) {

s += 'a';

}

System.out.println(s); // Распечатается строка из 100 символов «a»

}

Этот код создаст 100 разных строк, которые будут храниться в памяти, пока сборщик мусора Java не удалит их после завершения программы. В результате работы программы переменная «s» будет содержать строку из 100 символов «a», но 99 ранее созданных строк остались «мусором» в памяти без возможности обращения к ним.

Поэтому для изменения строки следует использовать класс обертку StringBuilder. Предыдущий пример нужно переписать следующим образом:

public static void main(String[] args) {

StringBuilder s = new StringBuilder("a");

for (int i = 0; i < 100; i++) {

s.append('a');

}

System.out.println(s); // Распечатается строка из 100 символов «a»

}

Динамические строки. Динамические строки описываются классами StringBuilder и StringBuffer. StringBuffer более медленный, но потокобезопасный. Переменные типа динамических строк могут менять свои значения и длину во время выполнения программы.

Основные методы динамических строк:

– append(A) – преобразовать A в строку и добавить в конец;

– insert(int offset, A) – преобразовать A в строку и вставить ее в указанную позицию;

– delete(int start, int end) – удалить символы с указанной начальной позиции по указанную конечную позицию;

– reverse() – расположить символы в обратном порядке;

– setCharAt(int index, char ch) – заменить символ в указанной позиции;

– setLength(int newLength) – установить новый размер строки;

– substring(int start) – вернуть подстроку с указанной позиции и до конца как строку;

– substring(int start, int end) – вернуть подстроку как строку;

– deleteCharAt(int index) – удалить символ в указанной позиции;

– getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin) – сохранить последовательность символов в массив;

– indexOf(String str) – поиск первого вхождения подстроки;

– indexOf(String str, int fromIndex) – поиск первого вхождения подстроки с указанной позиции;

– lastIndexOf(String str) – поиск последнего вхождения подстроки;

– lastIndexOf(String str, int fromIndex) – поиск последнего вхождения подстроки с указанной позиции;

– replace(int start, int end, String str) – замена участка строки указанной строкой.

Пример преобразования строк. В этом примере массив символов и целое число преобразуются в объекты типа String с использованием методов этого класса:

package tsn01.string;

public class TSN01_String {

public static void main(String[] args) {

char s[] = {'J', 'a', 'v', 'a'}; // Массив символов

String str = new String(s); // str="Java"

if (!str.isEmpty()) {

int i = str.length(); // i=4

str = str.toUpperCase(); // str="JAVA"

String num = String.valueOf(6); // num="6"

num = str.concat("-" + num); // num="JAVA-6"

char ch = str.charAt(2); // ch='V'

i = str.lastIndexOf('A'); // i=3 (-1 если нет)

num = num.replace("6", "SE"); // num="JAVA-SE"

str.substring(0, 4).toLowerCase(); // java

str = num + "-6";// str="JAVA-SE-6"

String[] arr = str.split("-");

for (String ss : arr) { // В результате будет выведен массив строк (в 3 строчки): JAVA SE 6

System.out.println(ss);

}

} else { System.out.println("String is empty!"); }

}

}

Пример сравнение строк. В этом примере рассмотрены особенности хранения и идентификации объектов на примере вызова метода equals(), сравнивающего строку String с указанным объектом и метода hashCode(), который вычисляет хэш-код объекта (hashCode – это цифра, которая формируется для объекта по какому то правилу, например для объекта класса String по такой формуле: s[0]*31^(n-1) s[1]*31^(n-2) … s[n-1]):

package tsn01.string;

public class TSN01_String {

public static void main(String[] args) {

String s1 = "Java";

String s2 = "Java";

String s3 = new String("Java");

System.out.println(s1 + "==" + s2 + " : " + (s1 == s2)); // true

System.out.println(s1 + "==" + s3 + " : " + (s1 == s3)); // false

System.out.println(s1 + " equals " + s2 + " : " + s1.equals(s2)); // true

System.out.println(s1 + " equals " + s3 + " : " + s1.equals(s3)); // true

System.out.println(s1.hashCode());

System.out.println(s2.hashCode());

System.out.println(s3.hashCode());

}

}

В результате на экран будет выведено:

Java==Java : true

Java==Java : false

Java equals Java : true

Java equals Java : true

2301506

2301506

2301506

Пример сортировки массива строк методом перебора:

package tsn01.string;

public class TSN01_String {

public static void main(String[] args) {

String a[] = {" Alena", "Alice ", " alina", " albina", " Anastasya",

" ALLA ", "AnnA "}; // Массив строк

for (int j = 0; j < a.length; j++) { // Цикл по массиву строк

// Удаляем пробелы с концов строк и приводим к верхнему регистру

a[j] = a[j].trim().toLowerCase();

}

// Сортировка строк методом пузырька

for (int j = 0; j < a.length – 1; j++) { // Цикл по массиву строк

for (int i = j + 1; i < a.length; i++) { // Цикл по массиву строк

if (a[i].compareTo(a[j]) < 0) { // Сравнение строк

String temp = a[j]; a[j] = a[i]; a[i] = temp; // Обмен значений в массиве строк

}

}

}

int i = -1;

while (++i < a.length) { System.out.print(a[i] + " "); } // Вывод массива строк на экран

}

}

В результате на экран будет выведено:

albina alena alice alina alla anastasya anna

Вызов метода trim() обеспечивает удаление всех начальных и конечных символов пробелов. Метод compareTo() выполняет лексикографическое сравнение строк между собой по правилам Unicode.

Пример работы с динамическими строками. Рассмотрим пример преобразования переменной типа «StringBuilder» к «String» через метод toString:

package tsn01.string;

public class TSN01_String {

public static void main(String[] args) {

StringBuilder s = new StringBuilder("abcd");

s.append('e');//abcde

s.delete(1, 2);//acde

s.insert(1, 'b');//abcde

s.deleteCharAt(2);//abde

String ans = s.toString();

System.out.println(ans); // На экран выведется "abde"

}

}