10. Strings

• String類別
• StringBuffer類別
• StringBuilder類別
• StringTokenizer類別

字串(Strings)是程式設計時常用使用到的一種資料型態，可惜在許多程式語言裡並不支援字串型態，您必須以字元陣列或字元指標的方式來使用字串。Java語言雖然也不提供字串型態，但它提供了一個類別幫助我們使用字串，這個類別就是 – java.lang.String。關於類別的說明請參考本書第11章，再此您可以先暫時將String視為資料型態，等到瞭解類別的概念後，再行探討。

String類別包裹在java.lang套件中，所以在使用前不需要以import載入。

以下是宣告的範例：

String str = "abc";

String str;
 
str = "abc";

事實上String str是將str宣告為一個reference，它應該要指向一個在記憶體中的「字元陣列」，而在記憶體內的「字元陣列」一旦產生，其值是唯讀的、是不可修改的(immutable)。如果需要修改，必須使用String類別的method來進行。

不是說Java語言的字串是immutable的，那為什麼下面這段程式碼是正確的？

String str = "ABC";
 
str = "xyz";

看清楚「事實上String str是將str宣告為一個reference，它應該要指向一個在記憶體中的「字元陣列」，而在記憶體內的「字元陣列」一旦產生，其值是唯讀的、是不可修改的(immutable)。如果需要修改，必須使用String類別的method來進行。

」

看懂了嗎？

String str = “ABC”會在記憶體內產生一個字元陣列，其值為“ABC”，並且讓str這個reference指向它所在的位置。此時，“ABC”字串是不可以再修改的，除非你使用String類別提供的method來操作。

str = “xyz”會在記憶體內產生另一個字元陣列，其值為“xyz”。所以記憶體內現在有兩個字元字串了，然後str=“xyz”會讓str這個reference指向“xyz”字串所在的位置。還是一樣，這兩個字串都是唯讀的，除非你使用String類別提供的method來操作。

那…. “ABC”字串不就放在記憶體內，沒人管它？

Java語言使用動態記憶體管理garbage collection方法，會自己監測記憶體的使用狀況，這種沒有任何reference指向它的記憶體空間，是會被自動回收的，請不用擔心。

熟悉C語言的程式設計師已經習慣了兩種字串的表達方法：char *與char[]，也就是字串指標與字串陣列。由於Java語言沒有指標，所以當然不支援char *字串。另一方面，char[]在java語言中還是字元陣列，當然也可以做為字串的一種表達方式。不過Java語言預設會以String類別來做為字串，所以建議儘可能使用String類別。

請參考以下的例子：

char[] str1 = {'a', 'b', 'c' };
String str2 = "def";
 
System.out.println(str1);
System.out.println(str1 + ":" + str2);
System.out.printf("%s:%s\n", str1, str2);

其結果為:

abc
[C@4ac5c32e:def
[C@4ac5c32e:def

注意到了嗎？System.out.println(str1)時，可以將str1這個char[]視為字串並正確它輸出。而在接下來的兩行中str1就被輸出成「[C@4ac5c32e」，這裡所印出的其實是str1的Object identifier(物件識別碼)，而不是“abc”。

<note tip>

Object identifier(物件識別碼)

</note>

如果您還是習慣使用char[]字串，那請以下列方法生成String類別的字串：

char[] charArrayString = {'a', 'b', 'c' };
String str2 = new String(charArrayString);

String類別提供許多操作字串的method，請自行參閱文件。我們列舉一些常用的字串操作method如下：

= 範例 =

        String str1="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
        String str2="A Santa at NASA.";
        String str3="abcde";
 
 
        System.out.println(str1.length());  //要注意是 length()，不是length
        System.out.println(str1.charAt(18));
        System.out.println(str1.indexOf('t'));
        System.out.println(str2.indexOf("at"));
        System.out.println(str2.indexOf('a', 4));
        System.out.println("abcefg".length());
        System.out.println("0123456789".charAt(5));
        System.out.println(str2 + str3);
        System.out.println("abc".substring(2,3));
        System.out.println(str3.substring(1, 2));

26
s
19
8
6
6
5
A Santa at NASA.abcde
c
b

String類別是immutable的字串，我們不能改變其內容。java.lang.StringBuffer與java.lang.StringBuilder則是Mutable的字串，其字串預設保有16個字元的空間，透過insert()、delete()、append()、replace()等method，我們可以改變字串的內容。當預設的空間不足或過多時，它會自動增加或縮減空間。

StringBuffer與StringBuilder的差異在於：StringBuffer是設計供多執行緒的情況下使用的，具有同步機制，確保字串在多執行緒環境下亦不會發生錯誤。但StringBuilder則是沒有同步機制，適用於單執行緒的情況。所以如果在單執行緒下，您應該使用StringBuilder以獲得較好的效能；如果是在多執行緒下操作，則應該使用StringBuffer，避免發生同步的問題。

在StringBuilder中，length()可傳回目前物件中的字元長度，而capacity()可傳回該物件目前可容納的字元容量，下面這個程式是個簡單的示範：

        StringBuilder strBuilder = new StringBuilder("You are beautiful!");
 
        System.out.println(strBuilder); 
        System.out.println("length: " + strBuilder.length()); 
        System.out.println("capacity: " + strBuilder.capacity()); 
 
        strBuilder.insert(8, "so ");
 
        System.out.println(strBuilder); 
        System.out.println("length: " + strBuilder.length()); 
        System.out.println("capacity: " + strBuilder.capacity()); 
 
        strBuilder.append(" We are crazy for you!");
        System.out.println(strBuilder); 
        System.out.println("length: " + strBuilder.length()); 
        System.out.println("capacity: " + strBuilder.capacity()); 

You are beautiful!
length: 18
capacity: 34
You are so beautiful!
length: 21
capacity: 34
You are so beautiful! We are crazy for you!
length: 43
capacity: 70

StringTokenizer類別是java.util套件中的類別，可用以將字串拆解成tokens。在許多的程式應用裡，這是一個常用到的類別。

請參考下面的例子(不要忘記載入java.util.StringTokenizer)：

        String str = "This is a test for StringTokenizer.";
 
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(str);
 
 
        while (st.hasMoreTokens())
        {
            System.out.println(st.nextToken());
        }

This
is
a
test
for
StringTokenizer.