Класс String в Java

Класс String в Java предназначен для работы со строками в Java. Все строковые литералы, определенные в Java программе (например, "abc") — это экземпляры класса String. Давай посмотрим на его ключевые характеристики:

1. Класс реализует интерфейсы Serializable и CharSequence. Поскольку он входит в пакет java.lang, его не нужно импортировать.
2. Класс String в Java — это final класс, который не может иметь потомков.
3. Класс String — immutable класс, то есть его объекты не могут быть изменены после создания. Любые операции над объектом String, результатом которых должен быть объект класса String, приведут к созданию нового объекта.
4. Благодаря своей неизменности, объекты класса String являются потокобезопасными и могут быть использованы в многопоточной среде.
5. Каждый объект в Java может быть преобразован в строку через метод toString, унаследованный всеми Java-классами от класса Object.

Работа с Java String

Это один из самых часто используемых классов в Java. В нем есть методы для анализа определенных символов строки, для сравнения и поиска строк, извлечения подстрок, создания копии строки с переводом всех символов в нижний и верхний регистр и прочие. Список всех методов класса String можно изучить в официальной документации. Также в Java реализован несложный механизм конкатенации (соединения строк), преобразования примитивов в строку и наоборот. Давай рассмотрим некоторые примеры работы с классом String в Java.

Создание строк

Проще всего создать экземпляр класса String, присвоив ему значение строкового литерала:

String s = "I love movies";

Однако у класса String есть много конструкторов, которые позволяют:

• создать объект, содержащий пустую строку
• создать копию строковой переменной
• создать строку на основе массива символов
• создать строку на основе массива байтов (с учетом кодировок)
• и т.д.

Сложение строк

Сложить две строки в Java довольно просто, воспользовавшись оператором +. Java позволяет складывать друг с другом и переменные, и строковые литералы:

public static void main(String[] args) {
    String day = "День";
    String and = "и";
    String night = "Ночь";
        
    String dayAndNight = day + " " + and + " " + night;
}

Складывая объекты класса String с объектами других классов, мы приводим последние к строковому виду. Преобразование объектов других классов к строковому представлению выполняется через неявный вызов метода toString у объекта. Продемонстрируем это на следующем примере:

public class StringExamples {
    public static void main(String[] args) {
        Human max = new Human("Макс");
        String out = "Java объект: " + max;
        System.out.println(out);
        // Вывод: Java объект: Человек с именем Макс
    }

    static class Human {
        private String name;

        public Human(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Человек с именем " + name;
        }
    }
}

Сравнение строк

Для сравнения строк можно воспользоваться методом equals():

public static void main(String[] args) {
    String x = "Test String";
    System.out.println("Test String".equals(x)); // true
}

Когда при сравнении строк нам не важен регистр, нужно использовать метод equalsIgnoreCase():

public static void main(String[] args) {
       String x = "Test String";
       System.out.println("test string".equalsIgnoreCase(x)); // true
}

Перевод объекта/примитива в строку

Для перевода экземпляра любого Java-класса или любого примитивного типа данных к строковому представлению, можно использовать метод String.valueOf():

public class StringExamples {
    public static void main(String[] args) {
        String a = String.valueOf(1);
        String b = String.valueOf(12.0D);
        String c = String.valueOf(123.4F);
        String d = String.valueOf(123456L);
        String s = String.valueOf(true);
        String human = String.valueOf(new Human("Alex"));

        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
        System.out.println(s);
        System.out.println(human);
        /*
        Вывод:
        1
        12.0
        123.4
        123456
        true
        Человек с именем Alex
         */
    }

    static class Human {
        private String name;

        public Human(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Человек с именем " + name;
        }
    }
}

Перевод строки в число

Часто бывает нужно перевести строку в число. У классов оберток примитивных типов есть методы, которые служат как раз для этой цели. Все эти методы начинаются со слова parse. Рассмотрим ниже перевод строки в целочисленное (Integer) и дробное (Double) числа:

public static void main(String[] args) {
    Integer i = Integer.parseInt("12");
    Double d = Double.parseDouble("12.65D");

    System.out.println(i); // 12
    System.out.println(d); // 12.65
}

Перевод коллекции строк к строковому представлению

Если нужно преобразовать все элементы некоторой коллекции строк к строковому представлению через произвольный разделитель, можно использовать такие методы класса String Java:

• join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements)
• join(CharSequence delimiter, Iterable<? extends CharSequence> elements)

Где delimiter — разделитель элементов, а elements — массив строк / экземпляр коллекции строк. Рассмотрим пример, в котором мы преобразуем список строк в строку, разделяя каждую точкой с запятой:

public static void main(String[] args) {
    List<String> people = Arrays.asList(
            "Philip J. Fry",
            "Turanga Leela",
            "Bender Bending Rodriguez",
            "Hubert Farnsworth",
            "Hermes Conrad",
            "John D. Zoidberg",
            "Amy Wong"
    );

    String peopleString = String.join("; ", people);
    System.out.println(peopleString);
    /*
    Вывод: 
    Philip J. Fry; Turanga Leela; Bender Bending Rodriguez; Hubert Farnsworth; Hermes Conrad; John D. Zoidberg; Amy Wong
     */
}

Разбиение строки на массив строк

Эту операцию выполняет метод split(String regex) В качестве разделителя выступает строковое регулярное выражение regex. В примере ниже произведем операцию, обратную той, что мы выполняли в предыдущем примере:

public static void main(String[] args) {
    String people = "Philip J. Fry; Turanga Leela; Bender Bending Rodriguez; Hubert Farnsworth; Hermes Conrad; John D. Zoidberg; Amy Wong";

    String[] peopleArray = people.split("; ");
    for (String human : peopleArray) {
        System.out.println(human);
    }
    /*
    Вывод: 
    Philip J. Fry
    Turanga Leela
    Bender Bending Rodriguez
    Hubert Farnsworth
    Hermes Conrad
    John D. Zoidberg
    Amy Wong
     */
}

Определение позиции элемента в строке

В языке Java String предоставляет набор методов для определения позиции символа/подстроки в строке:

1. indexOf(int ch)
2. indexOf(int ch, int fromIndex)
3. indexOf(String str)
4. indexOf(String str, int fromIndex)
5. lastIndexOf(int ch)
6. lastIndexOf(int ch, int fromIndex)
7. lastIndexOf(String str)
8. lastIndexOf(String str, int fromIndex)

Где:

1. ch — искомый символ (char)
2. str — искомая строка
3. fromIndex — позиция с которой нужно искать элемент
4. методы indexOf — возвращают позицию первого найденного элемента
5. методы lastIndexOf — возвращают позицию последнего найденного элемента

Если искомый элемент не найден, методы вернут в строке -1. Попробуем найти порядковый номер букв A, K, Z, Я в английском алфавите, но будем иметь ввиду, что индексация символов в строке в Java начинается с нуля:

public static void main(String[] args) {
    String alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    System.out.println(alphabet.indexOf('A')); // 0
    System.out.println(alphabet.indexOf('K')); // 10
    System.out.println(alphabet.indexOf('Z')); // 25
    System.out.println(alphabet.indexOf('Я')); // -1
}

Извлечение подстроки из строки

Для извлечения подстроки из строки класс String в Java предоставляет методы:

• substring(int beginIndex)
• substring(int beginIndex, int endIndex)

Рассмотрим, как с помощью методов определения позиции элемента и извлечения подстроки мы можем получить имя файла из его пути:

public static void main(String[] args) {
    String filePath = "D:\\Movies\\Futurama.mp4";
    int lastFileSeparatorIndex = filePath.lastIndexOf('\\');
    String fileName = filePath.substring(lastFileSeparatorIndex + 1);
    System.out.println(fileName); //9
}

Перевод строки в верхний/нижний регистр:

Класс String предоставляет методы для перевода строки в верхний и нижний регистры:

• toLowerCase()
• toUpperCase()

Рассмотрим работу данных методов на примере:

public static void main(String[] args) {
    String fry = "Philip J. Fry";

    String lowerCaseFry = fry.toLowerCase();
    String upperCaseFry = fry.toUpperCase();

    System.out.println(lowerCaseFry); // philip j. fry
    System.out.println(upperCaseFry); // PHILIP J. FRY
}

Работа с данным классом Java изучается на начальных уровнях онлайн-курса JavaRush:

• Знакомство со String приводится на 1-ом уровне, 4-ой лекции квеста Java Syntax
• Внутреннее устройство String, метод substring изучаются на 2-ом уровне, 3-ей лекции квеста Java Multithreading
• Поиск, получение, удаление подстроки в String изучаются на 2-ом уровне, 4-ой лекции квеста Java Multithreading
• Метод String.format рассматривается на 2-ом уровне, 6-ой лекции квеста Java Multithreading

Дополнительные источники

Информация о классе String также приводится в других статьях сообщества JavaRush:

1. Строки в Java — статья раскрывает некоторые основы по работе со строками в Java.
2. Java String. Вопросы к собеседованию и ответы на них, ч.1 — в данной статье рассматриваются вопросы к собеседованию по теме String, а также даются ответы на вопросы с пояснениями и примерами кода.
3. Строки в Java (class java.lang.String) — в данной статье приводится более глубокий разбор класса String, а также рассматриваются тонкости работы с этим классом.