giáo trình java tóm tắt - strings

Giới thiệu Trong Java, việc xử lý chuỗi trở nên rất nhẹ nhàng do các công việc liên quan đều đã được cài đặt sẵn trong JDK, thông qua các lớp String, StringBuffer và  String: là lớp đơn

Strings 1

1 Giới thiệu 1

2 Lớp String 1

3 Lớp StringBuffer và StringBuilder 8

4 StringBuffer hay String 10

1 Giới thiệu

Trong Java, việc xử lý chuỗi trở nên rất nhẹ nhàng do các công việc liên quan đều đã được cài đặt sẵn trong JDK, thông qua các lớp String, StringBuffer và

 String: là lớp đơn giản nhất, có đặc tính là không thể thay đổi nên tiết kiệm bộ nhớ, xử lý nhanh và có thể dùng chung ở nhiều nơi khác nhau

có thể thay đổi các ký tự trong đó Thêm vào đó lớp này còn có tính năng đồng bộ hóa nên có thể được dùng trong môi trường đa tiểu trình Tuy nhiên, do có nhiều tính năng mạnh nên StringBuffer cồng kềnh và chậm chạp hơn String

năng đồng bộ hóa nên thích hợp cho môi trường đơn tiểu trình

Mỗi lớp đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng, nên tùy trường hợp mà ta chọn lớp phù hợp: nếu chỉ cần lưu chuỗi mà ít xử lý thì chọn String, cần thay đổi chuỗi nhiều thì dùng

StringBuilder, nếu dùng trong môi trường đa tiểu trình thì dùng StringBuffer

2 Lớp String

2.1 Giới thiệu

Trong Java lớp String (package java.lang) được dùng để biểu diễn các chuỗi ký tự Tất

cả các dạng literal như "hello", "abc", đều là những đối tượng thuộc lớp String

Các đối tượng String đều là hằng, có nghĩa là ta không thể thay đổi giá trị của chúng sau khi chúng được tạo ra, do đó ta có thể dùng một String ở nhiều nơi khác nhau Để "thay đổi" một String, ta chỉ có cách tạo ra String mới dựa vào String gốc, rồi dùng String

mới này thay cho String cũ Điều này sẽ dẫn tới việc phát sinh ra nhiều "rác" và tốn nhiều thời gian xử lý nếu ta thường xuyên "thay đổi" các String

String là một final class nên ta không thể tạo ra các lớp con từ nó

public final class String

extends Object

implements Serializable, Comparable<String>, CharSequence

2.2 Tạo ra một String

Để tạo ra một đối tượng String, có nhiều cách:

2.2.1 Dùng string literal

Đối tượng String chứa literal sẽ được tạo ra trong constant pool

Ví dụ:

String s= "abc" ;

Khi đó, nếu ta tạo ra một chuỗi s2 mới:

String s2= "abc" ;

thì s2 sẽ quản lý cùng một chuỗi "abc" như s, (chỉ có handle mới là s2, không có đối tượng String mới nào được tạo ra), do đó phép so sánh (s==s2) sẽ trả về true

Lưu ý:

 String litertal cũng là các đối tượng, nên ta có thể gọi các phương thức từ chúng

2.2.2 Dùng constructor

Đối tượng String này sẽ nằm trong heap

chuỗi null

hiện hành của hệ thống

Tạo ra chuỗi từ một phần của mảng byte, bắt đầu từ byte thứ offset trong mảng, dùng tất cả length

byte, giải mã theo bộ ký tự hiện hành của hệ thống

Tạo ra chuỗi từ một phần của mảng ký tự, bắt đầu

từ ký tự thứ offset trong mảng, độ dài tổng cộng

là length

chép mảng ký tự của StringBuffer

Bảng 1: Một số constructor của String

Ví dụ:

char data[]={ 'a' , 'b' , 'c' };

String s2=new String( "Hello" );

Khi đó, nếu ta tạo ra một chuỗi s3 mới:

String s3=new String( "Hello" );

thì phép so sánh s2 == s3 sẽ trả về false Muốn so sánh dữ liệu của chúng, ta phải dùng phương thức equals()

2.3 Kết nối các String

Trong Java, ta có thể ghép nối tiếp các String một cách dễ dàng bằng toán tử "+"

String s1= "Hello" ;

String s2= "Java" ;

Thêm vào đó, ta cũng có thể ghép nối một đối tượng bất kỳ vào String cũng bằng toán

tử + này Khi đó, đối tượng sẽ được tự biến thành chuỗi bằng phương thức toString(), sau đó chuỗi kết quả mới được ghép vào như trường hợp ghép hai chuỗi

Cộng hai biến int vào chuỗi:

Cộng hai biến int vào chuỗi, dùng dấu ngoặc để tính tổng các số nguyên trước:

String s= "Hello" +(i+j); // s sẽ là "Hello300"

Ngoài cách dùng toán tử +, ta cũng có thể dùng phương thức concat()

String s1= "Hello" ;

String s2= "Java" ;

Lưu ý:

 Nếu đối số của phương thức concat() là chuỗi rỗng (length = 0), kết quả trả về chính là chuỗi gọi phương thức (this)

String s1= "abc" ;

String s2= "" ;

String s3=s1.concat(s2);// s3 sẽ là "abc"

System.out.println( "Bang nhau" );

 Nếu đối số của phương thức concat() là chuỗi khác rỗng, một String mới (là

"tổng" của this và đối số) sẽ được tạo ra

 Xét phép nối chuỗi sau:

String s= "Java" ;

s+= "String" ; // s sẽ là "JavaString"

phép nối chuỗi này thoạt nhìn thì giống như là thêm đọan "String" vào chuỗi "Java", nhưng thực ra không phải như vậy Trong Java, String là đối tượng không thể thay đổi nên không thể nối thêm một phần vào chuỗi "Java" được Bản chất của lệnh đó là tạo ra một chuỗi mới có giá trị "JavaString", sau đó cho handle s quản lý chuỗi mới đó, chuỗi

"String" cũ không hề thay đổi và sẽ tồn tại nếu vẫn còn handle nào đó quản lý nó

2.4 Trích ký tự từ String

Ta có thể lấy ra từng ký tự, mảng ký tự hoặc mảng byte từ dãy ký tự của String bằng các phương thức sau:

int codePointAt(int index) Trả về mã Unicode của ký tự ở vị trí index

mặc định của hệ thống

void getChars(int srcBegin,

dstBegin)

Trích một phần của chuỗi ra một mảng ký tự, từ ký

tự ở vị trí srcBegin tới ký tự ở vị trí srcEnd, lưu vào mảng kể từ phần tử thứ dstBegin

Bảng 2: Một số phương thức trích ký tự từ String

Ví dụ:

 Trích ra từng ký tự:

String s= "Hello Java" ;

System.out.print( "Chuoi dao nguoc cua " +s+ " la: " );

System.out.print(s.charAt(i));

System.out.println();

kết quả:

Chuoi dao nguoc cua Hello Java la: avaJ olleH

Press any key to continue

 Trích ra mảng ký tự:

String s= "String" ;

System.out.println( "Ky tu thu " +i+ " la: " +chars[i]);

kết quả:

Ky tu thu 0 la: S

Ky tu thu 1 la: t

Ky tu thu 2 la: r

Ky tu thu 3 la: i

Ky tu thu 4 la: n

Ky tu thu 5 la: g

Press any key to continue

 Trích ra mảng byte:

String s= "ABCabc" ;

System.out.println( "Byte thu " +i+ " la: " +bytes[i]);

kết quả:

Byte thu 0 la: 65

Byte thu 1 la: 66

Byte thu 2 la: 67

Byte thu 3 la: 97

Byte thu 4 la: 98

Byte thu 5 la: 99

Press any key to continue

2.5 So sánh và tìm kiếm trên String

Java cung cấp sẵn các phương thức sau:

So sánh dãy ký tự của str với this theo giá trị của từng ký tự trong bảng mã (VD: 'a' < 'b', 'F' < 'f',

'Z' < 'a', ) Giá trị trả về sẽ là độ chênh lệch về

mã giữa hai ký tự khác nhau đầu tiên trong hai dãy, tính từ trái sang phải

Do đó:

 Trả về 0 nếu hai dãy ký tự giống nhau

 Trả về < 0 nếu dãy của this nhỏ hơn str

 Trả về > 0 nếu dãy của this lớn hơn str

(String str)

Tương tự compareTo(String) nhưng không phân biệt chữ HOA với chữ thường ('A' và 'a' là như nhau)

boolean

contains(CharSequence s)

Trả về true nếu trong chuỗi this có xuất hiện dãy

ký tự s

boolean equals(Object o) So sánh chuỗi với đối tượng khác

boolean equalsIgnoreCase

(String str)

So sánh chuỗi với chuỗi khác, không phân biệt HOA thường

int indexOf(char c)

Cho biết vị trí xuất hiện đầu tiên của ký tự c trong chuỗi this

Quy ước: trả về -1 nếu trong this không có c

int indexOf(char c, int

from)

Cho biết vị trí xuất hiện đầu tiên của ký tự c trong chuỗi this, tính từ vị trí from trở về sau

Quy ước: trả về -1 nếu kể từ vị trí from, trong this

không có c

int indexOf(String str)

Cho biết vị trí xuất hiện đầu tiên của chuỗi con str

trong chuỗi this Quy ước: trả về -1 nếu trong this không có str

int indexOf(String str, int

from)

Cho biết vị trí xuất hiện đầu tiên của chuỗi con str

trong chuỗi this, tính từ vị trí from trở về sau Quy ước: trả về -1 nếu kể từ vị trí from, trong this

không có str

Cho biết vị trí xuất hiện sau cùng của ký tự c trong chuỗi this

Quy ước: trả về -1 nếu trong this không có c Các phương thức lastIndexOf(char, int),

int) cũng tương tự

Bảng 3: Các phương thức so sánh và tìm kiếm trên String

Ví dụ:

String s= "Java Strings" ;

2.6 Mộ số phương thức khác

Java cung cấp các phương thức sau:

String replace(char old,

Trả về chuỗi mới từ chuỗi this, thay tất cả các ký

tự old bởi ký tự new

String replace(CharSequence

old, CharSequence new)

Trả về chuỗi mới từ chuỗi this, thay tất cả các dãy

ký tự old bởi dãy ký tự new

String replaceAll(String

regex, String new)

Trả về chuỗi mới từ chuỗi this, thay tất cả các dãy

ký tự thỏa biểu thức chính quy regex old bởi dãy

ký tự new Chi tiết về biểu thức chính quy (regular expression) xin xem thêm trong Java Documents

String replaceFirst(String

regex, String new)

Tương tự replaceAll nhưng chỉ thay thế dãy ký

tự đầu tiên thỏa biểu thức chính quy

không có khoảng trắng đầu và cuối

Bảng 4: Một số phương thức khác của String

Và còn nhiều phương thức nữa, chi tiết xin xem trong Java API Documents

Ví dụ:

String s= "Java Strings" ;

System.out.println(s.replaceAll( "a" , "x" )); // Jxvx Strings

System.out.println(s.replaceAll( "a|i" , "x" )); // Jxvx Strxngs

System.out.println( " Spaces " trim()); // "spaces"

"boo:and:foo" split( ":" )); // {"boo", "and", "foo"}

"boo:and:foo" split( "o" ); // {"b", "", ":and:f"}

"boo:and:foo" split( "f|a" ); // {"boo:", "nd:", "oo"}

String s= "chduy@hcmuns.edu.vn";

s.split( "@|\\." ); // {"chduy", "hcmuns", "edu", "vn"}

Nhắc lại:

 Trong tất cả phương thức chuỗi gốc this không bị thay đổi, chuỗi kết quả do phương thức trả về là một chuỗi mới hoàn toàn

3 Lớp StringBuffer và StringBuilder

3.1 Giới thiệu

3.1.1 Lớp StringBuffer

StringBuffer có thể xem như lớp "nâng cấp" của String do StringBuffer có đủ các tính năng của String và có thêm tính năng thay đổi (thêm, xóa, sửa, thay thế, ) các ký tự bên trong nó

Do có tính năng đồng bộ hóa, StringBuffer có thể được dùng chung trong nhiều thread Tương tự như String, StringBuffer cũng là lớp final

public final class StringBuffer

extends Object

implements Serializable, CharSequence

Bên cạch độ dài (length) là số ký tự đang dùng, StringBuffer có một thông số khác là sức chứa (capacity), đó là số ký tự tối đa nó có thể chứa mà không cần xin thêm bộ nhớ

Do đó, length không thể vượt quá capacity

Nếu ta ghép hoặc chèn vào StringBuffer một chuỗi mới, nếu capatity vẫn đủ chứa phần chuỗi ban đầu và phần chuỗi mới thì StringBuffer không cần xin cấp bộ nhớ nên tốc độ

sẽ nhanh hơn Nếu capatity không đủ thì StringBuffer sẽ tự động xin thêm bộ nhớ Trong thao tác cộng của String, StringBuffer đóng vai trò "làm việc sau hậu trường"

Ví dụ:

đoạn code sau

String s= "X" + 4 + "Y" ;

sẽ được chuyển thành

String s =

new StringBuffer().append( "X" ).append(4).append( "Y" ).toString();

3.1.2 Lớp StringBuilder

Nhìn chung lớp này có các phương thức tương tự như StringBuffer, nhưng không có tính năng đồng bộ hóa Lớp StringBuilder được bổ sung vào JDK 1.5 để giúp cho việc

xử lý chuỗi trong môi trường đa tiểu trình được hiệu quả hơn

Đây cũng là lớp final nên không thể tạo lớp con từ nó

public final class StringBuilder

extends Object

implements Serializable, CharSequence

Do hai lớp này khá giống nhau nên trong phần tiếp theo sẽ trình bày StringBuffer làm đại diện

3.2 Khởi tạo

StringBuffer(CharSequence

Bảng 5: Các constructor của StringBuffer

Lưu ý: Không thể tạo StringBuffer và StringBuilder từ string literal mà phải gọi constructor tương ứng

StringBuffer sb=new StringBuffer( "Hello Java" ); // Đúng

3.3 Các phương thức chính

Dưới đây là một số phương thức đặc trưng của StringBuffer Ngoài những phương thức dưới đây, StringBuffer còn có một số phương thức tương tự như String

StringBuffer append(Object

obj)

Ghép dạng chuỗi của obj (sau khi gọi toString()) vào cuối this

Ngoài ra còn có các dạng overload với kiểu cơ bản (int, char, float, ), kiểu CharSequence,

String và StringBuffer

Xóa dãy ký tự từ vị trí start tới vị trí end-1 Nếu

start bằng end thì sẽ không có chuyện gì xảy ra

StringBuffer

offset, Object obj)

Chèn một đối tượng vào vị trí offset Ngoài ra còn có các dạng overload với kiểu cơ bản (int, char, float, ), kiểu CharSequence và

String

start, int end, String str) Thay thế dãy ký tự từ vị trí start tới vị trí end-1

bởi chuỗi str Trước tiên phần ký tự trong khoảng

đó sẽ được xóa, sau đó chuỗi str sẽ được chèn vào

vị trí start Nếu start bằng end thì

StringBuffer sẽ không bị xóa còn str vẫn được chèn vào

Trả về chuỗi con là dãy ký tự từ vị trí start tới vị trí end

Bảng 6: Một số phương thức của StringBuffer

Ví dụ:

StringBuffer s=new StringBuffer( "Java" );

s.append( " StringBuffer" );

StringBuffer s=new StringBuffer( "Java StringBuffer" );

s.reverse();

StringBuffer s=new StringBuffer( "Java Strings" );

s.insert(5, "ABCD " );

StringBuffer s=new StringBuffer( "Java StringBuffer" );

StringBuffer s=new StringBuffer( "Java StringBuffer" );

4 StringBuffer hay String

4.1 Cách lựa chọn

Ta thấy: String thì gọn nhẹ nhưng thiếu chức năng, phải sinh ra đối tượng mới nếu cần

"thay đổi" nội dung Còn StringBuffer thì cồng kềnh nhưng nhiều chức năng và không cần sinh ra đối tượng mới khi xử lý thay đổi nội dung chuỗi Do đó mỗi lớp có ưu-khuyết điểm riêng và cần cân nhắc khi sử dụng chúng

 Nếu trong chương trình chỉ cần lưu trữ chuỗi mà ít khi có thao tác thay đổi giá trị của chuỗi: dùng String sẽ sẽ tăng tốc độ xử lý và tiết kiệm bộ nhớ do String

gọn nhẹ hơn StringBuffer

 Nếu trong chương trình có nhiều thao tác thay đổi chuỗi: dùng StringBuffer sẽ tăng tốc độ xử lý và tiết kiệm bộ nhớ do không cần sinh ra các đối tượng

StringBuffer trung gian để làm việc "đàng sau sân khấu"

4.2 Ví dụ

Xem ví dụ sau: (trong ví dụ là hai đoạn code đạt kết quả sau cùng giống nhau: cộng các

số từ 0 tới 9.999 vào chuỗi s Cách 1 chỉ dùng String, Cách 2 dùng StringBuffer làm trung gian.)

// Đoạn code 1: dùng String

{

String s= "" ;

for(int i=0;i<n;i++)

s+=i;

time=System.currentTimeMillis()-time;

System.out.println( "Thoi gian xu ly: " +time+ "ms" );

}

// Đoạn code 2: dùng StringBuffer

{

String s= "" ;

StringBuffer sb=new StringBuffer();

sb.append(i);

s=sb.toString();

time=System.currentTimeMillis()-time;

System.out.println( "Thoi gian xu ly: " +time+ "ms" );

}

Kết quả tham khảo (kết quả thực tế tùy vào cấu hình máy):

Thoi gian xu ly: 4875ms

Thoi gian xu ly: 16ms

Press any key to continue

Ta thấy kết quả rất chênh lệnh, dù có đảo khối lệnh của Cách 2 lên trước Cách 1 cũng không đổi (loại trừ khả năng Java "cache" kết quả của lần xử lý trước) Dĩ nhiên là nếu dùng StringBuilder thì kết quả của Cách 2 sẽ càng khả quan hơn (về mặt lý thuyết) do

ta chỉ chạy đơn tiểu trình