Java 中 substring 与 length 方法的深入解析

简介

在 Java 编程中，substring 和 length 是 String 类里两个极为常用的方法。length 方法用于获取字符串的长度，而 substring 方法则能从一个字符串中提取子字符串。掌握这两个方法的使用，对于处理字符串数据至关重要。本文将详细介绍这两个方法的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者深入理解并高效使用它们。

基础概念

`length` 方法

length 方法是 Java 中 String 类的一个实例方法，它返回字符串的长度，也就是字符串中字符的数量。其返回值类型为 int。

`substring` 方法

substring 方法用于从一个字符串中提取子字符串。它有两种重载形式： - substring(int beginIndex)：从指定的 beginIndex 开始，截取到字符串的末尾。 - substring(int beginIndex, int endIndex)：从指定的 beginIndex 开始，截取到 endIndex - 1 的位置。

使用方法

`length` 方法的使用

以下是一个简单的示例，展示了如何使用 length 方法：

public class LengthExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, World!";
        int length = str.length();
        System.out.println("字符串的长度是: " + length);
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个字符串 "Hello, World!"，然后调用 length 方法获取其长度，并将结果打印输出。

`substring` 方法的使用

以下是两种 substring 方法重载形式的使用示例：

public class SubstringExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, World!";

        // 使用 substring(int beginIndex)
        String subStr1 = str.substring(7);
        System.out.println("从索引 7 开始的子字符串是: " + subStr1);

        // 使用 substring(int beginIndex, int endIndex)
        String subStr2 = str.substring(0, 5);
        System.out.println("从索引 0 到 4 的子字符串是: " + subStr2);
    }
}

在这个示例中，我们首先创建了一个字符串 "Hello, World!"。然后，我们分别使用两种 substring 方法的重载形式提取子字符串，并将结果打印输出。

常见实践

获取字符串长度

在很多情况下，我们需要知道字符串的长度，例如在进行字符串处理时，需要根据字符串的长度来决定处理逻辑。以下是一个简单的示例，判断字符串是否为空：

public class CheckEmptyString {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "";
        if (str.length() == 0) {
            System.out.println("字符串为空");
        } else {
            System.out.println("字符串不为空");
        }
    }
}

提取子字符串

在处理字符串时，我们经常需要提取其中的一部分。例如，从一个完整的 URL 中提取域名：

public class ExtractDomain {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "https://www.example.com/path/to/resource";
        int startIndex = url.indexOf("://") + 3;
        int endIndex = url.indexOf("/", startIndex);
        if (endIndex == -1) {
            endIndex = url.length();
        }
        String domain = url.substring(startIndex, endIndex);
        System.out.println("域名是: " + domain);
    }
}

字符串分割

我们可以结合 substring 方法和 length 方法来实现字符串的分割。例如，将一个字符串按固定长度分割成多个子字符串：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SplitString {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
        int chunkSize = 5;
        List<String> chunks = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < str.length(); i += chunkSize) {
            int endIndex = Math.min(i + chunkSize, str.length());
            String chunk = str.substring(i, endIndex);
            chunks.add(chunk);
        }
        System.out.println("分割后的子字符串列表: " + chunks);
    }
}

最佳实践

避免不必要的子字符串创建

substring 方法会创建一个新的字符串对象，频繁调用可能会导致内存开销较大。因此，在不需要保留子字符串时，尽量避免创建不必要的子字符串。例如，在进行简单的字符串检查时，可以直接使用原字符串的索引进行操作。

注意索引越界问题

在使用 substring 方法时，要确保传入的索引值在合法范围内。如果索引越界，会抛出 StringIndexOutOfBoundsException 异常。因此，在使用前最好进行索引检查。以下是一个检查索引是否合法的示例：

public class IndexCheckExample {
    public static String safeSubstring(String str, int beginIndex, int endIndex) {
        if (beginIndex < 0 || beginIndex > str.length() || endIndex < beginIndex || endIndex > str.length()) {
            return "";
        }
        return str.substring(beginIndex, endIndex);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, World!";
        String subStr = safeSubstring(str, 0, 20);
        System.out.println("安全提取的子字符串是: " + subStr);
    }
}

小结

本文详细介绍了 Java 中 substring 和 length 方法的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。length 方法用于获取字符串的长度，而 substring 方法用于从一个字符串中提取子字符串。在使用这两个方法时，要注意避免不必要的子字符串创建和索引越界问题。通过掌握这两个方法的使用，我们可以更高效地处理字符串数据。

参考资料

《Effective Java》（第三版）