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Java 中的字符串截取：substring 方法详解

简介

在 Java 编程中，处理字符串是一项常见的任务。其中，字符串截取操作尤为重要，它允许我们从一个完整的字符串中提取出特定的部分。substring 方法就是 Java 提供的用于实现这一功能的强大工具。本文将深入探讨 substring 方法的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者更好地掌握这一技术。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 截取从指定位置到字符串末尾
    • 截取指定范围内的子字符串
  3. 常见实践
    • 从 URL 中提取域名
    • 解析文件路径
  4. 最佳实践
    • 避免越界错误
    • 性能优化
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

substring 方法是 java.lang.String 类的一个实例方法，用于返回一个新字符串，该字符串是原始字符串的一个子字符串。它基于字符索引来确定截取的起始和结束位置。

在 Java 中，字符串的索引从 0 开始，即第一个字符的索引为 0，第二个字符的索引为 1，以此类推。

使用方法

截取从指定位置到字符串末尾

substring 方法有一个参数的重载形式，语法如下：

public String substring(int beginIndex)

beginIndex 是起始索引（包含该索引位置的字符），返回的子字符串从 beginIndex 位置开始，一直到原始字符串的末尾。

示例代码：

public class SubstringExample1 {
    public static void main(String[] args) {
        String originalString = "Hello, World!";
        String subString = originalString.substring(7);
        System.out.println(subString); // 输出: World!
    }
}

截取指定范围内的子字符串

substring 方法还有一个带两个参数的重载形式，语法如下：

public String substring(int beginIndex, int endIndex)

beginIndex 是起始索引（包含该索引位置的字符），endIndex 是结束索引（不包含该索引位置的字符）。返回的子字符串从 beginIndex 开始，到 endIndex - 1 结束。

示例代码：

public class SubstringExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        String originalString = "Hello, World!";
        String subString = originalString.substring(0, 5);
        System.out.println(subString); // 输出: Hello
    }
}

常见实践

从 URL 中提取域名

在处理网络相关的任务时，常常需要从 URL 中提取域名。例如，对于 URL https://www.example.com/path/to/page，我们可能只需要 www.example.com 这部分。

示例代码：

public class ExtractDomainFromURL {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "https://www.example.com/path/to/page";
        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(domain); // 输出: www.example.com
    }
}

解析文件路径

在文件处理中，可能需要从文件路径中提取文件名或文件扩展名。例如，对于路径 /home/user/documents/file.txt，我们可能需要提取 file.txt 或 .txt。

示例代码：

public class ParseFilePath {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "/home/user/documents/file.txt";
        int lastIndex = filePath.lastIndexOf("/");
        String fileName = filePath.substring(lastIndex + 1);
        System.out.println(fileName); // 输出: file.txt

        int dotIndex = fileName.lastIndexOf(".");
        String fileExtension = fileName.substring(dotIndex);
        System.out.println(fileExtension); // 输出:.txt
    }
}

最佳实践

避免越界错误

在使用 substring 方法时，要确保提供的索引值在有效范围内。如果 beginIndex 小于 0，或者 endIndex 大于字符串的长度，或者 beginIndex 大于 endIndex，都会抛出 StringIndexOutOfBoundsException 异常。

例如，以下代码会抛出异常：

public class SubstringErrorExample {
    public static void main(String[] args) {
        String originalString = "Hello";
        // 这里 endIndex 大于字符串长度
        String subString = originalString.substring(0, 10); 
    }
}

为了避免这种错误，可以在调用 substring 方法之前进行边界检查：

public class SubstringSafeExample {
    public static void main(String[] args) {
        String originalString = "Hello";
        int beginIndex = 0;
        int endIndex = 10;
        if (beginIndex >= 0 && endIndex <= originalString.length() && beginIndex <= endIndex) {
            String subString = originalString.substring(beginIndex, endIndex);
            System.out.println(subString);
        } else {
            System.out.println("索引值无效");
        }
    }
}

性能优化

在处理大量字符串截取操作时，性能是一个需要考虑的因素。虽然 substring 方法本身效率较高，但如果在循环中频繁调用，可能会导致性能问题。

一种优化方法是尽量减少不必要的字符串创建。例如，如果只是需要访问字符串的一部分，可以考虑使用 CharSequence 接口，它提供了更灵活的字符序列访问方式，而不需要创建新的字符串对象。

示例代码：

import java.lang.CharSequence;

public class PerformanceOptimization {
    public static void main(String[] args) {
        String originalString = "This is a long string";
        CharSequence subSequence = originalString.subSequence(0, 4);
        System.out.println(subSequence); // 输出: This
    }
}

小结

substring 方法是 Java 中处理字符串截取的重要工具，通过合理使用它的不同重载形式，可以满足各种字符串处理需求。在实际应用中，要注意避免越界错误，并根据性能需求选择合适的方法。希望本文能帮助读者更好地理解和运用 substring 方法，提升在字符串处理方面的编程能力。

参考资料