Java 字串完整指南：String、StringBuffer 建立、存取、修改、比較與效能考量

核心類別

• String：不可變字串，適合唯讀、共享場景。
• StringBuffer：可變字串緩衝區，執行緒安全，適合頻繁修改。
• StringBuilder（JDK 5+）：可變、非執行緒安全，單執行緒效能優於 StringBuffer。

1. 字串常值

雙引號括住的字元序列："Hello World!"。編譯器自動建立 String 物件並存入字串常量池。

2. String 建構子常用形式

new String()                              // 空字串
new String(char[] value)                  // 字元陣列
new String(char[] value, int offset, int count) // 部份字元陣列
new String(byte[] bytes, int hibyte)      // 位元組陣列（高位元組）
new String(String original)               // 複製既有字串

範例：多種方式建立 "abc"

char[] c1 = {'a','b','c'};
char[] c2 = {'a','b','c','d','e'};
byte[] b1 = {97,98,99};
byte[] b2 = {97,98,99,100,101};

String s1 = new String(c1);
String s2 = new String(c2, 0, 3);
String s3 = new String(b1, 0);
String s4 = new String(b2, 0, 0, 3);

3. StringBuffer 建構子

new StringBuffer()           // 容量 16 字元
new StringBuffer(int capacity) // 指定初始容量
new StringBuffer(String str)   // 依字串內容建立，額外預留 16 字元

4. 存取字串資訊

String 主要方法

• length()：字元數
• charAt(int index)：指定索引字元
• indexOf(int ch / String str [, int fromIndex])：首次出現位置
• lastIndexOf(...)：最後出現位置
• getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin)：複製字元到陣列
• getBytes(...)：複製位元組到陣列
• toCharArray()：轉為字元陣列

StringBuffer 主要方法

• length()、charAt()、getChars()：用法同 String
• capacity()：取得目前緩衝區容量（通常 ≥ length）

5. 修改字串（產生新字串）

String 方法（回傳新 String，原物件不變）

• concat(String str)：連接字串
• replace(char old, char new)：取代字元
• substring(int begin [, int end])：擷取子字串
• toLowerCase() / toUpperCase()：大小寫轉換

StringBuffer 方法（修改本身，回傳 this 供串連）

• append(String str)：尾端附加
• insert(int offset, String str)：指定位置插入
• setCharAt(int index, char ch)：設定指定索引字元

關鍵差異：String 操作產生新物件，原物件不變；StringBuffer 直接修改內部緩衝區，超過容量自動擴充。

6. 其他常用操作

字串比較

• equals(Object obj)：比較內容是否相同
• equalsIgnoreCase(String str)：忽略大小寫比較內容
• ==：比較參考位址（是否同一物件），不可用於比較內容。

物件轉字串

所有類別繼承 Object.toString()，建議覆寫以提供有意義的字串表示。

字串連接運算子 +

String s = "He is " + age + " years old.";
// 編譯器轉換為：
String s = new StringBuffer("He is ").append(age).append(" years old.").toString();

Java 僅對 + 進行運算子多載，其他運算子不支援多載。

效能建議

• 大量字串拼接（迴圈中）請使用 StringBuilder（單執行緒）或 StringBuffer（多執行緒）。
• 避免在迴圈中使用 + 或 concat，會產生大量暫時物件導致 GC 壓力。