Java 常用字串操作方法大全與最佳實踐

String 核心特性

• 不可變：每次操作產生新物件，頻繁拼接請用 `StringBuilder`
• 常量池：字面值自動進入常量池，`new String()` 強制建立堆物件
• final 類別：不可繼承，保證不可變性語意

常用方法分類速查

1. 長度與取字元

String s = "Hello 世界";
s.length();           // 9 (字元數，非位元組)
s.charAt(3);          // 'l'
s.codePointAt(6);     // 19990 ('世' 的 Unicode 碼點)

2. 比較與判斷

"abc".equals("abc");           // true 內容比較
"abc".equalsIgnoreCase("ABC"); // true 忽略大小寫
"abc".compareTo("abd");        // -1 字典序比較
"abc".startsWith("ab");        // true
"abc".endsWith("bc");          // true
"".isEmpty();                  // true (Java 6+)
"  ".isBlank();                // true (Java 11+)

3. 搜尋與索引

"hello world".indexOf("o");        // 4
"hello world".lastIndexOf("o");    // 7
"hello world".indexOf("o", 5);     // 7 (從索引 5 開始找)

4. 子字串與切割

"hello world".substring(6);        // "world"
"hello world".substring(0, 5);     // "hello"
"a,b,c".split(",");                // ["a","b","c"]
"a,b,c".split(",", 2);             // ["a", "b,c"] 限制分割數

5. 替換與轉換

"hello".replace('l', 'L');         // "heLLo" 字元替換
"hello".replace("ll", "LL");       // "heLLo" 字串替換
"hello".replaceAll("[aeiou]", "*"); // "h*ll*" 正則替換
"hello".replaceFirst("[aeiou]", "*"); // "h*llo" 僅首次
"  abc  ".trim();                  // "abc" 去首尾空白 (Java 11+ strip())
"ABC".toLowerCase();               // "abc"
"abc".toUpperCase();               // "ABC"

6. 格式化與拼接

String.format("Hi %s, age %d", "Tom", 18); // "Hi Tom, age 18"
String.join("-", "2024", "01", "01");      // "2024-01-01" (Java 8+)

// 高效拼接
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) sb.append(i);
String result = sb.toString();

7. 型別轉換

String.valueOf(123);        // "123"
Integer.parseInt("123");    // 123
Double.parseDouble("3.14"); // 3.14
new String(new byte[]{65,66}, StandardCharsets.UTF_8); // "AB"
"AB".getBytes(StandardCharsets.UTF_8); // byte[]

效能最佳實踐

常見陷阱

// 陷阱 1：substring 共享底層 char[] (Java 7u6 前)
// 解決：new String(s.substring(...)) 強制複製

// 陷阱 2：split 尾部空字串被丟棄
"a,b,".split(",");        // ["a", "b"] 長度 2
"a,b,".split(",", -1);    // ["a", "b", ""] 長度 3 保留尾部

// 陷阱 3：正則特殊字元
"1.2.3".split(".");       // [] 空陣列！. 是正則元字元
"1.2.3".split("\\.");     // ["1","2","3"] 需雙重轉義

Java 11+ 新增實用方法

"  abc  ".strip();        // "abc" (支援 Unicode 空白字元)
"abc".stripLeading();     // "abc"
"abc".stripTrailing();    // "abc"
"abc".isBlank();          // false
"   ".isBlank();          // true
"abc".repeat(3);          // "abcabcabc"
"abc\n123".lines().collect(Collectors.toList()); // ["abc", "123"]

字串處理看似基礎，但細節決定效能與正確性。熟記核心 API、善用 `StringBuilder`、警惕正則陷阱，是寫出健壯 Java 程式碼的基本功。