Rheinwerk Computing < openbook >


 
Inhaltsverzeichnis
Materialien
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Imperative Sprachkonzepte
3 Klassen und Objekte
4 Arrays und ihre Anwendungen
5 Der Umgang mit Zeichenketten
6 Eigene Klassen schreiben
7 Objektorientierte Beziehungsfragen
8 Ausnahmen müssen sein
9 Geschachtelte Typen
10 Besondere Typen der Java SE
11 Generics<T>
12 Lambda-Ausdrücke und funktionale Programmierung
13 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
14 Java Platform Module System
15 Die Klassenbibliothek
16 Einführung in die nebenläufige Programmierung
17 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
18 Einführung in grafische Oberflächen
19 Einführung in Dateien und Datenströme
20 Einführung ins Datenbankmanagement mit JDBC
21 Bits und Bytes, Mathematisches und Geld
22 Testen mit JUnit
23 Die Werkzeuge des JDK
A Java SE-Module und Paketübersicht
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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom

Einführung, Ausbildung, Praxis
Buch: Java ist auch eine Insel


Java ist auch eine Insel

Pfeil5 Der Umgang mit Zeichenketten
Pfeil5.1 Von ASCII über ISO-8859-1 zu Unicode
Pfeil5.1.1 ASCII
Pfeil5.1.2 ISO/IEC 8859-1
Pfeil5.1.3 Unicode
Pfeil5.1.4 Unicode-Zeichenkodierung
Pfeil5.1.5 Escape-Sequenzen/Fluchtsymbole
Pfeil5.1.6 Schreibweise für Unicode-Zeichen und Unicode-Escapes
Pfeil5.1.7 Java-Versionen gehen mit dem Unicode-Standard Hand in Hand *
Pfeil5.2 Datentypen für Zeichen und Zeichenfolgen
Pfeil5.3 Die Character-Klasse
Pfeil5.3.1 Ist das so?
Pfeil5.3.2 Zeichen in Großbuchstaben/Kleinbuchstaben konvertieren
Pfeil5.3.3 Vom Zeichen zum String
Pfeil5.3.4 Von char in int: vom Zeichen zur Zahl *
Pfeil5.4 Zeichenfolgen
Pfeil5.5 Die Klasse String und ihre Methoden
Pfeil5.5.1 String-Literale als String-Objekte für konstante Zeichenketten
Pfeil5.5.2 Konkatenation mit +
Pfeil5.5.3 String-Länge und Test auf Leer-String
Pfeil5.5.4 Zugriff auf ein bestimmtes Zeichen mit charAt(int)
Pfeil5.5.5 Nach enthaltenen Zeichen und Zeichenfolgen suchen
Pfeil5.5.6 Das Hangman-Spiel
Pfeil5.5.7 Gut, dass wir verglichen haben
Pfeil5.5.8 String-Teile extrahieren
Pfeil5.5.9 Strings anhängen, zusammenfügen, Groß-/Kleinschreibung und Weißraum
Pfeil5.5.10 Gesucht, gefunden, ersetzt
Pfeil5.5.11 String-Objekte mit Konstruktoren und aus Wiederholungen erzeugen *
Pfeil5.6 Veränderbare Zeichenketten mit StringBuilder und StringBuffer
Pfeil5.6.1 Anlegen von StringBuilder-Objekten
Pfeil5.6.2 StringBuilder in andere Zeichenkettenformate konvertieren
Pfeil5.6.3 Zeichen(folgen) erfragen
Pfeil5.6.4 Daten anhängen
Pfeil5.6.5 Zeichen(folgen) setzen, löschen und umdrehen
Pfeil5.6.6 Länge und Kapazität eines StringBuilder-Objekts *
Pfeil5.6.7 Vergleich von StringBuilder-Exemplaren und Strings mit StringBuilder
Pfeil5.6.8 hashCode() bei StringBuilder *
Pfeil5.7 CharSequence als Basistyp
Pfeil5.8 Konvertieren zwischen Primitiven und Strings
Pfeil5.8.1 Unterschiedliche Typen in String-Repräsentationen konvertieren
Pfeil5.8.2 String-Inhalt in einen primitiven Wert konvertieren
Pfeil5.8.3 String-Repräsentation im Format Binär, Hex und Oktal *
Pfeil5.8.4 parseXXX(…)- und printXXX()-Methoden in DatatypeConverter *
Pfeil5.9 Strings zusammenhängen (konkatenieren)
Pfeil5.9.1 Strings mit StringJoiner zusammenhängen
Pfeil5.10 Zerlegen von Zeichenketten
Pfeil5.10.1 Splitten von Zeichenketten mit split(…)
Pfeil5.10.2 Yes we can, yes we scan – die Klasse Scanner
Pfeil5.11 Ausgaben formatieren
Pfeil5.11.1 Formatieren und Ausgeben mit format()
Pfeil5.12 Zum Weiterlesen
 

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5.4    Zeichenfolgen Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Eine Zeichenfolge ist eine Sammlung von Zeichen (Datentyp char), die die Laufzeitumgebung geordnet im Speicher ablegt. Die Zeichen sind einem Zeichensatz entnommen, der in Java dem 16-Bit-Unicode-Standard entspricht – mit einigen Umwegen ist auch Unicode 4 mit 32-Bit-Zeichen möglich.

Zeichenfolgen lassen sich als char-Arrays aufbauen, doch Arrays sind zu unflexibel. Daher sieht Java drei zentrale Klassen vor, die Zeichenfolgen komfortabel verwalten. Sie unterscheiden sich in zwei Punkten:

  • Sind die Zeichenfolgen unveränderbar (immutable), dann können sie nach dem Anlegen später nicht mehr verändert werden. Oder sollen die Zeichenfolgen dauerhaft veränderbar (mutable) sein?

  • Sind die Operationen auf den Zeichenketten gegen nebenläufige Zugriffe aus mehreren Threads abgesichert?

Verwaltet immutable

Zeichenketten

Verwaltet mutable

Zeichenketten

Threadsicher

String

StringBuffer

Nicht threadsicher

StringBuilder

Tabelle 5.6    Drei Klassen, die Zeichenfolgen verwalten

Die Klasse String

Die Klasse String repräsentiert nicht änderbare Zeichenketten (allgemein heißen Objekte, deren Zustand sich nicht verändern lässt, immutable). Daher ist ein String immer threadsicher, denn eine Synchronisation ist nur dann nötig, wenn es Änderungen am Zustand geben kann. Mit Objekten vom Typ String lässt sich nach Zeichen oder Teilzeichenketten suchen, und ein String lässt sich mit einem anderen String vergleichen, aber Zeichen im String können nicht verändert werden. Es gibt einige Methoden, die scheinbar Veränderungen an Strings vornehmen, aber sie erzeugen in Wahrheit neue String-Objekte, die die veränderten Zeichenreihen repräsentieren. So entsteht beim Aneinanderhängen zweier String-Objekte als Ergebnis ein drittes String-Objekt für die zusammengefügte Zeichenreihe.

[zB]  Beispiel

String-Objekte selbst lassen sich nicht verändern, aber natürlich lässt sich eine Referenz auf ein anderes String-Objekt setzen:

String s = "tutego";

s = "TUTEGO";

Mit »verändern« meinen wir hier, dass Anweisungen den Zustand eines Objekts modifizieren, etwa indem das erste Zeichen gelöscht wird. Die Referenz umzubiegen, verändert keinen Zustand.

Die Klassen StringBuilder/StringBuffer

Die Klassen StringBuilder und StringBuffer repräsentieren im Gegensatz zu String dynamische, beliebig änderbare Zeichenreihen. Der Unterschied zwischen den API-gleichen Klassen ist lediglich, dass StringBuffer vor nebenläufigen Operationen geschützt ist, StringBuilder nicht. Die Unterscheidung ist bei Strings nicht nötig, denn wenn Objekte nachträglich nicht veränderbar sind, machen parallele Lesezugriffe keine Schwierigkeiten.

Der Basistyp CharSequence für Zeichenketten

CharSequence ist die gemeinsame Schnittstelle von String, StringBuilder und StringBuffer und wird in der Bibliothek mehrfach verwendet. Nehmen wir ein Beispiel: Die Klasse String deklariert eine Methode contains(CharSequence s), die testet, ob der Teil-String s im String vorkommt. Von welchem Typ kann nun die Variable s sein? Wir können Exemplare etwa von String, StringBuilder oder StringBuffer übergeben, weil dies alles CharSequences sind. Wir steigen später noch etwas genauer in den Typ ein. An dieser Stelle reicht es, zu wissen, dass wir uns überall, wo CharSequence steht, String, StringBuilder oder StringBuffer denken können.

Enthält ein String ein char-Array? *

Die drei Klassen String, StringBuilder, StringBuffer entsprechen der idealen Umsetzung der objektorientierten Idee (mit der wir uns in Kapitel 6, »Eigene Klassen schreiben«, intensiv auseinandersetzen): Wie genau die Zeichenfolgen gespeichert werden, dringt nicht nach außen. Interessanterweise ist ab Java 9 ein Wechsel vollzogen worden: Vor Java 9 speicherte immer ein char-Array alle Zeichen eines StringBuilder/StringBuffer/String-Objekts. In Java 9 gibt es eine Option auf eine String-Verdichtung,[ 132 ](Beschrieben in http://openjdk.java.net/jeps/254. ) sodass ein byte-Array verwendet wird, das den String entweder in der Latin-1- oder in der UTF-16-Kodierung enthält, wobei im ausschließlichen Fall der Latin-1-Zeichen ein Byte verwendet wird und so der Speicherbedarf auf die Hälfte sinkt.

Das Schöne ist also, dass die Klassen uns die lästige Arbeit abnehmen, selbst Zeichenfolgen in Arrays zu verwalten, und dass wir von den ganzen internen Optimierungen nichts mitbekommen.

 


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