Java字符串与正则表达式操作方法详解
写在前面
1、String在java源码中是怎么实现的？
2、什么是正则表达式的DFA自动机和NFA自动机？
1、String
1.1、String底层实现
Java 6及以前版本，通过char数组，每个char占用两个字节，使得String能够很好地处理Unicode。
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
private final char[] value;
private int offset;
private int count;
// ...其他成员和方法
}
Java 7至Java 8版本，offset和count两个变量被移除，String.substring不再共享char[]，解决内存可能泄漏问题。
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
private final char[] value;
// ...其他成员和方法
}
Java9开始，把char[]改成了byte[] + coder(编码标识)
1.2、str="abc"和new String(“abc”)的区别
- str=“abc”
会先检查"abc"在不在常量池，在就不创建了，直接拿引用 - new String(“abc”)
先将”abc“放入常量池，再将其引用传给new的String
1.3、使用+拼接字符串
使用+拼接字符串，代码编译后，会被替换成StringBuilder。并且每+的一个字符串都可能被new一个新的StringBuilder，所以建议少用+，直接用StringBuilder
1.4、如何使用String.intern节约内存
String a = new String(“a123”).intern();
当调用intern()时，会先查看常量池中是否已有字符串”a123“, 所以当多次用到”a123“时，使用String.intern不会再创建新的字符串，从而节约内存。
1.5、分割字符，split()和indexOf()用哪个
split()使用正则表达式实现，正则表达式性能是比较不稳定的。
indexOf()能分割时尽量用indexOf()
2、正则表达式
2.1、DFA和NFA
| 正则表达式引擎 | 构造代价 | 执行效率 | 优势 |
|---|---|---|---|
| NFA | 小 | 低 | 支持更多，如group、环视、占有有限量词 |
| DFA | 大 | 高 |
NFA 自动机回溯
str = "arrrc"
reg = "ar{1,3}c"
自动回溯会先匹配arrr,匹配到c,发现不是r,就回溯到最后一个r,用reg的c去继续匹配
2.2、怎么减少回溯?
1、贪婪模式
如上述例子就是贪婪模式
2、懒惰模式
str = "arrrc"
reg = "ar{1,3}?c"
懒惰模式会先匹配ar,发现已经有一个r了,就开始用c接着匹配
3、独占模式
str = "arrc"
reg = "ar{1,3}+rc"
独占模式会先匹配ar,发现已经有一个r了,就开始用rc接着匹配,不会回溯
下面这种独占模式会回溯
str = "arrc"
reg = "ar{1,3}+c"
独占模式会先匹配ar,发现已经有一个r了,就开始用c接着匹配,匹配失败回溯
总结：
1、少用贪婪模式，多用独占模式
2、减少分支选择，如将”(abcd|abef)“替换为”ab(cd|ef)“
3、减少捕获嵌套。
捕获组： 一个 （）里面的就是一个不获取
非捕获组：一个（?:EXP）就是一个非捕获组
str = "<input id=1>文本</input>" reg = "(<input.*?)(.*?)(</input)" # 上面reg包含了3个捕获组，所以如果输出捕获结果会有整个匹配到的内容+括号里面的，4组字符串 str = "<input id=1>文本</input>" reg = "(?:<input.*?)(.*?)(?:</input)" # 上面reg包含了1个捕获组，所以如果输出捕获结果会有整个匹配到的内容+捕获组括号里面的，2组字符串
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