4.2 Veränderbare Zeichenketten mit StringBuffer/StringBuilder
 
Zeichenketten, die in der virtuellen Maschine in String-Objekten gespeichert sind, haben die Eigenschaft, dass ihr Inhalt nicht mehr verändert werden kann. Anders verhalten sich die Exemplare der Klasse StringBuffer und StringBuilder an denen sich Veränderungen vornehmen lassen. Die Veränderungen betreffen anschließend das StringBuffer/StringBuilder -Objekt selbst, und es wird kein neu erzeugtes Objekt als Ergebnis geliefert, wie zum Beispiel beim Plus-Operator und der concat()-Methode bei herkömmlichen String-Objekten. Sonst sind sich aber die Implementierung von String-Objekten und StringBuffer/StringBuffer-Objekten ähnlich. In beiden Fällen nutzen die Klassen ein internes Zeichenfeld.
Die Klasse StringBuilder bietet die gleichen Funktionen wie StringBuffer, nur nicht synchronisiert. Bei nebenläufigen Programmen kann daher die interne Datenstruktur vom StringBuilder inkonsistent werden, ist aber dafür bei nicht-nebenläufigen Zugriffen ein wenig schneller.
4.2.1 Anlegen von StringBuffer/StringBuilder-Objekten
 
Mit mehreren Konstruktoren lassen sich StringBuffer/StringBuffer-Objekte generieren.
final class java.lang. StringBuffer
final class java.lang. StringBuilder
implements Appendable, CharSequence, Serializable
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StringBuffer() |
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StringBuilder()
Legt ein neues Objekt an, das die leere Zeichenreihe enthält und Platz für (zunächst) bis zu 16 Zeichen bietet. Bei Bedarf wird automatisch Platz für weitere Zeichen bereitgestellt. |
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StringBuffer( int length ) |
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StringBuilder( int length )
Wie oben, jedoch reicht die anfängliche Kapazität des Objekts für die angegebene Anzahl an Zeichen. Optimalerweise ist die Größe so zu setzen, dass es der Endgröße der dynamischen Zeichenfolge nahe kommt. |
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StringBuffer( String str ) |
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StringBuilder( String str )
Baut ein Objekt, welches eine Kopie der Zeichen aus str enthält. Zusätzlich wird bereits Platz für 16 weitere Zeichen eingeplant. |
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StringBuffer( CharSequence seq ) |
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StringBuilder ( CharSequence seq )
Erzeugt ein neues Objekt aus einer CharSequence. Damit können auch die Zeichenfolgen anderer StringBuffer und StringBuilder-Objekte Basis dieses Objekts werden. |
Da nur String-Objekte von der Sprache bevorzugt werden, bleibt uns allein der explizite Aufruf eines Konstruktors, um StringBuffer/StringBuilder-Exemplare anzulegen. Alle String-Literale in Anführungszeichen sind ja schon Exemplare der Klasse String.
Hinweis Weder in der Klasse String noch in StringBuffer/StringBuilder existiert ein Konstruktor, der explizit ein char als Parameter zulässt, um aus dem angegebenen Zeichen eine Zeichenkette aufzubauen. Dennoch gibt es bei StringBuffer/StringBuilder einen Konstruktor, der ein int annimmt, wobei die übergebene Ganzzahl die interne Startgröße des Puffers spezifiziert. Rufen wir den Konstruktor mit char auf – etwa einem »*« –, so konvertiert der Compiler automatisch das Zeichen in ein int. Das resultierende Objekt enthält kein Zeichen, sondern hat nur eine anfängliche Kapazität von 42 Zeichen, da 42 der ASCII-Code des Sternchens ist. Korrekt ist daher nur Folgendes für ein Zeichen c:
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StringBuffer s = new StringBuffer( "" + c );
Eine andere Variante ist:
StringBuffer s = new StringBuffer().append( c );
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4.2.2 Die Länge eines StringBuffer/Builder-Objekts lesen und setzen
 
Wie bei einem String lässt sich die Länge und die Anzahl der enthaltenen Zeichen mit der Methode length() erfragen. StringBuffer/StringBuilder-Objekte haben jedoch auch eine interne Puffergröße, die sich mit capacity() erfragen lässt und im Konstruktor wie beschrieben festgelegt wird. In diesem Puffer, der, genauer gesagt, ein Array vom Typ char ist, werden die Veränderungen wie Ausschneiden oder Anhängen von Zeichen vorgenommen. Während length() die Anzahl der Zeichen angibt, ist capacity() immer größer oder gleich length() und sagt etwas darüber aus, wie viele Zeichen der Puffer noch aufnehmen kann, ohne dass intern ein neues, größeres Feld benötigt würde:
StringBuffer sb = new StringBuffer( "Blub" );
int length = sb. length() ; // 4
int capacity = sb. capacity() ; // 20
So ergibt sb.length() 4, aber sb.capacity() ergibt 4 + 16 = 20.
Die Startgröße sollte mit der erwarteten Größe initialisiert werden, um späteres teures internes Vergrößern zu vermeiden. Falls der StringBuffer/StringBuilder einen großen internen Puffer hat, aber auf lange Sicht nur wenig Zeichen besitzt, lässt er sich mit trimToSize() auf eine kleinere Größe schrumpfen.
Ändern der Länge
Soll der StringBuffer/StringBuilder mehr Daten aufnehmen, so ändert setLength() die Länge auf eine angegebene Anzahl von Zeichen. Der Parameter ist die neue Länge. Ist sie kleiner als length(), so wird der Rest der Zeichenkette einfach abgeschnitten. Die Größe des internen Puffers ändert sich dadurch nicht. Ist setLength() größer, so vergrößert sich der Puffer, und die Methode füllt die übrigen Zeichen mit Nullzeichen '\0' auf. Die Methode ensureCapacity() fordert, dass der interne Puffer für eine bestimmte Anzahl von Zeichen ausreicht. Wenn nötig, legt sie ein neues, vergrößertes char-Array an, verändert aber nicht die Zeichenfolge, die durch das StringBuffer-Objekt repräsentiert wird.
4.2.3 Daten anhängen
 
Die häufigste Anwendung von StringBuffer/StringBuilder -Objekten ist das Zusammenfügen von Texten aus Daten unterschiedlichen Typs. Dazu definieren StringBuffer bzw. StringBuilder eine Reihe von append()-Methoden, die mit unterschiedlichen Datentypen überladen sind. Dabei geben die append()-Methoden von StringBuilder ein StringBuilder zurück und die von StringBuffer ein StringBuffer.
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StringBuffer/StringBuilder append( boolean b ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( char c ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( char[] str ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( char[] str, int offset, int len ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( CharSequence s ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( CharSequence s, int start, int end ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( double d ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( float f ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( int i ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( long lng ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( Object obj ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( String str ) |
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StringBuffer/StringBuilder append( StringBuffer sb ) |
Drei der Methoden – mit den Argumenten (char), (CharSequence), (CharSequence, int, int) – werden von der Schnittstelle Appendable vorgeschrieben.
Besonders nützlich ist in der Praxis append(CharSequence, int, int), da sich auf diese Weise Teile von String-, StringBuffer- und StringBuilder-Objekten anhängen lassen.
Beispiel Jede append()-Methode verändert den StringBuffer/StringBuilder und liefert als Rückgabewert noch eine Referenz darauf zurück. Das hat den großen Vorteil, dass sich Aufrufe der append()-Methoden einfach hintereinander setzen (kaskadieren) lassen:
StringBuffer sb = new StringBuffer( "George Peppard" );
sb.append( ' _saito_fett_ , _saito_fettout_ ' ).append("Mr. T,").append("Dirk Benedict,").append("Dwight Schultz");
Die Methode append() hängt immer an das Ende an und vergrößert den internen Platz – das interne char-Feld –, falls es nötig ist. Ein neues StringBuffer/StringBuilder-Objekt wird nicht erzeugt.
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4.2.4 Zeichen(folgen) setzen, erfragen, löschen und umdrehen
 
Die bekannten Anfrage-Methoden aus String finden wir auch beim StringBuffer/StringBuilder wieder. So verhalten sich charAt() und getChars() bei Exemplaren beider Klassen identisch. Neu ist setCharAt(), da in einem StringBuffer/StringBuilder Zeichen verändert werden können.
Beispiel Ändere das erste Zeichen im StringBuffer in einen Großbuchstaben:
StringBuffer sb = new StringBuffer( "Wer zu spät kommt, den bestraft das Leben" );
// Sagte Michael Gorbatschow anlässlich des 40. Jahrestags der DDR zu Erich Honecker
char c = Character.toUpperCase( sb.charAt(0) );
sb. setCharAt ( 0, c );
Der erste Parameter steht für die Position des zu setzenden Zeichens.
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Auch substring(int start) und substring(int start, int end) sind aus der Klasse String bekannt.
Eine Folge von Zeichen lässt sich durch delete(int start, int end) löschen. deleteCharAt (int index) löscht nur ein Zeichen. In beiden Fällen wird ein inkorrekter Index durch eine StringIndexOutOfBoundsException bestraft. Die Methode replace(int start, int end, String str) löscht zuerst die Zeichen zwischen start und end und fügt anschließend den neuen String str ab start ein. Dabei sind die Endpositionen wie immer exklusiv, das heißt, sie geben das erste Zeichen hinter dem zu verändernden Ausschnitt an. Die Methode insert(int offset, Typ) fügt die Zeichenketten-Repräsentation eines Werts vom Typ Typ an die Stelle offset ein. Sie ähnelt der überladenen append()-Methode. Für char-Arrays existiert insert() in einer abgewandelten Art: insert(int index, char[] str, int offset, int len). Es wird nicht das komplette Array in den StringBuffer/StringBuilder übernommen, sondern nur ein Ausschnitt:
StringBuffer sb = new StringBuffer( "Sub-Etha-Sens-O-Matic" );
int val = 15;
sb.insert( 3, val ); // Sub15-Etha-Sens-O-Matic
Eine weitere Methode reverse() dreht die Zeichenfolge um.
Beispiel Teste, ob der String s ein Palindrom ist. Palindrome lesen sich von vorne genauso wie von hinten, etwa OTTO.
boolean isPalindrom = new StringBuffer(s). reverse() .toString().equals(s);
Bei einem Palindrom mit gemischter Groß-/Kleinschreibung – etwa »Rentner« – muss der Vergleich mit equalsIgnoreCase() gemacht werden.
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