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<html>
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Handbuch der Java-Programmierung, 5. Auflage
</title>
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<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="cover.html"> Titel </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="k100003.html"> Inhalt </a>
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<td align="right">Handbuch der Java-Programmierung, 5. Auflage
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<td align="right">Kapitel 11 - Strings
</table>
<hr>
<!-- Section -->
<a name="sectlevel2id011003"></a>
<h2>11.3 Weitere Eigenschaften </h2>
<hr>
<ul>
<li><a href="k100073.html#sectlevel2id011003">11.3 Weitere Eigenschaften</a>
<ul>
<li><a href="k100073.html#sectlevel3id011003001">11.3.1 Die Klasse String ist final</a>
<li><a href="k100073.html#stringfuercompiler">11.3.2 Was ist ein String für den Compiler?</a>
<ul>
<li><a href="k100073.html#sectlevel4id011003002001">String-Literale</a>
<li><a href="k100073.html#sectlevel4id011003002002">String-Verkettung und -Zuweisung</a>
</ul>
<li><a href="k100073.html#sectlevel3id011003003">11.3.3 String-Objekte sind nicht dynamisch</a>
</ul>
</ul>
<hr>
<!-- Section -->
<a name="sectlevel3id011003001"></a>
<h3>11.3.1 Die Klasse String ist final </h3>
<p>
Beim Studium der Klassenbibliotheken erkennt man, dass die Klasse
<a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>
mit dem Attribut <a href="index_f.html#ixb100401"><font color=#000080><tt>final</tt></font></a>
belegt ist. Einer der Gründe für diese Maßnahme ist
die dadurch gesteigerte Effizienz beim Aufruf der Methoden von <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Objekten.
Anstelle der dynamischen Methodensuche, die normalerweise erforderlich
ist, kann der Compiler <a href="index_f.html#ixb100401"><font color=#000080><tt>final</tt></font></a>-Methoden
statisch kompilieren und dadurch schneller aufrufen. Daneben spielten
aber auch Sicherheitsüberlegungen und Aspekte des Multithreadings
eine Rolle.
<p>
<table border=0 cellspacing=0 cellpadding=0 width=100%>
<tr>
<td width=1 align=left valign=top bgcolor="#000077"><img src="trp1_1.gif"></td>
<td><img src="trp1_1.gif" width=2></td>
<td valign=top width=1000>
<p>
Leider hat dies den großen Nachteil, dass aus der <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Klasse
keine neuen Klassen abgeleitet werden können. Es gibt also keine
Möglichkeit, die vorhandenen Methoden auf <i>natürliche</i>
Art und Weise zu ergänzen oder zu modifizieren. Soll beispielsweise
eine neue Methode <a href="index_r.html#ixb100538"><font color=#000080><tt>replace</tt></font></a>
geschrieben werden, die in der Lage ist, Strings (und nicht nur einzelne
Zeichen) gegeneinander auszutauschen, so bleibt nur der Umweg über
eine Methode einer anderen Klasse, die den zu modifizierenden String
als Parameter übergeben bekommt. Alternativ könnte man natürlich
auch die komplette <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Klasse
neu schreiben. Leider sind beide Varianten unschön und konterkarieren
die Vorteile der objektorientierten Implementierung von Zeichenketten
in Java.</td>
<td><img src="trp1_1.gif" width=2></td>
<td valign=top>
<table border=0 cellspacing=0 cellpadding=1 width=100% bgcolor="#000077">
<tr>
<td><font color="#FFFFFF"> Hinweis </font></td>
</tr>
</table>
</td>
<td width=1 align=left valign=top bgcolor="#000077"><img src="trp1_1.gif"></td>
</tr>
</table>
<!-- Section -->
<a name="stringfuercompiler"></a>
<h3>11.3.2 Was ist ein String für den Compiler? </h3>
<p>
In Java gibt es an vielen Stellen Verbindungen zwischen dem Compiler
und der Laufzeitbibliothek, und zwar insofern, als der Compiler Kenntnis
über interne Eigenschaften bestimmter Klassen hat und die Fähigkeit
besitzt, Instanzen dieser Klassen zu erzeugen und zu manipulieren.
So ist er beispielsweise in der Lage, Code zu generieren, um <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Objekte
zu erzeugen, einander zuzuweisen oder mit Hilfe des +-Operators zu
verketten.
<!-- Section -->
<a name="sectlevel4id011003002001"></a>
<h4><a name="ixa100687">String-Literale</a></h4>
<p>
Jedes <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Literal
ist eine Referenz auf ein Objekt der Klasse <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>.
Wenn der Compiler beim Übersetzen des Quelltextes ein <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Literal
findet, erzeugt er ein neues <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Objekt
und verwendet es anstelle des Literals.
<!-- Section -->
<a name="sectlevel4id011003002002"></a>
<h4>String-Verkettung und -Zuweisung </h4>
<p>
In Java ist der Operator + auch auf Strings definiert. Auf zwei <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Objekte
angewendet, liefert er die Verkettung beider Objekte, d.h. ihre Hintereinanderschreibung.
Eine Möglichkeit, die <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Verkettung
zu übersetzen, könnte darin bestehen, ein temporäres
<a href="index_s.html#ixb100545"><font color=#000080><tt>StringBuilder</tt></font></a>-Objekt
zu konstruieren und die Operanden mit Hilfe der <a href="index_a.html#ixb100546"><font color=#000080><tt>append</tt></font></a>-Methode
anzuhängen. Das resultierende Objekt könnte dann mit der
<a href="index_t.html#ixb100327"><font color=#000080><tt>toString</tt></font></a>-Methode
effizient in einen <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>
konvertiert werden. Die Klasse <a href="index_s.html#ixb100545"><font color=#000080><tt>StringBuilder</tt></font></a>
dient dazu, <i>veränderliche</i> Strings zu implementieren. Sie
wird im nächsten Abschnitt vorgestellt.
<p>
Diese Vorgehensweise soll an dem folgenden Beispiel erläutert
werden. Das Programm gibt zweimal hintereinander »Hallo, Welt«
aus. Beim ersten Mal wird der +-Operator verwendet, beim zweiten Mal
die Variante mit dem temporären <a href="index_s.html#ixb100545"><font color=#000080><tt>StringBuilder</tt></font></a>-Objekt:
<a name="listingid011004"></a>
<p>
<table border=0 cellspacing=0 cellpadding=0 width=100% bgcolor="#DDDDDD">
<tr>
<td valign=top>
<font color="#000055">
<pre>
<font color="#555555">001 </font><font color="#00AA00">/* Listing1104.java */</font>
<font color="#555555">002 </font>
<font color="#555555">003 </font><font color="#0000AA">public</font> <font color="#0000AA">class</font> Listing1104
<font color="#555555">004 </font>{
<font color="#555555">005 </font> <font color="#0000AA">public</font> <font color="#0000AA">static</font> <font color="#006699">void</font> main(String[] args)
<font color="#555555">006 </font> {
<font color="#555555">007 </font> String a, b, c;
<font color="#555555">008 </font>
<font color="#555555">009 </font> <font color="#00AA00">//Konventionelle Verkettung</font>
<font color="#555555">010 </font> a = <font color="#0000FF">"Hallo"</font>;
<font color="#555555">011 </font> b = <font color="#0000FF">"Welt"</font>;
<font color="#555555">012 </font> c = a + <font color="#0000FF">", "</font> + b;
<font color="#555555">013 </font> System.out.println(c);
<font color="#555555">014 </font>
<font color="#555555">015 </font> <font color="#00AA00">//So könnte es der Compiler übersetzen</font>
<font color="#555555">016 </font> a = <font color="#0000FF">"Hallo"</font>;
<font color="#555555">017 </font> b = <font color="#0000FF">"Welt"</font>;
<font color="#555555">018 </font> c =(<font color="#0000AA">new</font> StringBuilder(a)).append(<font color="#0000FF">", "</font>).append(b).toString();
<font color="#555555">019 </font> System.out.println(c);
<font color="#555555">020 </font> }
<font color="#555555">021 </font>}</pre>
</font>
</td>
<td valign=top align=right>
<a href="../examples/Listing1104.java"><font color="#000055" size=-1>Listing1104.java</font></a></td>
</tr>
</table>
<i>
Listing 11.4: Implementierung der String-Verkettung</i></p>
<p>
Allerdings ist ein Java-Compiler nicht gezwungen, genau so vorzugehen.
Die Sprachspezifikation gibt lediglich die Empfehlung, dass es aus
Effizienzgründen sinnvoll sein kann, eine solche oder ähnliche
Implementierung zu wählen.
<!-- Section -->
<a name="sectlevel3id011003003"></a>
<h3>11.3.3 String-Objekte sind nicht dynamisch </h3>
<p>
Interessanterweise werden durch die Klasse <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>
keine <i>dynamischen</i> Zeichenketten implementiert. Nach der Initialisierung
eines <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>
bleiben dessen Länge und Inhalt konstant. Wie ist dann aber die
genaue Arbeitsweise von Funktionen wie <a name="ixa100688"><a href="index_s.html#ixb100524"><font color=#000080><tt>substring</tt></font></a></a>
oder <a name="ixa100689"><a href="index_r.html#ixb100538"><font color=#000080><tt>replace</tt></font></a></a>
zu erklären, und was genau passiert bei einer Anweisung wie der
folgenden:
<font color="#000077">
<pre>
String s = "hello, world";
s = s.substring(0,5);
</pre>
</font>
<p>
Die Antwort darauf ist ganz einfach. Die <a href="index_s.html#ixb100524"><font color=#000080><tt>substring</tt></font></a>-Methode
nimmt die Veränderungen nicht auf dem Original-String vor, sondern
erzeugt eine Kopie, die mit dem gewünschten Inhalt gefüllt
wird. Diese gibt sie dann an den Aufrufer zurück, der das Ergebnis
erneut an <font color="#000077"><tt>s</tt></font> zuweist und damit
die Originalinstanz für den Garbage Collector freigibt. Durch
den Referenzcharakter von Objekten und das automatische Speichermanagement
entsteht also der Eindruck, als wären <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>-Objekte
veränderlich.
<p>
Als Entwickler braucht man sich hierüber normalerweise keine
Gedanken zu machen. Dennoch ist es manchmal nützlich, Zeichenketten
zur Verfügung zu haben, die sich dynamisch verändern können
(beispielsweise benötigt sie der Compiler selbst zur Implementierung
der String-Verkettung). In Java gibt es zu diesem Zweck die Klasse
<a href="index_s.html#ixb100545"><font color=#000080><tt>StringBuilder</tt></font></a>.
Sie arbeitet ähnlich wie <a href="index_s.html#ixb100117"><font color=#000080><tt>String</tt></font></a>,
implementiert aber Zeichenketten, die ihre Länge zur Laufzeit
ändern können. <a href="index_s.html#ixb100545"><font color=#000080><tt>StringBuilder</tt></font></a>
besitzt nicht so viele Methoden zur Auswertung der Zeichenkette, sondern
legt den Schwerpunkt auf Operationen zur Veränderung ihres Inhalts.
Die wichtigsten Methoden sollen im folgenden vorgestellt werden.
<hr>
<table border=0 cellpadding=0 cellspacing=1 width="100%">
<tr bgcolor="#EEFFCC">
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="cover.html"> Titel </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="k100003.html"> Inhalt </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="search.html"> Suchen </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="index.html"> Index </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="../jdkdocs/index.html" onClick="this.href=getDocIndex()"> DOC </a>
<td align="right">Handbuch der Java-Programmierung, 5. Auflage, Addison
Wesley, Version 5.0.1
<tr bgcolor="#EEFFCC">
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="k100070.html"> << </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="k100072.html"> < </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="k100074.html"> > </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="k100078.html"> >> </a>
<td width="7%" align=center bgcolor="#DDCC99"><a href="../jdkdocs/api/index.html" onClick="this.href=getApiIndex()"> API </a>
<td align="right">© 1998, 2007 Guido Krüger & Thomas
Stark, <a href="http://www.javabuch.de">http://www.javabuch.de</a>
</table>
<a name="endofbody"></a>
</body>
</html>
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