java string substring()截取字符串

substring() 是 Java String 类中最常用的字符串截取方法，用于从原字符串中提取指定范围的子串。它简单高效，是字符串处理的基石操作之一。

方法定义

String 类提供了两个重载的 substring() 方法：

// 1. 从指定索引开始截取到字符串末尾
public String substring(int beginIndex)

// 2. 截取指定起始索引到结束索引之间的子串（左闭右开）
public String substring(int beginIndex, int endIndex)

返回值：

返回一个新的 String 对象，表示截取的子字符串。
原字符串保持不变（String 不可变性）。

参数说明：

beginIndex：起始索引（包含），从 0 开始。
endIndex：结束索引（不包含），即子串的结束位置。

功能说明

substring() 的核心功能是从原字符串中提取一个连续的字符序列。

索引规则： 索引从 0 开始，length() - 1 结束。
区间性质： [beginIndex, endIndex) —— 左闭右开区间。
共享字符数组（JDK 7 之前）： 早期版本中，substring() 返回的字符串可能共享原字符串的底层 char[]，导致内存泄漏风险（见注意事项）。
独立副本（JDK 7+）： 从 JDK 7 Update 6 开始，substring() 返回的是新创建的字符串，不再共享底层数组，避免了内存泄漏问题。

示例代码

基础用法

public class SubstringExample {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "Hello, Java Programming!";

        // 从索引 7 开始截取到末尾
        System.out.println(text.substring(7));           // 输出: Java Programming!

        // 截取索引 7 到 11 的子串（不包含 11）
        System.out.println(text.substring(7, 11));       // 输出: Java

        // 截取前 5 个字符
        System.out.println(text.substring(0, 5));        // 输出: Hello

        // 截取最后一个字符
        System.out.println(text.substring(text.length() - 1)); // 输出: !
    }
}

实用场景示例

1. 提取文件扩展名

String fileName = "document.pdf";
int dotIndex = fileName.lastIndexOf('.');
if (dotIndex != -1) {
    String extension = fileName.substring(dotIndex + 1);
    System.out.println("Extension: " + extension); // 输出: pdf
}

2. 提取 URL 路径

String url = "https://www.example.com/users/profile";
int start = url.indexOf("://") + 3;
int end = url.indexOf('/', start);
String domain = url.substring(start, end); // "www.example.com"
System.out.println("Domain: " + domain);

3. 截取前缀或后缀

String code = "PREFIX_12345";
if (code.startsWith("PREFIX_")) {
    String id = code.substring(7); // 去掉前缀
    System.out.println("ID: " + id); // 输出: 12345
}

使用技巧

安全截取（避免越界）
在调用前检查索引有效性，或使用 Math.min()/Math.max() 控制范围。

public static String safeSubstring(String str, int start, int end) {
    if (str == null || start >= str.length()) return "";
    start = Math.max(0, start);
    end = Math.min(str.length(), end);
    return str.substring(start, end);
}

结合 indexOf() 和 lastIndexOf()
动态确定截取边界，常用于解析结构化文本。

String data = "name: Alice, age: 25";
int start = data.indexOf(": ") + 2;
int end = data.indexOf(",", start);
String name = data.substring(start, end); // "Alice"

截取固定长度（或到末尾）
防止 StringIndexOutOfBoundsException。

String longText = "Short";
int maxLength = 10;
String display = longText.length() > maxLength ? 
                 longText.substring(0, maxLength) + "..." : 
                 longText;

去除首尾字符

String quoted = "\"Hello\"";
String unquoted = quoted.substring(1, quoted.length() - 1); // Hello

常见错误

索引越界 (StringIndexOutOfBoundsException)

String s = "Hi";
s.substring(5);        // 错误：起始索引超出长度
s.substring(1, 5);     // 错误：结束索引超出长度

纠正： 确保 0 <= beginIndex <= endIndex <= str.length()。

beginIndex > endIndex

"Hello".substring(3, 1); // 抛出 StringIndexOutOfBoundsException

忽略 null 值

String input = null;
input.substring(2); // NullPointerException

纠正： 调用前判空。

误解“结束索引”为包含

"abcdef".substring(0, 3) // 期望 "abcd"？实际是 "abc"（索引 0,1,2）

注意事项

JDK 版本差异（重要！）
- JDK 6 及之前： substring() 返回的字符串共享原字符串的 char[]。如果原字符串很大，仅截取一小段，但新字符串被长期持有，会导致大数组无法回收，造成内存泄漏。
- JDK 7+： substring() 创建新的 char[] 数组，不再共享，解决了内存泄漏问题。这是升级的重要原因之一。
返回新字符串对象
每次调用都可能创建新对象（JDK 7+），有轻微性能开销。

空字符串处理

"".substring(0); // 返回 "" (空字符串)
"a".substring(0, 0); // 返回 "" (有效范围)

不可变性
原字符串内容不会被修改。

最佳实践与性能优化

优先使用 String 内建方法
substring() 是标准且高效的方式，无需手动遍历。
避免对超长字符串频繁截取
虽然 JDK 7+ 已优化，但大量截取仍会产生多个对象，考虑使用 StringBuilder 或流式处理。
结合正则表达式处理复杂模式
对非固定位置的提取，使用 Pattern 和 Matcher 更灵活。
使用 CharSequence 提高兼容性
方法参数可声明为 CharSequence，支持 String、StringBuilder、StringBuffer。
性能对比（JDK 8+） | 操作 | 推荐方式 | |---|---| | 简单截取 | substring() | | 多次拼接截取 | StringBuilder | | 复杂模式提取 | Pattern/Matcher | | 忽略大小写截取 | 先 toLowerCase() 再 substring() |
替代方案考虑
- String#split()：适用于分隔符明确的拆分。
- String#replace()/replaceAll()：用于替换而非截取。
- String#trim()：去除首尾空白。

总结

String.substring() 是 Java 字符串操作的核心方法，掌握其使用是开发者的必备技能。

✅ 核心要点：

substring(begin)：从 begin 到末尾。
substring(begin, end)：左闭右开 [begin, end)。
返回新字符串，原串不变。
JDK 7+ 已解决内存泄漏问题。
索引越界会抛出异常，需注意边界检查。

🚀 实践建议：

简单截取首选 substring()。
动态边界结合 indexOf() 等方法。
注意索引范围，防止越界。
JDK 6 项目需警惕内存泄漏风险。

substring() 看似简单，却是构建复杂字符串逻辑的基石。熟练掌握它，能让你的代码更简洁、高效、可靠。