Java常用类应用详解
文章和代码已经归档至【Github仓库:https://github.com/timerring/java-tutorial 】或者公众号【AIShareLab】回复 java 也可获取。
包装类
包装类的分类
- 针对八种基本数据类型相应的引用类型—包装类
- 有了类的特点,就可以调用类中的方法。
包装类和基本数据的转换
演示包装类和基本数据类型的相互转换,这里以int和 Integer演示。
- jdk5前的手动装箱和拆箱方式,装箱:基本类型->包装类型。反之拆箱。
- jdk5以后(含jdk5)的自动装箱和拆箱方式。
- 自动装箱底层调用的是valueOf方法,比如Integer.valueOf04)其它包装类的用法类似,不一一举例
package com.hspedu.wrapper;
public class Integer01 {
public static void main(String[] args) {
//演示int <--> Integer 的装箱和拆箱
//jdk5前是手动装箱和拆箱
//手动装箱 int->Integer
int n1 = 100;
Integer integer = new Integer(n1);
Integer integer1 = Integer.valueOf(n1);
//手动拆箱
//Integer -> int
int i = integer.intValue();
//jdk5后,就可以自动装箱和自动拆箱
int n2 = 200;
//自动装箱 int->Integer
Integer integer2 = n2; //底层使用的是 Integer.valueOf(n2)
//自动拆箱 Integer->int
int n3 = integer2; //底层仍然使用的是 intValue()方法
}
}
包装类型和String 类型的相互转换
package com.hspedu.wrapper;
public class WrapperVSString {
public static void main(String[] args) {
//包装类(Integer)->String
Integer i = 100;//自动装箱
//方式1
String str1 = i + "";
//方式2
String str2 = i.toString();
//方式3
String str3 = String.valueOf(i);
//String -> 包装类(Integer)
String str4 = "12345";
Integer i2 = Integer.parseInt(str4);//使用到自动装箱
Integer i3 = new Integer(str4);//构造器
System.out.println("ok~~");
}
}
Integer 类和Character 类的常用方法
可以通过图查询到其含有的字段和方法,jump to source 可以查看到源码。
package com.hspedu.wrapper;
public class WrapperMethod {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); //返回最小值
System.out.println(Integer.MAX_VALUE);//返回最大值
System.out.println(Character.isDigit('a'));//判断是不是数字
System.out.println(Character.isLetter('a'));//判断是不是字母
System.out.println(Character.isUpperCase('a'));//判断是不是大写
System.out.println(Character.isLowerCase('a'));//判断是不是小写
System.out.println(Character.isWhitespace('a'));//判断是不是空格
System.out.println(Character.toUpperCase('a'));//转成大写
System.out.println(Character.toLowerCase('A'));//转成小写
}
}
Integer 类面试题
看看下面代码,输出什么结果? 为什么?
package com.hspedu.wrapper;
public class WrapperExercise02 {
public static void main(String[] args) {
Integer i = new Integer(1);
Integer j = new Integer(1);
System.out.println(i == j); //False
//所以,这里主要是看范围 -128 ~ 127 就是直接返回
/*
//1. 如果i 在 IntegerCache.low(-128)~IntegerCache.high(127),就直接从缓存数组返回
//2. 如果不在 -128~127,就直接 new Integer(i)
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
*/
Integer m = 1; //底层 Integer.valueOf(1); -> 阅读源码
Integer n = 1;//底层 Integer.valueOf(1);
System.out.println(m == n); //T
//所以,这里主要是看范围 -128 ~ 127 就是直接返回
//,否则,就new Integer(xx);
Integer x = 128;//底层Integer.valueOf(1);
Integer y = 128;//底层Integer.valueOf(1);
System.out.println(x == y);//False
Integer i11=127;
int i12=127;
//只要有基本数据类型,判断的是
//值是否相同
System.out.println(i11==i12); //T
Integer i13=128;
int i14=128;
System.out.println(i13==i14);//T
}
}
String 类
String 类的理解和创建对象
String对象用于保存字符串,也就是一组字符序列
字符串常量对象是用双引号括起的字符序列。例如:“你好”、“12.97”、"boy"等
字符串的字符使用Unicode字符编码,一个字符(不区分字母还是汉字)占两个字节
String类较常用构造器(其它看手册);
String s1 =new String();
String s2 = new String(String original);
String s3 = new String(char[] a);
String s4 = new String(char[] a, int startIndex, int count)
实现Serializable,说明可以串行化,即可以在网络上传输。
实现接口Comparable [String 对象可以比较大小]
package com.hspedu.string_;
import java.io.Serializable;
public class String01 {
public static void main(String[] args) {
// 1.String 对象用于保存字符串,也就是一组字符序列
// 2. "jack" 字符串常量, 双引号括起的字符序列
// 3. 字符串的字符使用Unicode字符编码,一个字符(不区分字母还是汉字)占两个字节
// 4. String 类有很多构造器,构造器的重载
// 常用的有 String s1 = new String(); //
// String s2 = new String(String original);
// String s3 = new String(char[] a);
// String s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count)
// String s5 = new String(byte[] b)
// 5. String 类实现了接口 Serializable【String 可以串行化:可以在网络传输】
// 接口 Comparable [String 对象可以比较大小]
// 6. String 是 final 类,不能被其他的类继承
// 7. String 有属性 private final char value[]; 用于存放字符串内容, 说明其本质还是char数组。
// 8. 一定要注意:value 是一个final类型,不可以修改(地址不能修改):即value不能指向新的地址,但是单个字符内容是可以变化
String name = "jack";
name = "tom";
final char[] value = {'a','b','c'};
char[] v2 = {'t','o','m'};
value[0] = 'H';
//value = v2; 不可以修改 value地址
System.out.println(name); //Tom
}
}
创建String 对象的两种方式
- 方式一: 直接赋值String s = “hspedu”;
- 方式二: 调用构造器 String s = new String(“hspedu”);
两种创建String 对象的区别
方式一:先从常量池查看是否有"hsp”数据空间,如果有,直接指向;如果
没有则重新创建,然后指向。s最终指向的是常量池的空间地址。方式二:先在堆中创建空间,里面维护了value属性,指向常量池的hsp空间。
如果常量池没有"hsp",重新创建,如果有,直接通过value指向。最终指向的是堆中的空间地址。
画出两种方式的内存分布图
课堂测试题
package com.hspedu.string_;
public class StringExercise01 {
public static void main(String[] args) {
String a = "abc";
String b ="abc";
// equals在string中被重写,逐个比较,相同
System.out.println(a.equals(b));//T
System.out.println(a==b); //T
// 这里指向的是同一个地址,故 == 也相同
}
}
package com.hspedu.string_;
public class StringExercise03 {
public static void main(String[] args) {
String a = "hsp"; //a 指向 常量池的 “hsp”
String b =new String("hsp");//b 指向堆中对象
System.out.println(a.equals(b)); //T
System.out.println(a==b); //F
//b.intern() 方法返回常量池地址
System.out.println(a==b.intern()); //T intern方法查看API
System.out.println(b==b.intern()); //F
// b 指向的是堆地址,b.intern 返回的是常量池地址
}
}
当调用intern方法时,如果池已经包含一个等于此 String对象的字符串(用equals(Object)方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此String 对象添加到池中,并返回此 String对象的引用
b.intern方法最终返回的是常量池的地址(对象)
字符串的特性
说明
- String是一个final类,代表不可变的字符序列
- 字符串是不可变的。一个字符串对象一旦被分配,其内容是不可变的.
例:以下语句创建了几个对象?
String s1 = "hello";
s1 = "haha"; //创建了2个对象,从指向hello变为了指向haha(而不是修改hello为haha)
面试题
1)题1
String a ="hello" +"abc";
创建了几个对象?只有1个对象
String a = “hello”+“abc”; ==> 优化等价 String a = “helloabc”;
分析:编译器不傻,做一个优化,判断创建的常量池对象,是否有引用指向。
2)题2
String a ="hello";//创建a对象
String b ="abc";//创建b对象
String c = a + b;
创建了几个对象?画出内存图? 一共有3对象,如图。
底层是StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(a); sb.append(b); sb是在堆中,并且append是在原来字符串的基础上追加的。
重要规则:String c1 = “ab” + “cd”;常量相加,看的是池。String c1 = a+b;变量相加,是在堆中
综合练习
package com.hspedu.string_;
public class StringExercise10 {
public static void main(String[] args) {
}
}
class Test1 {
String str = new String("hsp");
final char[] ch = {'j', 'a', 'v', 'a'};
public void change(String str, char ch[]) {
str = "java";
ch[0] = 'h';
}
public static void main(String[] args) {
Test1 ex = new Test1();
ex.change(ex.str, ex.ch);
System.out.print(ex.str + " and ");
System.out.println(ex.ch);
}
}
数组默认情况下是在堆中的,
每次调方法都会产生对应的新栈,过程如下所示:
String 类的常见方法
说明
String类是保存字符串常量的。每次更新都需要重新开辟空间,效率较低,因此java设计者还提供了StringBuilder
和 StringBuffer
来增强String的功能,并提高效率。
String 类的常见方法一览
- equals //区分大小写,判断内容是否相等
- equalsIgnoreCase //忽略大小写的判断内容是否相等length/获取字符的个数,字符串的长度
- length 获取字符的个数,字符串的长度
- indexOf //获取字符在字符串中第1次出现的索引索引从0开始,如果找不到,返回-1
- lastIndexOf //获取字符在字符串中最后1次出现的索引,索引从0开始,如找不到,返回-1
- substring //截取指定范围的子串
- trim //去前后空格
- charAt // 获取某索引处的字符, 注意不能使用Str[index]这种方式.
package com.hspedu.string_;
public class StringMethod01 {
public static void main(String[] args) {
// 1. equals 前面已经讲过了. 比较内容是否相同,区分大小写
String str1 = "hello";
String str2 = "Hello";
System.out.println(str1.equals(str2));//
// 2.equalsIgnoreCase 忽略大小写的判断内容是否相等
String username = "johN";
if ("john".equalsIgnoreCase(username)) {
System.out.println("Success!");
} else {
System.out.println("Failure!");
}
// 3.length 获取字符的个数,字符串的长度
System.out.println("韩顺平".length());
// 4.indexOf 获取字符在字符串对象中第一次出现的索引,索引从0开始,如果找不到,返回-1
String s1 = "wer@terwe@g";
int index = s1.indexOf('@');
System.out.println(index);// 3
System.out.println("weIndex=" + s1.indexOf("we"));//0
// 5.lastIndexOf 获取字符在字符串中最后一次出现的索引,索引从0开始,如果找不到,返回-1
s1 = "wer@terwe@g@";
index = s1.lastIndexOf('@');
System.out.println(index);//11
System.out.println("ter的位置=" + s1.lastIndexOf("ter"));//4
// 6.substring 截取指定范围的子串
String name = "hello,张三";
// 下面name.substring(6) 从索引6开始截取后面所有的内容
System.out.println(name.substring(6));//截取后面的字符
// name.substring(0,5)表示从索引0开始截取,截取到索引5 - 1 = 4位置
System.out.println(name.substring(2,5));//llo
}
}
toUpperCase
toLowerCase
concat
replace 替换字符串中的字符
split 分割字符串,对于某些分割字符,我们需要转义比如| \\等
案例: String poem=“锄禾日当午,汗滴未下土,谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”;和文件路径.
compareTo //比较两个字符串的大小
toCharArray //转换成字符数组
format //格式字符串,%s字符串%c字符%d整型%.2f 浮点型案例,将一个人的信息格式化输出.
package com.hspedu.string_;
public class StringMethod02 {
public static void main(String[] args) {
// 1.toUpperCase转换成大写
String s = "heLLo";
System.out.println(s.toUpperCase());//HELLO
// 2.toLowerCase
System.out.println(s.toLowerCase());//hello
// 3.concat拼接字符串
String s1 = "宝玉";
s1 = s1.concat("林黛玉").concat("薛宝钗").concat("together");
System.out.println(s1);//宝玉林黛玉薛宝钗together
// 4.replace 替换字符串中的字符
s1 = "宝玉 and 林黛玉 林黛玉 林黛玉";
//在s1中,将 所有的 林黛玉 替换成薛宝钗
// 老韩解读: s1.replace() 方法执行后,返回的结果才是替换过的.
// 注意对 s1没有任何影响
String s11 = s1.replace("宝玉", "jack");
System.out.println(s1);//宝玉 and 林黛玉 林黛玉 林黛玉
System.out.println(s11);//jack and 林黛玉 林黛玉 林黛玉
// 5.split 分割字符串, 对于某些分割字符,我们需要 转义比如 | \\等
String poem = "锄禾日当午,汗滴禾下土,谁知盘中餐,粒粒皆辛苦";
// 1. 以 , 为标准对 poem 进行分割 , 返回一个数组
// 2. 在对字符串进行分割时,如果有特殊字符,需要加入 转义符 \
String[] split = poem.split(",");
poem = "E:\\aaa\\bbb";
split = poem.split("\\\\");
System.out.println("==分割后内容===");
for (int i = 0; i < split.length; i++) {
System.out.println(split[i]);
}
// 6.toCharArray 转换成字符数组
s = "happy";
char[] chs = s.toCharArray();
for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
System.out.println(chs[i]);
}
// 7.compareTo 比较两个字符串的大小,如果前者大,
// 则返回正数,后者大,则返回负数,如果相等,返回0
// (1) 如果长度相同,并且每个字符也相同,就返回 0
// (2) 如果长度相同或者不相同,但是在进行比较时,可以区分大小
// 就返回 if (c1 != c2) {
// return c1 - c2;
// }
// (3) 如果前面的部分都相同,就返回 str1.len - str2.len
String a = "jcck";// len = 3
String b = "jack";// len = 4
System.out.println(a.compareTo(b)); // 返回值是 'c' - 'a' = 2的值
// 8.format 格式字符串
/* 占位符有:
* %s 字符串 %c 字符 %d 整型 %.2f 浮点型
*/
String name = "john";
int age = 10;
double score = 56.857;
char gender = '男';
//将所有的信息都拼接在一个字符串.
String info =
"我的姓名是" + name + "年龄是" + age + ",成绩是" + score + "性别是" + gender + "。希望大家喜欢我!";
System.out.println(info);
// 1. %s , %d , %.2f %c 称为占位符
// 2. 这些占位符由后面变量来替换
// 3. %s 表示后面由 字符串来替换
// 4. %d 是整数来替换
// 5. %.2f 表示使用小数来替换,替换后,只会保留小数点两位, 并且进行四舍五入的处理
// 6. %c 使用char 类型来替换
String formatStr = "我的姓名是%s 年龄是%d,成绩是%.2f 性别是%c.希望大家喜欢我!";
String info2 = String.format(formatStr, name, age, score, gender);
System.out.println("info2=" + info2);
}
}
StringBuffer 类
基本介绍
java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列,可以对字符串内容进行增删.
很多方法与String相同,但StringBuffer是可变长度的。
StringBuffer是一个容器。
- StringBuffer 的直接父类 是 AbstractStringBuilder
- StringBuffer 实现了 Serializable, 即StringBuffer的对象可以串行化
- 在父类中 AbstractStringBuilder 有属性 char[] value,不是final,该 value 数组存放 字符串内容,因此存放在堆中的。
- StringBuffer 是一个 final类,不能被继承
- 因为StringBuffer 字符内容是存在 char[] value, 所有在变化(增加/删除)不用每次都更换地址(即不是每次创建新对象), 所以效率高于 String。
String VS StringBuffer
String保存的是字符串常量。里面的值不能更改,每次String类的更新实际上就是更改地址,效率较低
private final char value[];
StringBuffer保存的是字符串变量,里面的值可以更改,每次StringBuffer的更新实际上可以更新内容,不用每次更新地址(空间大小不够的时候才会进行扩展),效率较高。
char[] value; 这个放在堆。
构造器
package com.hspedu.stringbuffer_;
public class StringBuffer02 {
public static void main(String[] args) {
//构造器的使用
//1. 创建一个 大小为 16的 char[] ,用于存放字符内容
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
//2 通过构造器指定 char[] 大小
StringBuffer stringBuffer1 = new StringBuffer(100);
//3. 通过 给一个String 创建 StringBuffer, char[] 大小就是 str.length() + 16
StringBuffer hello = new StringBuffer("hello");
}
}
String 和 StringBuffer 相互转换
String ——> StringBuffer
- 使用构造器
- 使用的是 append 方法
StringBuffer ——> String
- 使用 StringBuffer 提供的 toString 方法
- 使用构造器来搞定
package com.hspedu.stringbuffer_;
public class StringAndStringBuffer {
public static void main(String[] args) {
// String——>StringBuffer
String str = "hello tom";
//方式1 使用构造器
//注意:返回的才是StringBuffer对象,对 str 本身没有影响
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(str);
//方式2:使用的是append方法
StringBuffer stringBuffer1 = new StringBuffer();
stringBuffer1 = stringBuffer1.append(str);
// StringBuffer ->String
StringBuffer stringBuffer3 = new StringBuffer("timerring");
//方式1:使用StringBuffer提供的 toString方法
String s = stringBuffer3.toString();
//方式2:使用构造器来搞定
String s1 = new String(stringBuffer3);
}
}
StringBuffer 类常见方法
append
delete 删除索引为>=start && <end 处的字符
replace
insert 在索引为index的位置插入 ,原来索引为index的内容自动后移
length() 长度
package com.hspedu.stringbuffer_;
public class StringBufferMethod {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer s = new StringBuffer("hello");
//增
s.append(',');// "hello,"
s.append("张三丰");//"hello,张三丰"
s.append("赵敏").append(100).append(true).append(10.5);//"hello,张三丰赵敏100true10.5"
System.out.println(s);//"hello,张三丰赵敏100true10.5"
// 删
/*
* 删除索引为>=start && <end 处的字符
* 解读: 删除 11~14的字符 [11, 14)
*/
s.delete(11, 14);
System.out.println(s);//"hello,张三丰赵敏true10.5"
// 改
// 使用 周芷若 替换 索引9-11的字符 [9,11)
s.replace(9, 11, "周芷若");
System.out.println(s);//"hello,张三丰周芷若true10.5"
// 查找指定的子串在字符串第一次出现的索引,如果找不到返回-1
int indexOf = s.indexOf("张三丰");
System.out.println(indexOf);//6
// 插
// 在索引为9的位置插入 "赵敏",原来索引为9的内容自动后移
s.insert(9, "赵敏");
System.out.println(s);// "hello,张三丰赵敏周芷若true10.5"
//长度
System.out.println(s.length());//22
System.out.println(s);
}
}
StringBuffer 类测试
package com.hspedu.stringbuffer_;
// 分析以下代码
public class StringBufferExercise01 {
public static void main(String[] args) {
String str = null;// ok
StringBuffer sb = new StringBuffer(); //ok
sb.append(str);// 需要看源码 , 底层调用的是 AbstractStringBuilder 的 appendNull, 转为了一个字符数组。
System.out.println(sb.length());// 4
System.out.println(sb);// null 是一个字符数组
//下面的构造器,会抛出 NullpointerException
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(str);// 看底层源码 super(str.length() + 16); 会抛出空指针异常
System.out.println(sb1);
}
}
StringBuffer 类练习
package com.hspedu.stringbuffer_;
import java.util.Scanner;
public class StringBufferExercise02 {
public static void main(String[] args) {
/*
输入商品名称和商品价格,要求打印效果示例, 使用前面学习的方法完成:
商品名 商品价格
手机 123,564.59 //比如 价格 3,456,789.88
要求:价格的小数点前面每三位用逗号隔开, 在输出。
思路分析
1. 定义一个Scanner 对象,接收用户输入的 价格(String)
2. 希望使用到 StringBuffer的 insert ,需要将 String 转成 StringBuffer
3. 然后使用相关方法进行字符串的处理
*/
//new Scanner(System.in)
String price = "8123564.59";
StringBuffer sb = new StringBuffer(price);
// 先完成一个最简单的实现123,564.59
// 找到小数点的索引,然后在该位置的前3位,插入,即可
// int i = sb.lastIndexOf(".");
// sb = sb.insert(i - 3, ",");
//上面的两步需要做一个循环处理,才是正确的
for (int i = sb.lastIndexOf(".") - 3; i > 0; i -= 3) {
sb = sb.insert(i, ",");
}
System.out.println(sb);//8,123,564.59
}
}
StringBuilder 类
基本介绍
- 一个可变的字符序列。此类提供一个与 StringBuffer兼容的API,但不保证同步(StringBuilder不是线程安全)。该类被设计用作 StringBuffer的一个简易替换,用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候。如果可能,建议优先采用该类。因为在大多数实现中,它比 StringBuffer 要快。
- 在 StringBuilder上的主要操作是append 和 insert方法,可重载这些方法,
以接受任意类型的数据。
- StringBuilder 继承 AbstractStringBuilder 类
- 实现了 Serializable ,说明StringBuilder对象是可以串行化(对象可以网络传输,可以保存到文件)
- StringBuilder 是final类, 不能被继承
- StringBuilder 对象字符序列仍然是存放在其父类 AbstractStringBuilder的 char[] value;因此,字符序列是堆中
- StringBuilder 的方法,没有做互斥的处理,即没有synchronized 关键字,因此在单线程的情况下使用 StringBuilder
String、StringBuffer 和StringBuilder 的比较
StringBuilder 和 StringBuffer 均代表可变的字符序列,方法是一样的,所以使用和StringBuffer一样。
- StringBuilder和 StringBuffer非常类似,均代表可变的字符序列,而且方法也一样
- String:不可变字符序列,效率低,但是复用率高(地址都指向它)。
- StringBuffer:可变字符序列、效率较高(增删)、线程安全,看源码
- StringBuilder:可变字符序列、效率最高、线程不安全
- String使用注意说明:
string s=“a”;//创建了一个字符串
s +=“b”;//实际上原来的"a"字符串对象已经丢弃了,现在又产生了一个字符串s+“b”(也就是"ab”)。如果多次执行这些改变串内容的操作,会导致大量副本字符串对象存留在内存中,降低效率。如果这样的操作放到循环中,会极大,影响程序的性能=>
结论:如果我们对String做大量修改,不要使用String
String、StringBuffer 和StringBuilder 的效率测试
StringVsStringBufferVsStringBuilder.java 效率: StringBuilder > StringBuffer > String
package com.hspedu.stringbuilder_;
public class StringVsStringBufferVsStringBuilder {
public static void main(String[] args) {
long startTime = 0L;
long endTime = 0L;
StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 80000; i++) {//StringBuffer 拼接 20000次
buffer.append(String.valueOf(i));
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer的执行时间:" + (endTime - startTime)); // 20
StringBuilder builder = new StringBuilder("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 80000; i++) {//StringBuilder 拼接 20000次
builder.append(String.valueOf(i));
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder的执行时间:" + (endTime - startTime)); // 11
String text = "";
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 80000; i++) {//String 拼接 20000
text = text + i;
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("String的执行时间:" + (endTime - startTime)); // 5428
}
}
String、StringBuffer 和 StringBuilder 的选择
使用的原则,结论:
- 如果字符串存在大量的修改操作,一般使用StringBuffer 或StringBuilder
- 如果字符串存在大量的修改操作,并在单线程的情况, 使用 StringBuilder
- 如果字符串存在大量的修改操作,并在多线程的情况,使用 StringBuffer
- 如果我们字符串很少修改。被多个对象引用,使用String, 比如配置信息等
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