Java基础（八）| 常用API与StringBuilder详解

时间：2022-10-17 11:14:56

⭐本专栏旨在对JAVA的基础语法及知识点进行全面且详细的讲解，完成从0到1的java学习，面向零基础及入门的学习者，通过专栏的学习可以熟练掌握JAVA编程，同时为后续的框架学习，进阶开发的代码能力打下坚实的基础。

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Java基础（八）| 常用API与StringBuilder详解

1.API

1.1API概述

  • 什么是API
    ​ API (Application Programming Interface) ：应用程序编程接口
  • java中的API
    ​ 指的就是 JDK 中提供的各种功能的 Java类，这些类将底层的实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可，我们可以通过帮助文档来学习这些API如何使用。

1.2如何使用API帮助文档

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Java基础（八）| 常用API与StringBuilder详解

  • 看类在哪个包下

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  • 看类的描述

Java基础（八）| 常用API与StringBuilder详解

  • 看构造方法

Java基础（八）| 常用API与StringBuilder详解

  • 看成员方法

Java基础（八）| 常用API与StringBuilder详解

2.String类

2.1String类概述

String 类代表字符串，Java 程序中的所有字符串文字（例如“abc”）都被实现为此类的实例。也就是说，Java 程序中所有的双引号字符串，都是 String 类的对象。String 类在 java.lang 包下，所以使用的时候不需要导包！

2.2String类的特点

  • 字符串不可变，它们的值在创建后不能被更改
  • 虽然 String 的值是不可变的，但是它们可以被共享
  • 字符串效果上相当于字符数组( char[] )，但是底层原理是字节数组(byte[])

2.3String类的构造方法

  • 常用的构造方法

方法名

说明

public String()

创建一个空白字符串对象，不含有任何内容

public String(char[] chs)

根据字符数组的内容，来创建字符串对象

public String(byte[] bys)

根据字节数组的内容，来创建字符串对象

String s = “abc”;

直接赋值的方式创建字符串对象，内容就是abc
  • 示例代码
public class StringDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//public String()：创建一个空白字符串对象，不含有任何内容
String s1 = new String();
System.out.println("s1:" + s1);

//public String(char[] chs)：根据字符数组的内容，来创建字符串对象
char[] chs = {'a', 'b', 'c'};
String s2 = new String(chs);
System.out.println("s2:" + s2);

//public String(byte[] bys)：根据字节数组的内容，来创建字符串对象
byte[] bys = {97, 98, 99};
String s3 = new String(bys);
System.out.println("s3:" + s3);
// 输出同上，以字符数组的形式输出ASCII码对应的字符

// String s = “abc”;    直接赋值的方式创建字符串对象，内容就是abc
String s4 = "abc";
System.out.println("s4:" + s4);
    }
}

2.4创建字符串对象两种方式的区别

  • 通过构造方法创建
    ​ 通过 new 创建的字符串对象，每一次 new 都会申请一个内存空间，虽然内容相同，但是地址值不同 
char[]chs = { 'a', 'b', 'c'};
string s1 = new string(chs);
string s2= new string (chs);

上面的代码中，JVM会首先创建一个字符数组，然后每一次new的时候都会有一个新的地址，只不过s1和s2参考的字符串内容是相同的。

  • 直接赋值方式创建
    ​ 以“”方式给出的字符串，只要字符序列相同(顺序和大小写)，无论在程序代码中出现几次，JVM 都只会建立一个 String 对象，并在字符串池中维护。
string s3 = "abc" ;
string s4 = "abc" ;

在上面的代码中，针对第一行代码，JVM会建立一个String对象放在字符串池中，并给s3参考;

第二行则让s4直接参考字符串池中的String对象，也就是说它们本质上是同一个对象

2.5字符串的比较

2.5.1==号的作用
  • 比较基本数据类型：比较的是具体的值
  • 比较引用数据类型：比较的是对象地址值

如果想要比较引用数据类型的内容（比内容），这是需要使用equals比较两个字符串内容是否相同、区分大小写。

2.5.2equals方法的作用
  • 方法介绍
public boolean equals(String s)     // 比较两个字符串内容是否相同、区分大小写
  • 示例代码
public class StringDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//构造方法的方式得到对象
char[] chs = {'a', 'b', 'c'};
String s1 = new String(chs);
String s2 = new String(chs);

//直接赋值的方式得到对象
String s3 = "abc";
String s4 = "abc";

//比较字符串对象地址是否相同
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1 == s3);
System.out.println(s3 == s4);
System.out.println("--------");

//比较字符串内容是否相同
System.out.println(s1.equals(s2));
System.out.println(s1.equals(s3));
System.out.println(s3.equals(s4));
    }
}

2.6用户登录案例

2.6.1案例需求

已知用户名和密码，请用程序实现模拟用户登录。总共给三次机会，登录之后，给出相应的提示

2.6.2代码实现
/*
思路：
1:已知用户名和密码，定义两个字符串表示即可
2:键盘录入要登录的用户名和密码，用 Scanner 实现
3:拿键盘录入的用户名、密码和已知的用户名、密码进行比较，给出相应的提示。字符串的内容比较，用equals() 方法实现
4:用循环实现多次机会，这里的次数明确，采用for循环实现，并在登录成功的时候，使用break结束循环
*/
public class StringTest01 {
public static void main(String[] args) {
//已知用户名和密码，定义两个字符串表示即可
String username = "itheima";
String password = "czbk";

//用循环实现多次机会，这里的次数明确，采用for循环实现，并在登录成功的时候，使用break结束循环
for(int i=0; i<3; i++) {

//键盘录入要登录的用户名和密码，用 Scanner 实现
Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入用户名：");
String name = sc.nextLine();

System.out.println("请输入密码：");
String pwd = sc.nextLine();

//拿键盘录入的用户名、密码和已知的用户名、密码进行比较，给出相应的提示。字符串的内容比较，用equals() 方法实现
if (name.equals(username) && pwd.equals(password)) {
System.out.println("登录成功");
break;
            } else {
if(2-i == 0) {
System.out.println("你的账户被锁定，请与管理员联系");
                } else {
//2,1,0
//i,0,1,2
System.out.println("登录失败，你还有" + (2 - i) + "次机会");
                }
            }
        }
    }
}

2.7遍历字符串案例

2.7.1案例需求

键盘录入一个字符串，使用程序实现在控制台遍历该字符串

2.7.2代码实现

public char charAt(int index)：返回指定索引处的char值

public int length()：返回此字符串的长度

数组的长度：数组名.length

字符串的长度：字符串对象.length()

/*
思路：
1:键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
2:遍历字符串，首先要能够获取到字符串中的每一个字符
public char charAt(int index)：返回指定索引处的char值，字符串的索引也是从0开始的
3:遍历字符串，其次要能够获取到字符串的长度
public int length()：返回此字符串的长度
数组的长度：数组名.length
字符串的长度：字符串对象.length()
4:遍历字符串的通用格式
*/
public class StringTest02 {
public static void main(String[] args) {
//键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入一个字符串：");
String line = sc.nextLine();

for(int i=0; i<line.length(); i++) {
System.out.println(line.charAt(i));
        }
    }
}

2.8统计字符次数案例

2.8.1案例需求

键盘录入一个字符串，统计该字符串中大写字母字符，小写字母字符，数字字符出现的次数(不考虑其他字符)

2.8.2代码实现
/*
思路：
1:键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
2:要统计三种类型的字符个数，需定义三个统计变量，初始值都为0
3:遍历字符串，得到每一个字符
4:判断该字符属于哪种类型，然后对应类型的统计变量+1
假如ch是一个字符，我要判断它属于大写字母，小写字母，还是数字，直接判断该字符是否在对应的范围即可
大写字母：ch>='A' && ch<='Z'
小写字母： ch>='a' && ch<='z'
数字： ch>='0' && ch<='9'
5:输出三种类型的字符个数
*/
public class StringTest03 {
public static void main(String[] args) {
//键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入一个字符串：");
String line = sc.nextLine();

//要统计三种类型的字符个数，需定义三个统计变量，初始值都为0
int bigCount = 0;
int smallCount = 0;
int numberCount = 0;

//遍历字符串，得到每一个字符
for(int i=0; i<line.length(); i++) {
char ch = line.charAt(i);

//判断该字符属于哪种类型，然后对应类型的统计变量+1
if(ch>='A' && ch<='Z') {
bigCount++;
            } else if(ch>='a' && ch<='z') {
smallCount++;
            } else if(ch>='0' && ch<='9') {
numberCount++;
            }
        }

//输出三种类型的字符个数
System.out.println("大写字母：" + bigCount + "个");
System.out.println("小写字母：" + smallCount + "个");
System.out.println("数字：" + numberCount + "个");
    }
}

2.9字符串拼接案例

2.9.1案例需求

定义一个方法，把 int 数组中的数据按照指定的格式拼接成一个字符串返回，调用该方法，

并在控制台输出结果。例如，数组为 int[] arr = {1,2,3}; ，执行方法后的输出结果为：[1, 2, 3]

2.9.2代码实现
/*
思路：
1:定义一个 int 类型的数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
2:定义一个方法，用于把 int 数组中的数据按照指定格式拼接成一个字符串返回。
返回值类型 String，参数列表 int[] arr
3:在方法中遍历数组，按照要求进行拼接
4:调用方法，用一个变量接收结果
5:输出结果
*/
public class StringTest04 {
public static void main(String[] args) {
//定义一个 int 类型的数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
int[] arr = {1, 2, 3};

//调用方法，用一个变量接收结果
String s = arrayToString(arr);

//输出结果
System.out.println("s:" + s);
    }

//定义一个方法，用于把 int 数组中的数据按照指定格式拼接成一个字符串返回
/*
两个明确：
返回值类型：String
参数：int[] arr
*/
public static String arrayToString(int[] arr) {
//在方法中遍历数组，按照要求进行拼接
String s = "";

s += "[";

for(int i=0; i<arr.length; i++) {
if(i==arr.length-1) {
s += arr[i];
            } else {
s += arr[i];
s += ", ";
            }
        }

s += "]";

return s;
    }
}

2.10字符串反转案例

2.10.1案例需求

定义一个方法，实现字符串反转。键盘录入一个字符串，调用该方法后，在控制台输出结果

例如，键盘录入 abc，输出结果 cba

2.10.2代码实现
/*
思路：
1:键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
2:定义一个方法，实现字符串反转。返回值类型 String，参数 String s
3:在方法中把字符串倒着遍历，然后把每一个得到的字符拼接成一个字符串并返回
4:调用方法，用一个变量接收结果
5:输出结果
*/
public class StringTest05 {
public static void main(String[] args) {
//键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入一个字符串：");
String line = sc.nextLine();

//调用方法，用一个变量接收结果
String s = reverse(line);

//输出结果
System.out.println("s:" + s);
    }

//定义一个方法，实现字符串反转
/*
两个明确：
返回值类型：String
参数：String s
*/
public static String reverse(String s) {
//在方法中把字符串倒着遍历，然后把每一个得到的字符拼接成一个字符串并返回
String ss = "";

for(int i=s.length()-1; i>=0; i--) {
ss += s.charAt(i);
        }

return ss;
    }
}

2.11帮助文档查看String常用方法

方法名

说明

public boolean equals(Object anObject)

比较字符串的内容，严格区分大小写(用户名和密码)

public char charAt(int index)

返回指定索引处的 char 值

public int length()

返回此字符串的长度

3.StringBuilder类

3.1StringBuilder类概述

StringBuilder 是一个可变的字符串类，我们可以把它看成是一个容器，这里的可变指的是 StringBuilder 对象中的内容是可变的

3.2StringBuilder类和String类的区别

  • String类：内容是不可变的
  • StringBuilder类：内容是可变的

3.3StringBuilder类的构造方法

  • 常用的构造方法

方法名

说明

public StringBuilder()

创建一个空白可变字符串对象，不含有任何内容

public StringBuilder(String str)

根据字符串的内容，来创建可变字符串对象
  • 示例代码
public class StringBuilderDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//public StringBuilder()：创建一个空白可变字符串对象，不含有任何内容
StringBuilder sb = new StringBuilder();
System.out.println("sb:" + sb);
System.out.println("sb.length():" + sb.length());

//public StringBuilder(String str)：根据字符串的内容，来创建可变字符串对象
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("hello");
System.out.println("sb2:" + sb2);
System.out.println("sb2.length():" + sb2.length());
    }
}

3.4StringBuilder类添加和反转方法

  • 添加和反转方法

方法名

说明

public StringBuilder append(任意类型)

添加数据，并返回对象本身

public StringBuilder reverse()

返回相反的字符序列
  • 示例代码
public class StringBuilderDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
StringBuilder sb = new StringBuilder();

//public StringBuilder append(任意类型)：添加数据，并返回对象本身
//        StringBuilder sb2 = sb.append("hello");
//
//        System.out.println("sb:" + sb);
//        System.out.println("sb2:" + sb2);
//        System.out.println(sb == sb2);

//        sb.append("hello");
//        sb.append("world");
//        sb.append("java");
//        sb.append(100);

// 链式编程：从左向右依次添加。
sb.append("hello").append("world").append("java").append(100);

System.out.println("sb:" + sb);

//public StringBuilder reverse()：返回相反的字符序列
sb.reverse();
System.out.println("sb:" + sb);
    }
}

3.5StringBuilder和String相互转换

  • StringBuilder转换为String
    ​public String toString()：通过 toString() 就可以实现把 StringBuilder 转换为 String
  • String转换为StringBuilder
    ​public StringBuilder(String s)：通过构造方法就可以实现把 String 转换为 StringBuilder
  • 示例代码
public class StringBuilderDemo02 {
public static void main(String[] args) {
/*
//StringBuilder 转换为 String
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("hello");

//String s = sb; //这个是错误的做法

//public String toString()：通过 toString() 就可以实现把 StringBuilder 转换为 String
String s = sb.toString();
System.out.println(s);
*/

//String 转换为 StringBuilder
String s = "hello";

//StringBuilder sb = s; //这个是错误的做法

//public StringBuilder(String s)：通过构造方法就可以实现把 String 转换为 StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder(s);

System.out.println(sb);
    }
}

3.6字符串拼接升级版案例

3.6.1案例需求

定义一个方法，把 int 数组中的数据按照指定的格式拼接成一个字符串返回，调用该方法，

并在控制台输出结果。例如，数组为int[] arr = {1,2,3}; ，执行方法后的输出结果为：[1, 2, 3]

3.6.2代码实现
/*
思路：
1:定义一个 int 类型的数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
2:定义一个方法，用于把 int 数组中的数据按照指定格式拼接成一个字符串返回。
返回值类型 String，参数列表 int[] arr
3:在方法中用 StringBuilder 按照要求进行拼接，并把结果转成 String 返回
4:调用方法，用一个变量接收结果
5:输出结果
*/
public class StringBuilderTest01 {
public static void main(String[] args) {
//定义一个 int 类型的数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
int[] arr = {1, 2, 3};

//调用方法，用一个变量接收结果
String s = arrayToString(arr);

//输出结果
System.out.println("s:" + s);

    }

//定义一个方法，用于把 int 数组中的数据按照指定格式拼接成一个字符串返回
/*
两个明确：
返回值类型：String
参数：int[] arr
*/
public static String arrayToString(int[] arr) {
//在方法中用 StringBuilder 按照要求进行拼接，并把结果转成 String 返回
StringBuilder sb = new StringBuilder();

sb.append("[");

for(int i=0; i<arr.length; i++) {
if(i == arr.length-1) {
sb.append(arr[i]);
            } else {
sb.append(arr[i]).append(", ");
            }
        }

sb.append("]");

String s = sb.toString();

return  s;
    }
}

3.7字符串反转升级版案例

3.7.1案例需求

定义一个方法，实现字符串反转。键盘录入一个字符串，调用该方法后，在控制台输出结果

例如，键盘录入abc，输出结果 cba

3.7.2代码实现
/*
思路：
1:键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
2:定义一个方法，实现字符串反转。返回值类型 String，参数 String s
3:在方法中用StringBuilder实现字符串的反转，并把结果转成String返回
4:调用方法，用一个变量接收结果
5:输出结果
*/
public class StringBuilderTest02 {
public static void main(String[] args) {
//键盘录入一个字符串，用 Scanner 实现
Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入一个字符串：");
String line = sc.nextLine();

//调用方法，用一个变量接收结果
String s = myReverse(line);

//输出结果
System.out.println("s:" + s);
    }

//定义一个方法，实现字符串反转。返回值类型 String，参数 String s
/*
两个明确：
返回值类型：String
参数：String s
*/
public static String myReverse(String s) {
//在方法中用StringBuilder实现字符串的反转，并把结果转成String返回
//String --- StringBuilder --- reverse() --- String
//        StringBuilder sb = new StringBuilder(s);
//        sb.reverse();
//        String ss = sb.toString();
//        return ss;

return new StringBuilder(s).reverse().toString();
    }
}

3.8帮助文档查看StringBuilder常用方法

方法名

说明

public StringBuilder append (任意类型)

添加数据，并返回对象本身

public StringBuilder reverse()

返回相反的字符序列

public int length()

返回长度，实际存储值

public String toString()

通过toString()就可以实现把StringBuilder转换为String
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