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关于java:笔记java核心类

Java 外围类

字符串和编码

String

在 Java 中,String是一个援用类型,它自身也是一个 class。然而,Java 编译器对String 有非凡解决,即能够间接用 "..." 来示意一个字符串:

String s1 = "Hello!";

实际上字符串在 String 外部是通过一个 char[] 数组示意的,因而,按上面的写法也是能够的:

String s2 = new String(new char[] {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '!'});

因为 String 太罕用了,所以 Java 提供了 "..." 这种字符串字面量示意办法。

Java 字符串的一个重要特点就是字符串_不可变_。这种不可变性是通过外部的 private final char[] 字段,以及没有任何批改 char[] 的办法实现的。

字符串比拟

当咱们想要比拟两个字符串是否雷同时,要特地留神,咱们实际上是想比拟字符串的内容是否雷同。必须应用 equals() 办法而不能用 ==
从外表上看,两个字符串用 ==equals()比拟都为 true,但实际上那只是 Java 编译器在编译期,会主动把所有雷同的字符串当作一个对象放入常量池,天然s1s2的援用就是雷同的。

所以,这种 == 比拟返回 true 纯属巧合。换一种写法,==比拟就会失败
论断:两个字符串比拟,必须总是应用 equals() 办法。

要疏忽大小写比拟,应用 equalsIgnoreCase() 办法。

String类还提供了多种办法来搜寻子串、提取子串。罕用的办法有:

// 是否蕴含子串:
"Hello".contains("ll"); // true

留神到 contains() 办法的参数是 CharSequence 而不是 String,因为CharSequenceString的父类。

搜寻子串的更多的例子:

"Hello".indexOf("l"); // 2
"Hello".lastIndexOf("l"); // 3
"Hello".startsWith("He"); // true
"Hello".endsWith("lo"); // true

提取子串的例子:

"Hello".substring(2); // "llo"
"Hello".substring(2, 4); "ll"

留神索引号是从 0 开始的。

去除首尾空白字符

应用 trim() 办法能够移除字符串首尾空白字符。空白字符包含空格,\t\r\n

"\tHello\r\n".trim(); // "Hello"

留神:trim()并没有扭转字符串的内容,而是返回了一个新字符串。

另一个 strip() 办法也能够移除字符串首尾空白字符。它和 trim() 不同的是,相似中文的空格字符 \u3000 也会被移除。
String还提供了 isEmpty()isBlank()来判断字符串是否为空和空白字符串:

"".isEmpty(); // true,因为字符串长度为 0"  ".isEmpty(); // false,因为字符串长度不为 0"  \n".isBlank(); // true,因为只蕴含空白字符" Hello ".isBlank(); // false,因为蕴含非空白字符

替换子串

要在字符串中替换子串,有两种办法。一种是依据字符或字符串替换:

String s = "hello";
s.replace('l', 'w'); // "hewwo",所有字符 'l' 被替换为 'w'
s.replace("ll", "~~"); // "he~~o",所有子串 "ll" 被替换为 "~~"

另一种是通过正则表达式替换:

String s = "A,,B;C ,D";
s.replaceAll("[\\,\\;\\s]+", ","); // "A,B,C,D"

下面的代码通过正则表达式,把匹配的子串对立替换为","。对于正则表达式的用法咱们会在前面具体解说。

宰割字符串

要宰割字符串,应用 split() 办法,并且传入的也是正则表达式:

String s = "A,B,C,D";
String[] ss = s.split("\\,"); // {"A", "B", "C", "D"}

拼接字符串

拼接字符串应用静态方法join(),它用指定的字符串连贯字符串数组:

String[] arr = {"A", "B", "C"};
String s = String.join("***", arr); // "A***B***C"

格式化字符串

字符串提供了 formatted() 办法和 format() 静态方法,能够传入其余参数,替换占位符,而后生成新的字符串

    String s = "Hi %s, your score is %d!";
    System.out.println(s.formatted("Alice", 80));
    System.out.println(String.format("Hi %s, your score is %.2f!", "Bob", 59.5));

类型转换

要把任意根本类型或援用类型转换为字符串,能够应用静态方法valueOf()。这是一个重载办法,编译器会依据参数主动抉择适合的办法:

String.valueOf(123); // "123"
String.valueOf(45.67); // "45.67"
String.valueOf(true); // "true"
String.valueOf(new Object()); // 相似 java.lang.Object@636be97c

要把字符串转换为其余类型,就须要依据状况。例如,把字符串转换为 int 类型:

int n1 = Integer.parseInt("123"); // 123
int n2 = Integer.parseInt("ff", 16); // 按十六进制转换,255

把字符串转换为 boolean 类型:

boolean b1 = Boolean.parseBoolean("true"); // true
boolean b2 = Boolean.parseBoolean("FALSE"); // false

要特地留神,Integer有个 getInteger(String) 办法,它不是将字符串转换为int,而是把该字符串对应的零碎变量转换为Integer

Integer.getInteger("java.version"); // 版本号,11

转换为 char[]

Stringchar[] 类型能够相互转换,办法是:

char[] cs = "Hello".toCharArray(); // String -> char[]
String s = new String(cs); // char[] -> String

字符编码

在晚期的计算机系统中,为了给字符编码,美国国家标准学会制订了一套英文字母、数字和罕用符号的编码,它占用一个字节,编码范畴从 0127,最高位始终为 0,称为ASCII 编码。例如,字符 'A' 的编码是 0x41,字符'1' 的编码是0x31

如果要把汉字也纳入计算机编码,很显然一个字节是不够的。GB2312规范应用两个字节示意一个汉字,其中第一个字节的最高位始终为 1,以便和ASCII 编码辨别开。例如,汉字 '中'GB2312编码是0xd6d0

相似的,日文有 Shift_JIS 编码,韩文有 EUC-KR 编码,这些编码因为规范不对立,同时应用,就会产生抵触。

为了对立寰球所有语言的编码,寰球对立码联盟公布了 Unicode 编码,它把世界上次要语言都纳入同一个编码,这样,中文、日文、韩文和其余语言就不会抵触。

StringBuilder

Java 编译器对 String 做了非凡解决,使得咱们能够间接用 + 拼接字符串。

考查上面的循环代码:

String s = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {s = s + "," + i;}

尽管能够间接拼接字符串,然而,在循环中,每次循环都会创立新的字符串对象,而后扔掉旧的字符串。这样,绝大部分字符串都是长期对象,岂但节约内存,还会影响 GC 效率。

为了能高效拼接字符串,Java 规范库提供了 StringBuilder,它是一个可变对象,能够预调配缓冲区,这样,往StringBuilder 中新增字符时,不会创立新的长期对象:

StringBuilder sb = new StringBuilder(1024);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {sb.append(',');
    sb.append(i);
}
String s = sb.toString();

StringBuilder还能够进行链式操作:

    var sb = new StringBuilder(1024);
    sb.append("Mr")
      .append("Bob")
      .append("!")
      .insert(0, "Hello,");
    System.out.println(sb.toString());

如果咱们查看 StringBuilder 的源码,能够发现,进行链式操作的要害是,定义的 append() 办法会返回this,这样,就能够一直调用本身的其余办法。

仿照StringBuilder,咱们也能够设计反对链式操作的类。例如,一个能够一直减少的计数器:

public class Main {public static void main(String[] args) {Adder adder = new Adder();
        adder.add(3)
             .add(5)
             .inc()
             .add(10);
        System.out.println(adder.value());
    }
}

class Adder {
    private int sum = 0;

    public Adder add(int n) {
        sum += n;
        return this;
    }

    public Adder inc() {
        sum ++;
        return this;
    }

    public int value() {return sum;}
}

留神:对于一般的字符串 + 操作,并不需要咱们将其改写为 StringBuilder,因为 Java 编译器在编译时就主动把多个间断的+ 操作编码为 StringConcatFactory 的操作。在运行期,StringConcatFactory会主动把字符串连贯操作优化为数组复制或者 StringBuilder 操作。

你可能还据说过 StringBuffer,这是 Java 晚期的一个StringBuilder 的线程平安版本,它通过同步来保障多个线程操作 StringBuffer 也是平安的,然而同步会带来执行速度的降落。

StringBuilderStringBuffer 接口完全相同,当初齐全没有必要应用StringBuffer

StringJoiner

相似用分隔符拼接数组的需要很常见,所以 Java 规范库还提供了一个 StringJoiner 来干这个事:

    String[] names = {"Bob", "Alice", "Grace"};
    var sj = new StringJoiner(",");
    for (String name : names) {sj.add(name);
    }
    System.out.println(sj.toString());

包装类型

咱们曾经晓得,Java 的数据类型分两种:

  • 根本类型:byteshortintlongbooleanfloatdoublechar
  • 援用类型:所有 classinterface类型

援用类型能够赋值为null,示意空,但根本类型不能赋值为null

String s = null;
int n = null; // compile error!

那么,如何把一个根本类型视为对象(援用类型)?

比方,想要把 int 根本类型变成一个援用类型,咱们能够定义一个 Integer 类,它只蕴含一个实例字段 int,这样,Integer 类就能够视为 int 的包装类(Wrapper Class):

public class Integer {
    private int value;

    public Integer(int value) {this.value = value;}

    public int intValue() {return this.value;}
}

定义好了 Integer 类,咱们就能够把 intInteger相互转换:

Integer n = null;
Integer n2 = new Integer(99);
int n3 = n2.intValue();

实际上,因为包装类型十分有用,Java 外围库为每种根本类型都提供了对应的包装类型:

根本类型

对应的援用类型

boolean — java.lang.Boolean

byte — java.lang.Byte

    int i = 100;
    // 通过 new 操作符创立 Integer 实例(不举荐应用, 会有编译正告):
    Integer n1 = new Integer(i);
    // 通过静态方法 valueOf(int)创立 Integer 实例:
    Integer n2 = Integer.valueOf(i);
    // 通过静态方法 valueOf(String)创立 Integer 实例:
    Integer n3 = Integer.valueOf("100");
    System.out.println(n3.intValue());

Auto Boxing

因为 intInteger能够相互转换:

int i = 100;
Integer n = Integer.valueOf(i);
int x = n.intValue();

所以,Java 编译器能够帮忙咱们主动在 intInteger之间转型:

Integer n = 100; // 编译器主动应用 Integer.valueOf(int)
int x = n; // 编译器主动应用 Integer.intValue()

这种间接把 int 变为 Integer 的赋值写法,称为主动装箱(Auto Boxing),反过来,把 Integer 变为 int 的赋值写法,称为主动拆箱(Auto Unboxing)。

留神:主动装箱和主动拆箱只产生在编译阶段,目标是为了少写代码。

装箱和拆箱会影响代码的执行效率,因为编译后的 class 代码是严格辨别根本类型和援用类型的。并且,主动拆箱执行时可能会报NullPointerException

不变类

所有的包装类型都是不变类。咱们查看 Integer 的源码可知,它的外围代码如下:

public final class Integer {private final int value;}

因而,一旦创立了 Integer 对象,该对象就是不变的。

对两个 Integer 实例进行比拟要特地留神:相对不能用 == 比拟,因为 Integer 是援用类型,必须应用 equals() 比拟

    Integer x = 127;
    Integer y = 127;
    Integer m = 99999;
    Integer n = 99999;
    System.out.println("x == y:" + (x==y)); // true
    System.out.println("m == n:" + (m==n)); // false
    System.out.println("x.equals(y):" + x.equals(y)); // true
    System.out.println("m.equals(n):" + m.equals(n)); // true
        
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