Java基础知识点（八）

一、认识 Java 中的字符串

1、什么是 Java 中的字符串

在 Java 中，字符串被作为 String 类型的对象处理。 String 类位于 java.lang 包中。默认情况下，该包被自动导入所有的程序。

创建 String 对象的方法：

String s1 = "mi";
String s2 = new String();
String s3 = new String("mi");

2、Java 中字符串的不变性

String 对象创建后则不能被修改，是不可变的，所谓的修改其实是创建了新的对象，所指向的内存空间不同。如下所示：

public class StringTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "米";
        String s2 = "米";

        //定义字符串s3,s4
        String s3 = new String("米");
        String s4 = new String("米");

        // 比较字符串s1和s2
        // "米"为常量字符串，多次出现时会被编译器优化，只创建一个对象
        System.out.println("s1和s2内存地址相同吗？" + (s1 == s2));

        //比较字符串s1和s3
        System.out.println("s1和s3内存地址相同吗？" + (s1 == s3));

        //比较字符串s4和s3,s3和s4是不同的对象
        System.out.println("s3和s4内存地址相同吗？" + (s4 == s3));
        
        s1 = "大家好,我是：" + s1;
        //字符串s1被修改,指向新的内存空间
        System.out.println(s1);
    }
}

结合上面的代码，关于字符串小伙伴们必须需要了解滴：

1、通过 String s1="米"; 声明了一个字符串对象， s1 存放了到字符串对象的引用，在内存中的存放引用关系如下图所示：

然后通过 s1="大家好，我是："+s1; 改变了字符串 s1 ，其实质是创建了新的字符串对象，变量 s1 指向了新创建的字符串对象，如下图所示：

2、一旦一个字符串在内存中创建，则这个字符串将不可改变。如果需要一个可以改变的字符串，我们可以使用StringBuffer或者StringBuilder。

3、每次 new 一个字符串就是产生一个新的对象，即便两个字符串的内容相同，使用 ”==” 比较时也为 ”false” ,如果只需比较内容是否相同，应使用 equals()方法。

3、Java 中 String 类的常用方法 Ⅰ

String 类的常用方法：

结合代码来熟悉一下方法的使用：

运行结果：

友情提示：

字符串 str 中字符的索引从0开始，范围为 0 到 str.length()-1

使用 indexOf 进行字符或字符串查找时，如果匹配返回位置索引；如果没有匹配结果，返回 -1

使用 substring(beginIndex , endIndex) 进行字符串截取时，包括 beginIndex 位置的字符，不包括 endIndex 位置的字符

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // Java文件名
        String fileName = "HelloWorld.java"; 
        // 邮箱
        String email = "laurenyang@imooc.com";
        
        // 判断.java文件名是否正确：合法的文件名应该以.java结尾
        /*
        参考步骤：
        1、获取文件名中最后一次出现"."号的位置
        2、根据"."号的位置，获取文件的后缀
        3、判断"."号位置及文件后缀名
        */
        //获取文件名中最后一次出现"."号的位置
        int index =fileName.lastIndexOf(".");
        
        // 获取文件的后缀
        String prefix =fileName.substring(index);
        
    // 判断必须包含"."号，且不能出现在首位，同时后缀名为"java"
        if ( index>0 && prefix.equals(".java") ) {
            System.out.println("Java文件名正确");
        } else {
            System.out.println("Java文件名无效");
        }

        // 判断邮箱格式是否正确：合法的邮箱名中至少要包含"@", 并且"@"是在"."之前
         /*
        参考步骤：
        1、获取文件名中"@"符号的位置
        2、获取邮箱中"."号的位置
        3、判断必须包含"@"符号，且"@"必须在"."之前
        */
        // 获取邮箱中"@"符号的位置
        int index2 = email.indexOf("@");
        
        // 获取邮箱中"."号的位置
        int index3 = email.indexOf('.');
        
        // 判断必须包含"@"符号，且"@"必须在"."之前
        if (index2 != -1 && index3 > index2) {
            System.out.println("邮箱格式正确");
        } else {
            System.out.println("邮箱格式无效");
        }
    }
}

4、Java 中的 String 类常用方法 Ⅱ

运行结果：

“==” 和 equals() 有什么区别呢？

==: 判断两个字符串在内存中首地址是否相同，即判断是否是同一个字符串对象

equals(): 比较存储在两个字符串对象中的内容是否一致

PS：字节是计算机存储信息的基本单位，1 个字节等于 8 位， gbk 编码中 1 个汉字字符存储需要 2 个字节，1 个英文字符存储需要 1 个字节。所以我们看到上面的程序运行结果中，每个汉字对应两个字节值，如“学”对应 “-47 -89” ，而英文字母 “J” 对应 “74” 。同时，我们还发现汉字对应的字节值为负数，原因在于每个字节是 8 位，最大值不能超过 127，而汉字转换为字节后超过 127，如果超过就会溢出，以负数的形式显示。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义一个字符串
        String s = "aljlkdsflkjsadjfklhasdkjlflkajdflwoiudsafhaasdasd";
        
        // 出现次数
        int num = 0;
        
         // 循环遍历每个字符，判断是否是字符 a ，如果是，累加次数
        for (int i = 0;i<s.length();i++)
        {
            // 获取每个字符，判断是否是字符a
            if (s.charAt(i) == 'a' ) {
                // 累加统计次数
                num++; 
            }
        }
        System.out.println("字符a出现的次数：" + num);
    }
}

5、认识 Java 中的 StringBuilder 类

String 类具有是不可变性。如

运行结果

从运行结果中我们可以看到，程序运行时会额外创建一个对象，保存 "helloworld"。当频繁操作字符串时，就会额外产生很多临时变量。使用 StringBuilder 或 StringBuffer 就可以避免这个问题。至于 StringBuilder 和StringBuffer ，它们基本相似，不同之处，StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 则没有实现线程安全功能，所以性能略高。因此一般情况下，如果需要创建一个内容可变的字符串对象，应优先考虑使用 StringBuilder 类。

那么如何定义 StringBuilder 类的对象呢？我们来看下面的代码：

StringBuilder str1 = new StringBuilder();
StringBuilder str2 = StringBuilder("mi");
System.out.println(str2);

在Java中，除了可以使用 String 类来存储字符串，还可以使用 StringBuilder 类或 StringBuffer 类存储字符串，其中：

（1）String 类具有是不可变性：多个字符串进行拼接了以后产生一个新的临时变量并指向一个新的对象或新的地址。
（2）StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 则没有实现线程安全功能，所以性能略高。

如果需要创建一个内容可变的字符串对象，应优先考虑使用 StringBuilder 类。
StringBuilder 对象，用来存储字符串，并对其做了追加和插入操作。这些操作修改了 str 对象的值，而没有创建新的对象，这就是 StringBuilder 和 String 最大的区别。

6、Java 中的 StringBuilder 类的常用方法

StringBuilder 类提供了很多方法来操作字符串：

如果需要创建一个内容可变的字符串对象，应优先考虑使用 StringBuilder 类。
StringBuilder 对象，用来存储字符串，并对其做了追加和插入操作。这些操作修改了 str 对象的值，而没有创建新的对象，这就是 StringBuilder 和 String 最大的区别。

功能：将一个由英文字母组成的字符串转换成指定格式---从右边开始每三个字母用逗号分隔的形式。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个空的StringBuilder对象
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        
        // 追加字符串
        str.append("jaewkjldfxmopzdm");
        
        // 从后往前每隔三位插入逗号
        for(int i = str.length()-3; i >=0 ; i=i-3){
         str.insert(i,",");   
        }
        
        
        
        // 将StringBuilder对象转换为String对象并输出
        System.out.print(str.toString());
    }
}

二、Java 中必须了解的常用类

1、Java 中的包装类

基本类型和包装类之间的对应关系：

包装类主要提供了两大类方法：

1. 将本类型和其他基本类型进行转换的方法
1. 将字符串和本类型及包装类互相转换的方法

我们以 Integer 包装类为例，来看下包装类的特性。

Integer 包装类的构造方法：

如下代码所示：

Integer包装类的常用方法：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        
        // 定义int类型变量，值为86
        int score1 = 86; 
        
        // 创建Integer包装类对象，表示变量score1的值
        Integer score2=new Integer(score1);
        
        // 将Integer包装类转换为double类型
        double score3=score2.doubleValue();
        
        // 将Integer包装类转换为float类型
        float score4=score2.floatValue();
        
        // 将Integer包装类转换为int类型
        int score5 =score2.intValue();

        System.out.println("Integer包装类：" + score2);
        System.out.println("double类型：" + score3);
        System.out.println("float类型：" + score4);
        System.out.println("int类型：" + score5);
    }
}

2、Java 中基本类型和包装类之间的转换

基本类型和包装类之间经常需要互相转换，以 Integer 为例

在 JDK1.5 引入自动装箱和拆箱的机制后，包装类和基本类型之间的转换就更加轻松便利了。

那什么是装箱和拆箱呢？我们分别来看下

装箱：把基本类型转换成包装类，使其具有对象的性质，又可分为手动装箱和自动装箱
拆箱：和装箱相反，把包装类对象转换成基本类型的值，又可分为手动拆箱和自动拆箱

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        
        // 定义double类型变量
        double a = 91.5;
        
         // 手动装箱
        Double b = new  Double(a);     
        
        // 自动装箱
        Double c =  a     ;

        System.out.println("装箱后的结果为：" + b + "和" + c);
        
        // 定义一个Double包装类对象，值为8
        Double d = new Double(87.0);
        
        // 手动拆箱
        double e =   d.doubleValue()            ;
        
        // 自动拆箱
        double f =  d               ;
        
         System.out.println("拆箱后的结果为：" + e + "和" + f);
    }
}

3、Java 中基本类型和字符串之间的转换

基本类型转换为字符串有三种方法：

1. 使用包装类的 toString() 方法
1. 使用String类的 valueOf() 方法
1. 用一个空字符串加上基本类型，得到的就是基本类型数据对应的字符串

将字符串转换成基本类型有两种方法：

1. 调用包装类的 parseXxx 静态方法
1. 调用包装类的 valueOf() 方法转换为基本类型的包装类，会自动拆箱
  
  PS：其他基本类型与字符串的相互转化这里不再一一列出，方法都类似

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        
        double m = 78.5;
        //将基本类型转换为字符串
        String str1 =    m+""                          ;
        
        System.out.println("m 转换为String型后与整数20的求和结果为： "+(str1+20));
        
        String str = "180.20";
        // 将字符串转换为基本类型
        double a =   Double.valueOf(str)                     ;
    
        System.out.println("str 转换为double型后与整数20的求和结果为： "+(a+20));
    }
}

4、使用 Date 和 SimpleDateFormat 类表示时间

在程序开发中，经常需要处理日期和时间的相关数据，此时我们可以使用 java.util 包中的 Date 类。这个类最主要的作用就是获取当前时间，我们来看下 Date 类的使用：

使用 Date 类的默认无参构造方法创建出的对象就代表当前时间，我们可以直接输出 Date 对象显示当前的时间，显示的结果如下：

其中， Wed 代表 Wednesday (星期三)， Jun 代表 June (六月)， 11 代表 11 号， CST 代表 China Standard Time (中国标准时间，也就是北京时间，东八区)。

从上面的输出结果中，我们发现，默认的时间格式不是很友好，与我们日常看到的日期格式不太一样，如果想要按指定的格式进行显示，如 2014-06-11 09:22:30 ，那该怎么做呢？

此时就到了 java.text 包中的 SimpleDateFormat 类大显身手的时候了！！可以使用 SimpleDateFormat 来对日期时间进行格式化，如可以将日期转换为指定格式的文本，也可将文本转换为日期。

1. 使用 format() 方法将日期转换为指定格式的文本

代码中的 “yyyy-MM-dd HH:mm:ss” 为预定义字符串， yyyy 表示四位年， MM 表示两位月份， dd 表示两位日期， HH 表示小时(使用24小时制)， mm 表示分钟， ss 表示秒，这样就指定了转换的目标格式，最后调用 **format() **方法将时间转换为指定的格式的字符串。

运行结果：** 2014-06-11 09:55:48 **

2. 使用 parse() 方法将文本转换为日期

代码中的 “yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss” 指定了字符串的日期格式，调用 **parse() **方法将文本转换为日期。

运行结果：

一定要注意哦：

1、调用 SimpleDateFormat 对象的 parse() 方法时可能会出现转换异常，即 ParseException ，因此需要进行异常处理
2、使用 Date 类时需要导入 java.util 包，使用 SimpleDateFormat 时需要导入 java.text 包

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class HelloWorld {
    
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        
        // 使用format()方法将日期转换为指定格式的文本
        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
        SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm");
        SimpleDateFormat sdf3 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        
        // 创建Date对象，表示当前时间
        
        Date now = new Date();
        // 调用format()方法，将日期转换为字符串并输出
        System.out.println(       sdf1.format(now)                   );
        System.out.println(sdf2.format(now));
        System.out.println(sdf3.format(now));

        // 使用parse()方法将文本转换为日期
        String d = "2014-6-1 21:05:36";
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        
         // 调用parse()方法，将字符串转换为日期
        Date date = sdf.parse(d);
        
        System.out.println(date);
    }
}

5、Calendar 类的应用

Date 类最主要的作用就是获得当前时间，同时这个类里面也具有设置时间以及一些其他的功能，但是由于本身设计的问题，这些方法却遭到众多批评，不建议使用，更推荐使用 Calendar 类进行时间和日期的处理。

java.util.Calendar 类是一个抽象类，可以通过调用 getInstance()静态方法获取一个 Calendar 对象，此对象已由当前日期时间初始化，即默认代表当前时间，如 Calendar c = Calendar.getInstance();

那么如何使用 Calendar 获取年、月、日、时间等信息呢？我们来看下面的代码：

其中，调用 Calendar 类的 getInstance() 方法获取一个实例，然后通过调用 get() 方法获取日期时间信息，参数为需要获得的字段的值， Calendar.Year 等为 Calendar 类中定义的静态常量。

运行结果：

Calendar 类提供了 getTime() 方法，用来获取 Date 对象，完成 Calendar 和 Date 的转换，还可通过 getTimeInMillis() 方法，获取此 Calendar 的时间值，以毫秒为单位。如下所示：

运行结果：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

public class HelloWorld {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Calendar对象
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        
        // 将Calendar对象转换为Date对象
        Date date = c.getTime();
        
        // 创建SimpleDateFormat对象，指定目标格式
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        
        // 将日期转换为指定格式的字符串
        String now = sdf.format(date);
        System.out.println("当前时间：" + now);
    }
}

6、使用 Math 类操作数据

Math 类位于 java.lang 包中，包含用于执行基本数学运算的方法， Math 类的所有方法都是静态方法，所以使用该类中的方法时，可以直接使用类名.方法名，如： Math.round();

常用的方法：

通过案例我们来认识一下他们的使用吧！！

运行结果：

PS： Math 类还提供了许多其他方法，各位小伙伴们可以注意关注 wiki ，查阅更多信息

功能：定义一个包含 10 个元素的整型数组，通过随机产生 10 以内的随机数，给数组中的每个元素赋值，并输出结果。

运行结果： 0 3 3 2 6 3 2 7 0 9

注：由于数组元素值为随机产生，所以运行结果不固定，此运行结果仅作为示例

public class HelloWorld {
    
    public static void main(String[] args) {
        
        // 定义一个整型数组，长度为10
        int[] nums = new int [10];
        
        //通过循环给数组赋值
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 产生10以内的随机数
            int x = (int) (Math.random() * 10);
            
            nums[i] = x;// 为元素赋值
        }
        
        // 使用foreach循环输出数组中的元素
        for ( int num : nums     ) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}