JavaSE第08篇：API之String、StringBuilder

本篇我们将学习JDK中提供的常用的API之String和StringBuilder。字符串操作在编程中无处不在，但是操作不当也会影响程序的执行效率。为了以后能在项目开发中更好的运用字符串，我们很有必要去学习一下Java中提供的字符串API。

第一章：API概述

1.1-什么是API（了解）

API(Application Programming Interface)，应用程序编程接口。

Java API是一本程序员的字典，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。

这些类将底层的代码实现封装了起来，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。

所以我们可以通过查询API的方式，来学习Java提供的类，并得知如何使用它们。

1.2-离线文档下载（了解）

链接：https://pan.baidu.com/s/1B3ENL0_LBQzJfuFZXz6LsA
提取码：bu3x

1.3-文档使用步骤（了解）

打开帮助文档。
点击显示，找到索引，看到输入框。
你要找谁？在输入框里输入，然后回车。
看包。java.lang下的类不需要导包，其他需要。
看类的解释和说明。
学习构造方法。
使用成员方法

第二章：String类

2.1-String类概述（了解）

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！

2.2-创建字符串（记忆）

构造方法

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);

        //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);
    }
}

构造方法创建字符串和直接赋值方式创建字符串的区别

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。
直接赋值创建，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（常量池）中维护。

public static void main(String[]args){
	char[] chs = {'a', 'b', 'c'};
	String s1 = new String(chs);
	String s2 = new String(chs);
	
	String s01 = "def";
	String s02 = "def";
}

2.3-String类的特点（理解）

特点一：字符串不可变，它们的值在创建后不能被更改

特点二：虽然 String 的值是不可变的，但是它们可以被共享

特点三：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[] )

2.4-字符串比较（记忆）

== 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

equals 和 equalsIgnoreCase 方法的作用

public boolean equals (Object anObject) ：将此字符串与指定对象进行比较，比较内容是否相同，区分大小写。
public boolean equalsIgnoreCase (String anotherString) ：将此字符串与指定对象进行比较，比较内容是否相同，忽略大小写。

  public static void main(String[] args) {
    String str1 = "hello";
    String str2 = "Hello";
    System.out.println(str1.equals(str2));  // false
    System.out.println(str1.equalsIgnoreCase(str2)); // true
  }

2.5-用户登录案例（练习）

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。

代码

/*
    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 = "lpl666";
        String password = "123456";

        //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");
                }
            }
        }
    }
}

2.6-获取功能相关方法（记忆）

2.7-统计字符次数（练习）

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)

代码

/*
  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");
    }
}

2.8-字符串拼接（练习）

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]

代码

/*
    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;
    }
}

2.9-字符串反转（练习）

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

代码

/*
    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;
    }
}

第三章：StringBuilder类

3.1-String类的问题（了解）

由于String类的对象内容不可改变，所以每当进行字符串拼接时，总是会在内存中创建一个新的对象，既耗时，又浪费空间。为了解决这一问题，可以使用java.lang.StringBuilder类。

3.2-StringBuilder类概述（了解）

查阅java.lang.StringBuilder的API，StringBuilder又称为可变字符序列，它是一个类似于 String 的字符串缓冲区，通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

原来StringBuilder是个字符串的缓冲区，即它是一个容器，容器中可以装很多字符串。并且能够对其中的字符串进行各种操作。

它的内部拥有一个数组用来存放字符串内容，进行字符串拼接时，直接在数组中加入新内容。StringBuilder会自动维护数组的扩容。

3.3-创建StringBuilder对象（记忆）

构造函数

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());
    }
}

3.4-追加和反转方法（记忆）

方法

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
        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);
    }
}

3.5-String和StringBuilder互相转换（记忆）

方法：

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

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-字符串拼接案例（练习）

需求