Java 常用类大讲解！2️⃣（手写 API、源码必备）
三、字符串
字符串（字符序列），表示把多个字符按照一定得顺序排列起来
字符串按照内容是否可变可以分为两类：
3.1、String
String 类型表示字符串，Java 程序中的所有字符串字面值（如 "ABC" ）都作为此类的实例实现。String的底层是以字符数组的形式存在，String是字符数组的包装类，并提供以只读的形式操作其包装的字符数组的方法
3.1.1、String内存图
3.1.1.1、通过字面量创建
通过字面量创建的内存图 String str1 = "ABC"
通过字面量创建的字符串分配在常量池中，所以字面量字符串是常量；它们的值在创建之后不能更改，因为 String 对象是不可变的，所以可以共享
3.1.1.2、通过实例化对象创建
通过实例化对象创建的内存图
3.1.1.3、总结
String类，表示不可变的字符串，当String对象创建完毕之后，该对象的内容是不能改变的，一旦内容改变就变成了一个新的对象
String str = "hello";
str = str + "word";
3.1.2、String对象的空值问题
//表示引用为空(null)
String str1 = null; //没有初始化，没有分配内存空间.
//内容为空字符串
String str2 = ""; // 已经初始化，分配内存空间，不过没有内容
3.1.3、字符串常用方法
3.1.3.1、==
== 比较是否是同一个引用，即是否是同一个对象
3.1.3.2、equals
== 比较的是值是否相等
3.1.3.3、字符串查找
contains
// 字符串查找
String str3 = "hello world";
// 检测是否包含
System.out.println(str3.contains("w"));
Java Api文档对contains方法的描述：
译文：当且仅当此字符串包含指定的char值序列时，才返回true
endsWith/startsWith
// 判断是否以xx为后缀/前缀
String str4 = "icon20191101.png";
System.out.println(str4.endsWith(".png"));
System.out.println(str4.startsWith("icon"));
Java Api文档对startsWith/endsWith方法的描述：
译文：测试此字符串是否以指定的前缀开头
测试从指定索引开始的此字符串的子串是否以指定的前缀开头
译文：测试此字符串是否以指定的后缀结尾
indexOf
String str5 = "helloworld123";
System.out.println(str5.indexOf('o'));
System.out.println(str5.indexOf('o', 5));
Java Api文档对indexOf方法的描述：
译文：返回指定字符第一次出现的字符串中的索引
返回指定字符第一次出现的字符串中的索引，从指定索引处开始搜索
3.1.3.4、字符串的替换
replace
String str1 = "helloworld123";
// 替换给定字符
String newStr1 = str1.replace("h", "H");
System.out.println(newStr1);
// 替换给定字符串
// String newStr2 = str1.replace("hello", "HELLO");
String newStr2 = str1.replace("hello", "");
System.out.println(newStr2);
译文：返回一个字符串，该字符串是用newChar替换此字符串中所有出现的oldChar的结果。
译文：用给定的替换项替换该字符串中与给定的正则表达式匹配的每个子字符串
3.1.3.5、 字符串分割
// 字符串分隔
String str1 = "186-2001-1234";
String[] strArr = str1.split("-");
System.out.println(Arrays.toString(strArr));
//如果有多个分隔符可以放在[]中，多个分隔符用空格隔开
String str = "a;b:c;d:w";
System.out.println(Arrays.toString(str.split("[;:]")));
译文：围绕给定正则表达式的匹配项拆分此字符串
3.1.3.6、求字串
substring
String str1 = "helloworld";
System.out.println(str1.substring(5));
// 有两个参数，一个是开始的索引，一个是结束的索引，如果结束的索引不写，默认到最后一位，求字串的原则是含头不含尾
System.out.println(str1.substring(0,5));
译文：返回一个字符串，该字符串是该字符串的子字符串
3.1.3.7、获取指定位置的字符
// 获取自定位置的字符
String str1 = "hello";
char c = str1.charAt(0);
System.out.println(c);
译文：返回指定索引处的字符值
3.1.3.8、字符串连接
// 字符串连接
String str2 = "abc";
String str3 = "123";
System.out.println(str2.concat(str3));
译文：将指定的字符串连接到该字符串的末尾
3.1.3.9、字符串长度
String str4 = "123";
System.out.println(str4.length());
3.1.3.10、判断字符串是否为空
String str4 = "123";
System.out.println(str4.length());
3.1.3.11、大小写转换
// 大小写转换
String str5 = "Hello";
System.out.println(str5.toUpperCase());//转大写
System.out.println(str5.toLowerCase());//转小写
3.1.3.12、去除空格
String str = " hello ";
System.out.println(str.length());
String trim = str.trim();
System.out.println(trim.length());
返回一个值为该字符串的字符串，其中删除了所有前导和尾随空格
3.1.3.13、判断字符串非空
public static boolean hasLength(String str) {
return str != null && !"".equals(str.trim());
}
3.2、StringBuilder/StringBuffer
在程序开发过程中，我们常常碰到字符串连接的情况，方便和直接的方式是通过"+"符号来实现，但是这种方式达到目的的效率比较低，且每执行一次都会创建一个String对象，即耗时，又浪费空间。使StringBuilder类就可以避免这种问题的发生，在使用StringBuilder过程中需创建一个StringBuilder对象
StringBuffer和StringBuilder都表示可变的字符串，功能方法相同的，区别是：
StringBuffer：StringBuffer中的方法都使用了synchronized修饰，保证线程安全但性能较低
StringBuilder：StringBuilder中的方法没有使用synchronized修饰，线程不安全但但是性能较高
开发中建议使用StringBuilder
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("123");//进行初始化
3.2.1、字符串拼接
语法格式
append(String str)/append(Char c)
示范
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("123");
System.out.println(stringBuilder.append("abc").append("123"));
优势
可以链式调用，在后面无限进行拼接
3.2.2、替换
语法格式
setCharAt(int i, char c)：将第 i 个代码单元设置为 字符c（可以理解为替换）
示范
StringBuilder sb = new StringBuilder("123");
sb.setCharAt(1,'A');
System.out.println(sb);
注意
第一个参数是需要替换的位置，第二个参数是需要替换的字符，仅仅只是char类型
3.2.3、插入
语法格式
insert(int offset, String str)/insert(int offset, Char c)：在指定位置之前插入字符(串)
示范
StringBuilder sb = new StringBuilder("123");
sb.insert(1,"1234");
System.out.println(sb);
注意
在添加的方法中，可以添加字符也可以添加字符串
3.2.4、删除
语法格式
delete(int startIndex,int endIndex)：删除起始位置（含）到结尾位置（不含）之间的字符串
示范
System.out.println(sb.delete(3, 6));
注意
delete方法也是含头不含尾
四、常用类
4.1、Math
Math 类包含用于执行数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数等，该类的方法都是static修饰的，在开发中会用到数学的处理可以使用这个类
public class MathDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Math.max(99, 10));// 返回最大值
System.out.println(Math.min(99, 10));// 返回最小值
// 返回一个[0,1)之间的随机小数
double num = Math.random();
System.out.println(num);
// 得到一个[0,100)之间的随机整数
int intNum1 = (int) (num * 100);
System.out.println(intNum1);
//得到23~104之间的随机数等价于0~81之间随机数+23
int intNum2 = (int)(Math.random() * 81 + 23);
System.out.println(intNum2);
}
}
4.2、Random
Random类用于生产一个伪随机数（通过相同的种子，产生的随机数是相同的），Math类的random方法底层使用的就是Random类的方式
public class RandomDemo {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
int intNum1 = r.nextInt(100);// 100以内随机数
System.out.println(intNum1);
// 随机获取A~Z之间的5个字母组成的字符串
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
int intNum2 = 65 + r.nextInt(25);
char ch = (char) intNum2;
sb.append(ch);
}
System.out.println(sb);
}
}
4.3、UUID
UUID表示通用唯一标识符 (Universally Unique Identifier) ，其算法通过电脑的网卡、当地时间、随机数等组合而成，优点是真实的唯一性，缺点是字符串太长了
public class UUIDDemo {
public static void main(String[] args) {
//UUID随机字符串
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
System.out.println(uuid);
//获取UUID前5个字母作为验证码
String code = uuid.substring(0, 5);
System.out.println(code);
System.out.println(code.toUpperCase());//把验证码转为大写字母
}
}
4.4、日期类
4.4.1、Date类
Date类，时期时间类，表示特定的瞬间，可以解释为年、月、日、小时、分钟和秒值
Date类中的大量方法都标记为已经时的，即官方不建议使用。在开发中，我们要表示日期（年月日）或时间（时分秒）类型都使用Date类来表示
public class DateDemo {
public static void main(String[] args) {
java.util.Date d = new java.util.Date();
System.out.println(d);// 欧美人的时间风格
System.out.println(d.toLocaleString());// 本地区域时间风格，已过时的方法
long time = d.getTime();// 获取当前系统时间距离1970 年 1 月 1 日 00:00:00 以来的毫秒数
System.out.println(time);
}
}
4.4.2、SimpleDateFormat
打印Date对象时，默认打印的是欧美人的日期时间风格，如果需要输出自定义的时间格式，而SimpleDateFormat就时提供给我们来格式化我们的时间，其中主要是包含了两个主要的方法：
无论是格式化还是解析都需要设置日期和时间的格式
举例：
yyyy-MM-dd 如2020-12-12
HH:mm:ss 如20：12：12
yyyy-MM-dd HH:mm:ss 如2020-12-12 20：12：12
yyyy/MM/dd HH:mm:ss 如2020/12/12 20：12：12
yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒 如2020年12月12日 20时12分12秒
格式化和解析的示范：
package day11_CommonUtils2.test.Math;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Random;
import java.util.UUID;
/**
* @author Xiao_Lin
* @version 1.0
* @date 2020/12/11 15:21
*/
public class TestMath {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
/*
格式化
*/
//新建一个日期类
Date date = new Date();
//设置一个格式
String paaaern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
//将设置的格式传到simpleDateFormat中
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(paaaern);
//simpleDateFormat对传进来的日子进行格式化
String format = simpleDateFormat.format(date);
//输出格式化信息
System.out.println(format);
/*
解析
*/
//将字符串信息传到simpleDateFormat.parse方法中进行解析，返回一个Date对象
Date d = simpleDateFormat.parse("2020-12-11 16:53:48");、
//输出Date信息
System.out.println(d);
}
}
4.4.3、Calendar
Calendar是日历类，主要是对日期进行相加和相减，重新设置日期功能，Calendar本身是一个抽象来，必须通过getInstance方法获取对象
public class CalendarDemo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Calendar c = Calendar.getInstance();
int year = c.get(Calendar.YEAR);
int month = c.get(Calendar.MONTH) + 1;
int date = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
int hour = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
int minute = c.get(Calendar.MINUTE);
int second = c.get(Calendar.SECOND);
System.out.println(year);//2018
System.out.println(month);//5
System.out.println(date);//17
System.out.println(hour);//15
System.out.println(minute);//1
System.out.println(second);//38
c.add(Calendar.YEAR, 100);//在当前年份上增加100
System.out.println(c.get(Calendar.YEAR));//2118
}
}
4.5、正则表达式
正则表达式，简写为regex和RE。
正则表达式用来判断某一个字符串是不是符合某一种正确的规则，在开发中通常用于判断操作、替换操作、分割操作等。
常用的规则如下：
public class REDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 判断前面的字符串是否是一个数字，"\\d"表示一个数字
System.out.println("12345678S".matches("\\d"));// false
// 判断前面的字符串是否是一个数字，"\\d"表示一个数字
System.out.println("12345678".matches("\\d"));// false
// 判断前面的字符串是否是一串数字，"\\d*"表示多个数字
System.out.println("12345678".matches("\\d*"));// true
// 判断前面的这串数字是否出现了5-10次（有一个英文就是false）
System.out.println("1234".matches("\\d{5,10}"));// false
System.out.println("12345678".matches("\\d{5,10}"));// true
// 判断一个字符串是否是手机号码，第一位是1第二位是3/4/5/7/8，往后是0-9共出现九次
String regex1 = "^1[3|4|5|7|8][0-9]{9}$";
System.out.println("12712345678".matches(regex1));// false
System.out.println("13712345678".matches(regex1));// true
// 判断一个字符串是否是18位身份证号码，数字出现17次，最后一位是0-9或者是X
String regex2 = "\\d{17}[[0-9]X]";
System.out.println("511123200110101234".matches(regex2));// true
System.out.println("51112320011010123X".matches(regex2));// true
System.out.println("51112320011010123S".matches(regex2));// false
// 判断一个字符串是否6到16位，且第一个字必须为字母
String regex3 = "^[a-zA-Z]\\w{5,15}$";
System.out.println("will".matches(regex3));// false
System.out.println("17will".matches(regex3));// false
System.out.println("will17willwillwill".matches(regex3));// false
System.out.println("will17".matches(regex3));// true
}
}