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。

  其实之前我们已经学过两个API了，只是不知道叫什么而已，比如Scanner和Random这两个类就是java中比较常用的API。

1.2如何使用API帮助文档

• 打开帮助文档

• 

   最左边那个，没有的同学自行下载。

• 找到索引选项卡中的输入框

• 

• 在输入框中输入Random

• 

• 看类在哪个包下，可知这个类在java.util这个包下。

• 

• 看类的描述

• 

• 看构造方法

• 

• 看成员方法，最左边的那一列表示方法的返回值。

• 

知识点回顾：调用方法的时候，如果方法有明确的返回值，我们用变量接受，可以手动完成，也可以用快捷方式完成，快捷键为：Ctrl+Alt+V，这个快捷键前面讲过了，这里是温习。

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（看似简单实则比较抽象，第一遍基本不会领悟到精髓）

• 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);//要先转换为对应的ASCII码对应的字符在赋值给该String对象
  ​
          //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);
      }
  }

运行结果：

尤其要注意第三行的结果，它是先把字节数组里的十进制数字先转换为对应的ASCII码对应的字符，然后再赋值给String变量。其次是注意第一行，我们之前在自己设计定义类的时候，打印这个类创建的对象名的时候打印的是一个地址，而在String类里则不是，它打印的是这个对象名所指的内容。如下：

这是为什么呢？这是因为String类定义的变量可以用于指向字符串对象，然后操作该字符串，它并不是一个地址。这个是和自己设计的类最大的区别之一。

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，前面熟悉内存分配就知道怎么理解了。

• 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。

上面亮点是什么意思可能有人不是很明白，我举一个例子：

在内存中，虽然a和b创建的字符序列相同，但是在内存中是属于不同的空间，而c和d赋值的字符串序列相同，而且又是通过直接赋值的，因此在内存中只会创建“456”这一个对象。而不会创建两个对象。因此c和d这俩变量他们的地址相同。文章最后会将它的底层原理。

常用的字符串方法：

 不用刻意去记这些方法，要用的时候我们直接用API文档查阅即可。

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，注意是比较地址！！

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));
    }
}

运行结果：

我想把前面内存搞懂的话，这里这个结果是完全没啥问题的。通过查询API文档，我们额外还知道一个字符串的比较方法：equalsIgnoreCase()，将此字符串与指定对象进行比较，忽略大小写比较字符串。只关心字符内将是否一致!

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");
                }
            }
        }
    }
}

这个是基础题，大家慢慢练习。

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

/*
    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));
        }
    }
}

注意一下的是String类型输入是nextLine()，而不是nextString()。

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");
    }
}

本题易错点在那个判断数字的if语句，有的同学可能会写成else if(ch>=0 && ch<=9)，这是不对的，数字0和字符0是不一样的。字符0在ASCII的码值为48.理解下面那个代码后就没啥问题了。

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;
    }
}

注意：在测试类中写方法时方法要加上static关键字修饰，这里前面说过，可能有些忘了，这个知识点后面会系统讲解，反正在测试类中写方法时要加上static这个关键字。而在javabean类（除了测试类就叫javabean类）中，写方法一般是不加static关键字修饰的。不理解没关系，先这样记着。

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;
    }
}

这是一个很经典的题目，这种编程思维很漂亮，我们要仔细吸收，手动敲出来。

2.11 敏感词过滤

要求：控制台输入一个字符串，若字符串含有敏感词的话，将其替换为“***”，可以建立一个敏感词库。敏感词库包含： JB、SB、垃圾

代码如下：

public class demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入你的发言");
        String s=sc.next();
        s = filter(s);
        System.out.println(s);
    }
​
    public static String filter(String s){
        String []a={"JB","SB","垃圾"};//定义敏感词库
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            s=s.replace(a[i],"***");
        }
        return s;
    }
}

运行结果：

敏感词库可以自己定义，这个代码实现不难，但是在今后开发的论坛项目中，基本都会涉及到敏感词的屏蔽，大家从这里就知道替换的原理是怎么实现的了。

StringBuilder类：

先看一个代码：

发现代码执行得很缓慢，我大概用手机计时了一下，发现在我的电脑上执行力3分钟20秒，时间是相当缓慢的。这是为什么呢？不着急，我们再看一个：

发现执行非常快，几乎是立马执行。这是为什么？这也是我们为什么要使用StringBuilder这个类的原因。

StringBuilder可以看作是一个容器，创建之后里面的内容是可变的。而String创建后里面的内容是不可变的。因此用StringBuilder这个类操作能提高效率。因此我们知道，String变量每次的修改其实都是产生并指向了新的字符串对象。 原来的字符串对象都是没有改变的，所以称不可变字符串。

这几个方法是StringBuilder类常用的几个方法。

关于字符串的四个小扩展：（了解）

1. 字符串存储的内存原理

2. 这几种赋值方法原理是一样的吗？

3. 字节码文件加载到方法区，这是之前我们就知道的。

4. 

5. 忘记内存的可以复习一下前面的内容。

6. 

   可知 String s = “abc”；直接赋值有如下特点：

   此时字符串abc是存在字符串常量池中的。

   先检查字符串常量池中有没有字符串abc，如果有，不会创建新的，而是直接复用。如果没有abc，才会创建一个新的。

   所以，直接赋值的方式，代码简单，而且节约内存。文章后面会细讲。

7. new出来的字符串

   看到new关键字，一定是在堆里面开辟了一个小空间！！

   String s1 = new String（“abc”）；

   String s2 = “abc”；

   s1记录的是new出来的，在堆里面的地址值。

   s2是直接赋值的，所以记录的是字符串常量池中的地址值。

8. ==号比较的到底是什么？

   如果比较的是基本数据类型：比的是具体的数值是否相等。

   如果比较的是引用数据类型：比的是地址值是否相等。

   结论：==只能用于比较基本数据类型。不能比较引用数据类型。

9. 

   再看一张图：

10. 

11. 字符串拼接的时候，没有变量参与（重点重点再重点）

    String s = “a” + "b" + "c"；

    此时没有变量参与，那么在编译的时候，就已经变成最终的结果了“abc”，这是字符串的常亮优化机制!!!

12. 

13. 字符串拼接的时候，有变量参与

    String s1 = “a”；

    String s2 = s1 + “b”；

    在底层，会创建一个StringBuilder对象，再利用append方法，把s1的内容和字符串a都拼接到StringBuilder容器当中，最后再调用toString方法变回一个字符串。在这个过程中，效率比较低，而且内存也有点浪费。

14. 

    继续看：

15. 

    继续：

16. StringBuilder提高效率原理图

    StringBuilder sb = new StringBuilder(); ​ sb.append("a"); ​ sb.append("b"); ​ sb.append("c"); ​ System.out.println(sb); 我们在代码中，只创建了一个StringBuilder容器对象，把所有的字符串都添加到同一个StringBuilder容器对象当中。而StringBuilder容器对象，里面的内容是可以发生改变的。从头到尾操作的都是同一个，所以效率较高。看下面的面试题：

17. 

有人会问打印结果为什么会是false?我们找到API文档找到toString()方法。如下：

 

转到方法定于定义（快捷键：ctrl+B）

发现toString()方法返回的是一个返回newString。是一个新开辟的内存空间，因此地址是不同的。

接着：

由于没有变量拼接，此时没有变量参与，那么在编译的时候，就已经变成最终的结果了“abc”，这是字符串的常亮优化机制!!!因此地址是一样的。

好了基础阶段就会进入尾声了，通过这段时间的学习，大家对面向对象是不是有了更深的理解呢？