Java SE 第二篇 - 爱码网

1. Arrays 数组

// 声明一维数组，[]内不允许有值
int[] arr;
int arr[];
// 创建一维数组对象，[]内必须有值
arr = new int[6];
// 对一维数组元素的初始化，动态初始化用 for 循环
int arr[] = {1, 2, 3};// 静态初始化；

// 声明二维数组
int[][] arr；
// 创建二维数组对象
arr = new int[3][4];
// 对二维数组元素的初始化，动态初始化用双重 for 循环
int[][] a = {
              {1,2},
              {3,3,4,4},
              {5,6,7}
};// 静态初始化

// Arrays 常用方法
Arrays.toString(arr)；// 返回数组元素
Arrays.sort(arr);// 从小到大排序
Arrays.binarySearch(arr, number)；// 对有序数组进行二分查找 number，并返回其对应的索引
Arrays.copyOf(char[] original, int newLength);// 复制指定数组，并赋予新的数组长度，底层是：System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength)); + return copy;
System.arraycopy(arr01, 2, arr02, 0, 6);// 数组 arr01 从下标为 2 的元素开始的 6 个元素拷贝到目标数组 arr02 中
Arrays.fill(arr, 2, 4, 100);// 将 arr 中下标 [2, 4) 的元素替换成 100

2. String 不可变字符序列

// 声明
String str；
// 创建字符串对象
str = new String();
// 初始化
String str = "abcdefg";
String str = new String("abcdefg");
// 常用方法
str.charAt(1);// 该下标对应的内容 
str.equals(str02);
str.equalsIgnoreCase();// 忽略大小写的比较
str.length();
str.indexOf("a");// 从左往右数碰到的第一个"a"的位置
str.lastIndexOf("a");// 从右往左数碰到的第一个"a"的位置
str.substring(int beginIndex, int endIndex);// 打印【beginIndex，endIndex）的字符
str.replace(a,b);// 将字符串中所有的 a 替换成 b
str.split("*");// 按"*"切割成数组
str.trim();// 去除首尾空格
str.startsWith("ab");// 判断是否以"ab"开头
str.endsWith("ab");// 判断是否以"ab"结尾
str.toLowerCase();// 转换成小写字母
str.toUpperCase();// 转换成大写字母

3. StringBuilder & StringBuffer 可变字符序列

1. 与 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象在被多次的修改后，不产生新的对象
2. StringBuilder 线程不安全，效率高
3. StringBuffer 线程安全，效率低
4. 线程安全：就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，直到该线程读取完，其他线程才可使用，因而不会出现数据不一致或者数据污染
5. 线程不安全：就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据
6. 由于 StringBuilder 效率较高，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类；然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();// 默认字符数组容量初始为 16，看源码
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder(32);// 字符数组容量初始为 32，看源码
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abcd");// 字符数组容量初始为 20(4+16)，相当于在数组添加结束符：value[]={'a', 'b', 'c', 'd', \0, \0,...}
        
        sb2.append("efg");// 追加方法
        System.out.println(sb2);
System.out.println(sb2.hashCode());
        
        sb2.append(true).append(321).append("可变字符序列");// 通过 return this; 实现方法链，看源码
        System.out.println(sb2);
System.out.println(sb2.hashCode());
    }
}
// 结果： abcdefg
//       366712642
//       abcdefgtrue321可变字符序列
//       366712642

public class Test02 {
    public static void main(String [] args){
      StringBuilder sb = new StringBuilder("abcdefghijklmn");
        sb.delete(1, 3);// 删除下标【1, 3）的元素
        System.out.println(sb);
        sb.delete(1, 3).delete(1, 3);// 利用 return this; 实现方法链
        System.out.println(sb);
        
        sb.reverse();// 反转字符串
        System.out.println(sb);    
    }
}
// 结果： adefghijklmn
//       ahijklmn
//       nmlkjiha

// 为了更深入了解 StringBuilder，让我们分析一下 StringBuilder 的部分源码

// StringBuilder 继承于 AbstractStringBuilder（AbstractStringBuilder 实现了 Appendable 接口, CharSequence 接口的部分方法）
public final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{  
    // 无参构造器，调用了父类有参构造器，初始化字符数组容量为 16
    public StringBuilder() {
        super(16);
    }
    
    public StringBuilder(int capacity) {
        super(capacity);
    }
    
    public StringBuilder(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }

    @Override
    public StringBuilder append(Object obj) {
        return append(String.valueOf(obj));
        /* 这里我们给出 java.lang.String 类定义的 valueOf()方法
           public static String valueOf(Object obj) {
               return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
           }
        */
    }

    @Override
    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }
}
// 从上面可以看出 StringBuilder 类的大部分方法都是继承自 AbstractStringBuilder，所以我们直接看 AbStractStringBuilder 类是怎么样实现这些方法的
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    char[] value;// 底层用的是 char 数组来存储数据
    int count;// 字符串长度
    
    // 无参构造器
    AbstractStringBuilder() {
    }

    // 有参构造器，用于初始化 char 数组的容量
    AbstractStringBuilder(int capacity) {
        value = new char[capacity];
    }

    // 返回字符串长度
    @Override
    public int length() {
        return count;
    }
    
    // 返回字符数组的容量
    public int capacity() {
        return value.length;
    }
    
    // 追加方法
    public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null)
            return appendNull();
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);// 判断是否需要扩容
        str.getChars(0, len, value, count);// 底层是：System.arraycopy(str, 0, value, count, len - 0);
        count += len;
        return this;
    }

    private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minimumCapacity - value.length > 0) {
            value = Arrays.copyOf(value, newCapacity(minimumCapacity));// 底层是：System.arraycopy(value, 0, copy, 0, Math.min(value.length, newCapacity)); + return copy；
        }
    }

    private int newCapacity(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int newCapacity = (value.length << 1) + 2;// 新容量 = old容量 * 2 + 2
        if (newCapacity - minCapacity < 0) {
            newCapacity = minCapacity;
        }
        return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0) ? hugeCapacity(minCapacity) : newCapacity;
    }

    private int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (Integer.MAX_VALUE - minCapacity < 0) { // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        }
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? minCapacity : MAX_ARRAY_SIZE;
    }
}

StringBuilder