title: java常用类
date: 2020-09-28 21:31:03
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Java常用类

一、String类

1、概述：

  1.     * String声明为final的，不可被继承
  2.     * 实现了Serializable接口：表示字符串可以序列化，实现了Comparable即可欧，表示可以比较大小。
  3.     * String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据
  4.     * 通过直接赋值（字面量方式），此时存储在字符串常量池中。并且字符串常量池中不会存储相同的内容。

2、String 的不可变性（相同的内容只有一个对象）

2.1 说明：
  1.         1、当对字符串重新赋值，进行连接操作时，需要重写指定内容区域赋，不能使用原有的value进行赋值
  3.         2、当调用String的replace（）方法修改指定字符或字符串时，需要重写指定内容区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
  5.         代码举例：
  1. String s1 = "abc";//字面量的定义方式
  2. String s2 = "abc";
  3. s1 = "hello";
  5. System.out.println(s1 == s2);//比较s1和s2的地址值 false
  7. System.out.println(s1);//hello
  8. System.out.println(s2);//abc
  10. System.out.println("*****************");
  12. String s3 = "abc";
  13. s3 += "def";//这里创建了一个新的对象“abcdef”，s3指向这个地址
  14. System.out.println(s3);//abcdef
  15. System.out.println(s2);
  17. System.out.println("*****************");
  19. String s4 = "abc";
  20. String s5 = s4.replace('a', 'm');//这里创建了一个新的对象“amc”，s5指向这个区域。
  21. System.out.println(s4);//abc
  22. System.out.println(s5);//mbc

2.3图示：

3、String实例化的不同方式

3.1 方式说明

  1.     * 通过字面量的方式
  2.     * 通过new的方式

3.2代码举例

  1. //通过字面量定义的方式：此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串  常量池    中。
  2. String s1 = "javaEE";
  3. String s2 = "javaEE";
  4. //通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值，是数据在  堆空间  中开辟空间以后对应的地址值。
  5. String s3 = new String("javaEE");
  6. String s4 = new String("javaEE");
  8. System.out.println(s1 == s2);//true
  9. System.out.println(s1 == s3);//false
  10. System.out.println(s1 == s4);//false
  11. System.out.println(s3 == s4);//false

3.3面试题

String s = new String(“abc”);创建对象，在内存中创建了几个对象？

两个：一个是堆空间的new结构，另一个是char[]对应的常量池的数据：“abc”.

图示：

  1. 字符串拼接方式赋值的对比

    4.1 说明

    • 常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
    • 只要其中一个是变量，结果就存在堆中。
    • 如果凭借的结果吊用intern（）方法，返回值就在常量池中。

4.2代码举例

  1. String s1 = "javaEE";
  2. String s2 = "hadoop";
  4. String s3 = "javaEEhadoop";
  5. String s4 = "javaEE" + "hadoop";
  6. String s5 = s1 + "hadoop";
  7. String s6 = "javaEE" + s2;
  8. String s7 = s1 + s2;
  10. System.out.println(s3 == s4);//true
  11. System.out.println(s3 == s5);//false
  12. System.out.println(s3 == s6);//false
  13. System.out.println(s3 == s7);//false
  14. System.out.println(s5 == s6);//false
  15. System.out.println(s5 == s7);//false
  16. System.out.println(s6 == s7);//false
  18. String s8 = s6.intern();//返回值得到的s8使用的常量值中已经存在的“javaEEhadoop”
  19. System.out.println(s3 == s8);//true
  20. ****************************
  21. String s1 = "javaEEhadoop";
  22. String s2 = "javaEE";
  23. String s3 = s2 + "hadoop";
  24. System.out.println(s1 == s3);//false
  26. final String s4 = "javaEE";//s4:常量
  27. String s5 = s4 + "hadoop";
  28. System.out.println(s1 == s5);//true

5.String与StringBuffer、StringBuilder之间的转换

  • String —>StringBuffer、StringBuilder:调用StringBuffer、StringBuilder构造器
  • StringBuffer、StringBuilder —>String:①调用String构造器；②StringBuffer、StringBuilder的toString()

6 jvm中字符串常量池存储的位置

  • jdk 1.6 (jdk 6.0 ,java 6.0):字符串常量池存储在方法区（永久区）
  • jdk 1.7:字符串常量池存储在堆空间
  • jdk 1.8:字符串常量池存储在方法区（元空间）

二、String，StringBuffer、StringBuilder三个类

1、三者对比

  • String 不可变的字符序列，底层使用char[]存储
  • StringBuffer：可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[] 存储
  • StringBuilder：可变的字符序列；线程不安全，效率高，底层使用char[]存储

2、StringBuilder与StringBuffer的内存解析


  1. 以StringBuffer为例，StringBuilder也一样
  3. String str = new String();//char[] value = new char[0];
  4. String str1 = new String("abc");//char[] value = new char[]{'a','b','c'};
  6. StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//char[] value = new char[16];底层创建了一个长度是16的数组。
  7. System.out.println(sb1.length());//
  8. sb1.append('a');//value[0] = 'a';
  9. sb1.append('b');//value[1] = 'b';
  11. StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");//char[] value = new char["abc".length() + 16];
  13. //问题1. System.out.println(sb2.length());//3
  14. //问题2. 扩容问题:如果要添加的数据底层数组盛不下了，那就需要扩容底层的数组。
  15.          默认情况下，扩容为原来容量的2倍 + 2，同时将原数组中的元素复制到新的数组中。
  17.         指导意义：开发中建议大家使用：StringBuffer(int capacity) 或 StringBuilder(int capacity)

3、StringBuilder、Stringbuffer中的常用方法增：append(xxx)


删：delete(int start,int end)
改：setCharAt(int n ,char ch) / replace(int start, int end, String str)
查：charAt(int n )
插：insert(int offset, xxx)
长度：length();
*遍历：for() + charAt() / toString()

三、java比较器

1.Java比较器的使用背景：

Java中的对象，正常情况下，只能进行比较：== 或 != 。不能使用 > 或 < 的
但是在开发场景中，我们需要对多个对象进行排序，言外之意，就需要比较对象的大小。
如何实现？使用两个接口中的任何一个：Comparable 或 Comparator

2.自然排序：使用Comparable接口
2.1 说明
1.像String、包装类等实现了Comparable接口，重写了compareTo(obj)方法，给出了比较两个对象大小的方式。
2.像String、包装类重写compareTo()方法以后，进行了从小到大的排列
3. 重写compareTo(obj)的规则：
如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，
如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，
如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
4. 对于自定义类来说，如果需要排序，我们可以让自定义类实现Comparable接口，重写compareTo(obj)方法。在compareTo(obj)方法中指明如何排序

  1. public class Goods implements  Comparable{
  3.     private String name;
  4.     private double price;
  6.     //指明商品比较大小的方式:照价格从低到高排序,再照产品名称从高到低排序
  7.     @Override
  8.     public int compareTo(Object o) {
  9. //        System.out.println("**************");
  10.         if(o instanceof Goods){
  11.             Goods goods = (Goods)o;
  12.             //方式一：
  13.             if(this.price > goods.price){
  14.                 return 1;
  15.             }else if(this.price < goods.price){
  16.                 return -1;
  17.             }else{
  18. //                return 0;
  19.                return -this.name.compareTo(goods.name);
  20.             }
  21.             //方式二：
  22. //           return Double.compare(this.price,goods.price);
  23.         }
  24. //        return 0;
  25.         throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
  26.     }
  27. // getter、setter、toString()、构造器：省略
  28. }

3.定制排序：使用Comparator接口

3.1 说明
1.背景：
当元素的类型没实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码，或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序
2.重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小：
如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；
如果返回0，表示相等；
返回负整数，表示o1小于o2。

  1. Comparator com = new Comparator() {
  2.     //指明商品比较大小的方式:照产品名称从低到高排序,再照价格从高到低排序
  3.     @Override
  4.     public int compare(Object o1, Object o2) {
  5.         if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){
  6.             Goods g1 = (Goods)o1;
  7.             Goods g2 = (Goods)o2;
  8.             if(g1.getName().equals(g2.getName())){
  9.                 return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice());
  10.             }else{
  11.                 return g1.getName().compareTo(g2.getName());
  12.             }
  13.         }
  14.         throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
  15.     }
  16. }

使用：
Arrays.sort(goods,com);
Collections.sort(coll,com);
new TreeSet(com);

  1. 两种排序方式对比
  • Comparable接口的方式一旦一定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。
  • Comparator接口属于临时性的比较。

面试题

解释一下String为什么不可变

不可变的意思是：对象被创建之后，不能改变对象内的成员变量，包括基本数据类型的值不能改变，引用类型的变量不能指向其他对象，引用类型指向的对象的状态也不改变。

不可变的原因：他是一个final类，并且类内部的value字节数组也是final 的，当字符串被创建的时候里面的value字节数组就会存放在常量池中，不同的字符串变量可以指向常量池中的同一个字符串。同时因为字符串不可变所以在它创建的时候hashcode（）就被缓存了，不变性也保证了hashcode码的唯一性，不需要重新计算，这就使得字符串合适做map 的key，字符串的处理速度要快过处理其他对象，所以key往往是string。