java语言基础（六）_String类_static_Arrays类_Math类

String类

1. 使用

java.lang.String类代表字符串。lang包含的包不用特意引用，即默认已经引用了。

API当中说：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。
其实就是说：程序当中所有的双引号字符串，都是String类的对象。（就算没有new，也照样是。）

字符串的特点：

1. 字符串的内容永不可变。【重点】
2. 正是因为字符串不可改变，所以字符串是可以共享使用的。
3. 字符串效果上相当于是char[]字符数组，但是底层原理是byte[]字节数组。

创建字符串的常见3+1种方式。
三种构造方法：
public String()：创建一个空白字符串，不含有任何内容。
public String(char[] array)：根据字符数组的内容，来创建对应的字符串。
public String(byte[] array)：根据字节数组的内容，来创建对应的字符串。
一种直接创建：
String str = "Hello"; // 右边直接用双引号

注意：直接写上双引号，就是字符串对象。

public class Demo01String {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用空参构造
        String str1 = new String(); // 小括号留空，说明字符串什么内容都没有。
        System.out.println("第1个字符串：" + str1);

        // 根据字符数组创建字符串
        char[] charArray = { 'A', 'B', 'C' };
        String str2 = new String(charArray);
        System.out.println("第2个字符串：" + str2);

        // 根据字节数组创建字符串
        byte[] byteArray = { 97, 98, 99 };
        String str3 = new String(byteArray);
        System.out.println("第3个字符串：" + str3);

        // 直接创建
        String str4 = "Hello";
        System.out.println("第4个字符串：" + str4);
    }

}

2. 字符串的常量池

字符串常量池：程序当中直接写上的双引号字符串，就在字符串常量池中。

对于基本类型来说，==是进行数值的比较。
对于引用类型来说，==是进行【地址值】的比较。

自JDK1.7之后，字符串常量池在堆内存中

对上图内存指向、地址有疑问：为什么栈字符串与堆常量区字符串保存的地址值是一样的，我的理解是“栈字符串保存堆常量区字符串的地址，而非char[]的地址，否则其直接指向char[]，就与堆常量区无关了？？？”

3. 字符串比较方法

==是进行对象的地址值比较。

如果确实需要字符串的内容比较，可以使用两个方法：

public boolean equals(Object obj)：参数可以是任何对象，只有参数是一个字符串并且内容相同的才会给true；否则返回false。
注意事项：
1. 任何对象都能用Object进行接收。
2. equals方法具有对称性，也就是a.equals(b)和b.equals(a)效果一样。
3. 如果比较双方一个常量一个变量，推荐把常量字符串写在前面。
推荐："abc".equals(str)    不推荐：str.equals("abc")

public boolean equalsIgnoreCase(String str)：忽略大小写，进行内容比较。

注意：

1) 为什么推荐："abc".equals(str)却不推荐：str.equals("abc")？
String str5 = null;
System.out.println("abc".equals(str5)); // 推荐：false
System.out.println(str5.equals("abc")); // 不推荐：报错，空指针异常NullPointerException

2）只有英文字母区分大小写，其他都不区分大小写。如“一”与“壹”并不对应。
System.out.println("abc一123".equalsIgnoreCase("abc壹123")); // false

4. 字符串获取方法

String当中与获取相关的常用方法有：

public int length()：获取字符串当中含有的字符个数，拿到字符串长度。
public String concat(String str)：将当前字符串和参数字符串拼接成为返回值新的字符串。
public char charAt(int index)：获取指定索引位置的单个字符。（索引从0开始。）
public int indexOf(String str)：查找参数字符串在本字符串当中首次出现的索引位置，如果没有返回-1值。

例子：

// 拼接字符串,原字符串不会改动
String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
String str3 = str1.concat(str2);
System.out.println(str1); // Hello，原封不动
System.out.println(str2); // World，原封不动
System.out.println(str3); // HelloWorld，新的字符串

5. 字符串截取方法

public String substring(int index)：截取从参数位置一直到字符串末尾，返回新字符串。
public String substring(int begin, int end)：截取从begin开始，一直到end结束，中间的字符串。
备注：[begin,end)，包含左边，不包含右边。

字符串不可改变

// 下面这种写法，字符串的内容仍然是没有改变的
// 下面有两个字符串："Hello"，"Java"
// strA当中保存的是地址值。
// 本来地址值是Hello的0x666，
// 后来地址值变成了Java的0x999
String strA = "Hello";
System.out.println(strA); // Hello
strA = "Java";
System.out.println(strA); // Java

6. 字符串转换方法

String当中与转换相关的常用方法有：

1) public char[] toCharArray()：将当前字符串拆分成为字符数组作为返回值。
2) public byte[] getBytes()：获得当前字符串底层的字节数组。
3) public String replace(CharSequence oldString, CharSequence newString)：将所有出现的老字符串替换成为新的字符串，返回替换之后的结果新字符串。
备注：CharSequence意思就是说可以接受字符串类型。

7. 字符串分割方法

public String[] split(String regex)：按照参数的规则，将字符串切分成为若干部分。

• split方法的参数其实是一个“正则表达式”
• 如果按照英文句点“.”进行切分，必须写"\."（两个反斜杠）

String str2 = "aaa bbb ccc";
String[] array2 = str2.split(" ");
for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
     System.out.println(array2[i]);
}
      
String str3 = "XXX.YYY.ZZZ";
String[] array3 = str3.split("\\.");
System.out.println(array3.length); // 0
for (int i = 0; i < array3.length; i++) {
     System.out.println(array3[i]);
}

static关键字

1. 一个static使用例子

2. static关键字修饰成员变量

如果一个成员变量使用了static关键字，那么这个变量不再属于对象自己，而是属于所在的类。多个对象共享同一份数据。

static String room; // 所在教室
private static int idCounter = 0; // 学号计数器，每当new了一个新对象的时候，计数器++
//有private关键字的，不可类外访问，记得定义geter/seter方法！

3. static关键字修饰成员函数

一旦使用static修饰成员方法，那么这就成为了静态方法。静态方法不属于对象，而是属于类的。

• 如果没有static关键字，那么必须首先创建对象，然后通过对象才能使用它。
• 如果有了static关键字，那么不需要创建对象，直接就能通过类名称来使用它。

无论是成员变量，还是成员方法。如果有了static，都推荐使用类名称进行调用。

• 静态变量：类名称.静态变量
• 静态方法：类名称.静态方法()

注意事项：
1. 静态不能直接访问非静态。
原因：因为在内存当中是【先】有的静态内容，【后】有的非静态内容。
“先人不知道后人，但是后人知道先人。”
2. 静态方法当中不能用this。
原因：this代表当前对象，通过谁调用的方法，谁就是当前对象。

public class MyClass {

    int num; // 成员变量
    static int numStatic; // 静态变量

    // 成员方法
    public void method() {
        System.out.println("这是一个成员方法。");
        // 成员方法可以访问成员变量
        System.out.println(num);
        // 成员方法可以访问静态变量
        System.out.println(numStatic);
    }

    // 静态方法
    public static void methodStatic() {
        System.out.println("这是一个静态方法。");
        // 静态方法可以访问静态变量
        System.out.println(numStatic);
        // 静态不能直接访问非静态【重点】
//        System.out.println(num); // 错误写法！

        // 静态方法中不能使用this关键字。
//        System.out.println(this); // 错误写法！
    }

}

对于本类当中的静态方法，可以省略类名称。

4. 静态static内存图

5. 静态static代码块

静态代码块的格式是：

public class 类名称 {
    static {
        // 静态代码块的内容
    }
}
//例子：
public class Person {

    static {
        System.out.println("静态代码块执行！");
    }

    public Person() {
        System.out.println("构造方法执行！");
    }
}

特点：当第一次用到本类时，静态代码块执行唯一的一次。
静态内容总是优先于非静态，所以静态代码块比构造方法先执行。

静态代码块的典型用途：
用来一次性地对静态成员变量进行赋值。

Arrays类

java.util.Arrays是一个与数组相关的工具类，里面提供了大量静态方法，用来实现数组常见的操作。

public static String toString(数组)：将参数数组变成字符串（按照默认格式：[元素1, 元素2, 元素3...]）

public static void sort(数组)：按照默认升序（从小到大）对数组的元素进行排序。
备注：
1. 如果是数值，sort默认按照升序从小到大
2. 如果是字符串，sort默认按照字母升序
3. 如果是自定义的类型，那么这个自定义的类需要有Comparable或者Comparator接口的支持。（今后学习）

使用

Arrays.toString(ArrayName);
Arrays.sort(ArrayName);

Math类

java.util.Math类是数学相关的工具类，里面提供了大量的静态方法，完成与数学运算相关的操作。

public static double abs(double num)：获取绝对值。有多种重载。
public static double ceil(double num)：向上取整。
public static double floor(double num)：向下取整。
public static long round(double num)：四舍五入。

Math.PI代表近似的圆周率常量（double）。

使用

Math.abs(3.2);   //3.2
Math.ceil(3.9)   //4.0
Math.floor(30.9) //30.0
Math.round(10.5) //11