Java SE(13)——工具类
1.String
1.1 构建字符串
在Java中，String类的构建方式有很多种，这里介绍常见的四种
//构建字符串publicstaticvoidmain(String[] args){//1.使用字符串常量进行赋值String string1 ="Hello World";System.out.println(string1);//2.new StringString string2 =newString("Hello World");System.out.println(string2);//3.使用字符数组构造char[] chars =newchar[]{'H','e','l','l','o',' ','W','o','r','l','d'};String string3 =newString(chars);System.out.println(string3);//4.使用字节数组构造byte[] bytes =newbyte[]{72,101,108,108,111,32,87,111,114,108,100};String string4 =newString(bytes);System.out.println(string4);}1.2 字符串存储原理
//字符串存储原理publicstaticvoidmain(String[] args){String string1 ="Hello World";String string2 ="Hello World";String string3 =newString("Hello World");System.out.println(string1 == string2);//trueSystem.out.println(string1 == string3);//false}字符串常量池：是Java中用于优化字符串存储和性能的一种机制，旨在通过共享字符串字面量来节省内存并提高性能。实际是一个固定大小的HashTable(一种高效用来进行查找的数据结构)字符串常量池的工作原理字面量创建：当你在代码中使用字符串字面量(例如 “Hello World”)时，Java会首先检查字符串常量池中是否已经存在相同的字符串。如果存在，则直接返回池中字符串的引用；如果不存在，则在池中创建一个新的字符串对象使用new关键字创建字符串：当你使用 new 关键字创建字符串对象时，Java会创建一个新的字符串实例，即使字符串常量池中已经存在相同的字符串
1.3 字符串常用方法介绍
1.3.1 字符串的比较
- 1.使用
==进行比较：对于基本类型，比较的是变量中的值；对于引用类型比较的是引用中的地址
//使用==进行比较publicstaticvoidmain(String[] args){int a =1;int b =1;int c =2;System.out.println(a == b);//trueSystem.out.println(a == c);//falseString string1 =newString("Hello World");String string2 =newString("Hello World");System.out.println(string1 == string2);//false}- 2.使用
equals方法进行比较：Object中equals默认按照==比较；String重写equals方法后按照字典序比较，相同返回true，不同返回false
//使用equals方法进行比较publicstaticvoidmain(String[] args){String string1 =newString("Hello World");String string2 =newString("Hello World");String string3 =newString("hello world");System.out.println(string1.equals(string2));//trueSystem.out.println(string1.equals(string3));//false}- 3.使用
compareTo方法进行比较- 逐字符比较：
从两个字符串的第一个字符开始，逐个字符进行比较。比较字符的Unicode值(即字符的整数值)。如果在某个位置上的字符不同，则返回两个字符的Unicode值之差 - 长度比较：如果所有对应字符都相同，但其中一个字符串比另一个字符串长，则返回两个字符串长度之差
- 逐字符比较：
//使用compareTo方法进行比较publicstaticvoidmain(String[] args){String string1 =newString("Hello World");String string2 =newString("Hello World");String string3 =newString("hello world");String string4 =newString("Hello");System.out.println(string1.compareTo(string2));//返回0System.out.println(string1.compareTo(string3));//返回-32,'H' - 'h'System.out.println(string1.compareTo(string4));//返回6,string1比string4长6个字符}1.3.2 字符串的查找
char charAt(int index)：返回index下标的字符，如果index为负数或者越界，抛出StringIndexOutOfBoundsException异常
//charAtpublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="0123456789";System.out.println(string.charAt(0));//0System.out.println(string.charAt(100));//StringIndexOutOfBoundsExceptionSystem.out.println(string.charAt(-1));//StringIndexOutOfBoundsException}int indexOf(int ch)：返回指定字符在字符串中第一次出现的索引位置。如果字符未在字符串中找到，则返回-1。参数以Unicod代码点(int类型)形式传入
//indexOfpublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="HelloWorld";//H的Unicode值:72System.out.println(string.indexOf(72));//返回H的下标0System.out.println(string.indexOf(1));//返回-1}int indexOf(int ch, int fromIndex)：从fromIndex下标开始，返回指定字符在字符串中第一次出现的索引位置。如果字符未在字符串中找到，则返回-1。参数以Unicod代码点(int类型)形式传入
//indexOfpublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="HelloHello";//H的Unicode值:72System.out.println(string.indexOf(72,3));//返回第二个H的下标5}int indexOf(String str)：返回指定字符在字符串中第一次出现的索引位置。如果字符未在字符串中找到，则返回-1
//indexOfpublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="HelloWorld";//H的Unicode值:72System.out.println(string.indexOf("H"));//返回H的下标0System.out.println(string.indexOf('H'));//返回H的下标0System.out.println(string.indexOf("Z"));//返回-1System.out.println(string.indexOf('Z'));//返回-1}int indexOf(String str, int fromIndex)：从fromIndex下标开始，返回指定字符在字符串中第一次出现的索引位置。如果字符未在字符串中找到，则返回-1
//indexOfpublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="HelloHello";System.out.println(string.indexOf("H",3));//返回第二个H的下标5}1.3.3 字符串转换
valueOf：将不同的数据类型转换为字符串
//valueOfpublicstaticvoidmain(String[] args){String string1 =String.valueOf(10);System.out.println(string1);//10String string2 =String.valueOf(10.0);System.out.println(string2);//10.0String string3 =String.valueOf(true);System.out.println(string3);//true}- 字符串转换为其他数据类型
publicstaticvoidmain(String[] args){int data1 =Integer.parseInt("12345");System.out.println(data1);//12345double data2 =Double.parseDouble("12345.0");System.out.println(data2);//12345.0boolean data3 =Boolean.parseBoolean("true");System.out.println(data3);//true}String toUpperCase()：将字符串中的所有字符转换为大写形式String toLowerCase()：将字符串中的所有字符转换为小写形式
//String toUpperCase()//String toLowerCase()publicstaticvoidmain(String[] args){String string1 ="Hello World";System.out.println(string1.toLowerCase());//hello worldString string2 ="Hello World";System.out.println(string2.toUpperCase());//HELLO WORLD}char[] toCharArray()：将字符串转换为字符数组
//toCharArraypublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="Hello World";char[] array = string.toCharArray();for(char c : array){System.out.print(c +" ");}//输出结果：H e l l o W o r l d System.out.println();}static String format(String format, Object... args)：通过格式化字符串和可变参数生成格式化后的字符串输出
//formatpublicstaticvoidmain(String[] args){String name ="Alice";int age =30;String result1 =String.format("Name: %s, Age: %d", name, age);System.out.println(result1);//Name: Alice, Age: 30String result2 =String.format("%d-%d-%d",2025,6,12);System.out.println(result2);//2025-6-12}1.3.4 字符串替换
| 方法 | 功能 |
|---|---|
String replaceAll(String regex, String replacement) | 将所有的regex替换为replacement |
String replaceFirst(String regex, String replacement) | 将首个regex替换为replacement |
//replaceAll//replaceFirstpublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="Hello World";String string1 = string.replaceAll("l","_");System.out.println(string1);//He__o Wor_dString string2 = string.replaceFirst("l","_");System.out.println(string2);//He_lo World}1.3.5 字符串拆分
| 方法 | 功能 |
|---|---|
String[] split(String regex) | 根据正则表达式regex将字符串分割成数组 |
String[] split(String regex, int limit) | 根据正则表达式regex将字符串分割成数组，并通过limit 参数控制分割后的数组数量 |
正则表达式(Regular Expression，简称 regex 或 regexp)：是一种用于匹配字符串中字符模式的强大工具。它广泛应用于文本搜索、替换、验证和数据提取等场景。正则表达式由一系列字符和特殊符号组成，这些符号定义了搜索模式1.基本语法普通字符：匹配自身。例如，a匹配字符 “a”元字符：具有特殊含义的字符，如.、*、+、?、^、$、[]、()、{}、|等2.常用元字符.(点)：匹配除换行符之外的任何单个字符示例：a.b匹配 “aab”、“acb”、“a3b” 等^(脱字符)：匹配字符串的开始示例：^Hello匹配以 “Hello” 开头的字符串$(美元符)：匹配字符串的结束示例：world$匹配以 “world” 结尾的字符串[](方括号)：定义一个字符集，匹配其中任意一个字符示例：[abc]匹配 “a”、“b” 或 “c”范围表示法：[a-z]匹配任意小写字母，[0-9]匹配任意数字否定：[^abc]匹配除 “a”、“b”、“c” 之外的任意字符|(竖线)：表示“或”关系示例：cat|dog匹配 “cat” 或 “dog”()(圆括号)：用于分组，可以提取子匹配或应用量词示例：(ab)+匹配一个或多个连续的 “ab”量词：*：匹配前面的表达式零次或多次示例：ab*c匹配 “ac”、“abc”、“abbbc” 等+：匹配前面的表达式一次或多次示例：ab+c匹配 “abc”、“abbbc” 等，但不匹配 “ac”?：匹配前面的表达式零次或一次示例：ab?c匹配 “ac” 或 “abc”{n}：匹配前面的表达式恰好 n 次示例：a{3}匹配 “aaa”{n,}：匹配前面的表达式至少 n 次示例：a{2,}匹配 “aa”、“aaa”、“aaaa” 等{n,m}：匹配前面的表达式至少 n 次，但不超过 m 次示例：a{2,3}匹配 “aa”、“aaa”
//splitpublicstaticvoidmain(String[] args){String string1 ="Hello World";String[] array1 = string1.split(" ");for(String s : array1){System.out.println(s);}//Hello//WorldString string2 ="Hello World Hello World";String[] array2 = string2.split(" ",2);for(String s : array2){System.out.println(s);}//Hello//World Hello World}1.3.5 字符串截取
| 方法 | 功能 |
|---|---|
String substring(int beginIndex) | 用于从字符串中截取子字符串，从指定的beginIndex下标开始，直至字符串末尾。返回的新字符串包含原字符串从beginIndex下标开始的剩余部分 |
String substring(int beginIndex, int endIndex) | 返回从beginIndex到endIndex-1的子字符串。若参数不合法(如负值或beginIndex > endIndex)，抛出IndexOutOfBoundsException |
//substringpublicstaticvoidmain(String[] args){String string ="Hello World";String substring1 = string.substring(1);//[1,end)System.out.println(substring1);//ello WorldString substring2 = string.substring(1,2);//[1,2)System.out.println(substring2);//e}1.3.6 去除空格
String trim()：用于去除字符串两端的空白字符
//trim()publicstaticvoidmain(String[] args){String string =" Hello World ";String trim = string.trim();System.out.println("["+ trim +"]");//[Hello World]}1.3.7 intern方法
native String intern()：用于将字符串对象动态添加到字符串常量池中，并返回池中的唯一引用。调用 intern() 时，JVM 会检查常量池中是否存在内容相同的字符串：- 若存在，直接返回池中对象的引用
- 若不存在，将当前字符串对象添加到池中，并返回其引用
1.4 字符串的不可变性
字符串的不可变性：指String对象一旦创建，其内容就无法更改。任何看似修改字符串的操作(如拼接、替换)实际上都会创建新的String对象不可变性的实现原理：String类内部使用private final修饰的byte数组存储数据，且不提供修改该数组的方法
1.5 StringBuilder&StringBuffer
publicstaticvoidmain(String[] args){String string ="Hello"; string = string +"World";System.out.println(string);//输出Hello World}在上述代码中，s + " world"创建了一个新的String对象，而原的"Hello"对象保持不变。对于String的拼接来说，如果是在循环当中会产生很多的临时对象。此时Java提供了StringBuilder和StringBufferpublicstaticvoidmain(String[] args){//Stringlong start =System.currentTimeMillis();String string ="";for(int i =0; i <10000; i++){ string = string + i;}long end =System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//输出结果在60左右//StringBuilder start =System.currentTimeMillis();StringBuilder stringBuilder =newStringBuilder("");for(int i =0; i <10000; i++){ stringBuilder.append(i);} end =System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//输出结果不超过2}可以看到在对String类进行拼接时，效率是非常慢。因此：如果要修改建议尽量使用StringBuilder或者StringBuffer
String：String对象是不可变的，任何修改操作（如拼接、替换）都会生成新的String对象，原对象不变适用于字符串内容不频繁变化的场景，因不可变性带来线程安全性频繁修改String会导致大量临时对象，影响性能StringBuilder：StringBuilder同样是可变的字符序列，修改操作直接在原对象上进行StringBuffer：StringBuffer是可变的字符序列，修改操作直接在原对象上进行线程安全，所有方法使用synchronized关键字修饰，适合多线程环境
性能略低于StringBuilder，因同步开销
非线程安全，无同步开销，单线程环境下性能最优
2.日期类
2.1 Date类
Java中的Date类位于java.util包中，用于表示特定的时间点，精确到毫秒。它是Java早期版本中处理日期和时间的主要类，但在Java 8之后，推荐使用java.time包中的新日期时间API(LocalDateTime类)，因为Date类存在设计缺陷和线程安全问题
publicclassDate_Demo{publicstaticvoidmain(String[] args){Date date1 =newDate();//不带参数的构造方法表示获取当前时间System.out.println(date1);//Fri Jun 13 20:09:22 CST 2025Date date2 =newDate(125,5,13);//参数⼀：Date默认的时间是从1900年开始计算的，这⾥的125会和1900加得到2025，⽤来确定年份//参数⼆：2代表3⽉，也就是说0代表1月，1代表2月，以此类推//参数三：代表实际的日期System.out.println(date2);//Fri Jun 13 00:00:00 CST 2025}}- CST：表示时区
Date类已经过时了，下面重点介绍LocalDateTime类
2.2 LocalDateTime类
2.2.1 概述
LocalDateTime是Java8引入的日期时间 API(java.time 包)中的一个类，用于表示不带时区的日期和时间(即本地日期时间)。它结合了 LocalDate 和 LocalTime 的功能，适用于不需要时区信息的场景
2.2.2 创建LocalDateTime对象
LocalDateTime类的构造方法使用private修饰，无法通过new关键字来实例化对象
- 1.
now()方法：获取当前的日期和时间 - 2.
of()方法：指定年、月、日、时、分等参数创建对象
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime time1 =LocalDateTime.now();System.out.println(time1);//2025-06-13T22:58:00.587917400LocalDateTime time2 =LocalDateTime.of(2025,6,13,22,57);System.out.println(time2);//2025-06-13T22:57}- 3.
LocalDate和LocalTime组合：将LocalDate和LocalTime 对象组合成 LocalDateTime
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDate date =LocalDate.now();LocalTime time =LocalTime.now();LocalDateTime dateTime =LocalDateTime.of(date, time);System.out.println(dateTime);//2025-06-13T23:01:00.030160400}- 4.
parse()方法：解析符合ISO-8601格式的字符串解析
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime parsedDateTime =LocalDateTime.parse("2026-06-13T23:03:00");System.out.println(parsedDateTime);//2026-06-13T23:03}- 4.
ofPattern()方法：由DateTimeFormatter类提供，用于创建一个自定义的日期时间格式。可以将LocalDateTime对象格式化为字符串，或者将字符串解析为LocalDateTime对象
publicstaticvoidmain(String[] args){String stringDate ="2026-06-13 23:03:10";//创建⼀个自定义的日期时间格式化器DateTimeFormatter formatter =DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//1.解析字符串为LocalDateTimeLocalDateTime dateTime =LocalDateTime.parse(stringDate, formatter);System.out.println(dateTime);//2026-06-13T23:03:10//2.格式化LocalDateTime为字符串String stringTime = dateTime.format(formatter);System.out.println(stringTime);//2026-06-13 23:03:10}2.2.3 获取年月日时分秒
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime time =LocalDateTime.now();//获取年int year = time.getYear();//获取月int month1 = time.getMonthValue();Month month2 = time.getMonth();//获取日int day = time.getDayOfMonth();//获取时int hour = time.getHour();//获取分int minute = time.getMinute();//获取秒int second = time.getSecond();System.out.println(year);//2025System.out.println(month1);//6System.out.println(month2);//JUNESystem.out.println(day);//13System.out.println(hour);//23System.out.println(minute);//7System.out.println(second);//10}2.2.4 获取具体详细信息
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDate date =LocalDate.now();System.out.println(date);//2025-06-13//本周第几天int dayOfWeek = date.getDayOfWeek().getValue();System.out.println(dayOfWeek);//5,表示星期五//本月第几天int dayOfMonth = date.getDayOfMonth();System.out.println(dayOfMonth);//13//今年第几天int dayOfYear = date.getDayOfYear();System.out.println(dayOfYear);//164}2.2.5 日期运算
1.加/减天数
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime date =LocalDateTime.now();System.out.println("当前日期："+ date);LocalDateTime date1 = date.plusDays(1);System.out.println("增加一天后的日期："+ date1);LocalDateTime date2 = date.minusDays(1);System.out.println("减少一天后的日期："+ date2);}2.加/减周数
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime date =LocalDateTime.now();System.out.println("当前日期："+ date);LocalDateTime date1 = date.plusWeeks(1);System.out.println("增加一周后的日期："+ date1);LocalDateTime date2 = date.minusWeeks(1);System.out.println("减少一周后的日期："+ date2);}3.加/减月数
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime date =LocalDateTime.now();System.out.println("当前日期："+ date);LocalDateTime date1 = date.plusMonths(1);System.out.println("增加一月后的日期："+ date1);LocalDateTime date2 = date.minusMonths(1);System.out.println("减少一月后的日期："+ date2);}4.加/减年数
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime date =LocalDateTime.now();System.out.println("当前日期："+ date);LocalDateTime date1 = date.plusYears(1);System.out.println("增加一年后的日期："+ date1);LocalDateTime date2 = date.minusYears(1);System.out.println("减少一年后的日期："+ date2);}2.2.6 根据当前时间获取指定时间
获取当前日期所在周的周日和周一
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime curDate =LocalDateTime.now();System.out.println("当前日期："+ curDate);LocalDateTime firstDayOfWeek = curDate.with(TemporalAdjusters.previousOrSame(DayOfWeek.MONDAY));System.out.println("这周的周一："+ firstDayOfWeek);LocalDateTime lastDayOfWeek = curDate.with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.SUNDAY));System.out.println("这周的周天："+ lastDayOfWeek);}previousOrSame：寻找当前日期或之前最近的指定星期几 nextOrSame：寻找当前日期或之后最近的指定星期几 获取当前日期所在月的第一天和最后一天的日期
publicstaticvoidmain(String[] args){LocalDateTime curDate =LocalDateTime.now();System.out.println("当前日期："+ curDate);LocalDateTime firstDayOfMonth = curDate.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());System.out.println("本月的第一天："+ firstDayOfMonth);LocalDateTime lastDayOfMonth = curDate.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());System.out.println("本月的最后一天："+ lastDayOfMonth);}
