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 public static void main(String[] args) { //1.使用字符串常量进行赋值 String string1 = \"Hello World\"; System.out.println(string1); //2.new String String string2 = new String(\"Hello World\"); System.out.println(string2); //3.使用字符数组构造 char[] chars = new char[]{\'H\',\'e\',\'l\',\'l\',\'o\',\' \',\'W\',\'o\',\'r\',\'l\',\'d\'}; String string3 = new String(chars); System.out.println(string3); //4.使用字节数组构造 byte[] bytes = new byte[]{72,101,108,108,111,32,87,111,114,108,100}; String string4 = new String(bytes); System.out.println(string4); }1.2 字符串存储原理
//字符串存储原理 public static void main(String[] args) { String string1 = \"Hello World\"; String string2 = \"Hello World\"; String string3 = new String(\"Hello World\"); System.out.println(string1 == string2);//true System.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 public static void main(String[] args) { int a = 1; int b = 1; int c = 2; System.out.println(a == b);//true System.out.println(a == c);//false String string1 = new String(\"Hello World\"); String string2 = new String(\"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 public static void main(String[] args) { String string1 = new String(\"Hello World\"); String string2 = new String(\"Hello World\"); String string3 = new String(\"hello world\"); System.out.println(string1.equals(string2));//true System.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 public static void main(String[] args) { String string1 = new String(\"Hello World\"); String string2 = new String(\"Hello World\"); String string3 = new String(\"hello world\"); String string4 = new String(\"Hello\"); System.out.println(string1.compareTo(string2));//返回0 System.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
//charAt public static void main(String[] args) { String string = \"0123456789\"; System.out.println(string.charAt(0));//0 System.out.println(string.charAt(100));//StringIndexOutOfBoundsException System.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
//indexOf public static void main(String[] args) { String string = \"HelloWorld\"; //H的Unicode值:72 System.out.println(string.indexOf(72));//返回H的下标0 System.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
//indexOf public static void main(String[] args) { String string = \"HelloHello\"; //H的Unicode值:72 System.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
//indexOf public static void main(String[] args) { String string = \"HelloWorld\"; //H的Unicode值:72 System.out.println(string.indexOf(\"H\"));//返回H的下标0 System.out.println(string.indexOf(\'H\'));//返回H的下标0 System.out.println(string.indexOf(\"Z\"));//返回-1 System.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
//indexOf public static void main(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
//valueOf public static void main(String[] args) { String string1 = String.valueOf(10); System.out.println(string1);//10 String string2 = String.valueOf(10.0); System.out.println(string2);//10.0 String string3 = String.valueOf(true); System.out.println(string3);//true }- 字符串转换为其他数据类型
public static void main(String[] args) { int data1 = Integer.parseInt(\"12345\"); System.out.println(data1);//12345 double data2 = Double.parseDouble(\"12345.0\"); System.out.println(data2);//12345.0 boolean 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() public static void main(String[] args) { String string1 = \"Hello World\"; System.out.println(string1.toLowerCase());//hello world String string2 = \"Hello World\"; System.out.println(string2.toUpperCase());//HELLO WORLD }char[] toCharArray()：将字符串转换为字符数组
//toCharArray public static void main(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
//format public static void main(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: 30 String result2 = String.format(\"%d-%d-%d\", 2025, 6,12); System.out.println(result2);//2025-6-12 }1.3.4 字符串替换
String replaceAll(String regex, String replacement)String replaceFirst(String regex, String replacement)//replaceAll//replaceFirst public static void main(String[] args) { String string = \"Hello World\"; String string1 = string.replaceAll(\"l\", \"_\"); System.out.println(string1);//He__o Wor_d String string2 = string.replaceFirst(\"l\", \"_\"); System.out.println(string2);//He_lo World }1.3.5 字符串拆分
String[] split(String regex)String[] split(String regex, int limit)
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”
//split public static void main(String[] args) { String string1 = \"Hello World\"; String[] array1 = string1.split(\" \"); for (String s : array1) { System.out.println(s); } //Hello //World String 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
String substring(int beginIndex)String substring(int beginIndex, int endIndex)//substring public static void main(String[] args) { String string = \"Hello World\"; String substring1 = string.substring(1);//[1,end) System.out.println(substring1);//ello World String 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() public static void main(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
public static void main(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StringBuffer
public static void main(String[] args) { //String long 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 = new StringBuilder(\"\"); 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
- 非线程安全，无同步开销，单线程环境下性能最优
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
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
public class Date_Demo { public static void main(String[] args) { Date date1 = new Date(); //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 2025 Date date2 = new Date(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
public static void main(String[] args) { LocalDateTime time1 = LocalDateTime.now(); System.out.println(time1);//2025-06-13T22:58:00.587917400 LocalDateTime 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
public static void main(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
public static void main(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
public static void main(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LocalDateTime LocalDateTime 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
public static void main(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);//2025 System.out.println(month1);//6 System.out.println(month2);//JUNE System.out.println(day);//13 System.out.println(hour);//23 System.out.println(minute);//7 System.out.println(second);//10 }2.2.4 获取具体详细信息
public static void main(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
public static void main(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
public static void main(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
public static void main(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
public static void main(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
public static void main(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
public static void main(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); }
