day08——Java常用API

一、今日内容介绍、API概述

各位同学，我们前面已经学习了面向对象编程，使用面向编程这个套路，我们需要自己写类，然后创建对象来解决问题。但是在以后的实际开发中，更多的时候，我们是利用面向编程这种套路，使用别人已经写好的类来编程的。

这就是我们今天要学习的内容——常用API（全称是Application Program Interface 应用程序接口），说人话就是：别人写好的一些程序，给咱们程序员直接拿去调用。

Java官方其实已经给我们写好了很多很多类，每一个类中又提供了一系列方法来解决与这个类相关的问题。

• 比如String类，表示字符串，提供的方法全都是对字符串操作的。
• 比如ArrayList类，表示一个容器，提供的方法都是对容器中的数据进行操作的。

像这样的类还有很多，Java把这些类是干什么用的、类中的每一个方法是什么含义，编写成了文档，我们把这个文档称之为API文档。

1. 我们为什么要学习别人写好的程序呢？

​ 在行业中有这么一句话：“不要重复造轮子”。这里所说的轮子就是别人已经写过的程序。意思就是不要写重复的程序，因为程序是用来解决问题的，如果这个问题别人已经解决过，并且这个解决方案也得到了市场认可，那就不用再自己重复写这个程序了。

​ Java已经发展了20多年，在这20多年里，已经积累类了很多问题的解决方案，基本上现在我们遇到的问题，在这20多年里，早就有人解决过。

​ 所以我们把面向对象的高级知识学习完之后，Java语言的语法知识就已经学习完了。剩下的所有内容都是是学习一个一个的API，通过调用API提供的方法来解决实际问题。

2. 我们要学习哪些API

Java的API文档中，有那么多的类，是所有的类都要学习吗？并不是 ，虽然Java提供了很多个类，但是并不是所有类都得到了市场认可，我们只学习一些在工作中常用的就行。

除了Java官方提供的API，还一些第三方的公司或者组织也会提供一些API，甚至比Java官方提供的API更好用，在需要的时候我们也会告诉大家怎么用。

3. 今天我们主要学习两个类，一个是String类、还有一个是ArrayList类。

字符串的应用场景是非常多的，可以说是无处不在。

比如，在用户登录时，需要对用户名和密码进行校验，这里的用户名和密码都是String

再比如，在和网友聊天时，其实输入的文字就是一个一个字符串

再比如，在百度上搜索时，搜素的关键词，也是字符串

学习完String类之后，还会学习一个类ArrayList

大家知道数组是一个容器，有数组干嘛还要集合呢？ 因为数字的长度是固定的，一旦创建不可改变。

比如数组的长度为3，想要存储第4个元素就存不进去了。

使用集合就可以解决上面的问题，集合可以根据需要想存多少个元素就存多少个元素。

二、包

1. 什么是包

在学习API类之前，我们先要学习包。因为Java官方提供的类有很多，为了对这些类进行分门别类的管理，别人把写好的类都是放在不同的包里的。

包其实类似于文件夹，一个包中可以放多个类文件。如下图所示

建包的语法格式：

//类文件的第一行定义包
package com.zhushanglin.javabean;public class 类名{}

2. 在自己的程序中，调用其他包中的程序，需要注意下面一个问题

• 如果当前程序中，要调用自己所在包下的其他程序，可以直接调用。（同一个包下的类，互相可以直接调用）

• 如果当前程序中，要调用其他包下的程序，则必须在当前程序中导包, 才可以访问！

  导包格式： import 包名.类名

• 如果当前程序中，要调用Java.lang包下的程序，不需要我们导包的，可以直接使用。

• 如果当前程序中，要调用多个不同包下的程序，而这些程序名正好一样，此时默认只能导入一个程序，另一个程序必须带包名访问。

三、String类

1. String类概述

各位同学，接下来我们学习String这个类，也就是学对字符串进行处理。为什么要学习字符串处理呢？因为在开发中对于字符串的处理还是非常常见的。

比如：在用户登录时，用户输入的用户名和密码送到后台，需要和正确的用户名和密码进行校验，这就需要用到String类提供的比较功能。

再比如：同学们在直播留言时，有些小伙伴可能不太文明说了一些脏话，后台检测到你输入的是脏话，就会用***把脏话屏蔽掉。这也需要用到String类提供的替换功能

Java为了方便我们处理字符串，所以给我们提供了一个String类来代表字符串，这个类就是java.lang包下。

按照面向对象的编程思想，对于字符串的操作，只需要创建字符串对象，用字符串对象封装字符串数据，然后调用String类的方法就可以了。

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2. String创建对象

接下来我们打开String类的API，看一下String类的对象如何创建。如下图所示

String类的API中，有这么一句话：“Java程序中的所有字符串字面值（如"abc"）都是字符串的实例实现”。这里所说的实例实现，其实指的就是字符串对象。

意思就是：所有Java的字符串字面值，都是字符串对象。

• 所以创建String对象的第一种方式就有了

String s1 = "abc"; //这里"abc"就是一个字符串对象，用s1变量接收String s2 = "小朱程序员"; //这里的“小朱程序员”也是一个字符串对象，用s2变量接收

• 创建String对象还有第二种方式，就是利用String类的构造方法创建String类的对象。

我们前面学习过类的构造方法，执行构造方法需要用到new关键字。new String(参数)就是在执行String类的构造方法。

下面我们演示通过String类的构造方法，创建String类的对象

// 1、直接双引号得到字符串对象，封装字符串数据
String name = "小朱666";
System.out.println(name);// 2、new String创建字符串对象，并调用构造器初始化字符串
String rs1 = new String();
System.out.println(rs1); // ""String rs2 = new String("zhushanglin");
System.out.println(rs2);char[] chars = {'a', '小', '朱'};
String rs3 = new String(chars);
System.out.println(rs3);byte[] bytes = {97, 98, 99};
String rs4 = new String(bytes);
System.out.println(rs4);

关于String类是用来干什么的，以及String类对象的创建我们就学习到这里。最后总结一下

1. String是什么，可以做什么？答：String代表字符串，可以用来创建对象封装字符串数据，并对其进行处理。2.String类创建对象封装字符串数据的方式有几种？方式一： 直接使用双引号“...” 。方式二：new String类，调用构造器初始化字符串对象。

3. String类的常用方法

各位同学，在上一节课中，我们学习了如何通过字符串对象封装数据，接下来我们学习调用String类的方法对象字符串数据进行处理。

这里已经将String类的常用方法，给同学们挑出来了，我们先快速的认识一下。为什么是快速认识一下呢？因为API真正的作用是来解决业务需求的，如果不解决业务需求，只是记API是很难记住的。

所以API的正确打开方式是，先找到这个类，把这个类中的方法先用代码快速过一遍，有一个大概印象就行。然后再具体的案例中，选择你需要的方法来用就行。

下面我们就把String类中的方法，按照方法的调用规则，先快速过一遍。（注意：第一次调用API方法，都是看着API方法来调用用的，不是背的）

public class StringDemo2 {public static void main(String[] args) {//目标：快速熟悉String提供的处理字符串的常用方法。String s = "挑战100天学会Java";// 1、获取字符串的长度System.out.println(s.length());// 2、提取字符串中某个索引位置处的字符char c = s.charAt(1);System.out.println(c);// 字符串的遍历for (int i = 0; i < s.length(); i++) {// i = 0 1 2 3 4 5char ch = s.charAt(i);System.out.println(ch);}System.out.println("-------------------");// 3、把字符串转换成字符数组，再进行遍历char[] chars = s.toCharArray();for (int i = 0; i < chars.length; i++) {System.out.println(chars[i]);}// 4、判断字符串内容，内容一样就返回trueString s1 = new String("小朱");String s2 = new String("小朱");System.out.println(s1 == s2); // falseSystem.out.println(s1.equals(s2)); // true// 5、忽略大小写比较字符串内容String c1 = "34AeFG";String c2 = "34aEfg";System.out.println(c1.equals(c2)); // falseSystem.out.println(c1.equalsIgnoreCase(c2)); // true// 6、截取字符串内容 (包前不包后的)String s3 = "Java是最好的编程语言之一";String rs = s3.substring(0, 8);System.out.println(rs);// 7、从当前索引位置一直截取到字符串的末尾String rs2 = s3.substring(5);System.out.println(rs2);// 8、把字符串中的某个内容替换成新内容，并返回新的字符串对象给我们String info = "这个电影简直是个垃圾，垃圾电影！！";String rs3 = info.replace("垃圾", "**");System.out.println(rs3);// 9、判断字符串中是否包含某个关键字String info2 = "Java是最好的编程语言之一，我爱Java,Java不爱我！";System.out.println(info2.contains("Java"));System.out.println(info2.contains("java"));System.out.println(info2.contains("Java2"));// 10、判断字符串是否以某个字符串开头。String rs4 = "张三丰";System.out.println(rs4.startsWith("张"));System.out.println(rs4.startsWith("张三"));System.out.println(rs4.startsWith("张三2"));// 11、把字符串按照某个指定内容分割成多个字符串，放到一个字符串数组中返回给我们String rs5 = "张无忌,周芷若,殷素素,赵敏";String[] names = rs5.split(",");for (int i = 0; i < names.length; i++) {System.out.println(names[i]);}}
}

演示完String类的这些方法之后，我们对字符串有哪些方法，就已经有一个大致印象了。至少知道String字符串能干哪些事情。

至于String类的这些方法是否都记住了，这个还需要通过一些案例训练，在用的过程中去找哪个方法能够解决你的实际需求，就用哪个方法。同一个方法用的次数多个，自然就记住了。

4. String的注意事项

在上一节，我们学习了字符串的一些常用方法，在实际工作中用这些方法解决字符串的常见问题是完全足够的，但是在面试时可能会问一些原理性的东西。

所以把字符串原理性的内容，就当做注意事项来学习一下。一共有下面的2点：

• 注意事项1：String类的对象是不可变的对象

我们先看一段代码，分析这段代码的结果

以上代码中，先定义了一个String变量 name第一次赋值为“小朱”; 然后对name变量记录的字符串进行两次拼接，第一次拼接“是一个”，第二次拼接“程序员”；我们发现得到的结果是：小朱是一个程序员

这里问题就来了，你不是是说：**String类的对象是不可变的字符串对象吗？**我看name的值变了呀！！！

下面我们就解释一下，String是不可变对象到底是什么含义。

需要注意的是：只要是以“”方式写出的字符串对象，会在堆内存中的字符串常量池中存储。

执行第一句话时，会在堆内存的常量池中，创建一个字符串对象“小朱”，然后把“小朱”的地址赋值给String name

当执行第二句话时，又会再堆内存的常量池中创建一个字符串“是一个”，和“小朱”拼接，拼接之后还会产生一个新的字符串对象”小朱是一个“，然后将新产生的“小朱是一个”对象的地址赋值给String name变量。

此时你会发现，之前创建的字符串对象“小朱”内容确实是没有改变的。所以说String的对象是不可变的。

• 注意事项2：字符串字面量和new出来字符串的区别
  1. 只要是以“...”方式写出的字符串对象，会存储到字符串常量池，且相同内容的字符串只存储一份。如下图一所示
  2. 但通过new方式创建字符串对象，每new一次都会产生一个新的对象放在堆内存中。如下图二所示

• 总结一下，字符串的注意事项。

1. String是不可变字符串对象
2. 只要是以“...”方式写出的字符串对象，会存储到字符串常量池，且相同内容的字符串只存储一份；
3. 但通过new方式创建字符串对象，每new一次都会产生一个新的对象放在堆内存中。

5. String案例一：用户登录案例

接下来给大家做一个案例，使用字符串的功能完成登录案例。案例需求如下：

分析一下完成案例的步骤：1.首先，从登录界面上可以得出，需要让用户输入登录名和密码2.设计一个登录方法，对用户名和密码进行校验3.调用登录方法，根据方法的返回结果，判断登录是否成功。4.如果登录失败，循环登录3次，结束循环；如果登录成功，跳出循环;

案例分析的步骤完成代码

/**目标：完成用户的登录案例。*/
public class StringTest4 {public static void main(String[] args) {// 1、开发一个登录界面for (int i = 0; i < 3; i++) {Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请您输入登录名称：");String loginName = sc.next();System.out.println("请您输入登录密码：");String passWord = sc.next();// 5、开始调用登录方法，判断是否登录成功boolean rs = login(loginName, passWord);if(rs){System.out.println("恭喜您，欢迎进入系统~~");break; // 跳出for循环，代表登录完成}else {System.out.println("登录名或者密码错误，请您确认~~");}}}/**2、开发一个登录方法，接收用户的登录名和密码，返回认证的结果*/public static boolean login(String loginName, String passWord){// 3、准备一份系统正确的登录名和密码String okLoginName = "zhushanglin";String okPassWord = "123456";// 4、开始正式判断用户是否登录成功/*if(okLoginName.equals(loginName) && okPassWord.equals(passWord)){// 登录成功的return true;}else {return false;}*/return okLoginName.equals(loginName) && okPassWord.equals(passWord);}
}

6. String案例二：随机产生验证码

接下来学习一个再工作中也比较常见的案例，使用String来开发验证码。需求如下：

根据需求分析，步骤如下：1.首先，设计一个方法，该方法接收一个整型参数，最终要返回对应位数的随机验证码。2.方法内定义2个字符串变量：1个用来记住生成的验证码，1个用来记住要用到的全部字符。3.定义for循环控制生成多少位随机字符4.每次得到一个字符范围内的随机索引5.根据索引提取该字符，把该字符交给code变量连接起6.循环结束后，在循环外返回code即可。7.在主方法中调用生成验证码的方法

根据步骤完成代码

import java.util.Random;
/**目标：完成随机产生验证码，验证码的每位可能是数字、大写字母、小写字母*/
public class StringTest5 {public static void main(String[] args) {System.out.println(createCode(4));System.out.println(createCode(6));}/**1、设计一个方法，返回指定位数的验证码*/public static String createCode(int n){// 2、定义2个变量 //一个是记住最终产生的随机验证码 //一个是记住可能用到的全部字符String code = "";String data = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";Random r = new Random();// 3、开始定义一个循环产生每位随机字符for (int i = 0; i < n; i++) {// 4、随机一个字符范围内的索引。int index = r.nextInt(data.length());// 5、根据索引去全部字符中提取该字符code += data.charAt(index); // code = code + 字符}// 6、返回code即可return code;}
}

关于String的案例，我们先练习到这里。以后遇到对字符串进行操作的需求，优先找String类有没有提供对应的方法。

四、ArrayList类

1. ArrayList快速入门

学习完String类之后，接下来再学习一个类——叫ArrayList。

ArrayList表示一种集合，它是一个容器，用来装数据的，类似于数组。那有了数组，为什么要有集合呢？

因为数组一旦创建大小不变，比如创建一个长度为3的数组，就只能存储3个元素，想要存储第4个元素就不行。而集合是大小可变的，想要存储几个元素就存储几个元素，在实际工作中用得更多。

然后集合有很多种，而ArrayList只是众多集合中的一种，跟多的集合我们在就业班的课程中再学习。如下图所示：

集合该怎么学呢？1. 首先你要会创建集合对象，2. 然后能够调用集合提供的方法对容器中的数据进行增删改查，3. 最后知道集合的一些特点就可以了。

2. ArrayList常用方法

想要使用ArrayList存储数据，并对数据进行操作：

• 第一步：创建ArrayList容器对象。一般使用空参数构造方法，如下图所示：

• 第二步：调用ArrayList类的常用方法对容器中的数据进行操作。常用方法如下：

接下来我们把ArrayList集合的这些方法快速的熟悉一下：

/**
目标：要求同学们掌握如何创建ArrayList集合的对象，并熟悉ArrayList提供的常用方法。*/
public class ArrayListDemo1 {public static void main(String[] args) {// 1、创建一个ArrayList的集合对象// ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();// 从jdk 1.7开始才支持的ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("小朱");list.add("小朱");list.add("Java");System.out.println(list);// 2、往集合中的某个索引位置处添加一个数据list.add(1, "MySQL");System.out.println(list);// 3、根据索引获取集合中某个索引位置处的值String rs = list.get(1);System.out.println(rs);// 4、获取集合的大小（返回集合中存储的元素个数）System.out.println(list.size());// 5、根据索引删除集合中的某个元素值，会返回被删除的元素值给我们System.out.println(list.remove(1));System.out.println(list);// 6、直接删除某个元素值，删除成功会返回true，反之System.out.println(list.remove("Java"));System.out.println(list);list.add(1, "html");System.out.println(list);// 默认删除的是第一次出现的这个小朱的数据的System.out.println(list.remove("小朱"));System.out.println(list);// 7、修改某个索引位置处的数据，修改后会返回原来的值给我们System.out.println(list.set(1, "小朱是程序员"));System.out.println(list);}
}

3. ArrayList应用案例1

接下来，我们学习一个ArrayList的应用案例，需求如下：

我们分析一下这个案例的步骤该如何实现：

1.用户可以选购多个商品，可以创建一个ArrayList集合，存储这些商品
2.按照需求，如果用户选择了"枸杞"批量删除，应该删除包含"枸杞"的所有元素1)这时应该遍历集合中每一个String类型的元素2)使用String类的方法contains判断字符串中是否包含"枸杞"3)包含就把元素删除
3.输出集合中的元素，看是否包含"枸杞"的元素全部删除

按照分析的步骤，完成代码

public class ArrayListTest2 {public static void main(String[] args) {// 1、创建一个ArrayList集合对象ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("枸杞");list.add("Java入门");list.add("宁夏枸杞");list.add("黑枸杞");list.add("人字拖");list.add("特级枸杞");list.add("枸杞子");System.out.println(list);//运行结果如下： [Java入门, 宁夏枸杞, 黑枸杞, 人字拖, 特级枸杞, 枸杞子]// 2、开始完成需求：从集合中找出包含枸杞的数据并删除它for (int i = 0; i < list.size(); i++) {// i = 0 1 2 3 4 5// 取出当前遍历到的数据String ele = list.get(i);// 判断这个数据中包含枸杞if(ele.contains("枸杞")){// 直接从集合中删除该数据list.remove(ele);}}System.out.println(list);//删除后结果如下：[Java入门, 黑枸杞, 人字拖, 枸杞子]}
}

运行完上面代码，我们会发现，删除后的集合中，竟然还有黑枸杞，枸杞子在集合中。这是为什么呢？

枸杞子被保留下来，原理是一样的。可以自行分析。

那如何解决这个问题呢？这里打算给大家提供两种解决方案：

• 集合删除元素方式一：每次删除完元素后，让控制循环的变量i--就可以了；如下图所示

具体代码如下：

// 方式一：每次删除一个数据后，就让i往左边退一步
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {// i = 0 1 2 3 4 5// 取出当前遍历到的数据String ele = list.get(i);// 判断这个数据中包含枸杞if(ele.contains("枸杞")){// 直接从集合中删除该数据list.remove(ele);i--;}
}
System.out.println(list);

• 集合删除元素方式二：我们只需要倒着遍历集合，在遍历过程中删除元素就可以了

具体代码如下：

// 方式二：从集合的后面倒着遍历并删除
// [Java入门, 人字拖]
//   i
for (int i = list.size() - 1; i >= 0; i--) {// 取出当前遍历到的数据String ele = list.get(i);// 判断这个数据中包含枸杞if(ele.contains("枸杞")){// 直接从集合中删除该数据list.remove(ele);}
}
System.out.println(list);

4. ArrayList应用案例2

各位同学，上一个ArrayList应用案例中，我们往集合存储的元素是String类型的元素，实际上在工作中我们经常往集合中自定义存储对象。

接下来我们做个案例，用来往集合中存储自定义的对象，先阅读下面的案例需求：

分析需求发现：

1. 在外卖系统中，每一份菜都包含，菜品的名称、菜品的原价、菜品的优惠价、菜品的其他信息。那我们就可以定义一个菜品类（Food类），用来描述每一个菜品对象要封装那些数据。
2. 接着再写一个菜品管理类（FoodManager类），提供展示操作界面、上架菜品、浏览菜品的功能。

• 首先我们先定义一个菜品类（Food类），用来描述每一个菜品对象要封装那些数据。

public class Food {private String name;	//菜品名称private double originalPrice; //菜品原价private double specialPrice; //菜品优惠价private String info; //菜品其他信息public Food() {}public Food(String name, double originalPrice, double specialPrice, String info) {this.name = name;this.originalPrice = originalPrice;this.specialPrice = specialPrice;this.info = info;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getOriginalPrice() {return originalPrice;}public void setOriginalPrice(double originalPrice) {this.originalPrice = originalPrice;}public double getSpecialPrice() {return specialPrice;}public void setSpecialPrice(double specialPrice) {this.specialPrice = specialPrice;}public String getInfo() {return info;}public void setInfo(String info) {this.info = info;}
}

• 接下来写一个菜品管理类，提供上架菜品的功能、浏览菜品的功能、展示操作界面的功能。

public class FoodManager{//为了存储多个菜品，预先创建一个ArrayList集合；//上架菜品时，其实就是往集合中添加菜品对象//浏览菜品时，其实就是遍历集合中的菜品对象，并打印菜品对象的属性信息。private ArrayList<Food> foods = new ArrayList<>(); //为了在下面的多个方法中，能够使用键盘录入，提前把Scanner对象创建好；private Scanner sc = new Scanner(System.in);/**1、商家上架菜品*/public void add(){System.out.println("===菜品上架==");// 2、提前创建一个菜品对象，用于封装用户上架的菜品信息Food food = new Food();System.out.println("请您输入上架菜品的名称：");String name = sc.next();food.setName(name);System.out.println("请您输入上架菜品的原价：");double originalPrice = sc.nextDouble();food.setOriginalPrice(originalPrice);System.out.println("请您输入上架菜品的优惠价：");double specialPrice = sc.nextDouble();food.setSpecialPrice(specialPrice);System.out.println("请您输入上架菜品的其他信息：");String info = sc.next();food.setInfo(info);// 3、把菜品对象添加到集合容器中去foods.add(food);System.out.println("恭喜您，上架成功~~~");}/**2、菜品；浏览功能*/public void printAllFoods(){System.out.println("==当前菜品信息如下：==");for (int i = 0; i < foods.size(); i++) {Food food = foods.get(i);System.out.println("菜品名称：" + food.getName());System.out.println("菜品原价：" + food.getOriginalPrice());System.out.println("菜品优惠价：" + food.getSpecialPrice());System.out.println("其他描述信息：" + food.getInfo());System.out.println("------------------------");}}/**3、专门负责展示系统界面的*/public void start(){while (true) {System.out.println("====欢迎进入商家后台管理系统=====");System.out.println("1、上架菜品（add）");System.out.println("2、浏览菜品（query）");System.out.println("3、退出系统（exit）");System.out.println("请您选择操作命令：");String command = sc.next();switch (command) {case "add":add();break;case "query":printAllFoods();break;case "exit":return; // 结束当前方法！default:System.out.println("您输入的操作命令有误~~");}}}
}

• 最后在写一个测试类Test，在测试类中进行测试。其实测试类，只起到一个启动程序的作用。

public class Test {public static void main(String[] args) {FoodManager manager = new FoodManager();manager.start();}
}

运行结果如下：需要用户输入add、query或者exit，选择进入不同的功能。

好了，如果你能够把这个案例写出来，说明你对面向对象的思维封装数据，以及使用ArrayList容器存储数据，并对数据进行处理这方面的知识已经运用的很熟悉了。