数组、String 与常用 API · Java 编程实战

第 4 章 · 数组、String 与常用 API

本章目标：掌握一维/二维数组声明、初始化与遍历；理解数组是定长引用类型；熟练使用 String 不可变特性与 StringBuilder；掌握 length、charAt、substring、indexOf、split、trim、equals 等常用 API；能完成 toolkit-demo 的商品标签解析与CSV 行处理；对照 python-dev ch04 列表与字符串。

学时建议：4 小时（含 1.5 小时跟练）

前置：完成 java-dev ch03；建议已学 python-dev ch04。

4.1 场景说明：商品标签与 CSV 行

toolkit-demo 从虚构 CSV 行解析商品 ID、名称与标签列表，并生成展示用标题——类似 python-dev 中用 split 处理 a,b,c 字符串。

输入行：SKU001,Java入门书,hot|new|edu
输出：  [SKU001] Java入门书 （标签：hot, new, edu）

learn-java/toolkit-demo/src/main/java/demo/text/
  ├── ArrayBasics.java
  ├── StringApiDemo.java
  └── ProductLineParser.java

4.2 数组基础

4.2.1 声明与初始化

int[] scores = new int[5];           // 默认值 0
int[] primes = {2, 3, 5, 7, 11};
String[] names = new String[] {"Alice", "Bob"};

int len = scores.length;             // 5，注意是属性非方法

对比	Python `list`	Java 数组
长度	动态 `append`	固定 `length`
类型	可混合（不推荐）	元素类型一致
越界	`IndexError`	`ArrayIndexOutOfBoundsException`

4.2.2 遍历

for (int i = 0; i < scores.length; i++) {
    scores[i] = i * 10;
}

for (int s : scores) {
    System.out.println(s);
}

4.2.3 二维数组

int[][] matrix = new int[3][4];
int[][] grid = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};

for (int r = 0; r < grid.length; r++) {
    for (int c = 0; c < grid[r].length; c++) {
        System.out.print(grid[r][c] + " ");
    }
    System.out.println();
}

4.3 数组与内存示意

names ──→ [引用0] ──→ "Alice"
          [引用1] ──→ "Bob"

数组变量存的是堆上数组对象的引用；names[0] = null 可断开引用。

int[] a = {1, 2, 3};
int[] b = a;        // 同一数组
b[0] = 99;
System.out.println(a[0]);   // 99

复制需 Arrays.copyOf：

import java.util.Arrays;

int[] copy = Arrays.copyOf(a, a.length);

4.4 String 不可变

String s = "hello";
s.toUpperCase();           // 返回新字符串，s 仍为 "hello"
String upper = s.toUpperCase();

操作	是否修改原串
`toUpperCase`	否，返回新对象
`+` 拼接	产生新对象
大量拼接	用 `StringBuilder`

字符串常量池：字面量 "java" 可能复用同一对象，故 == 有时为 true，但业务比较一律 equals。

String x = "java";
String y = "java";
String z = new String("java");
System.out.println(x == y);       // 可能 true
System.out.println(x.equals(z));  // true

4.5 StringBuilder

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    sb.append("id").append(i).append(",");
}
String result = sb.toString();
// 删除末尾逗号
if (result.endsWith(",")) {
    result = result.substring(0, result.length() - 1);
}

Python	Java
`"".join(parts)`	`String.join(",", parts)` 或 StringBuilder
列表累加	StringBuilder `append`

String joined = String.join(", ", "hot", "new", "edu");

4.6 常用 String API 表

方法	作用	示例结果
`length()`	字符个数	`"ab".length()` → 2
`charAt(i)`	取字符	`"ab".charAt(0)` → `'a'`
`substring(start,end)`	子串	`"hello".substring(1,3)` → `"el"`
`indexOf(s)`	查找位置	`"abc".indexOf("b")` → 1
`contains(s)`	是否包含	`"abc".contains("a")` → true
`startsWith`/`endsWith`	前缀后缀	—
`toLowerCase`/`toUpperCase`	大小写	—
`trim`	去首尾空白	`" a ".trim()` → `"a"`
`strip`（11+）	Unicode 空白	更彻底
`split(regex)`	分割	`"a,b".split(",")`
`replace`	替换	`"a-b".replace("-","_")`
`equals`	内容相等	不用 `==`
`equalsIgnoreCase`	忽略大小写	—
`isEmpty`/`isBlank`	空串判断	`"".isBlank()` → true
`format`	格式化	`String.format("%.2f", 3.1)`

String line = "  SKU001, 书 , hot|new  ";
line = line.strip();
String[] parts = line.split(",", 3);  // 最多分 3 段

注意：split("|") 中 | 是正则特殊字符，应 split("\\|")。

4.7 ArrayBasics 完整代码

package demo.text;

import java.util.Arrays;

/**
 * 数组基础练习 — toolkit-demo