自己动手写Java String类
程序员文章站
2022-07-26 11:36:13
很早想造个*了，听说不想造*的程序员不是好程序员，用惯了Apache的众多开源项目，却没看过开源一句代码。最近看了几篇卖焦虑的文章之后，突然变得慌张起来，于是在百忙之中难得一点闲第一次打开了JDK的源码包。初读：晦涩难懂，3千多行代码，全英文注释，有一些陌生的语法和调用陌生的类足矣吓退一个中年程... ......
很早想造个*了，听说不想造*的程序员不是好程序员，用惯了Apache的众多开源项目，却没看过开源一句代码。最近看了几篇卖焦虑的文章之后，突然变得慌张起来，于是在百忙之中难得一点闲第一次打开了JDK的源码包。初读：晦涩难懂，3千多行代码，全英文注释，有一些陌生的语法和调用陌生的类足矣吓退一个中年程序员。再度：只读个轮廓，这String.class也就是注释写的全写得多，核心代码不多嘛！三读：哇喔，整个String类核心变量就一个char[]数组嘛:
private final char value[];
一切的操作都是这这个value[]这个核心变量来做拼接concat()，截取subString()，判断是否存在indexOf(),startWith()的。慢点：想到这，似乎想起了大学时候某门熟悉的课程，对，就是《数据结构与算法》，这门隐隐约约，渐行渐远，慢慢淡出了我的世界之后，似乎又派上用场了。说实话，大学的时候只学过一学期的数据结构，以C语言为描述和实现的，这门课在我考完试的时候就被抛弃了，从此以为不会再用到。但是今天想自己实现一个String类，得重新回忆，好在虽然年纪已经向中年大叔迈进，但那几分记忆力还是有的，于是乎就写着写着，把String类的基本操作方法都实现了一遍，由于人家JDK已经有一个完美版的String类了，自己写的就叫做MyString吧。你只需要知道操作这个类类比于数据结构的ArrayList就行了，毕竟String的内容实现就是一数组嘛！
好吧，我知道你想说的是：Takl is clean,Show me the Code,直接上代码吧！
import java.io.Serializable;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Locale;
public class MyString implements Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
private static final long serialVersionUID = -204188373852348874L;
/**
* 定义char型数组,核心变量
*/
private final char[] value;
/**
* 空构造函数
*/
public MyString() {
value = new char[0];
}
/**
* @param str 默认String值的构造方法
*/
public MyString(String str) {
this.value = str.toCharArray();
}
public MyString(char[] value) {
this.value = value;
}
public MyString(byte[] bytes) {
this.value = new char[bytes.length];
for(int i = 0; i < bytes.length; i++) {
this.value[i] = (char) bytes[i];
}
}
public MyString(char value[], int offset, int count) {
if(offset < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
}
if(count <= 0) {
if(count < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
}
if(offset <= value.length) {
this.value = new char[0];
return;
}
}
if(offset > value.length-count) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
}
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, count);
}
@Override
public int length() {
return value.length;
}
@Override
public char charAt(int index) {
if(index > this.value.length || index < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return this.value[index];
}
@Override
public CharSequence subSequence(int start, int end) {
if(start < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(start);
}
if(end > value.length) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(end);
}
if(start > end) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException("start index is bigger than end index.");
}
MyString result = new MyString(Arrays.copyOfRange(value, start, end));
return result;
}
@Override
public int compareTo(String o) {
return 0;
}
public int compareTo(MyString anotherString) {
if(this == anotherString) {
return 0;
}
return 0;
}
@Override
public String toString() {
return new String(this.value);
}
public boolean equals(Object anObject) {
if(this == anObject) {
return true;
}
if(anObject instanceof MyString) {
MyString anString = (MyString)anObject;
if(anString.length() == value.length) {
char[] v1 = anString.value;
char[] v2 = value;
int n = v1.length;
while(n-- != 0) {
if(v1[n] != v2[n]) {
return false;
}
}
return true;
}
}
return false;
}
//TODO
public boolean contains(CharSequence s) {
return true;
}
public int indexOf(int ch) {
return indexOf(0, ch);
}
public int indexOf(int ch, int fromIndex){
for(int i = 0; i < value.length; i++) {
if(value[i] == ch) {
return i;
}
}
return -1;
}
public int indexOf(MyString str) {
return indexOf(str, 0);
}
public int indexOf(MyString str, int fromIndex){
char[] source = value;
char[] target = str.value;
for(int i = fromIndex; i < source.length; i++) {
if(source[i] == target[0]){
int index = i;
int sameLen = 1;
for(int j = 1; j < target.length && (i+j) < source.length; j++) {
if(target[j] != source[i+j]) {
break;
}
sameLen++;
}
if(sameLen == target.length) {
return index;
}
}
}
return -1;
}
public MyString concat(MyString str) {
if(str.length() == 0) {
return this;
}
int len = value.length;
int otherLen = str.length();
char[] buf = Arrays.copyOf(value, len + otherLen); //定义一个新的char[]数组,长度为原数组+要拼接的数组长度，并将原来的数组内容复制到新的数组
System.arraycopy(str.value, 0, buf, len, otherLen);
return new MyString(buf);
}
public boolean startsWith(MyString prefix) {
return this.startsWith(prefix, 0);
}
/**
* 检测字符串是否以某子串开头
* @param prefix 子串
* @param toffset 字符串的起始位置
* @return {@code true} 如果字符串以该子串开头就返回true; {@code false} 否则返回false.
* @since 1. 0
* @author SpringChang
*/
public boolean startsWith(MyString prefix, int toffset){
char[] target = prefix.value;
char[] source = value;
int sameLen = 0; //相同字符长度
for(int i = 0; i < target.length && (toffset+i) < source.length; i++) {
if(source[toffset+i] != target[i]) {
break;
}
sameLen++;
}
if(sameLen == target.length) {
return true;
}
return false;
}
public MyString toLowerCase(){
return this.toLowerCase(Locale.getDefault());
}
public MyString toLowerCase(Locale locale){
if(locale == null) {
throw new NullPointerException();
}
char[] newString = new char[value.length];
for(int i = 0; i < value.length; i++) {
if(value[i] >= 'A' && value[i] <= 'Z') {
newString[i] = (char) (value[i] + 32);
} else {
newString[i] = value[i];
}
}
return new MyString(newString);
}
public MyString toUpperCase(){
return this.toUpperCase(Locale.getDefault());
}
public MyString toUpperCase(Locale locale) {
if(locale == null) {
throw new NullPointerException();
}
char[] newString = new char[value.length];
for(int i = 0; i < value.length; i++) {
if(value[i] >= 'a' && value[i] <= 'z') {
newString[i] = (char) (value[i] - 32);
} else {
newString[i] = value[i];
}
}
return new MyString(newString);
}
public MyString substring(int beginIndex){
if(beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
return beginIndex==0?this:new MyString(value, beginIndex, value.length-beginIndex);
}
public MyString substring(int beginIndex, int endIndex){
if(beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
if(endIndex > value.length) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
}
return beginIndex==0?this:new MyString(value, beginIndex, endIndex);
}
/**
* 将字符串转换为字符数组
* @return 新的字符数组，不能是原来的数组，否则用户可以操作和修改String内容,这样违反String final设计原则。
*/
public char[] toCharArray() {
//return this.value; 不能直接这样返回
char[] charArr = new char[value.length];
System.arraycopy(value, 0, charArr, 0, value.length);
return charArr;
}
}
上诉只是一个mini版的String类，能实现String的基本操作功能，并没有完全实现String的全部功能，造此*并非想在项目开发中用它替换掉JDK的String类，只是想知道，别人的*是怎么造出来的，我知道你在怀疑它是不是真的能够用的起来，下面是两个测试类的代码，看看JDK自带的String和手写的MyString类有分别输出结果吧。
测试JDK自带String的几个方法。
public class TestJDKString {
public static void main(String[] args) {
String str1 = new String("Hello Java,");
String str2 = new String("Hello Java,");
System.out.println("str1 str2 地址是否相等?" + (str1 == str2)); //等号判断字符串是否相等
System.out.println("str1 str2内容是否相等?" + (str1.equals(str2))); //判断俩字符串内容是否相等
String str3 = new String("Hello World,");
System.out.println(str3.concat(str1)); //字符串拼接
System.out.println(str3.concat(str1).concat(str2));//字符串连续拼接
System.out.println(str3.startsWith("Hello")); //判断字符串是否已经Hello开头
System.out.println(str3.startsWith("Hello1")); //判断字符串是否已经Hello1开发
System.out.println(new String("字符串变小写:I am a Java Programmer. I Love Java").toLowerCase()); //字符串变小写
System.out.println(new String("字符串变大写写:I am a Java Programmer. I Love Java").toUpperCase());//字符串变大写
}
}
输出结果:
str1 str2 地址是否相等?false str1 str2内容是否相等?true Hello World,Hello Java, Hello World,Hello Java,Hello Java, true false 字符串变小写:i am a java programmer. i love java 字符串变大写写:I AM A JAVA PROGRAMMER. I LOVE JAVA
测试自己手写的MyString类的几个方法。
public class TestMyString {
public static void main(String[] args) {
MyString str1 = new MyString("Hello Java,");
MyString str2 = new MyString("Hello Java,");
System.out.println("str1 str2 地址是否相等?" + (str1 == str2)); //等号判断字符串是否相等
System.out.println("str1 str2内容是否相等?" + (str1.equals(str2))); //判断俩字符串内容是否相等
MyString str3 = new MyString("Hello World,");
System.out.println(str3.concat(str1)); //字符串拼接
System.out.println(str3.concat(str1).concat(str2));//字符串连续拼接
System.out.println(str3.startsWith(new MyString("Hello"))); //判断字符串是否已经Hello开头
System.out.println(str3.startsWith(new MyString("Hello1"))); //判断字符串是否已经Hello1开发
System.out.println(new MyString("字符串变小写:I am a Java Programmer. I Love Java").toLowerCase()); //字符串变小写
System.out.println(new MyString("字符串变大写写:I am a Java Programmer. I Love Java").toUpperCase());//字符串变大写
}
}
输出结果:
str1 str2 地址是否相等?false str1 str2内容是否相等?true Hello World,Hello Java, Hello World,Hello Java,Hello Java, true false 字符串变小写:i am a java programmer. i love java 字符串变大写写:I AM A JAVA PROGRAMMER. I LOVE JAVA
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