自己動手寫Java String類

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很早想造個輪子了，聽說不想造輪子的程式員不是好程式員，用慣了Apache的眾多開源項目，卻沒看過開源一句代碼。最近看了幾篇賣焦慮的文章之後，突然變得慌張起來，於是在百忙之中難得一點閑第一次開啟了JDK的源碼包。初讀：晦澀難懂，3千多行代碼，全英文注釋，有一些陌生的文法和調用陌生的類足矣嚇退一個中年程式員。再度：唯讀個輪廓，這String.class也就是注釋寫的全寫得多，核心代碼不多嘛！三讀：哇喔，整個String類核心變數就一個char[]數組嘛:

private final char value[];

一切的操作都是這這個value[]這個核心變數來做拼接concat()，截取subString()，判斷是否存在indexOf(),startWith()的。慢點：想到這，似乎想起了大學時候某門熟悉的課程，對，就是《資料結構與演算法》，這門隱隱約約，漸行漸遠，慢慢淡出了我的世界之後，似乎又派上用場了。說實話，大學的時候只學過一學期的資料結構，以C語言為描述和實現的，這門課在我考完試的時候就被拋棄了，從此以為不會再用到。但是今天想自己實現一個String類，得重新回憶，好在雖然年紀已經向中年大叔邁進，但那幾分記憶力還是有的，於是乎就寫著寫著，把String類的基本操作方法都實現了一遍，由於人家JDK已經有一個完美版的String類了，自己寫的就叫做MyString吧。你只需要知道操作這個類類比於資料結構的ArrayList就行了，畢竟String的內容實現就是一數組嘛！
好吧，我知道你想說的是：Takl is clean,Show me the Code,直接上代碼吧！

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;        /**     * 定義char型數組,核心變數     */    private final char[] value;        /**     * 空建構函式     */    public MyString() {        value = new char[0];    }        /**     * @param str 預設String值的構造方法     */    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);  //定義一個新的char[]數組,長度為原數組+要拼接的數組長度，並將原來的數組內容複寫到新的數組        System.arraycopy(str.value, 0, buf, len, otherLen);        return new MyString(buf);    }        public boolean startsWith(MyString prefix) {        return this.startsWith(prefix, 0);    }        /**     * 檢測字串是否以某子串開頭     * @param   prefix  子串     * @param   toffset 字串的起始位置     * @return  {@code true} 如果字串以該子串開頭就返回true; {@code false} 否則返回false.     * @since   1. 0     * @author SpringChang     */    public boolean startsWith(MyString prefix, int toffset){        char[] target = prefix.value;        char[] source = value;        int sameLen = 0; //相同字元長度        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);    }        /**     * 將字串轉換為字元數組     * @return 新的字元數組，不能是原來的數組，否則使用者可以操作和修改String內容,這樣違反String final設計原則。     */    public char[] toCharArray() {        //return this.value; 不能直接這樣返回        char[] charArr = new char[value.length];        System.arraycopy(value, 0, charArr, 0, value.length);        return charArr;    }}

上訴只是一個mini版的String類，能實現String的基本操作功能，並沒有完全實現String的全部功能，造此輪子並非想在項目開發中用它替換掉JDK的String類，只是想知道，別人的輪子是怎麼造出來的，我知道你在懷疑它是不是真的能夠用的起來，下面是兩個測試類別的代碼，看看JDK內建的String和手寫的MyString類有分別輸出結果吧。

測試JDK內建String的幾個方法。

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));      //等號判斷字串是否相等        System.out.println("str1 str2內容是否相等?" + (str1.equals(str2))); //判斷倆字串內容是否相等                String str3 = new String("Hello World,");        System.out.println(str3.concat(str1)); //字串拼接        System.out.println(str3.concat(str1).concat(str2));//字串連續拼接                System.out.println(str3.startsWith("Hello")); //判斷字串是否已經Hello開頭        System.out.println(str3.startsWith("Hello1")); //判斷字串是否已經Hello1開發                System.out.println(new String("字串變小寫:I am a Java Programmer. I Love Java").toLowerCase()); //字串變小寫        System.out.println(new String("字串變大寫寫:I am a Java Programmer. I Love Java").toUpperCase());//字串變大寫    }}

輸出結果:

str1 str2 地址是否相等?falsestr1 str2內容是否相等?trueHello World,Hello Java,Hello World,Hello Java,Hello Java,truefalse字串變小寫:i am a java programmer. i love java字串變大寫寫:I AM A JAVA PROGRAMMER. I LOVE JAVA

測試自己手寫的MyString類的幾個方法。

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));      //等號判斷字串是否相等        System.out.println("str1 str2內容是否相等?" + (str1.equals(str2))); //判斷倆字串內容是否相等                MyString str3 = new MyString("Hello World,");        System.out.println(str3.concat(str1)); //字串拼接        System.out.println(str3.concat(str1).concat(str2));//字串連續拼接                System.out.println(str3.startsWith(new MyString("Hello"))); //判斷字串是否已經Hello開頭        System.out.println(str3.startsWith(new MyString("Hello1"))); //判斷字串是否已經Hello1開發                        System.out.println(new MyString("字串變小寫:I am a Java Programmer. I Love Java").toLowerCase()); //字串變小寫        System.out.println(new MyString("字串變大寫寫:I am a Java Programmer. I Love Java").toUpperCase());//字串變大寫    }}

輸出結果:

str1 str2 地址是否相等?falsestr1 str2內容是否相等?trueHello World,Hello Java,Hello World,Hello Java,Hello Java,truefalse字串變小寫:i am a java programmer. i love java字串變大寫寫:I AM A JAVA PROGRAMMER. I LOVE JAVA

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