学习目标：掌握动态生成字符串的方法和字符串的格式化操作。

字符串生成器

在Java语言中，String对象被创建成功后，它的长度和内容都不能再改变。对String对象使用赋值和连接运算符改变内容时，都会在内存中产生一个新的String对象。如果对String对象多次进行连接或赋值操作，会导致程序占用较多内存，系统开销增大，这种情况是要尽量避免的。

Java API库提供了StringBuilder类，来解决字符串多次修改的问题。StringBuilder类允许程序频繁修改字符串内容，而不会在内存中创建新的字符串对象。StringBuilder类修改字符串内容的主要操作方法如下：

（1）append()方法

append()方法用于添加内容到字符串生成器，它是重载方法，它可以添加不同数据类型的内容到字符串生成器，如String、CharSequence、char、double、int、float等类型。

调用语法如下：

builder. append(content)

其中，builder是已创建的StringBuilder对象。content是指要添加的内容，它可以是任何类型的数据或类对象。

（2）in sert()方法

in sert()方法用于向字符串生成器的指定位置插入内容，它也是重载方法，它可以插入不同数据类型的内容到字符串生成器。

调用语法如下：

builder. in sert(int offset, content)

其中，builder是已创建的StringBuilder对象。offset是字符串生成器的索引位置，在该索引位置插入content。content可以是任何类型的数据或类对象。

（3）de lete(int statr int end)方法

del ete()方法用于从字符串生成器中删除指定索引范围内的子串。该子串从指定的start开始，一直到索引end-1处的字符，如果end索引不存在，则到字符串生成器的尾部。如果start和end相等，该方法不做任何操作。

案例8：创建StringBuilder对象和String对象，在循环结构中使用StringBuilder对象的append()方法添加字符串，使用“+=”运算符为String对象添加字符串，验证String类和StringBuilder类添加字符串的效率。

在Punit4项目unit包下创建Case8类。代码如下：

package unit;
public class Case8 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建String对象
        String  szTemp = "";
        // 创建StringBuilder对象
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        //获取操作前时间(毫秒数)
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        // 循环10000次，循环追加字符串
        for( int i = 0 ; i < 100000; i++ )
        {
            szTemp += i;
        }
        //获取操作后时间(毫秒数)
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        // 计算szTemp追加字符串操作时间
        long  nTime = endTime - startTime;
        System.out.println("String消耗时间："+ nTime);
 
        //获取操作前时间(毫秒数)
        startTime = System.currentTimeMillis();
        // 循环10000次，循环追加字符串
        for( int i = 0 ; i < 100000; i++ )
        {
            builder.append(i);
        }
        //获取操作后时间(毫秒数)
        endTime = System.currentTimeMillis();
        // 计算builder追加字符串操作时间
        nTime = endTime - startTime;
        System.out.println("StringBuilder消耗时间："+ nTime);
 
    }
}

程序分别创建了String对象和StringBuilder对象。程序设置两轮循环，循环次数为100000次，在每轮循环开始前，调用System.currentTimeMillis()方法获取循环前时间，循环结束后获取循环后时间，用于计算循环耗费的时间并输出。在第一轮循环体内，szTemp对象使用“+=”运算符追加循环变量i的值；在在第二轮循环体内builder对象调用append()方法追加循环变量i的值。

程序执行结果如下图所示：

从执行结果可以看出，StringBuilder类和String类操作字符串的效率差别很大，当在程序中频繁使用附加字符串时，建议使用StringBuilder类，当附加字符串操作结束后，可以使用StringBuilder类的toString()方法返回一个String对象。

字符串的格式化

在编写程序时，有时需要对字符串进行格式化输出。String类的format()方法可以对字符串进行格式化。

调用format()方法的语法如下：

String.format(

String format, 

Object... args

)

format()方法是String类的静态方法，调用该方法可以直接使用String类名来调用，不需要创建String对象后再调用。

参数format是格式化串，是符合格式字符串语法描述的字符串。args是格式化串中格式说明符引用的参数，参数的数量是可变的，可以为零。

format格式化串和args可变参数的应用请参考第2单元的《格式化输出》一课内容。

案例9：format方法的应用。

在Punit4项目unit包下创建Case9类。代码如下：

package unit;
public class Case9 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 创建字符串对象
         */
        String szTemp = "格式化输出演示";
        /**
         * 声明双精度浮点变量并赋值，
         */
        double dTemp = 129.6789603;
 
        /**
         * 声明字符型变量并赋值，
         */
        char chTemp = 'a';
 
        /**
         * 创建字符串对象
         */
 
        String  str = "";
        // 用format方法格式化szTemp,字符串前后分别填充2个*字符
        str = String.format("**%s**\n", szTemp) ;
        System.out.println(str);
        // 用format方法格式化dTemp,位数宽度为9，保留2为有效小数，空位用0填充
        str = String.format("%s:%09.2f\n", "输出浮点型变量", dTemp);
        System.out.println(str);
        // 用format方法格式化chTemp,分别输出字符、十进制、十六进制
        str = String.format("%s:%c：\n十进制：%d:\n十六进制：%x\n", "输出字符型变量", chTemp, (int) chTemp, (int) chTemp);
        System.out.println(str);
 
    }
}

在“String.format("**%s**\n",szTemp)；”语句中，“”**%s**\n"”是格式字符串，%s表示输出字符串，字符串的内容来自szTemp，%s前面和后面的**是要输出的字符串内容，格式字符串里面可以添加任何想要输出的内容。\n是换行符，下次输出时将会另起一行。

在“String.format ("%s:%09.2f\n","输出浮点型变量",dTemp); ”语句中，第一个%s的内容来自于格式字符串后面的第一个字符串参数“输出浮点型变量”，%09.2f表示输出9位数浮点数，保留2位有效小数，位数不足的，前面用0填充，浮点数值内容来自于dTemp。

该语句也可以改写为下面的语句，效果是等同的：

System.out.printf("输出浮点型变量:%09.2f\n",dTemp);

在格式化字符型变量语句中，分别应用%c、 %d和%x将字符型变量按照字符、十进制数值和十六进制数值格式化，其中“(int)”是将字符类型强制转换为int类型操作符，其意义是将字符强制转换为数值输出。

日期和时间的格式化

在编写程序时，经常需要对日期进行格式化输出。使用String类的format方法可以实现对日期和时间的格式化输出。

日期的格式化输出

Java提供了日期格式化转换符用于支持日期的格式化输出，格式化转换符如下表所示：

案例10：使用API库的Date类获取当前日期和时间信息，并用format()方法将日期格式化为“XXXX年XX月XX日”的格式。

在Punit4项目unit包下创建Case10类。代码如下：

package unit;
 
import java.util.Date;
 
public class Case10 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 创建一个Date对象,获取当前日期和时间
         * Date类在Java.util包
         * 使用import语句导入Java.util.Date
         *
         */
        Date  date = new Date();
        // 使用String类format()方法格式化日期
        String szDate = String.format("当前日期为：%tY年%tm月%td日", date,date,date);
        System.out.println(szDate);
 
    }
}

Date类在Java. util包内，需要使用import语句导入Java. util.Date类。使用new运算符创建Date对象后，Date对象会自动获取当前日期和时间，创建的Date对象为变量date。

使用String类format()方法格式化日期，任务要求日期格式化为“XXXX年XX月XX日”，在format()方法的格式化串中使用了%tY、%tm、%td格式化符，%tY获取Date对象的4位年份（如2019），%tm获取Date对象的2位月份（如06），%td获取Date对象的2位天数（如12），format()方法的args参数使用date变量。

时间的格式化输出

String类的format()方法也可以对时间进行格式化，Java提供了时间格式化转换符用于支持时间的格式化输出，时间格式化转换符如下表所示：

案例11：使用API库的Date类获取当前日期和时间信息，并用format()方法将时间格式化为“XX时XX分XX秒”的格式。

在Punit4项目unit包下创建Case11类。代码如下：

package unit;
import java.util.Date;
 
public class Case11 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 创建一个Date对象,获取当前日期和时间
         * Date类在Java.util包
         * 使用import语句导入Java.util.Date
         *
         */
        Date  date = new Date();
        // 使用String类format()方法格式化时间
        String szDate = String.format("当前时间为：%tH时%tM分%tS秒", date,date,date);
        System.out.println(szDate);
 
    }
}

使用String类format()方法格式化时间，任务要求时间格式化为“XX时XX分XX秒”，在format()方法的格式化串中使用了%tH、%tM、%tS格式化符，%tH获取Date对象的2位小时数(如16），%tM获取Date对象的2位分钟数（如20），%tS获取Date对象的2位秒数（如35），format()方法的args参数使用date变量。

日期和时间组合格式化符

为便于程序员方便格式化日期和时间，Java提供了日期和时间的组合格式化符。组合格式符如下表所示：

案例12：使用API库的Date类获取当前日期和时间信息，并用format()方法将时间格式化为“XXXX-XX-XX：XX:XX:XX”的格式。

在Punit4项目unit包下创建Case12类。代码如下：

package unit;
import java.util.Date;
public class Case12 {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 创建一个Date对象,获取当前日期和时间
         * Date类在Java.util包
         * 使用import语句导入Java.util.Date
         *
         */
        Date  date = new Date();
        // 使用String类format()方法格式化日期
        String szDate = String.format("当前时间为：%tF:%tT", date,date);
        System.out.println(szDate);
 
    }
}

使用String类format()方法格式化时间，任务要求时间格式化为“XXXX-XX-XX：XX:XX:XX”，在format()方法的格式化串中，使用了日期和时间组合格式化符%tF和%tT，%tF格式化日期为2018-9-18，%tT格式化时间为15:23:50，format()方法的args参数使用date变量。