Java核心API实战：从字符串到多线程全解析

Java常用API详解与代码实践

一、字符串处理类

1. String类

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// 字符串基础操作
String str = "Hello,Java!";
System.out.println(str.substring(7)); // 输出"Java!"
System.out.println(str.indexOf("Java")); // 输出7

// 正则表达式匹配
String email = "test@example.com";
System.out.println(email.matches("^\\w+@[a-zA-Z_]+?\\.[a-zA-Z]{2,3}$")); // true

2. StringBuilder/StringBuffer

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// 字符串拼接性能优化
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Java")
  .append(17)
  .insert(0, "Version: ");
System.out.println(sb.toString()); // 输出"Version: Java17"

二、集合框架

1. List接口

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// ArrayList示例
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add(0, "Banana");
System.out.println(list.get(1)); // 输出"Apple"

// LinkedList特殊操作
LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.addFirst(10);
linkedList.pollLast();

2. Map接口

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// HashMap使用
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 1995);
map.computeIfAbsent("Python", k -> 1991);

// TreeMap排序
TreeMap<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>(Comparator.reverseOrder());
treeMap.put(3, "Three");
treeMap.put(1, "One");
System.out.println(treeMap.firstKey()); // 输出3

三、IO流体系

1. 文件操作

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// 使用NIO读取文件
Path path = Paths.get("test.txt");
try (Stream<String> lines = Files.lines(path)) {
    lines.filter(line -> line.contains("Java"))
         .forEach(System.out::println);
}

// 缓冲流复制文件
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));
     BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        writer.write(line.toUpperCase());
        writer.newLine();
    }
}

四、日期时间API（Java 8+）

1. 基础日期操作

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LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate nextWeek = today.plusWeeks(1);
System.out.println(today.isBefore(nextWeek)); // true

// 日期格式化
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd");
System.out.println(today.format(formatter));

2. 时间差计算

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LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2023, 1, 1, 9, 0);
LocalDateTime end = LocalDateTime.now();

Duration duration = Duration.between(start, end);
System.out.println(duration.toDays() + " days");

五、多线程编程

1. 线程基础

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// 实现Runnable接口
new Thread(() -> {
    IntStream.range(1, 5).forEach(i -> {
        System.out.println("Task-" + i);
        try { Thread.sleep(500); } 
        catch (InterruptedException e) {}
    });
}).start();

2. 线程池管理

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ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.submit(() -> System.out.println("Task1"));
executor.submit(() -> System.out.println("Task2"));
executor.shutdown();

六、异常处理机制

1. 自定义异常

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class BalanceException extends Exception {
    public BalanceException(String message) {
        super(message);
    }
}

void withdraw(double amount) throws BalanceException {
    if (amount > balance) {
        throw new BalanceException("余额不足");
    }
    // 扣款逻辑
}

七、反射机制

1. 动态调用方法

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Class<?> clazz = Class.forName("com.example.User");
Object user = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

Method setName = clazz.getMethod("setName", String.class);
setName.invoke(user, "张三");

Field ageField = clazz.getDeclaredField("age");
ageField.setAccessible(true);
ageField.set(user, 25);

最佳实践建议

集合初始化时指定容量（如new ArrayList<>(100)）
使用Objects.equals()进行空安全比较
IO操作始终使用try-with-resources
多线程环境使用并发集合（如ConcurrentHashMap）
时间处理优先使用Java 8+ API

通过掌握这些核心API的用法，结合具体业务场景灵活运用，可以显著提升Java开发效率与代码质量。建议通过官方文档深入了解各个类的完整方法体系。