String类的实现说明书

字符串是字符的序列，它是许多程序设计语言的基本数据结构。有些语言中的字符串是通过字符数组实现的（如C语言），Java语言是通过字符串类实现的。Java语言提供了三个字符串类：String类、StringBuilder类和StringBuffer类。String类是不变字符串，StringBuilder和StringBuffer是可变字符串，这3种字符串都是16位的Unicode字符序列，并且这3个类都被声明为final，因此不能被继承。

计算机科学技术发展异常徐速，内容更新很快。Java语言作为面向对象的、跨平台的编程语言，迅速成为IT领域里的主流编程语言。字符串作为计算机语言常用的处理对象，更加是Java中强大的处理能力的方法。所以，对String类的方法的调用、实现以及对String类的高效操作更是体现了一个程序员的能力。作为一个合格的程序员，只有多编写计算机程序和在计算机上调试程序，擦能把Java语言的语法规则、编程基本方法和技巧、各种算法编程实实在在的知识。在此之前，熟悉各种Java的基本语言特性、语法规则，尤其是String类的掌握与应用就显得十分必要。

本次笔者利用Java语言提供的各种类包、方法以及各种接口，做了一个小型的可视化的String类的处理小工具，一方面是为了锻炼和强化自己的编程能力，另一方面，利用自己做的这个工具，可以很好的解决一些关于String类的小问题，解决一些实际方面的现实问题，从而将自己所学的知识运用的实际生活当中。

整个程序可以完成String字符串的一些常用处理，String类的基本功能都能完成，还做了可视化界面，方便用户的操作，使用起来更是简单易懂。通过这个小程序，实为锻炼自己的所学。

由于制作时间有限，加之编者水平有限，不当之处在所难免，希望广大朋友批评指正。

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摘要

本该设计要求实现jdk基础类库中String类的主要方法。

通过该题目的设计，培养学生面向对象程序设计的思想，要求学生达到熟练掌握Java语言的基本知识和技能，基本掌握面向对象程序设计的基本思路和方法，能够利用所学的基本知识和技能，解决简单的面向对象程序设计问题。同时强调好的程序设计风格，提高解决实际问题的能力。

要求利用面向对象的方法以及Java的编程思想来完成系统的设计。要求在设计的过程中，建立清晰的类层。在系统设计中要分析和定义各个类，每个类中要有各自的属性和方法。在系统的设计中，要求运用面向对象的机制（继承、派生及多态性）来实现系统功能。 关键词：String类；对象；Java；程序设计

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目录

序言................................................................................................................................ I 摘要............................................................................................................................... II 一、 系统分析与设计.................................................................................................. 1

1.1功能分析 ......................................................................................................................... 1 1.2总体设计 ......................................................................................................................... 1 1.3系统类层次关系图 ......................................................................................................... 2

二、 详细设计.............................................................................................................. 3

2.1MainHS类的设计 ............................................................................................................ 3 2.2 Stringcp类的设计 ...................................................................................................... 4 2.3 其它界面子类的设计 ................................................................................................... 5

三、 系统测试.............................................................................................................. 6

3.1 常用的测试方法 ........................................................................................................... 6 3.2 测试方案 ....................................................................................................................... 6 3.3 测试过程 ....................................................................................................................... 7 3.4 测试结果 ..................................................................................................................... 11

四、 软件说明书........................................................................................................ 12 五、设计总结.............................................................................................................. 16 六、参考文献.............................................................................................................. 17 附录：源代码（部分程序）...................................................................................... 18

III

一、 系统分析与设计

1.1功能分析

进过对题目要求的仔细分析，要完成String类的基本功能，该系统的要求实现以下功能：

实现字符串的连接； 求字符串的长度；

求字符串中某个字符的位置； 实现字符串的比较；

实现字符串中提取某个子串； 字符串中字符大小写的转换； 字符串中指定字符的替换。

1.2总体设计

Java

程序编辑器是：图形界面、流与文件等技术的综合应用。图

形界面的实现：考虑到简单、实用、高效等特点，就选择了Swing来完成实现，在选择组件上，选用了JFrame、Jbutton等作为主要的部件。

为了完成可视化的界面图形，用Java语言完成各个功能的实现，我借助了jdk1.7.25的开发环境，开发工具主要借助eclipse来完成，用到了Swing插件以及Swing提供的各种类包，来完成软件。

考虑到String类主要的功能实现，用到图形界面，我总共设计了10个大类来完成这个系统。大致分为一个主界面类，一个实现方法的类，八个功能界面的类。具体如下：

Class MainHS //主界面类

Class Stringcp //所有方法实现的方法类

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Class sub Class sub2 Class sub3 Class sub4 Class sub5 Class sub6 Class sub7 Class sub8

//字符串连接功能界面 //字符串长度求取功能界面

//字符串中某字符位置求取功能界面 //两个字符串比较功能界面 //提取字串功能界面

//字符串大写字母—〉小写字母功能界面 //字符串小写字母—〉大写字母功能界面 //字符串中某字符替换的功能界面

1.3系统类层次关系图

图1.3.1为界面调用类的关系图，每个子块的功能实现君调用Stringcp类中的功能函数来实现。

String类处理主界面 提 求 求 比 取 长 位 较 子 串 度 置 图1.3.1

连 接 大 写 -> 小 写 小 写 -> 大 写 字 符 替 换 2

二、 详细设计

2.1MainHS类的设计

MainHS一方面作为程序的主界面类，一方面作为整个程序的入口，主要以简单的界面方式做成，简单到只有八个按钮，主要作为程序入口介入功能。主要实现代码如下：

frmString = new JFrame();

frmString.getContentPane().setEnabled(false); frmString.setAlwaysOnTop(true);

frmString.setTitle(\"String\类\处\理\"); frmString.setBounds(100, 100, 287, 379);

frmString.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frmString.getContentPane().setLayout(null) JButton button = new JButton(\"\连\接\");

button.setBackground(UIManager.getColor(\"Button.shadow\")) button.setBounds(0, 0, 276, 45);

frmString.getContentPane().add(button);

其中每个按钮有一个事件监听，就给出一个例子，代码如下：

btnNewButton.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { sub2 a = new sub2(); a.main(null); }

3

2.2 Stringcp类的设计

Stringcp类作为整个系统的核心运算部分，主要完成各个功能的实现，里边包含了八个功能实现函数，通过类的创建对象来实施调用，从而实现各个功能的实现。其中主要包含的函数有：

（1） public String link(String st1,String st2)

功能实现：实现字符串的连接

实现方法：通过字符串连接符“+”完成

（2） public int Leng(String st)

功能实现：求字符串的长度

实现方法：通过length函数来完成

（3）public static String Pl(String st,char x)

功能实现：求字符串中某个字符的位置

参数说明：x为st字符串中所要查找的字符 实现方法：通过循环搜索来完成

（3） public String Sstring(String st,int a,int)

功能实现：实现字符串中提取某个子串 参数说明：从a开始，从b结束

实现方法：用函数substring（）来实现

（4） public String Switch(String st)

功能实现：字符串中字符小写->大写的转换 实现方法：用函数toLowerCase()来实现

（5）public String Switch2(String st)

功能实现：字符串中字符大写->小写的转换 实现方法：用函数toUpperCse()来实现

（5） public static String Zhchar(String st,int b,char x)

功能实现：字符串中指定字符的替换

参数说明：b表示要替换的位置，x表示替换的元素

（6）public boolean Cp(String st1,String st2)

功能实现：两个字符串比较,相等取true，不等取false

实现方法：用equals（）函数来实现

在功能子类中，用到了很多的方法，其中很多是java类库提供的方法，其中有charAt(int index)(返回字符串index位置处的字符)、String.valueOf(int i)(将int i 转换成String类型)、String.vlaueOf(char[] index)(将index字符数组转换成String类型)等等的函数。

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2.3 其它界面子类的设计

其它功能子类的设计大多相似，主要用了各种的文本窗口（JTextField）和各种的按钮（JButton）以及各种事件监听（addActionListener）来实现功能。 其主要用到的成员定义如下：

private JFrame frame;

private JTextField textField; private JTextField textField_1; private JTextField textField_2; JButton button = new JButton();

//按钮的定义

//文本输入框的定义

子类主要是通过文本框和按钮来实现，在文本框中输入相应的内容，点击相应的按钮，在结果处就会看到相对应的结果，完成String类处理的功能。

事件监听按钮主要通过（button.addActionListener(new ActionListener()) 方法来实现，通过调用Stringcp类中的方法，来实现相应的功能，下方为一个具体的例子：

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

String p = new String(textField.getText()); String p2 = new String(textField_1.getText()); Stringcp a = new Stringcp(); String p3=a.link(p, p2); textField_2.setText(p3); }

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三、 系统测试

3.1 常用的测试方法

软件测试非方法有很多，比如 1）β测试，英文是Beta testing。又称Beta测试，用户验收测试（UAT）。

2）α测试，英文是Alpha testing。又称Alpha测试。 3）可移植性测试，英文是Portability testing。又称兼容性测试。 4）用户界面测试，英文是User interface testing。又称UI测试。 5）冒烟测试，英文是Smoke testing。 6）随机测试，英文是Ad hoc testing。 7）白盒测试。 8）黑盒测试。 9）自动化测试。 10）回归测试。 11）验收测试。 12）动态测试等等。

3.2 测试方案

本系统采用的是黑盒测试，采用各个字符串进行测试。

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3.3 测试过程

1.主界面测试： 测试结果如下：

2.字符串连接测试： 测试用例：

字符串1输入：asdfiop 字符串2输入：dsopirps 测试结果如下：

7

3.字符串长度测试： 测试用例：

输入字符串：sioealkjsdfao 测试结果如下：

4.字符串位置测试： 测试用例：

输入字符串：asdfiiasdfaerda 要查找字符：a 测试结果如下：

8

5.字符串比较测试： 测试用例（2组）： （1） 字符串1输入：asdfpoi

字符串2输入：asdfpol 测试结果如下：

（2） 字符串1输入：abcdejkl

字符串2输入：abcdejkl 测试结果如下：

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6.提取子串测试： 测试用例：

输入字符串：Hello world! 起始位置：3 结束位置：10 测试结果如下：

7.大写字母->小写字母测试： 测试用例：

输入字符串：whosYOURdaddy 测试结果如下：

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8.小写字母->大写字母测试： 测试用例：

输入字符串：whosYOURdaddy 测试结果如下：

9.字符替换测试： 测试用例：

输入字符串：Showmethemoney 输入要改变第几个字符：5 输入要改成的目标字符：9 测试结果如下：

3.4 测试结果

经过测试，所得结果与预期完全一致。

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四、 软件说明书

运行功能及其所用附件功能在可视化窗口已经详细列出，按照界面窗口的提示，按步骤输入，即可得到正确的结果。 所有功能如下图所示： 1．字符串连接

2.字符串长度求取

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3.字符位置求取

4.字符串比较

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5.提取子串

6.大写字母->小写字母

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7．小写字母->大写字母

8.字符替换

只要按照提示一步步输入，就可以得到正确结果。

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五、设计总结

经过两个星期的努力，完成了此次课程设计。通过这次的课程设计，将书本上的知识运用到实践上，从而进一步巩固和丰富所学知识，也让我更加深层次的认识了java及其功能的强大。为了更好地完成这次课程设计，我上网查阅资料，到图书馆翻阅书籍。这个过程中也锻炼了我的思维分析、遇到问题及想法设法通过各种途径解决问题的能力。

本次课程设计要求以图形用户界面技术来实现，用到许多GUI的知识，比如：各种组件、容器、布局管理、事件监听、事件响应等。因此我了解了更多的GUI方面的知识。

在课程设计过程中，在把书本上的知识给系统的复习了一下的同时，同时也发现了自己的太多不足，对java语言整体知识构架不够熟悉，不能灵活地运用所学的知识点，掌握的知识不够多，在课程设计过程中遇到了许多困难，因此应该在将来学习更多的java方面的知识。

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六、参考文献

[1]曲朝阳，杨杰明等.Java程序设计. 北京: 清华大学出版社，2008.10 [2]耿祥以，张跃平.Java大学生实用教程. 北京: 电子工业出版社，2012.6 [3]明日科技.Java经典编程.北京：清华大学出版社，2012.10 [4]李尊朝，苏军.Java语言程序设计.北京：中国铁道出版社，2004.2 [5]王博. 面向对象的建模、设计技术与方法. 北京希望电脑公司，1990.

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附录：源代码（部分程序）

public class Stringcp {

public String link(String st1,String st2) //实现字符串的连接； { }

public int Leng(String st) //求字符串的长度 { }

public static String Pl(String st,char x) //求字符串中某个字符的位置 //x为st字符串中所要查找的字符 { }

public String Sstring(String st,int a,int b) //实现字符串中提取某个子串 //从a开始，从b结束

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String st3; st3=st1+st2; return st3;

int a;

a = st.length(); return a;

char a[]=st.toCharArray(); int i,k,p=0; String c=\" \"; k=a.length; for(i=0;iif(p==0)

return \"所查找的字符不在串中\"; else

return c; if(a[i]==x) { }

String j=String.valueOf(i+1); // 将int->String c=c+j+\" \"; p++;

}

{ }

public String Switch(String st) //字符串中字符小写->大写的转换 { }

public String Switch2(String st) //字符串中字符大写->小写的转换 { }

public static String Zhchar(String st,int b,char x) //字符串中指定字符的替换

//b表示要替换的位置，x表示替换的元素 { }

public boolean Cp(String st1,String st2) //两个字符串比较,相等取true，不等取false { }

boolean x;

x = st1.equals(st2); return x;

char a[]; int i,k;

a = st.toCharArray(); k = st.length(); for(i=0;iString p=String.valueOf(a); //将a[]->String return p;

if(i==(b-1)) { }

a[i]=x;

return st.toLowerCase(); String s=st.toUpperCase(); return s; String cmst;

cmst=st.substring(a,b); return cmst;

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