String类的实现说明书.docx
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String类的实现说明书
序言
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。
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
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
2.2Stringcp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
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：
ClassMainHS//主界面类
ClassStringcp//所有方法实现的方法类
Classsub//字符串连接功能界面
Classsub2//字符串长度求取功能界面
Classsub3//字符串中某字符位置求取功能界面
Classsub4//两个字符串比较功能界面
Classsub5//提取字串功能界面
Classsub6//字符串大写字母—〉小写字母功能界面
Classsub7//字符串小写字母—〉大写字母功能界面
Classsub8//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。
图1.3.1
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=newJFrame（）;
frmString.getContentPane（）.setEnabled（false）;
frmString.setAlwaysOnTop（true）;
frmString.setTitle（"String\u7C7B\u5904\u7406"）;
frmString.setBounds（100,100,287,379）;
frmString.setDefaultCloseOperation（JFrame.EXIT_ON_CLOSE）;
frmString.getContentPane（）.setLayout（null）
JButtonbutton=newJButton（"\u8FDE\u63A5"）;
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（newActionListener（）{
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
sub2a=newsub2（）;
a.main（null）;
}
2.2Stringcp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）publicStringlink（Stringst1,Stringst2）
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）publicintLeng（Stringst）
功能实现：
求字符串的长度
实现方法：
通过length函数来完成
（3）publicstaticStringPl（Stringst,charx）
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）publicStringSstring（Stringst,inta,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）publicStringSwitch（Stringst）
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）publicStringSwitch2（Stringst）
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）publicstaticStringZhchar（Stringst,intb,charx）
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）publicbooleanCp（Stringst1,Stringst2）
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（intindex）（返回字符串index位置处的字符）、String.valueOf（inti）（将inti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。
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：
privateJFrameframe;
privateJTextFieldtextField;//文本输入框的定义
privateJTextFieldtextField_1;
privateJTextFieldtextField_2;
JButtonbutton=newJButton（）;//按钮的定义
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（newActionListener（））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：
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
Stringp=newString（textField.getText（））;
Stringp2=newString（textField_1.getText（））;
Stringcpa=newStringcp（）;
Stringp3=a.link（p,p2）;
textField_2.setText（p3）;
}
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Betatesting。
又称Beta测试，用户验收测试（UAT）。
2）α测试，英文是Alphatesting。
又称Alpha测试。
3）可移植性测试，英文是Portabilitytesting。
又称兼容性测试。
4）用户界面测试，英文是Userinterfacetesting。
又称UI测试。
5）冒烟测试，英文是Smoketesting。
6）随机测试，英文是Adhoctesting。
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。
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：
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：
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：
6.提取子串测试：
测试用例：
输入字符串：
Helloworld!
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：
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。
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
3.字符位置求取
4.字符串比较
5.提取子串
6.大写字母->小写字母
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。
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。
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.
附录：
源代码（部分程序）
publicclassStringcp{
publicStringlink（Stringst1,Stringst2）
//实现字符串的连接；
{
Stringst3;
st3=st1+st2;
returnst3;
}
publicintLeng（Stringst）
//求字符串的长度
{
inta;
a=st.length（）;
returna;
}
publicstaticStringPl（Stringst,charx）
//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
{
chara[]=st.toCharArray（）;
inti,k,p=0;
Stringc="";
k=a.length;
for（i=0;i{
if（a[i]==x）
{
Stringj=String.valueOf（i+1）;//将int->String
c=c+j+"";
p++;
}
}
if（p==0）
return"所查找的字符不在串中";
else
returnc;
}
publicStringSstring（Stringst,inta,intb）
//实现字符串中提取某个子串
//从a开始，从b结束
{
Stringcmst;
cmst=st.substring（a,b）;
returncmst;
}
publicStringSwitch（Stringst）
//字符串中字符小写->大写的转换
{
Strings=st.toUpperCase（）;
returns;
}
publicStringSwitch2（Stringst）
//字符串中字符大写->小写的转换
{
returnst.toLowerCase（）;
}
publicstaticStringZhchar（Stringst,intb,charx）
//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
{
chara[];
inti,k;
a=st.toCharArray（）;
k=st.length（）;
for（i=0;i{
if（i==（b-1））
{
a[i]=x;
}
}
Stringp=String.valueOf（a）;//将a[]->String
returnp;
}
publicbooleanCp（Stringst1,Stringst2）
//两个字符串比较,相等取true，不等取false
{
booleanx;
x=st1.equals（st2）;
returnx;
}
}
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