Java中字符串的首字母大寫

一、概述

Java 標準庫提供了String.toUpperCase()方法，它允許我們將字符串中的所有字母轉換為大寫。

在本教程中，我們將學習如何將給定字符串的第一個字符僅轉換為大寫。

2. 問題介紹

一個例子可以快速解釋這個問題。假設我們有一個輸入字符串：

String INPUT = "hi there, Nice to Meet You!";

給定這個INPUT字符串，這是我們的預期結果：

String EXPECTED = "Hi there, Nice to Meet You!";

如我們所見，我們只希望將第一個字符 ' h ' 更改為 ' H '。但是，不應修改其餘字符。

當然，如果輸入字符串為空，結果也應該是一個空字符串：

String EMPTY_INPUT = "";
 String EMPTY_EXPECTED = "";

在本教程中，我們將解決該問題的幾種解決方案。為簡單起見，我們將使用單元測試斷言來驗證我們的解決方案是否按預期工作。

3. 使用substring()方法

解決問題的第一個想法是將輸入字符串拆分為兩個子字符串。例如，我們可以將INPUT字符串拆分為“ h ”和“ i there, Nice …. “。換句話說，第一個子字符串只包含第一個字符，而另一個子字符串包含字符串的其餘字符。

然後，我們可以對第一個子字符串應用toUpperCase()方法並連接第二個子字符串來解決問題。

Java 的String類的substring()方法可以幫助我們獲取兩個子字符串：

• INPUT.substring(0, 1) – 包含第一個字符的子字符串 1
• INPUT.substring(1) – 包含其餘字符的子字符串 2

那麼接下來，讓我們編寫一個測試，看看解決方案是否有效：

String output = INPUT.substring(0, 1).toUpperCase() + INPUT.substring(1);
 assertEquals(EXPECTED, output);

如果我們運行測試，它就會通過。但是，如果我們的輸入是一個空字符串，這種方法將引發IndexOutOfBoundsException 。這是因為當我們調用INPUT.substring(1)時，結束索引 ( 1 ) 大於空字符串的長度 ( 0 )：

assertThrows(IndexOutOfBoundsException.class, () -> EMPTY_INPUT.substring(1));

此外，我們應該注意，如果輸入字符串是null ，這種方法將拋出NullPointerException 。

因此，在使用子字符串方法之前，我們需要檢查並確保輸入字符串不為null或為空。

4. 使用Matcher.replaceAll()方法

解決問題的另一個思路是使用正則表達式（“ ^. ”）匹配第一個字符，並將匹配的組轉換為大寫。

在 Java 9 之前這不是一件容易的事。這是因為Matcher的替換方法，例如replaceAll()和replaceFirst(),不支持Function對像或 lambda 表達式替換器。但是，這在 Java 9 中發生了變化。

從 Java 9 開始， Matcher的替換方法支持Function對像作為替換器。也就是說，我們可以使用一個函數來處理匹配的字符序列並完成替換。當然，要解決我們的問題，我們只需要在匹配的字符上調用toUpperCase()方法即可：

String output = Pattern.compile("^.").matcher(INPUT).replaceFirst(m -> m.group().toUpperCase());
 assertEquals(EXPECTED, output);

如果我們試一試，測試就通過了。

如果正則表達式不匹配，則不會發生替換。因此，此解決方案也適用於空輸入字符串：

String emptyOutput = Pattern.compile("^.").matcher(EMPTY_INPUT).replaceFirst(m -> m.group().toUpperCase());
 assertEquals(EMPTY_EXPECTED, emptyOutput);

值得一提的是，如果輸入字符串為null ，此解決方案也會拋出NullPointerException 。所以，在我們使用它之前，我們仍然需要做一個null檢查。

5. 使用 Apache Commons Lang 3 StringUtils

Apache Commons Lang3 是一個流行的庫。它附帶了許多方便的實用程序類並擴展了標準 Java 庫的功能。

它的StringUtils類提供了capitalize()方法，直接解決了我們的問題。

要使用該庫，我們首先添加Maven 依賴項：

<dependency>
 <groupId>org.apache.commons</groupId>
 <artifactId>commons-lang3</artifactId>
 <version>3.12.0</version>
 </dependency>

然後，像往常一樣，讓我們創建一個測試來看看它是如何工作的：

String output = StringUtils.capitalize(INPUT);
 assertEquals(EXPECTED, output);

如果我們執行它，測試就會通過。如我們所見，我們只是調用StringUtils.capitalize(INPUT).然後圖書館為我們做這項工作。

值得一提的是， StringUtils.capitalize()方法是 null 安全的，也適用於空輸入字符串：

String emptyOutput = StringUtils.capitalize(EMPTY_INPUT);
 assertEquals(EMPTY_EXPECTED, emptyOutput);
 String nullOutput = StringUtils.capitalize(null);
 assertNull(nullOutput);

六，結論

在本文中，我們學習瞭如何將給定字符串的第一個字符轉換為大寫。

與往常一樣，本文中使用的完整代碼可在 GitHub 上獲得。