Java常用类
1.String类
1.1 String类的概述
String类：代表字符串。Java 程序中的所有字符串字面值（如 "abc" ）都作为此类的实例实现。
String是一个final类，代表不可变的字符序列。
字符串是常量，用双引号引起来表示。它们的值在创建之后不能更改。
String对象的字符内容是存储在一个字符数组value[]中的。
String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。
String实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。体现：
- 当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
- 当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
- 用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
- 字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。
1.2 理解String的不可变性
import org.junit.Test;
/**
* String的使用
*/
public class StringTest {
/**
* String:字符串，使用一对“”引起来表示。
* 1.String声明为final的，不可被继承
* 2.String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。
* 实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
* 3.String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据
* 4.String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。
* 体现：1.当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
* 2.当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
* 3.当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
* 5.通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
* 6.字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。
*
*/
@Test
public void Test1(){
String s1 = "abc"; //字面量的定义方式
String s2 = "abc";
s1 = "hello";
System.out.println(s1 == s2);//比较s1和s2的地址值
System.out.println(s1);//hello
System.out.println(s2);//abc
System.out.println("*********************");
String s3 = "abc";
s3 += "def";
System.out.println(s3);//abcdef
System.out.println("**********************");
String s4 = "abc";
String s5 = s4.replace('a', 'm');
System.out.println(s4);//abc
System.out.println(s5);//mbc
}
}
1.3 字面量实例化
String s1 = "abc";//字面量的定义方式
String s2 = "abc";
s1 = "hello";
1.4 String对象实例化
String str = "hello";
//本质上this.value = new char[0];
String s1 = new String();
//this.value = original.value;
String s2 = new String(String original);
//this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
String s3 = new String(char[] a);
String s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count);
import org.junit.Test;
/**
* String的使用
*/
public class StringTest {
/**
* String的实例化方式
* 方式一：通过字面量定义的方式
* 方式二：通过new + 构造器的方式
*
* 面试题：String s = new String("abc");方式创建对象，在内存中创建了几个对象？
* 两个:一个是堆空间中new结构，另一个是char[]对应的常量池中的数据："abc"
*
*/
@Test
public void test2(){
//通过字面量定义的方式：此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串常量池中。
String s1 = "javaEE";
String s2 = "javaEE";
//通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值，是数据在堆空间中开辟空间以后对应的地址值。
String s3 = new String("javaEE");
String s4 = new String("javaEE");
System.out.println(s1 == s2);//true
System.out.println(s1 == s3);//false
System.out.println(s1 == s4);//false
System.out.println(s3 == s4);//false
System.out.println("***********************");
Person p1 = new Person("Tom",12);
Person p2 = new Person("Tom",12);
System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true
System.out.println(p1.name == p2.name);//true
p1.name = "Jerry";
System.out.println(p2.name);//Tom
}
}
1.5 字面量和对象实例化区别
String str1 = “abc”与String str2 = new String(“abc”);的区别
- 字符串常量存储在字符串常量池，目的是共享
- 字符串非常量对象存储在堆中。
1.6 字符串对象是如何存储的
1.7 字符串特性
- 常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
- 只要其中有一个是变量，结果就在堆中
- 如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中
1.8 String使用陷阱
String s1 = "a";
- 说明：在字符串常量池中创建了一个字面量为"a"的字符串。
s1 = s1 + "b";
- 说明：实际上原来的“a”字符串对象已经丢弃了，现在在堆空间中产生了一个字符串s1+"b"（也就是"ab")。如果多次执行这些改变串内容的操作，会导致大量副本字符串对象存留在内存中，降低效率。如果这样的操作放到循环中，会极大影响程序的性能。
String s2 = "ab";
- 说明：直接在字符串常量池中创建一个字面量为"ab"的字符串。
String s3 = "a" + "b";
- 说明：s3指向字符串常量池中已经创建的"ab"的字符串。
String s4 = s1.intern();
- 说明：堆空间的s1对象在调用intern()之后，会将常量池中已经存在的"ab"字符串赋值给s4。
1.9 String常用方法
- int length()：返回字符串的长度：return value.length
- char charAt(int index)：返回某索引处的字符return value[index]
- boolean isEmpty()：判断是否是空字符串：return value.length==0
- String toLowerCase()：使用默认语言环境，将String中的所有字符转换为小写
- String toUpperCase()：使用默认语言环境，将String中的所有字符转换为大写
- String trim()：返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白
- boolean equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同
- boolean equals IgnoreCase(String anotherString)：与equals方法类似，忽略大小写
- String concat(String str)：将指定字符串连接到此字符串的结尾。等价于用“+”
- int compareTo(String anotherString)：比较两个字符串的大小
- String substring(int beginIndex)：返回一个新的字符串，它是此字符串的从beginIndex开始截取到最后的一个子字符串。
- String substring(int beginIndex,int endIndex)：返回一个新字符串，它是此字符串从beginIndex开始截取到endIndex(不包含)的一个子字符串。
- boolean endsWith(String suffix)：测试此字符串是否以指定的后缀结束
- boolean startsWith(String prefix)：测试此字符串是否以指定的前缀开始
- boolean startsWith(String prefix, int toffset)：测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
- boolean contains(CharSequence s)：当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时，返回 true
- int indexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引
- int indexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引，从指定的索引开始
- int lastIndexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引
- int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中最后一次出现处的索引，从指定的索引开始反向搜索
- String replace(char oldChar, char newChar)：返回一个新的字符串，它是通过用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的。
- String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)：使用指定的字面值替换序列替换此字符串所有匹配字面值目标序列的子字符串。
- String replaceAll(String regex, String replacement)：使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串。
- String replaceFirst(String regex, String replacement)：使用给定的 replacement 替换此字符串匹配给定的正则表达式的第一个子字符串。
boolean matches(String regex)：告知此字符串是否匹配给定的正则表达式.
String[] split(String regex)：根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
String[] split(String regex, int limit)：根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串，最多不超过limit个，如果超过了，剩下的全部都放到最后一个元素中。
1.10 String与基本数据类型包装类的转换
import org.junit.Test;
/**
* 涉及到String类与其他结构之间的转换
*/
public class StringTest1 {
/**
* 复习
* String与基本数据类型、包装类之间的转换
*
* String --> 基本数据类型、包装类：调用包装类的静态方法：parseXxx(str)
* 基本数据类型、包装类 --> String:调用String重载的valueOf(xxx)
*/
@Test
public void test1(){
String str1 = "123";
// int num = (int)str1;//错误的
int num = Integer.parseInt(str1);
String str2 = String.valueOf(num); //"123
String str3 = num + "";
System.out.println(str1 == str3); //false
}
}
1.11 String与char[]之间的转换
import org.junit.Test;
/**
* 涉及到String类与其他结构之间的转换
*/
public class StringTest1 {
/**
* String 与 char[]之间的转换
*
* String --> char[]:调用String的toCharArray()
* char[] --> String:调用String的构造器
*/
@Test
public void test2(){
String str1 = "abc123"; //题目： a21cb3
char[] charArray = str1.toCharArray();
for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
System.out.println(charArray[i]);
}
char[] arr = new char[]{'h','e','l','l','o'};
String str2 = new String(arr);
System.out.println(str2);
}
}
1.12 String与byte[]之间的转换
import org.junit.Test;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Arrays;
/**
* 涉及到String类与其他结构之间的转换
*/
public class StringTest1 {
/**
* String 与 byte[]之间的转换
*
* 编码：String --> byte[]:调用String的getBytes()
* 解码：byte[] --> String:调用String的构造器
*
* 编码：字符串 -->字节 (看得懂 --->看不懂的二进制数据)
* 解码：编码的逆过程，字节 --> 字符串 （看不懂的二进制数据 ---> 看得懂）
*
* 说明：解码时，要求解码使用的字符集必须与编码时使用的字符集一致，否则会出现乱码。
*
*/
@Test
public void test3() throws UnsupportedEncodingException {
String str1 = "abc123重工";
byte[] bytes = str1.getBytes();//使用默认的字符编码集,进行转换
System.out.println(Arrays.toString(bytes));
byte[] gbks = str1.getBytes("gbk");//使用gbk字符集进行编码。
System.out.println(Arrays.toString(gbks));
System.out.println("*****************************");
String str2 = new String(bytes);//使用默认的字符集，进行解码。
System.out.println(str2);
String str3 = new String(gbks);
System.out.println(str3);//出现乱码。原因：编码集和解码集不一致！
String str4 = new String(gbks,"gbk");
System.out.println(str4);//没有出现乱码。原因：编码集和解码集一致！
}
}
1.13 String算法
1.13.1 模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。
import org.junit.Test;
/*
* 1.模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。
*
*/
public class StringExer {
// 第1题
public String myTrim(String str) {
if (str != null) {
int start = 0;// 用于记录从前往后首次索引位置不是空格的位置的索引
int end = str.length() - 1;// 用于记录从后往前首次索引位置不是空格的位置的索引
while (start < end && str.charAt(start) == ' ') {
start++;
}
while (start < end && str.charAt(end) == ' ') {
end--;
}
if (str.charAt(start) == ' ') {
return "";
}
return str.substring(start, end + 1);
}
return null;
}
@Test
public void testMyTrim() {
String str = " a ";
// str = " ";
String newStr = myTrim(str);
System.out.println("---" + newStr + "---");
}
}
1.13.2 将一个字符串进行反转。将字符串中指定部分进行反转。比如“abcdefg”反转为”abfedcg”
import org.junit.Test;
public class StringDemo {
/**
* 将一个字符串进行反转。将字符串中指定部分进行反转。比如“abcdefg”反转为”abfedcg”
*
* 方式一：转换为char[]
*/
public String reverse(String str,int startIndex,int endIndex){
if(str != null && str.length() != 0) {
char[] arr = str.toCharArray();
for (int x = startIndex, y = endIndex; x < y; x++, y--) {
char temp = arr[x];
arr[x] = arr[y];
arr[y] = temp;
}
return new String(arr);
}
return null;
}
/**
* 方式二：使用String的拼接
*/
public String reverse2(String str, int startIndex, int endIndex) {
if(str != null) {
// 第一部分
String reverStr = str.substring(0,startIndex);// ab
// 第二部分
for (int i = endIndex; i >= startIndex; i--) {
reverStr += str.charAt(i);
} // abfedc
// 第三部分
reverStr += str.substring(endIndex + 1);
return reverStr;
}
return null;
}
//方式三：使用StringBuffer/StringBuilder替换String
public String reverse3(String str, int startIndex, int endIndex) {
StringBuilder builder = new StringBuilder(str.length());
if(str != null) {
//第一部分
builder.append(str.substring(0, startIndex));
//第二部分
for (int i = endIndex; i >= startIndex; i--) {
builder.append(str.charAt(i));
}
//第三部分
builder.append(str.substring(endIndex + 1));
return builder.toString();
}
return null;
}
@Test
public void testReverse() {
String str = "abcdefg";
String str1 = reverse3(str, 2, 5);
System.out.println(str1);// abfedcg
}
}
1.13.3 获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数。比如：获取“ ab” 在 “abkkcadkabkebfkabkskab” 中出现的次数
import org.junit.Test;
public class StringDemo2 {
/**
* 获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数。
* 比如：获取“ ab”在“abkkcadkabkebfkabkskab” 中出现的次数
*
*/
/**
* 获取subStr在mainStr中出现的次数
* @param mainStr
* @param subStr
*/
public int getCount(String mainStr,String subStr){
int mainLength = mainStr.length();
int subLength = subStr.length();
int count = 0;
int index = 0;
if(mainLength >= subLength){
//方式一：
// while((index = mainStr.indexOf(subStr)) != -1){
// count++;
// mainStr = mainStr.substring(index + subStr.length());
// }
//方式二：对方式一的改进
while((index = mainStr.indexOf(subStr,index)) != -1){
count++;
index += subLength;
}
return count;
}else{
return 0;
}
}
@Test
public void testGetCount(){
String mainStr = "abkkcadkabkebfkabkskab";
String subStr = "ab";
int count = getCount(mainStr,subStr);
System.out.println(count);
}
}
1.13.4 获取两个字符串中最大相同子串。比如：str1 = "abcwerthelloyuiodef“;str2 = “cvhellobnm”。提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较。
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
public class StringDemo3 {
/**
* 获取两个字符串中最大相同子串。比如：
* str1 = "abcwerthelloyuiodef“;str2 = "cvhellobnm"
* 提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较。
*/
//前提：两个字符串中只有一个最大相同子串
public String getMaxSameString(String str1,String str2){
if(str1 != null && str2 != null){
String maxStr = (str1.length() >= str2.length())? str1 : str2;
String minStr = (str1.length() < str2.length())? str1 : str2;
int length = minStr.length();
for(int i = 0;i < length;i++){
for(int x = 0,y = length - i;y <= length;x++,y++){
String subStr = minStr.substring(x,y);
if(maxStr.contains(subStr)){
return subStr;
}
}
}
}
return null;
}
// 如果存在多个长度相同的最大相同子串
// 此时先返回String[]，后面可以用集合中的ArrayList替换，较方便
public String[] getMaxSameString1(String str1, String str2) {
if (str1 != null && str2 != null) {
StringBuffer sBuffer = new StringBuffer();
String maxString = (str1.length() > str2.length()) ? str1 : str2;
String minString = (str1.length() > str2.length()) ? str2 : str1;
int len = minString.length();
for (int i = 0; i < len; i++) {
for (int x = 0, y = len - i; y <= len; x++, y++) {
String subString = minString.substring(x, y);
if (maxString.contains(subString)) {
sBuffer.append(subString + ",");
}
}
// System.out.println(sBuffer);
if (sBuffer.length() != 0) {
break;
}
}
String[] split = sBuffer.toString().replaceAll(",$", "").split("\\,");
return split;
}
return null;
}
@Test
public void testGetMaxSameString(){
String str1 = "abcwerthello1yuiodefabcdef";
String str2 = "cvhello1bnmabcdef";
String[] maxSameStrings = getMaxSameString1(str1, str2);
System.out.println(Arrays.toString(maxSameStrings));
}
}
13.4 对字符串中字符进行自然顺序排序。
提示：
字符串变成字符数组。
对数组排序，选择，冒泡，Arrays.sort();
将排序后的数组变成字符串。
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
/**
*
* 5.对字符串中字符进行自然顺序排序。"abcwerthelloyuiodef"
* 提示：
* 1）字符串变成字符数组。
* 2）对数组排序，选择，冒泡，Arrays.sort(str.toCharArray());
* 3）将排序后的数组变成字符串。
*
*/
public class StringDemo4 {
// 第5题
@Test
public void testSort() {
String str = "abcwerthelloyuiodef";
char[] arr = str.toCharArray();
Arrays.sort(arr);
String newStr = new String(arr);
System.out.println(newStr);
}
}
2.StringBuffer类
2.1 概述
java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列，JDK1.0中声明，可以对字符串内容进行增删，此时不会产生新的对象。
作为参数传递时，方法内部可以改变值
StringBuffer类不同于String，其对象必须使用构造器生成。有三个构造器：
StringBuffer()：初始容量为16的字符串缓冲区
StringBuffer(int size)：构造指定容量的字符串缓冲区
StringBuffer(String str)：将内容初始化为指定字符串内容
2.2 源码分析
/*
String、StringBuffer、StringBuilder三者的异同？
String:不可变的字符序列；底层使用char[]存储
StringBuffer:可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[]存储
StringBuilder:可变的字符序列；jdk5.0新增的，线程不安全的，效率高；底层使用char[]存储
源码分析：
String str = new String();//char[] value = new char[0];
String str1 = new String("abc");//char[] value = new char[]{'a','b','c'};
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//char[] value = new char[16];底层创建了一个长度是16的数组。
System.out.println(sb1.length());//
sb1.append('a');//value[0] = 'a';
sb1.append('b');//value[1] = 'b';
StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");//char[] value = new char["abc".length() + 16];
//问题1. System.out.println(sb2.length());//3
//问题2. 扩容问题:如果要添加的数据底层数组盛不下了，那就需要扩容底层的数组。
默认情况下，扩容为原来容量的2倍 + 2，同时将原有数组中的元素复制到新的数组中。
指导意义：开发中建议大家使用：StringBuffer(int capacity) 或 StringBuilder(int capacity)
*/
@Test
public void test1() {
StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");
sb1.setCharAt(0, 'm');
System.out.println(sb1);
StringBuffer sb2 = new StringBuffer();
System.out.println(sb2.length());//0
}
}
2.3 常用方法
当append和insert时，如果原来value数组长度不够，可扩容。
方法链的原理：
还定义了如下的方法：
3.StringBuilder类
StringBuilder 和 StringBuffer 非常类似，均代表可变的字符序列，而且提供相关功能的方法也一样
对比String、StringBuffer、StringBuilder
String(JDK1.0)：不可变字符序列
StringBuffer(JDK1.0)：可变字符序列、效率低、线程安全
StringBuilder(JDK 5.0)：可变字符序列、效率高、线程不安全
注意：作为参数传递的话，方法内部String不会改变其值，StringBuffer和StringBuilder会改变其值。
三者的效率：从高到低排列：StringBuilder > StringBuffer > String
/**
* 关于StringBuffer和StringBuilder的使用
*
* @author shkstart
* @create 2019 下午 3:32
*/
public class StringBufferBuilderTest {
/*
对比String、StringBuffer、StringBuilder三者的效率：
从高到低排列：StringBuilder > StringBuffer > String
*/
@Test
public void test3() {
//初始设置
long startTime = 0L;
long endTime = 0L;
String text = "";
StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
StringBuilder builder = new StringBuilder("");
//开始对比
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 20000; i++) {
buffer.append(String.valueOf(i));
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer的执行时间：" + (endTime - startTime));
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 20000; i++) {
builder.append(String.valueOf(i));
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder的执行时间：" + (endTime - startTime));
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 20000; i++) {
text = text + i;
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("String的执行时间：" + (endTime - startTime));
}
4.JDK8之前的日期时间API
4.1 java.lang.System类
System类提供的public static long currentTimeMillis()用来返回当前时间与1970年1月1日0时0分0秒之间以毫秒为单位的时间差。此方法适于计算时间差。
计算世界时间的主要标准有：
- UTC(Coordinated Universal Time)
- GMT(Greenwich Mean Time)
- CST(Central Standard Time)
import org.junit.Test;
/**
* JDK 8之前日期和时间的API测试
*/
public class DateTimeTest {
//1.System类中的currentTimeMillis()
@Test
public void test1(){
long time = System.currentTimeMillis();
//返回当前时间与1970年1月1日0时0分0秒之间以毫秒为单位的时间差。
//称为时间戳
System.out.println(time);
}
}
4.2 java.util.Date类
表示特定的瞬间，精确到毫秒
java.util.Date与java.sql.Date
import org.junit.Test;
import java.util.Date;
/**
* JDK 8之前日期和时间的API测试
*/
public class DateTimeTest {
/**
* java.util.Date类 ---> 表示特定的瞬间，精确到毫秒
* |---java.sql.Date类
*
* 1.两个构造器的使用
* >构造器一：Date()：创建一个对应当前时间的Date对象
* >构造器二：创建指定毫秒数的Date对象
* 2.两个方法的使用
* >toString():显示当前的年、月、日、时、分、秒
* >getTime():获取当前Date对象对应的毫秒数。（时间戳）
*
* 3. java.sql.Date对应着数据库中的日期类型的变量
* >如何实例化
* >如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象
*
*/
@Test
public void test2(){
//构造器一：Date()：创建一个对应当前时间的Date对象
Date date1 = new Date();
System.out.println(date1.toString()); //Sat May 09 20:09:11 CST 2020
System.out.println(date1.getTime()); //1589026216998
//构造器二：创建指定毫秒数的Date对象
Date date2 = new Date(1589026216998L);
System.out.println(date2.toString());
//创建java.sql.Date对象
java.sql.Date date3 = new java.sql.Date(35235325345L);
System.out.println(date3); //1971-02-13
//如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象
//情况一：
// Date date4 = new java.sql.Date(2343243242323L);
// java.sql.Date date5 = (java.sql.Date) date4;
//情况二：
Date date6 = new Date();
java.sql.Date date7 = new java.sql.Date(date6.getTime());
}
}
4.3 java.text.SimpleDateFormat类
Date类的API不易于国际化，大部分被废弃了，java.text.SimpleDateFormat类是一个不与语言环境有关的方式来格式化和解析日期的具体类。- 它允许进行
- 格式化：日期—>文本
- 解析：文本—>日期
格式化：
- SimpleDateFormat() ：默认的模式和语言环境创建对象
- public SimpleDateFormat(String pattern)：该构造方法可以用参数pattern指定的格式创建一个对象，该对象调用：
- public String format(Date date)：方法格式化时间对象date
解析：
- public Date parse(String source)：从给定字符串的开始解析文本，以生成一个日期。
Date date = new Date(); // 产生一个Date实例
// 产生一个formater格式化的实例
SimpleDateFormat formater = new SimpleDateFormat();
System.out.println(formater.format(date));// 打印输出默认的格式
SimpleDateFormat formater2 = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 EEE HH:mm:ss");
System.out.println(formater2.format(date));
try {
// 实例化一个指定的格式对象
Date date2 = formater2.parse("2008年08月08日 星期一 08:08:08");
// 将指定的日期解析后格式化按指定的格式输出
System.out.println(date2.toString());
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
4.4 java.util.Calendar类
Calendar是一个抽象基类，主用用于完成日期字段之间相互操作的功能。
获取Calendar实例的方法
- 使用Calendar.getInstance()方法
- 调用它的子类GregorianCalendar的构造器。
一个Calendar的实例是系统时间的抽象表示，通过get(int field)方法来取得想要的时间信息。比如YEAR、MONTH、DAY_OF_WEEK、HOUR_OF_DAY 、MINUTE、SECOND
- public void set(int field,int value)
- public void add(int field,int amount)
- public final Date getTime()
- public final void setTime(Date date)
注意:
获取月份时：一月是0，二月是1，以此类推，12月是11
获取星期时：周日是1，周二是2 ，以此类推，周六是7
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
import org.junit.Test;
/**
* jdk 8 之前的日期时间的API测试
* 1.System类中currentTimeMillis();
* 2.java.util.Date和字类java.sql.Date
* 3.SimpleDateFormat
* 4.Calendar
*/
public class DateTime {
/**
* Calendar日历类的使用
*/
@Test
public void testCalendar(){
//1.实例化
//方式一：创建其子类（GregorianCalendar）的对象
//方式二：调用其静态方法getInstance()
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
// System.out.println(calendar.getClass()); //class java.util.GregorianCalendar
//2.常用方法
//get()
int days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days); //10
System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR)); //131,今天是这一年的131天
//set()
//calendar可变性
calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,22);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days); //22
//add()
calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-3);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days); //22-3 --》19
//getTime():日历类---> Date
Date date = calendar.getTime();
System.out.println(date); //Tue May 19 17:12:06 CST 2020
//setTime():Date ---> 日历类
Date date1 = new Date();
calendar.setTime(date1);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days); //10
}
}
5.JDK8中日期时间API的介绍
新日期时间API出现的背景：如果我们可以跟别人说：“我们在1502643933071见面，别晚了！”那么就再简单不过了。但是我们希望时间与昼夜和四季有关，于是事情就变复杂了。JDK 1.0中包含了一个java.util.Date类，但是它的大多数方法已经在JDK 1.1引入Calendar类之后被弃用了。而Calendar并不比Date好多少。它们面临的问题是：
- 可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的。
- 偏移性：Date中的年份是从1900开始的，而月份都从0开始。
- 格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行。
- 此外，它们也不是线程安全的；不能处理闰秒等。
import org.junit.Test;
import java.util.Date;
/**
* jdk 8中日期时间API的测试
*
*/
public class JDK8DateTimeTest {
@Test
public void testDate(){
//偏移量
Date date1 = new Date(2020,9,8);
System.out.println(date1); //Fri Oct 08 00:00:00 CST 3920
Date date2 = new Date(2020 - 1900,9 - 1,8);
System.out.println(date2); //Tue Sep 08 00:00:00 CST 2020
}
}
第三次引入的API是成功的，并且Java 8中引入的java.time API 已经纠正了过去的缺陷，将来很长一段时间内它都会为我们服务。
Java 8 吸收了Joda-Time 的精华，以一个新的开始为Java 创建优秀的API。新的java.time 中包含了所有关于本地日期（LocalDate）、本地时间（LocalTime）、本地日期时间（LocalDateTime）、时区（ZonedDateTime）和持续时间（Duration）的类。历史悠久的Date 类新增了toInstant()方法，用于把Date 转换成新的表示形式。这些新增的本地化时间日期API 大大简化了日期时间和本地化的管理。
新时间日期API：
java.time – 包含值对象的基础包
java.time.chrono – 提供对不同的日历系统的访问
java.time.format – 格式化和解析时间和日期
java.time.temporal – 包括底层框架和扩展特性
java.time.zone – 包含时区支持的类
说明：大多数开发者只会用到基础包和format包，也可能会用到temporal包。因此，尽管有68个新的公开类型，大多数开发者，大概将只会用到其中的三分之一。
5.1 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的使用
- LocalDate、LocalTime、LocalDateTime类是其中较重要的几个类，它们的实例是不可变的对象，分别表示使用ISO-8601日历系统的日期、时间、日期和时间。它们提供了简单的本地日期或时间，并不包含当前的时间信息，也不包含与时区相关的信息。
- LocalDate代表IOS格式（yyyy-MM-dd）的日期,可以存储生日、纪念日等日期。
- LocalTime表示一个时间，而不是日期。
- LocalDateTime是用来表示日期和时间的，这是一个最常用的类之一。
- 注：ISO-8601日历系统是国际标准化组织制定的现代公民的日期和时间的表示法，也就是公历。
import org.junit.Test;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
/**
* jdk 8中日期时间API的测试
*/
public class JDK8DateTimeTest {
/**
* LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的使用
*
*/
@Test
public void test1(){
//now():获取当前的日期、时间、日期+时间
LocalDate localDate = LocalDate.now();
LocalTime localTime = LocalTime.now();
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(localDate);
System.out.println(localTime);
System.out.println(localDateTime);
//of():设置指定的年、月、日、时、分、秒。没有偏移量
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2020, 10, 6, 13, 23, 43);
System.out.println(localDateTime1);
//getXxx()：获取相关的属性
System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());
System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());
System.out.println(localDateTime.getMonth());
System.out.println(localDateTime.getMonthValue());
System.out.println(localDateTime.getMinute());
//体现不可变性
//withXxx():设置相关的属性
LocalDate localDate1 = localDate.withDayOfMonth(22);
System.out.println(localDate);
System.out.println(localDate1);
LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.withHour(4);
System.out.println(localDateTime);
System.out.println(localDateTime2);
//不可变性
LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime.plusMonths(3);
System.out.println(localDateTime);
System.out.println(localDateTime3);
LocalDateTime localDateTime4 = localDateTime.minusDays(6);
System.out.println(localDateTime);
System.out.println(localDateTime4);
}
}
5.2 Instant类的使用
- Instant：时间线上的一个瞬时点。这可能被用来记录应用程序中的事件时间戳。
- 在处理时间和日期的时候，我们通常会想到年,月,日,时,分,秒。然而，这只是时间的一个模型，是面向人类的。第二种通用模型是面向机器的，或者说是连续的。在此模型中，时间线中的一个点表示为一个很大的数，这有利于计算机处理。在UNIX中，这个数从1970年开始，以秒为的单位；同样的，在Java中，也是从1970年开始，但以毫秒为单位。
- java.time包通过值类型Instant提供机器视图，不提供处理人类意义上的时间单位。Instant表示时间线上的一点，而不需要任何上下文信息，例如，时区。概念上讲，它只是简单的表示自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的秒数。因为java.time包是基于纳秒计算的，所以Instant的精度可以达到纳秒级。
时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数。
import org.junit.Test;
import java.time.*;
/**
* jdk 8中日期时间API的测试
*/
public class JDK8DateTimeTest {
/**
* Instant的使用
*/
@Test
public void test2(){
//now():获取本初子午线对应的标准时间
Instant instant = Instant.now();
System.out.println(instant); //2020-05-10T09:55:55.561Z
//添加时间的偏移量
OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));//东八区
System.out.println(offsetDateTime); //2020-05-10T18:00:00.641+08:00
//toEpochMilli():获取自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的毫秒数 ---> Date类的getTime()
long milli = instant.toEpochMilli();
System.out.println(milli); //1589104867591
//ofEpochMilli():通过给定的毫秒数，获取Instant实例 -->Date(long millis)
Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(1550475314878L);
System.out.println(instant1); //2019-02-18T07:35:14.878Z
}
}
5.3 DateTimeFormatter的使用
格式化与解析日期或时间
java.time.format.DateTimeFormatter 类：该类提供了三种格式化方法：
- 预定义的标准格式。如：
ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
- 本地化相关的格式。如：
ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG) - 自定义的格式。如：
ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)
import org.junit.Test;
import java.time.*;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.FormatStyle;
import java.time.temporal.TemporalAccessor;
/**
* jdk 8中日期时间API的测试
*/
public class JDK8DateTimeTest {
/**
* DateTimeFormatter:格式化或解析日期、时间
* 类似于SimpleDateFormat
*/
@Test
public void test3(){
//方式一：预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
//格式化:日期-->字符串
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
String str1 = formatter.format(localDateTime);
System.out.println(localDateTime);
System.out.println(str1);//2020-05-10T18:26:40.234
//解析：字符串 -->日期
TemporalAccessor parse = formatter.parse("2020-05-10T18:26:40.234");
System.out.println(parse);
//方式二：
//本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime()
//FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT :适用于LocalDateTime
DateTimeFormatter formatter1 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG);
//格式化
String str2 = formatter1.format(localDateTime);
System.out.println(str2);//2020年5月10日 下午06时26分40秒
//本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate()
//FormatStyle.FULL / FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT : 适用于LocalDate
DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM);
//格式化
String str3 = formatter2.format(LocalDate.now());
System.out.println(str3);//2020-5-10
//重点： 方式三：自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)
DateTimeFormatter formatter3 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
//格式化
String str4 = formatter3.format(LocalDateTime.now());
System.out.println(str4);//2020-05-10 06:26:40
//解析
TemporalAccessor accessor = formatter3.parse("2020-05-10 06:26:40");
System.out.println(accessor);
}
}
5.4 其它日期时间相关API的使用
- ZoneId：该类中包含了所有的时区信息，一个时区的ID，如Europe/Paris
- ZonedDateTime：一个在ISO-8601日历系统时区的日期时间，如2007-12-03T10:15:30+01:00Europe/Paris。其中每个时区都对应着ID，地区ID都为“{区域}/{城市}”的格式，例如：Asia/Shanghai等
import org.junit.Test;
import java.time.*;
import java.util.Set;
/**
* jdk 8中日期时间API的测试
*/
public class JDK8DateTimeTest {
@Test
public void test1(){
//ZoneId:类中包含了所有的时区信息
// ZoneId的getAvailableZoneIds():获取所有的ZoneId
Set<String> zoneIds= ZoneId.getAvailableZoneIds();
for(String s: zoneIds) {
System.out.println(s);
}
// ZoneId的of():获取指定时区的时间
LocalDateTime localDateTime= LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
System.out.println(localDateTime);
//ZonedDateTime:带时区的日期时间
// ZonedDateTime的now():获取本时区的ZonedDateTime对象
ZonedDateTime zonedDateTime= ZonedDateTime.now();
System.out.println(zonedDateTime);
// ZonedDateTime的now(ZoneId id):获取指定时区的ZonedDateTime对象
ZonedDateTime zonedDateTime1= ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
System.out.println(zonedDateTime1);
}
}
- Clock：使用时区提供对当前即时、日期和时间的访问的时钟。
- 持续时间：Duration，用于计算两个“时间”间隔
- 日期间隔：Period，用于计算两个“日期”间隔
- TemporalAdjuster : 时间校正器。有时我们可能需要获取例如：将日期调整到“下一个工作日”等操作。
- TemporalAdjusters : 该类通过静态方法(firstDayOfXxx()/lastDayOfXxx()/nextXxx())提供了大量的常用TemporalAdjuster 的实现。
import java.time.Duration;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import org.junit.Test;
public class JDK8APITest {
@Test
public void test2(){
//Duration:用于计算两个“时间”间隔，以秒和纳秒为基准
LocalTime localTime= LocalTime.now();
LocalTime localTime1= LocalTime.of(15, 23, 32);
//between():静态方法，返回Duration对象，表示两个时间的间隔
Duration duration= Duration.between(localTime1, localTime);
System.out.println(duration);
System.out.println(duration.getSeconds());
System.out.println(duration.getNano());
LocalDateTime localDateTime= LocalDateTime.of(2016, 6, 12, 15, 23, 32);
LocalDateTime localDateTime1= LocalDateTime.of(2017, 6, 12, 15, 23, 32);
Duration duration1= Duration.between(localDateTime1, localDateTime);
System.out.println(duration1.toDays());
}
}
import java.time.Period;
import org.junit.Test;
public class JDK8APITest {
@Test
public void test3(){
//Period:用于计算两个“日期”间隔，以年、月、日衡量
LocalDate localDate= LocalDate.now();
LocalDate localDate1= LocalDate.of(2028, 3, 18);
Period period= Period.between(localDate, localDate1);
System.out.println(period);
System.out.println(period.getYears());
System.out.println(period.getMonths());
System.out.println(period.getDays());
Period period1= period.withYears(2);
System.out.println(period1);
}
}
5.4.1 参考：与传统日期处理的转换
6.Java比较器
6.1 概述
Java中的对象，正常情况下，只能进行比较：==或 != 。不能使用 >或<的，但是在开发场景中，我们需要对多个对象进行排序，言外之意，就需要比较对象的大小。 如何实现？使用两个接口中的任何一个：Comparable或Comparator
Java实现对象排序的方式有两种： 自然排序：java.lang.Comparable 定制排序：java.util.Comparator
6.2 自然排序
- Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序。
- 实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象即通过 compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
- 实现Comparable接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort 或 Arrays.sort 进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
- 对于类 C 的每一个 e1 和 e2 来说，当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 与e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值时，类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。建议（虽然不是必需的）最好使自然排序与 equals 一致。
Comparable 的典型实现：(默认都是从小到大排列的)
- String：按照字符串中字符的Unicode值进行比较
- Character：按照字符的Unicode值来进行比较
- 数值类型对应的包装类以及BigInteger、BigDecimal：按照它们对应的数值大小进行比较
- Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
- Date、Time等：后面的日期时间比前面的日期时间大
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
public class CompareTest {
/**
* Comparable接口的使用举例： 自然排序
* 1.像String、包装类等实现了Comparable接口，重写了compareTo(obj)方法，给出了比较两个对象大小的方式。
* 2.像String、包装类重写compareTo()方法以后，进行了从小到大的排列
* 3. 重写compareTo(obj)的规则：
* 如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，
* 如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，
* 如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
*
*/
@Test
public void test1(){
String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
class Goods implements Comparable {
private String name;
private double price;
//按照价格，比较商品的大小
@Override
public int compareTo(Object o) {
if(o instanceof Goods) {
Goods other = (Goods) o;
if (this.price > other.price) {
return 1;
} else if (this.price < other.price) {
return -1;
}
return 0;
}
throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
}
//构造器、getter、setter、toString()方法略
}
public class ComparableTest{
public static void main(String[] args) {
Goods[] all = new Goods[4];
all[0] = new Goods("《红楼梦》", 100);
all[1] = new Goods("《西游记》", 80);
all[2] = new Goods("《三国演义》", 140);
all[3] = new Goods("《水浒传》", 120);
Arrays.sort(all);
System.out.println(Arrays.toString(all));
} }
6.3 定制排序
当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码，或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序，强行对多个对象进行整体排序的比较。
- 重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小：如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；如果返回0，表示相等；返回负整数，表示o1小于o2。
- 可以将 Comparator 传递给 sort 方法（如 Collections.sort 或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。
- 还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构（如有序 set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象 collection 提供排序。
Goods[] all = new Goods[4];
all[0] = new Goods("War and Peace", 100);
all[1] = new Goods("Childhood", 80);
all[2] = new Goods("Scarlet and Black", 140);
all[3] = new Goods("Notre Dame de Paris", 120);
Arrays.sort(all, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
Goods g1 = (Goods) o1;
Goods g2 = (Goods) o2;
return g1.getName().compareTo(g2.getName());
}
});
System.out.println(Arrays.toString(all));
Comparable接口与Comparator的使用的对比：
- Comparable接口的方式一旦一定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。
- Comparator接口属于临时性的比较。
7.System类
System类代表系统，系统级的很多属性和控制方法都放置在该类的内部。该类位于java.lang包。由于该类的构造器是private的，所以无法创建该类的对象，也就是无法实例化该类。其内部的成员变量和成员方法都是static的，所以也可以很方便的进行调用。
成员变量
- System类内部包含in、out和err三个成员变量，分别代表标准输入流(键盘输入)，标准输出流(显示器)和标准错误输出流(显示器)。
成员方法
native long currentTimeMillis()：
该方法的作用是返回当前的计算机时间，时间的表达格式为当前计算机时间和GMT时间(格林威治时间)1970年1月1号0时0分0秒所差的毫秒数。
void exit(int status)：
该方法的作用是退出程序。其中status的值为0代表正常退出，非零代表异常退出。使用该方法可以在图形界面编程中实现程序的退出功能等。
void gc()：
该方法的作用是请求系统进行垃圾回收。至于系统是否立刻回收，则取决于系统中垃圾回收算法的实现以及系统执行时的情况。String
getProperty(String key)：
该方法的作用是获得系统中属性名为key的属性对应的值。系统中常见的属性名以及属性的作用如下表所示：
String javaVersion = System.getProperty("java.version");
System.out.println("java的version:" + javaVersion);
String javaHome = System.getProperty("java.home");
System.out.println("java的home:" + javaHome);
String osName = System.getProperty("os.name");
System.out.println("os的name:" + osName);
String osVersion = System.getProperty("os.version");
System.out.println("os的version:" + osVersion);
String userName = System.getProperty("user.name");
System.out.println("user的name:" + userName);
String userHome = System.getProperty("user.home");
System.out.println("user的home:" + userHome);
String userDir = System.getProperty("user.dir");
System.out.println("user的dir:" + userDir);
8.Math类
java.lang.Math提供了一系列静态方法用于科学计算。其方法的参数和返回值类型一般为double型。
- abs 绝对值
- acos,asin,atan,cos,sin,tan 三角函数
- sqrt 平方根
- pow(double a,doble b) a的b次幂
- log 自然对数
- exp e为底指数
- max(double a,double b)
- min(double a,double b)
- random() 返回0.0到1.0的随机数
- long round(double a) double型数据a转换为long型（四舍五入）
- toDegrees(double angrad) 弧度—>角度
- toRadians(double angdeg) 角度—>弧度
9.BigInteger类
Integer类作为int的包装类，能存储的最大整型值为2^31 -1，Long类也是有限的，最大为2^63 -1。如果要表示再大的整数，不管是基本数据类型还是他们的包装类都无能为力，更不用说进行运算了。java.math包的BigInteger可以表示不可变的任意精度的整数。BigInteger提供所有Java的基本整数操作符的对应物，并提供java.lang.Math 的所有相关方法。另外，BigInteger还提供以下运算：模算术、GCD 计算、质数测试、素数生成、位操作以及一些其他操作。
构造器
BigInteger(String val)：根据字符串构建BigInteger对象
常用方法
10.BigDecimal类
一般的Float类和Double类可以用来做科学计算或工程计算，但在商业计算中，要求数字精度比较高，故用到
java.math.BigDecimal类。BigDecimal类支持不可变的、任意精度的有符号十进制定点数。
构造器
public BigDecimal(double val)public BigDecimal(String val)
常用方法
- public BigDecimal add(BigDecimal augend)
- public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
- public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
- public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)
import org.junit.Test;
import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;
/**
* 其他常用类的使用
* 1.System
* 2.Math
* 3.BigInteger 和 BigDecimal
*/
public class OtherClassTest {
@Test
public void test2() {
BigInteger bi = new BigInteger("1243324112234324324325235245346567657653");
BigDecimal bd = new BigDecimal("12435.351");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("11");
System.out.println(bi);
// System.out.println(bd.divide(bd2));
System.out.println(bd.divide(bd2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
System.out.println(bd.divide(bd2, 25, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
}
}