Java学习笔记（十一）—

一、包装类

（一）包装类和基本数据类型的转换

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（二）包装类型和String类型的相互转换

（三）Integer类和Character类的常用方法

二、String

（一）创建String对象的两种方式

（二）字符串的特性

（三）String类的常见方法

三、StringBuffer

（一）String VS StringBuffer

（二）StringBuffer的构造器

（三）String和StringBuffer相互转换

（四）StringBuffer类常见方法

四、StringBuilder

String、StringBuffer和StringBuilder的比较

五、Math

六、Date、Calendar、LocalDate

（一）第一代日期类

（二）第二代日期类

（三）第三代日期类

七、System

八、Arrays

九、BigInteger、BigDecimal

一、包装类

包装类的分类

1、针对八种基本数据类型，定义相应的引用类型——包装类

2、有了类的特点，就可以调用类中的方法

（一）包装类和基本数据类型的转换

以int和Integer为例

1、jdk5前的手动装箱和拆箱方式，装箱：基本数据类型->包装类型拆箱：反之

2、jdk5以后（含jdk5）的自动装箱和拆箱方式

3、自动装箱底层调用的是valueOf方法，比如Integer.valueOf()

public class Integer01 {public static void main(String[] args) {// 手动装箱int n1 = 100;// 方法1Integer integer = new Integer(n1);// 方法2Integer integer1 = Integer.valueOf(n1);// 手动拆箱int i = integer.intValue();// 自动装箱和自动拆箱int n2 = 200;Integer integer2 = n2; // 底层使用的是Integer.valueOf(n2)int n3 = integer2; // 底层使用的是integer2.intValue()}
}

经典面试题：

（二）包装类型和String类型的相互转换

public class WrapperVsString {public static void main(String[] args) {// 包装类(Integer)->StringInteger i = 100; // 自动装箱// 方式一String str1 = i + "";// 方式二String str2 = i.toString();// 方式三String str3 = String.valueOf(i);// String->包装类(Integer)// 方式一String str = "12345";Integer i2 = Integer.parseInt(str); // 使用到自动装箱// 方式二Integer i3 = new Integer(str); // 构造器}
}

（三）Integer类和Character类的常用方法

二、String

1、String对象用于保存字符串，也就是一组字符序列

2、字符串常量对象是用双引号括起的字符序列。例如："你好"、"12.97"、"boy"等

3、字符串的字符使用Unicode字符编码，一个字符（不区分字母还是汉字）占两个字节

4、String类有很多构造方法

较常用的构造方法：

String s1 = new String();

String s2 = new String(String original);

String s3 = new String(char[] a);

String s4 = new String(char[] a, int startIndex, int count);

5、String类是final类，不能被其他类继承

6、String有属性private final char value[];用于存放字符串内容，value是一个final类型，一旦赋值就不可以修改（指地址不能修改，但是单个字符内容是可以变化的）

（一）创建String对象的两种方式

方式一：直接赋值 String s = "hsp";

方式二：调用构造器 String s2 = new String("hsp");

1、方式一直接赋值：先从常量池查看是否有"hsp"数据空间，如果有就直接指向；如果没有则重新创建，然后指向。s最终指向的是常量池的空间地址。

2、方式二调用构造器：先在堆中创建空间，里面维护了value属性，指向常量池的hsp空间。如果常量池没有"hsp"，重新创建，如果有，直接通过value指向。最终指向的是堆中的空间地址。

（二）字符串的特性

1、String是一个final类，代表不可变的字符序列

2、字符串是不可变的。一个字符串对象一旦被分配，其内容是不可变的。

（三）String类的常见方法

String类是保存字符串常量的。每次更新都需要重新开辟空间，效率较低。因此，java设计者还提供了StringBuilder和StringBuffer来增强String的功能，并提高效率。

比如：

String s = new String("");

for(int i = 0; i < 80000; i++) {

s += "hello";

}

常用方法：

String str = "hello";

// str[0] ×

// str.charAt(0) -> h √

三、StringBuffer

1、java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列，可以对字符串内容进行增删

2、很多方法与String相同，但StringBuffer是可变长度的。

3、StringBuffer是一个容器。

1、StringBuffer是一个final类，不能被继承

2、在父类AbstractStringBuilder中，有属性char[] value，没有final修饰，该value数组存放字符串内容，是存放在堆中的。

（一）String VS StringBuffer

1、String保存的是字符串常量，里面的值不能更改，每次String类的更新实际上就是更改地址，效率较低。（private final char value[];）

2、StringBuffer保存的是字符串变量，里面的值可以更改，每次StringBuffer的更新实际上可以更新内容，不用每次更新地址（即不是每次创建新对象，在空间不够时扩展空间时才更新地址）。效率较高。（char[] value;存放在堆中）

（二）StringBuffer的构造器

public class StringBuffer01 {public static void main(String[] args) {// 创建一个大小为16字符的char[],用于存放字符内容StringBuffer sb = new StringBuffer();// 通过构造器指定char[]大小StringBuffer sb2 = new StringBuffer(100);// 通过给一个String创建StringBuffer,char[]大小就是str.length()+16StringBuffer sb3 = new StringBuffer("hello");}
}

（三）String和StringBuffer相互转换

public class StringBuffer02 {public static void main(String[] args) {// String -> StringBufferString str = "hello";// 方式一：使用构造器// 返回的才是StringBuffer对象，对str本身没有影响StringBuffer sb = new StringBuffer(str);// 方式二：使用append方法StringBuffer sb2 = new StringBuffer();sb2 = sb2.append(str);// StringBuffer -> StringStringBuffer sb3 = new StringBuffer("world");// 方式一：使用构造器String s = new String(sb3);// 方式二：使用StringBuffer提供的toString方法String s2 = sb3.toString();}
}

（四）StringBuffer类常见方法

练习：将小数点前面每三位用逗号隔开，比如：116668259.2563->116,668,259.2563

public class StringBufferExercise {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);String price = scanner.next();StringBuffer price_sb = new StringBuffer(price);for (int i = price_sb.lastIndexOf(".")-3; i > 0; i-=3) {price_sb = price_sb.insert(i, ",");}System.out.println(price_sb);}
}

四、StringBuilder

1、一个可变的字符序列。此类提供一个与StringBuffer兼容的API，但不保证同步（StringBuilder不是线程安全的）。该类被设计用作StringBuffer的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比StringBuffer要快。

2、在StringBuilder上的主要操作是append和insert方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。

3、StringBuilder和StringBuffer均代表可变的字符序列，方法是一样的，所以使用和StringBuffer一样。

String、StringBuffer和StringBuilder的比较

1、StringBuilder和StringBuffer非常类似，均代表可变的字符序列，而且方法也一样

2、String:不可变字符序列，效率低，但复用率高

3、StringBuffer:可变字符序列、效率较高（增删）、线程安全

4、StringBuilder:可变字符序列、效率最高、线程不安全

5、String使用注意说明：

String s = "a";

s += "b";

实际上原来的"a"字符串对象已经丢弃了，现在又产生了一个字符串"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。（结论：如果对String做大量修改，不要使用String）

效率测试：

public class StringVsStringBufferVsStringBuilder {public static void main(String[] args) {String text = "";long startTime = 0L;long endTime = 0L;StringBuffer buffer = new StringBuffer("");StringBuilder builder = new StringBuilder("");startTime = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 100000; 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 < 100000; 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 < 100000; i++) {text = text + i;}endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("String的执行时间:" + (endTime - startTime));}
}

使用原则：

1、如果字符串存在大量的修改操作，一般使用StringBuffer或StringBuilder

2、如果字符串存在大量的修改操作，并在单线程的情况，使用StringBuilder

3、如果字符串存在大量的修改操作，并在多线程的情况，使用StringBuffer

4、如果字符串很少修改，被多个对象引用，使用String，比如配置信息等

五、Math

Math类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等函数、对数、平方根和三角函数

Math的常用方法（静态方法）

public class MathMethod {public static void main(String[] args) {// 获取a-b之间的一个随机整数，a=2,b=7// random返回的是0 <= x < 1之间的一个随机小数int a = 2;int b = 7;for (int i = 0; i < 10; i++) {// (Math.random()*(b-a)返回的数范围在0~b-aint num = (int)(a + Math.random()*(b-a+1));System.out.println(num);}}
}

六、Date、Calendar、LocalDate

（一）第一代日期类

1、Date：精确到毫秒，代表特定的瞬间

2、SimpleDateFormat：格式和解析日期的类，允许进行格式化（日期-->文本）、解析（文本-->日期）的规范化

public class Date01 {public static void main(String[] args) throws ParseException {// 这里的Date类是在java.utils包// 默认输出的日期格式是国外的方式，因此通常需要进行格式转换Date date1 = new Date(); // 获取当前系统的时间System.out.println("当前日期=" + date1);Date date2 = new Date(9234567); // 通过毫秒数得到时间System.out.println(date2);System.out.println(date2.getTime());// 格式化日期SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 hh:mm:ss E");String formatDate1 = sdf.format(date1);System.out.println("格式化后的当前日期=" + formatDate1);// 可以把一个格式化的String转成对应的Date// 在把String-->Date,使用的sdf格式需要和给的String格式一样，否则会抛出转换异常String s = "1996年01月01日 10:20:30 星期一";Date parse = sdf.parse(s);System.out.println("parse=" + parse); // 输出仍然是国外的格式System.out.println("parse=" + sdf.format(parse));}
}

（二）第二代日期类

1、主要就是Calendar类（日历），是一个抽象类，并且构造器是私有化的，可以通过getInstance()来获取实例

2、Calendar类是一个抽象类，它为特定瞬间与一组诸如YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR等日历字段之间的转换提供了一些方法，并为操作日历字段（例如获得下星期的日期）提供了一些方法

public class Calendar_ {public static void main(String[] args) {Calendar c = Calendar.getInstance(); // 创建日历类对象// 获取日历对象的某个日历字段System.out.println("年：" + c.get(Calendar.YEAR));System.out.println("月：" + (c.get(Calendar.MONTH)+1)); // Calendar返回月时是按照0开始编号System.out.println("日：" + c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));// 如果需要按照24小时进制获取时间，Calendar.HOUR-->Calendar.HOUR_OF_DAYSystem.out.println("小时：" + c.get(Calendar.HOUR)); System.out.println("分钟：" + c.get(Calendar.MINUTE));System.out.println("秒：" + c.get(Calendar.SECOND));// Calendar没有专门的格式化方法，所以需要自己来组合显示System.out.println(c.get(Calendar.YEAR) + "年" + (c.get(Calendar.MONTH)+1) + "月" + c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH) + "日");}
}

（三）第三代日期类

前面两代日期类不足分析：

JDK1.0中包含了一个java.util.Date类，但是它的大多数方法已经在JDK1.1引入Calendar类之后被弃用了。而Calendar也存在问题是：

1、可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的

2、偏移性：Date中的年份是从1900开始的，而月份都从0开始

3、格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行

4、此外，它们也不是线程安全的；不能处理闰秒等（每隔2天，多出1s）

第三代日期类常见方法：

1、LocalDate（日期/年月日）、LocalTime（时间/时分秒）、LocalDateTime（日期时间/年月日时分秒） JDK8加入

2、DateTimeFormatter格式日期类

public class LocalDate_ {public static void main(String[] args) {// 使用now()返回表示当前日期时间的对象LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();System.out.println(ldt);System.out.println("年：" + ldt.getYear());System.out.println("月：" + ldt.getMonth());System.out.println("月：" + ldt.getMonthValue());System.out.println("日：" + ldt.getDayOfMonth());System.out.println("小时：" + ldt.getHour());System.out.println("分钟：" + ldt.getMinute());System.out.println("秒：" + ldt.getSecond());// 使用DateTimeFormatter格式化对象DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH小时mm分钟ss秒");String format = dtf.format(ldt);System.out.println("格式化的日期=" + format);}
}

3、Instant时间戳

类似于Date，提供了一系列和Date类转换的方式

public class Instant_ {public static void main(String[] args) {Instant now = Instant.now();System.out.println(now);// Instant --> DateDate date = Date.from(now);// Date --> InstantInstant instant = date.toInstant();}
}

4、第三代日期更多方法：

LocalDateTime类

MonthDay类：检查重复事件

是否闰年

增加日期的某个部分

使用plus方法测试增加时间的某个部分

使用minus方法测试查看一年前和一年后的日期

// 提供plus和minus方法对当前时间进行加减LocalDateTime ldt2 = LocalDateTime.now().plusDays(890);System.out.println("890天后=" + dtf.format(ldt2));LocalDateTime ldt3 = LocalDateTime.now().minusMinutes(3456);System.out.println("3456分钟前=" + dtf.format(ldt3));

七、System

1、exit：退出当前程序

2、arraycopy：复制数组元素，比较适合底层调用，一般使用Arrays.copyOf完成复制数组

3、currentTimeMillens：返回当前时间距离1970-01-01的毫秒数

4、gc：运行垃圾回收机制

public class System_ {public static void main(String[] args) {
//        System.out.println("ok1");
//        // exit(0)表示程序退出，0表示一个状态，正常的状态
//        System.exit(0);
//        System.out.println("ok2");// System.arraycopyint[] src = {1, 2, 3};int[] dest = new int[3]; // 当前是{0,0,0}System.arraycopy(src, 0, dest, 0, src.length);System.out.println(Arrays.toString(src));System.out.println(Arrays.toString(dest));// System.currentTimeMillisSystem.out.println(System.currentTimeMillis());}
}

八、Arrays

Arrays里面包含了一系列静态方法，用于管理或操作数组（比如排序和搜索）

1、toString返回数组的字符串形式

2、sort排序（自然排序和定制排序）

public class ArraysMethod01 {public static void main(String[] args) {Integer[] integers = {1, 20, 90};// 1、直接使用Arrays.toString方法显示数组信息System.out.println(Arrays.toString(integers));// 2、sort方法排序// （1）默认排序Integer[] arr1 = {1, -1, 7, 0, 89};Arrays.sort(arr1);System.out.println(Arrays.toString(arr1));// （2）定制排序// sort方法是重载的，也可以通过传入一个接口Comparator实现定制排序// 两个参数：排序的数组arr2，实现了Comparator接口的匿名内部类Integer[] arr2 = {1, -1, 7, 0, 89};Arrays.sort(arr2, new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {Integer i1 = (Integer)o1;Integer i2 = (Integer)o2;return i2 - i1;}});System.out.println(Arrays.toString(arr2));}
}

对定制排序的深入理解：

public class ArraysSortCustom {public static void main(String[] args) {int[] arr1 = {1, -1, 8, 0, 20};bubble01(arr1);System.out.println(Arrays.toString(arr1));int[] arr2 = {1, -1, 8, 0, 20};bubble02(arr2, new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {Integer i1 = (Integer)o1;Integer i2 = (Integer)o2;return i2 - i1;}});System.out.println(Arrays.toString(arr2));}//普通的冒泡排序public static void bubble01(int[] arr) {int temp = 0;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) {if(arr[j] > arr[j+1]){temp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = temp;}}}}//结合冒泡排序+定制排序public static void bubble02(int[] arr, Comparator c) {int temp = 0;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = 0; j < arr.length-1-i; j++) {// 数组排序由c.compare(arr[j], arr[j+1])返回的值决定if(c.compare(arr[j], arr[j+1]) > 0){temp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = temp;}}}}
}

3、binarySearch通过二分搜索法进行查找，要求必须排好序

4、copyOf数组元素的复制

5、fill数组元素的填充

6、equals比较两个数组元素内容是否完全一致

7、asList将一组值转成成list

public class ArraysMethod02 {public static void main(String[] args) {// 1、Arrays.binarySearch// 要求数组是有序的，如果数组是无序的无法使用二分查找// 如果数组中不存在该元素，就返回-(low + 1)Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};int index = Arrays.binarySearch(arr, 90);System.out.println("index=" + index);// 2、Arrays.copyOf// 从arr数组中，拷贝arr.length个元素到newArr数组中// 如果拷贝的长度大于arr.length，就在新数组的后面增加null// 如果拷贝的长度小于0，就抛出异常NegativeArraySizeExceptionInteger[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);System.out.println("==拷贝执行完毕后==");System.out.println(Arrays.toString(newArr));// 3、Arrays.fill// 使用99去填充num数组，可以理解成是替换原来的元素Integer[] num = new Integer[]{9,3,2};Arrays.fill(num, 99);System.out.println("==num数组填充后==");System.out.println(Arrays.toString(num));// 4、Arrays.equals// 如果arr和arr2数组元素完全一样，则返回true；Integer[] arr2 = {1, 2, 90, 123, 567};boolean equals = Arrays.equals(arr,arr2);System.out.println("equals=" + equals);// 5、Arrays.asList// 会将(2,3,4,5,6,1)数据转成一个List集合// asList的编译类型是List(接口)// asList的运行类型是java.util.Arrays$ArrayList(Arrays类的静态内部类)List asList = Arrays.asList(2,3,4,5,6,1);System.out.println("asList=" + asList);System.out.println("asList的运行类型：" + asList.getClass());}
}

九、BigInteger、BigDecimal

应用场景：

1、BigInteger适合保存比较大的整型

public class BigInteger_ {public static void main(String[] args) {BigInteger bigInteger1 = new BigInteger("66666666666666666666");BigInteger bigInteger2 = new BigInteger("100");System.out.println(bigInteger1);// 在对BigInteger进行加减乘除，需要使用相应的方法，不能直接+-*/System.out.println(bigInteger1.add(bigInteger2));System.out.println(bigInteger1.subtract(bigInteger2));System.out.println(bigInteger1.multiply(bigInteger2));System.out.println(bigInteger1.divide(bigInteger2));}
}

2、BigDecimal适合保存精度更高的浮点型

public class BigDecimal_ {public static void main(String[] args) {BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("1.11111119999999999999999");BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("1.666");System.out.println(bigDecimal1);System.out.println(bigDecimal1.add(bigDecimal2));System.out.println(bigDecimal1.subtract(bigDecimal2));System.out.println(bigDecimal1.multiply(bigDecimal2));//可能抛出异常ArithmeticException(除不尽)// 解决方案：调用divide方法时指定精度,BigDecimal.ROUND_CEILING就会保留分子的精度System.out.println(bigDecimal1.divide(bigDecimal2, BigDecimal.ROUND_CEILING));}
}