09.Java 常用类
一.String 类
1.概述
String:字符串,使用一对“”引起来表示
String
声明为final
的,不可被继承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String
内部定义了final chat[] value
用于存储字符串数据- 通过字面量的方式(区别于
new
的方式)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。
2.String 的不可变性
2.1 说明
- 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
值进行赋值。 - 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
值进行赋值。 - 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
值进行赋值。
2.2 代码举例
java
@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
}
3.String 实例化的不同方式
3.1 方式说明
- 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
3.2 代码举例
java
@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", 13);
Person p2 = new Person("tom", 13);
System.out.println(p1.name == p2.name);//true
System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true
}
3.3 面试题
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"
4.字符串拼接方式赋值的对比
4.1 说明
- 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。
4.2 代码举例
java
@Test
public void test3() {
String s1 = "javaEE";
String s2 = "hadloop";
String s3 = "javaEEhadloop";
String s4 = "javaEE" + "hadloop";
String s5 = s1 + "hadloop";
String s6 = "javaEE" + s2;
String s7 = s1 + s2;
System.out.println(s3 == s4);//true
System.out.println(s3 == s5);//false
System.out.println(s3 == s6);//false
System.out.println(s5 == s6);//false
System.out.println(s3 == s7);//false
String s8 = s5.intern();//返回值得到的s8使用的常量池中已经存在的"javaEEhadloop"
System.out.println(s8 == s3);//true
}
5.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 equalsIgnoreCase(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String substring(int beginIndex,int endIndex)
: 返回一个新的字符串,它是此字符串的从beginIndex
开始截取到endIndex
(不包含)的一个新的字符串boolean contains(CharSequences)
: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 注:**indexOf**
和**lastIndexOf**
方法如果未找到都是返回**-1**
boolean endsWith(String suffix)
:测试此字符串是否以指定的后缀结束boolean startsWith(String preix)
:测试此字符串是否以指定的前缀开始boolean startsWith(String preix,int toffset)
:测试此字符串是否从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
替换:
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oldChar
得到的。
6.String 与其他结构的转换
6.1 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)
6.2 与字符数组之间的转换
String
=>
char[]
:调用String
的toCharArray()
6.3 与字节数组之间的转换
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。
6.4 与 StringBuffer、StringBuilder 之间的转换
String
=>
StringBuffer、StringBulder
:调用StringBuffer、StringBulder
的构造器StringBuffer、StringBulder
=>
String
:调用String
的构造器StringBuffer、StringBulder
的toString()
7.JVM 中字符串常量池存放位置
jdk 1.6(jdk 6.0, java 6.0)
:字符串常量池存储在方法区(永久区)jdk 1.7
:字符串常量池存储在堆空间jdk 1.8
:字符串常量池存储在方法区(元空间)
8.常见算法题目的考查
- 模拟一个
trim
方法,去除字符串两端的空格 - 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
- 获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数
- 获取两个字符串中最大相同子串
- 对字符串中字符进行自然顺序排序
二.StringBuffer、StringBuilder
1.String、StringBuffer、StringBuilder 三者的对比
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
2.StringBuffer、StringBuilder 的内存解析
以 StringBuffer 为例:
java
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乘不下了,那就需要扩容底层的数组。
// 默认情况下,扩容为原来的2倍 + 2,同时将原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、StringBuilder
3.对比 String、StringBuffer、StringBuilder 三者的执行效率
从高到低排列:StringBuilder
> StringBuffer
> String
4.StringBuffer、StringBuilder 中的常用方法
- 增:
append(xxx)
- 删:
delete(int start,int end)
- 改:
setCharAt(int n,char ch)
/replace(int start,int end,String str)
- 查:
charAt(int n)
- 插:
insert(int offest,xxx)
- 长度:
length()
- 遍历:
for() + charAt() / toString()
三.JDK8 之前日期时间 API
1.获取系统当前时间
java
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
2.java.util.Date 类与 java.sql.Date 类
java
java.utils.Date类
|---java.sql.Date类
- 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
- 构造器一:
- 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)
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
3.java.text.SimpleDataFormat 类
SimpleDataFormat
对日期Date
类的格式化和解析
3.1 两个操作
格式化:日期 => 字符串 解析:字符串 => 日期
3.2 SimpleDataFormat 的实例化: new + 构造器
java
// *****************按照指定的方法格式化和解析:调用带参的构造器*****************//
Date date1 = new Date();
SimpleDataFormat sdf = new SimpleDataFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
// 格式化
String format1 = sdf.format(date);
// 解析:要求字符串必须是符合SimpleDataFormat识别的格式(通过构造器参数提现),
// 否则抛异常
Date date2 = sdf.parse(format1);
4.Calendar 类:日历类、抽象类
java
// 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getInsatnce();
Calendar calendar = Calendar.getInsatnce();
// System.out.println(calendar.getClass());
// 2.常用方法
// get()
int days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);
System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));
// set()
// calendar可变性
calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,22);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);
// add()
calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-3);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);
// getTime() 日历类 => Date
Date date = calendar.getTime();
System.out.println(date);
// setTime() Date => 日历类
Date date1 = new Date();
calendar.getTime(date1);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);
四.JDK8 中新日期时间 API
1.日期时间 API 的更迭
第一代:jdk1.0 Date类
第二代:jdk1.1 Calendar类
,一定程度上替换Date
类 第三代:jdk1.8
提出了新的一套 API
2.前两代存在的问题举例
- 可变性:像日期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
开始的 - 格式化:格式化只对
Date
用,Calendar
则不行。 - 此外,它们也不是线程安全的;不能处理闰秒等;
3.java8 中新的日期时间 API 涉及到的包
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
4.本地日期、本地时间、本地日期时间的使用:LocalDate/LocalTime/LocalDateTime
4.1 说明
- 分别表示使用
ISO-8601
日历系统的日期、时间、日期时间。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。 LocalDateTime
相较于LocalDate
、LocalTime
使用频率要高- 类似于
Calendar
4.2 常用方法
5.时间点 Instant
5.1 说明
- 时间线上的一个瞬时点。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)
- 类似于
java.util.Date
类
5.2 常用方法
6.日期时间格式化类:DateTimeFormatter
6.1 说明
- 格式化或解析时间、日期
- 类似于
SimpleDataFormat
6.2 常用方法
实例化方式
- 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:
ofLocalizeDateTime(FormatStyle.LONG)
- 自定义的格式。如:
ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")
常用方法
ofPattern(String pattern)
:静态方法,返回一个指定字符串格式的DateTimeFormatter
format(TemporalAccessor t)
:格式化一个日期、时间,返回字符串parse(CharSequence text)
:将指定格式的字符序列解析为一个时间、日期
java
// 重点:自定义的格式。如:`ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")`
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
// 格式化
String str = formatter.format(LocalDateTime.now());
// 解析
TemporalAccessor accessor = formatter.parse(str);
五.Java 比较器
1.Java 比较器的使用背景
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,就需要比较两个对象的大小。如何实现?使用两个接口中的任何一个:Comparable
或Comparator
2.自然顺序:使用 Comparable 接口
2.1 说明
- 像
String
、包装类实现了Comparable
接口,重写了compareTo(obj)
方法,给出了比较两个对象大小的方式。 - 像
String
、包装类重写了compareTo(obj)
方法以后,进行了从小到大的排列。 - 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
- 如果当前对象
- 对于自定义类来说,如果需要排序,我们可以让自定义类实现
Comparable
接口,,重写compareTo(obj)
方法。在compareTo(obj)
方法中指定如何排序。
2.2 自定义类代码举例
java
// getter、setter、toString()、构造器:省略
class Goods implements Comparable{
private String name;
private double price;
//指明商品比较大小的方式:按照价格从低到高排序,再照产品名称从高到低排序
@Override
public int CompareTo(Object o){
if(o instanceof Goods){
Goods goods = (Goods)o;
// 方式一
if(this.price > goods.price){
return 1;
}else if(this.price < goods.price){
return -1;
}else{
return 0;
}
// 方式二
// return Double.compare(this.price,goods.price);
}
throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致");
}
}
3.定制排序:使用 Comparator 接口
3.1 说明
- 背景:当元素的类型没实现
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 - 重新
compare(Object o1,Object o2)
方法,比较o1
和o2
的大小:如果返回正整数,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
;
3.2 代码举例
java
Comparator com = new Comparator(){
//指明商品比较大小的方式:按照价格从低到高排序,再照产品名称从高到低排序
@Override
public int Compare(Object o1,Object o2){
if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){
Goods g1 = (Goods)o1;
Goods g2 = (Goods)o2;
if(g1.getName().equals(g2.getName())){
return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice())
}else{
return g1.getName.compareTo(g2.getName());
}
}
throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致");
}
}
4.两种排序方法对比
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
六.其他类
1.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,所有也可以很方便的进行调用。 - 方法
native long currentTimeMills()
void exit(int status)
void gc()
String getProperty(String key)
2.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一般为double
型。
3.BigInteger 类、BigDecimal 类
说明:
java.math
包的BigInteger
可以表示不可变的任意精度的整数- 要求数字精度比较高,故用到
java.math.BigDecimal
类
具体代码:
java
public void testBigInteger(){
BigInteger bi = new BigInteger("121212121212121");
BigDecimal bd = new BigDecimal("12345.351");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("11");
System.out.println(bi);
System.out.println(bd.divide(bd2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
System.out.println(bd.divide(bd2,15,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
}