06 Java常用类

java.lang.Object类

所有Java类的最终祖先,编译系统默认继承Object类,Object类包含了所有Java类的公共属性和方法。

• getClass():Class<?>
• public boolean equals(Object obj) :该方法本意用于两个对象的“深度”比较，也就是比较两对象封装的数据是否相等；而比较运算符“==”在比较两对象变量时，只有当两个对象引用指向同一对象时才为真值。但在Object类中，equals方法是采用“==”运算进行比较；
• hashCode()
• public String toString():该方法返回对象的字符串描述,建议所有子类都重写此方法。
• notify(), notifyAll, wait(), wait(long), wait(long, int),
• String toString()
  返回该对象的字符串表示。
  为了日志输出等处理方便，所有的对象都可以以文本方式表示，需要在该对象所在类中覆盖toString()方法。如果没有覆盖toString()方法，默认的字符串是“类名@对象的十六进制哈希码”。
  protected Object clone(): 克隆
  protected void finalize(): 该方法Java垃圾回收程序在删除对象前自动执行。不建议开发者直接调用.

哈希码（hashCode），每个Java对象都有哈希码（hashCode）属性，哈希码可以用来标识对象，提高对象在集合操作中的执行效率。

java.lang.String类

Java中的字符串是由双引号括起来的多个字符，下面示例都是表示字符串常量：

"Hello World"                                                             
"\u0048\u0065\u006c\u006c\u006f\u0020\u0057\u006f\u0072\u006c\u0064"      
"世界你好"                                                                 
"A"                                                                       
""   

Java中的字符采用Unicode编码，所以Java字符串可以包含中文等亚洲字符
字符串还有一个极端情况，就代码第⑤行的""表示空字符串，双引号中没有任何内容，空字符串不是null，空字符串是分配内存空间，而null是没有分配内存空间。

Java SE提供了三个字符串类：String、StringBuffer和StringBuilder。String是不可变字符串，StringBuffer和StringBuilder是可变字符串。

String常用的构造方法

String()：使用空字符串创建并初始化一个新的String对象。

String(String original)：使用另外一个字符串创建并初始化一个新的 String 对象。

String(StringBuffer buffer)：使用可变字符串对象（StringBuffer）创建并初始化一个新的 String 对象。

String(StringBuilder builder)：使用可变字符串对象（StringBuilder）创建并初始化一个新的 String 对象。

String(byte[] bytes)：使用平台的默认字符集解码指定的byte数组，通过byte数组创建并初始化一个新的 String 对象。

String(char[] value)：通过字符数组创建并初始化一个新的 String 对象。

String(char[] value, int offset, int count)：通过字符数组的子数组创建并初始化一个新的 String 对象；offset参数是子数组第一个字符的索引，count参数指定子数组的长度。

String的查找

在给定的字符串中查找字符或字符串是比较常见的操作。在String类中提供了indexOf和lastIndexOf方法用于查找字符或字符串，返回值是查找的字符或字符串所在的位置，-1表示没有找到。这两个方法有多个重载版本：

int indexOf(int ch)：从前往后搜索字符ch，返回第一次找到字符ch所在处的索引。

int indexOf(int ch, int fromIndex)：从指定的索引开始从前往后搜索字符ch，返回第一次找到字符ch所在处的索引。

int indexOf(String str)：从前往后搜索字符串str，返回第一次找到字符串所在处的索引。

int indexOf(String str, int fromIndex)：从指定的索引开始从前往后搜索字符串str，返回第一次找到字符串所在处的索引。

int lastIndexOf(int ch)：从后往前搜索字符ch，返回第一次找到字符ch所在处的索引。

int lastIndexOf(int ch, int fromIndex)：从指定的索引开始从后往前搜索字符ch，返回第一次找到字符ch所在处的索引。

int lastIndexOf(String str)：从后往前搜索字符串str，返回第一次找到字符串所在处的索引。

int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：从指定的索引开始从后往前搜索字符串str，返回第一次找到字符串所在处的索引。

String的比较

1. 比较相等
   String提供的比较字符串相等的方法：

• boolean equals(Object anObject)：比较两个字符串中内容是否相等。
• boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)：类似equals方法，只是忽略大小写。

2. 比较大小
   有时不仅需要知道是否相等，还要知道大小，String提供的比较大小的方法：

• int compareTo(String anotherString)：按字典顺序比较两个字符串(字典中顺序事实上就它的Unicode编码)。如果参数字符串等于此字符串，则返回值 0；如果此字符串小于字符串参数，则返回一个小于 0 的值；如果此字符串大于字符串参数，则返回一个大于 0 的值。
• int compareToIgnoreCase(String str)：类似compareTo，只是忽略大小写。

3. 比较前缀和后缀

• 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。

String的字符串截取方法

String substring(int beginIndex)：从指定索引beginIndex开始截取一直到字符串结束的子字符串。

String substring(int beginIndex, int endIndex)：从指定索引beginIndex开始截取直到索引endIndex - 1处的字符，注意包括索引为beginIndex处的字符，但不包括索引为endIndex处的字符。

另外，String还提供了字符串分割方法split(" ")方法，参数是分割字符串，返回值String[]。

可变字符串 StringBuffer和StringBuilder

Java提供了两个可变字符串类StringBuffer和StringBuilder，中文翻译为“字符串缓冲区”。
StringBuffer是线程安全的，它的方法是支持线程同步，线程同步会操作串行顺序执行，在单线程环境下会影响效率。StringBuilder是StringBuffer单线程版本，Java 5之后发布的，它不是线程安全的，但它的执行效率很高。

StringBuffer和StringBuilder具有完全相同的API，即构造方法和方法等内容一样。StringBuilder的中构造方法有4个：

StringBuilder()：创建字符串内容是空的StringBuilder对象，初始容量默认为16个字符。

StringBuilder(CharSequence seq)：指定CharSequence字符串创建StringBuilder对象。CharSequence接口类型，它的实现类有：String、StringBuffer和StringBuilder等，所以参数seq可以是String、StringBuffer和StringBuilder等类型。

StringBuilder(int capacity)：创建字符串内容是空的StringBuilder对象，初始容量由参数capacity指定的。

StringBuilder(String str)：指定String字符串创建StringBuilder对象。

StringBuffer的追加、插入、删除和替换

• 字符串追加方法是append，append有很多重载方法，可以追加任何类型数据。
• StringBuilder insert(int offset, String str)：在字符串缓冲区中索引为offset的字符位置之前插入str，insert有很多重载方法，可以插入任何类型数据。
• StringBuffer delete(int start, int end)：在字符串缓冲区中删除子字符串，要删除的子字符串从指定索引start开始直到索引end - 1处的字符。start和end两个参数与substring(int beginIndex, int endIndex)方法中的两个参数含义一样。
• StringBuffer replace(int start, int end, String str)字符串缓冲区中用str替换子字符串，子字符串从指定索引start开始直到索引end - 1处的字符。start和end同delete(int start, int end)方法。

包装类

在Java中8种基本数据类型不属于类，不具备“对象”的特征，没有成员变量和方法，不方便进行面向对象的操作。为此，Java提供包装类（Wrapper Class）来将基本数据类型包装成类。

数值包装类

这些数值包装类（Byte、Short、Integer、Long、Float和Double）都有一些相同特点。

1. 构造方法类似
   每一个数值包装类都有两个构造方法，以Integer为例，Integer构造方法如下：
   Integer(int value)：通过指定一个数值构造Integer对象。
   Integer(String s)：通过指定一个字符串s构造对象，s是十进制字符串表示的数值。

2. 共同的父类
   这6个数值包装类有一个共同的父类——Number，Number是一个抽象类，除了这6个子类还有：AtomicInteger、AtomicLong、BigDecimal和BigInteger，其中BigDecimal和BigInteger后面还会详细介绍。Number是抽象类，要求它的子类必须实现如下6个方法：

3. compareTo()方法
   每一个数值包装类都有int compareTo(数值包装类对象)方法，可以进行包装对象的比较。方法返回值是int，如果返回值是0，则相等；如果返回值小于0，则此对象小于参数对象；如果返回值大于0，则此对象大于参数对象。

4. 字符串转换为基本数据类型
   每一个数值包装类都提供一些静态parseXXX()方法将字符串转换为对应的基本数据类型。

5. 基本数据类型转换为字符串
   每一个数值包装类都提供一些静态toString()方法实现将基本数据类型数值转换为字符串

Character类

Character类是char类型的包装类。Character类常用方法如下：

• Character(char value)：构造方法，通过char值创建一个新的Character对象。
• char charValue()：返回此Character对象的值。
• int compareTo(Character anotherCharacter)：方法返回值是int，如果返回值是0，则相等；如果返回值小于0，则此对象小于参数对象；如果返回值大于0，则此对象大于参数对象。

Boolean类

Boolean类是boolean类型的包装类。

1. 构造方法
   Boolean类有两个构造方法，构造方法定义如下：
   Boolean(boolean value)：通过一个boolean值创建Boolean对象。
   Boolean(String s)：通过字符串创建Boolean对象。s不能为null，s如果是忽略大小写"true"则转换为true对象，其他字符串都转换为false对象。

2. compareTo()方法
   Boolean类有int compareTo(Boolean包装类对象)方法，可以进行包装对象的比较。方法返回值是int，如果返回值是0，则相等；如果返回值小于0，则此对象小于参数对象；如果返回值大于0，则此对象大于参数对象。

3. 字符串转换为boolean类型

• Boolean包装类都提供静态parseBoolean()方法实现将字符串转换为对应的boolean类型，方法定义如下：
• static boolean parseBoolean(String s)：将字符串转换为对应的boolean类。s不能为null，s如果是忽略大小写"true"则转换为true，其他字符串都转换为false。

自动装箱/拆箱

Java 5之后提供了拆箱(unboxing )功能，拆箱能够将包装类对象自动转换为基本数据类型的数值，而不需要使用intValue()或doubleValue()等方法。类似Java 5还提供了相反功能，自动装箱( autoboxing )，装箱能够自动地将基本数据类型的数值自动转换为包装类对象，而不需要使用构造方法。

注意: 这个会NPE

    Integer obj = null;
    int intVar = obj; // 运行期异常NullPointerException

java.lang.Math

Java语言是彻底地面向对象语言，哪怕是进行数学运算也封装到一个类中的，这个类是java.lang.Math，Math类是final的不能被继承。Math类中包含用于进行基本数学运算的方法，如指数、对数、平方根和三角函数等。这些方法分类如下：

1. 舍入方法

• static double ceil(double a)：返回大于或等于a最小整数。
• static double floor(double a)：返回小于或等于a最大整数。
• static int round(float a)：四舍五入方法。

2. 最大值和最小值

• static int min(int a, int b)：取两个int整数中较小的一个整数。
• static int min(long a, long b)：取两个long整数中较小的一个整数。
• static int min(float a, float b)：取两个float浮点数中较小的一个浮点数。
• static int min(double a, double b)：取两个double浮点数中较小的一个浮点数。
  max方法取两个数中较大的一个数，max方法与min方法参数类似也有4个版本，这里不再赘述。

3. 绝对值

• static int abs(int a)：取int整数a的绝对值。
• static long abs(long a)：取long整数a的绝对值。
• static float abs(float a)：取float浮点数a的绝对值。
• static double abs(double a)：取double浮点数a的绝对值。

4. 三角函数：

• static double sin(double a)：返回角的三角正弦。
• static double cos(double a)：返回角的三角余弦。
• static double tan(double a)：返回角的三角正切。
• static double asin(double a)：返回一个值的反正弦。
• static double acos(double a)：返回一个值的反余弦。
• static double atan(double a)：返回一个值的反正切。
• static double toDegrees(double angrad)：将弧度转换为角度。
• static double toRadians(double angdeg)：将角度转换为弧度。

5. 对数运算：static double log(double a)，返回a的自然对数。
6. 平方根：static double sqrt(double a)，返回a的正平方根。
7. 幂运算：static double pow(double a, double b)，返回第一个参数的第二个参数次幂的值。
8. 计算随机值：static double random()，返回大于等于 0.0 且小于 1.0随机数。
9. 常量
   圆周率PI, 自然对数的底数E。

大数值

对货币等大值数据进行计算时，int、long、float和double等基本数据类型已经在精度方面不能满足需求了。为此Java提高了两个大数值类：BigInteger和BigDecimal，这里两个类都继承自Number抽象类。

BigInteger

java.math.BigInteger是不可变的任意精度的大整数。BigInteger构造方法有很多，其中字符串参数的构造方法有两个：

• BigInteger(String val)：将十进制字符串val转换为BigInteger对象。
• BigInteger(String val, int radix)：按照指定基数radix将字符串val转换为BigInteger对象。

BigInteger提供多种方法，下面列举几个常用的方法：
int compareTo(BigInteger val)：将当前对象与参数val进行比较，方法返回值是int，如果返回值是0，则相等；如果返回值小于0，则此对象小于参数对象；如果返回值大于0，则此对象大于参数对象。

• BigInteger add(BigInteger val)：加运算，当前对象数值加参数val。
• BigInteger subtract(BigInteger val)：减运算，当前对象数值减参数val。
• BigInteger multiply(BigInteger val)：乘运算，当前对象数值乘参数val。
• BigInteger divide(BigInteger val)：除运算，当前对象数值除以参数val。

BigDecimal

java.math.BigDecimal是不可变的任意精度的有符号十进制数。BigDecimal构造方法有很多：

• BigDecimal(BigInteger val)：将BigInteger对象val转换为BigDecimal对象。
• BigDecimal(double val)：将double转换为BigDecimal对象，参数val是double类型的二进制浮点值准确的十进制表示形式。
• BigDecimal(int val)：将int转换为BigDecimal对象。
• BigDecimal(long val)：将long转换为BigDecimal对象。
• BigDecimal(String val)：将字符串表示数值形式转换为BigDecimal对象。

BigDecimal提供多种方法，下面列举几个常用的方法：

• int compareTo(BigDecimal val)：将当前对象与参数val进行比较，方法返回值是int，如果返回值是0，则相等；如果返回值小于0，则此对象小于参数对象；如果返回值大于0，则此对象大于参数对象。
• BigDecimal add(BigDecimal val)：加运算，当前对象数值加参数val。
• BigDecimal subtract(BigDecimal val)：减运算，当前对象数值减参数val。
• BigDecimal multiply(BigDecimal val)：乘运算，当前对象数值乘参数val。
• BigDecimal divide(BigDecimal val)：除运算，当前对象数值除以参数val。
• BigDecimal divide(BigDecimal val, int roundingMode)：除运算，当前对象数值除以参数val。roundingMode要应用的舍入模式。

Random

让系统产生随机数使用

0~9的随机数 (int)(Math.random()*10);
0~999的随机数 (int)(Math.random()*1000);
a~b的随机数 (int)(Math.random()*(b-a));

其实Math的random方法用的就是util包中的Random类
因此可以Random.nextDouble()替换Math.random(), 但是这样说不太准确

日期时间相关类

Java 8之前日期类是java.util.Date，Date类比较古老，其中的很多方法现在已经废弃了，但是目前仍然有很多程序还在使用Date类。

此外，Java 8之前与日期时间相关类还有DateFormat、Calendar和TimeZone，DateFormat用于日期格式化，Calendar日历类，TimeZone是时区类。

日期格式化和解析

日期格式化类是java.text.DateFormat，DateFormat是抽象类，它的常用具体类是java.text.SimpleDateFormat。

DateFormat中提供日期格式化和日期解析方法，具体方法说明如下：

• String format(Date date)：将一个Date格式化为日期/时间字符串。
• Date parse(String source)：从给定字符串的开始解析文本，以生成一个日期对象。如果解析失败则抛出ParseException。

另外，具体类是SimpleDateFormat构造方法如下：

• SimpleDateFormat()：用默认的模式和默认语言环境的日期格式符号构造SimpleDateFormat。

• SimpleDateFormat(String pattern)：用给定的模式和默认语言环境的日期格式符号构造SimpleDateFormat。pattern参数是日期和时间格式模式，下表所示是常用的日期和时间格式模式。

  
  

Calendar类

有时为了取得更多的日期时间信息，或对日期时间进行操作，可以使用java.util.Calendar类，Calendar是一个抽象类，不能实例化，但是通过静态工厂方法getInstance()获得Calendar实例。
Calendar类的主要方法：

• static Calendar getInstance()：使用默认时区和语言环境获得一个日历。
• void set(int field, int value)：将给定的日历字段设置为给定值。
• void set(int year,int month,int date)：设置日历字段YEAR、MONTH和DAY_OF_MONTH的值。
• Date getTime()：返回一个表示此Calendar时间值（从1970年1月1日00:00:00至现在的毫秒数）的Date对象。
• boolean after(Object when)：判断此Calendar表示的时间是否在指定时间之后，返回判断结果。
• boolean before(Object when)：判断此Calendar表示的时间是否在指定时间之前，返回判断结果。
• int compareTo(Calendar anotherCalendar)：比较两个Calendar对象表示的时间值。

Java 8新日期时间相关类

Java 8之后提供了新的日期时间相关类、接口和枚举，这些类型内容非常多，令人生畏。但是使用起来非常方便。
ava 8之后提供了新的日期时间类有三个：LocalDate、LocalTime和LocalDateTime，它们都位于java.time包中，LocalDate表示一个不可变的日期对象；LocalTime表示一个不可变的时间对象；LocalDateTime表示一个不可变的日期和时间。

这三个类有类似的方法，首先先看看创建日期时间对象相关方法，这三个类并没有提供公有的构造方法，创建它们对象可以使用静态工厂方法，主要有now()和of()方法。

now()方法说明如下：

• static LocalDate now()：LocalDate静态工厂方法，该方法使用默认时区获得当前日期，返回LocalDate对象。
• static LocalTime now()：LocalTime静态工厂方法，该方法使用默认时区获得当前时间，返回LocalTime对象。
• static LocalDateTime now()：LocalDateTime静态工厂方法，该方法使用默认时区获得当前日期时间，返回LocalDateTime对象。

of()方法有很多重载方法，说明如下：

• static LocalDateTime of(int year, int month, int dayOfMonth, int hour, int minute, int second)：按照指定的年、月、日、小时、分钟和秒获得LocalDateTime实例，将纳秒设置为零。
• static LocalTime of(int hour, int minute, int second)：按照指定的小时、分钟和秒获取一个LocalTime实例。
• static LocalDate of(int year, int month, int dayOfMonth)：按照指定的年、月和日获得一个LocalDate实例，日期中年、月和日必须有效，否则将抛出异常。

参数取值范围

日期格式化和解析

Java 8提供的日期格式化类是java.time.format.DateTimeFormatter，DateTimeFormatter中本身没有提供日期格式化和日期解析方法，这些方法还是由LocalDate、LocalTime和LocalDateTime提供的。

1. 日期格式化
   日期格式化方法是format，这三个类每一个都有String format(DateTimeFormatter formatter)，参数formatter是DateTimeFormatter类型。

2. 日期解析
   日期解析方法是parse，这三个类每一个都有两个版本的parse方法，具体说明如下：

• static LocalDateTime parse(CharSequence text)：使用默认格式，从一个文本字符串获取一个LocalDateTime实例，如2007-12-03T10:15:30。
• static LocalDateTime parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter)：使用指定格式化，从文本字符串获取LocalDateTime实例。
• static LocalDate parse(CharSequence text)：使用默认格式，从一个文本字符串获取一个LocalDate实例，如2007-12-03。
• static LocalDate parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter)：使用指定格式化，从文本字符串获取LocalDate实例。
• static LocalTime parse(CharSequence text)：使用默认格式，从一个文本字符串获取一个LocalTime实例。
• static LocalTime parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter)：使用指定的格式化，从文本字符串获取LocalTime实例。

格式化类DateTimeFormatter对象是通过ofPattern(String pattern)获得，其中pattern是日期和时间格式模式，具体说明参考上上表。

参考

第 16 章　Java常用类-图灵社区
http://www.ituring.com.cn/book/tupubarticle/17712