从0开始复习java(4)--Class

2017-04-25 本文已影响26人 ifeelok0319

oracle为java提供了丰富的类库，java8提供了4000多个基础类。java程序员至少要熟悉java中70%的类。

一、交互

使用`Scanner`获取键盘输入

Scanner是一个基于正则表达式的文本扫描器，它可以从文件、输入流、字符串中解析出基本类型值和字符串值。

Scanner主要提供了两个方法扫描输入：

hasNextXxx():是否还有下一个输入项，其中Xxx可以是Int，Long等代表基本数据类型的字符串。
nextXxx():获取下一个输入项。

import java.util.Scanner;

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Scanner s = new Scanner(System.in);
        //使用换行符作为分隔符
        s.useDelimiter("\n");
        while (s.hasNext()){
            System.out.println(s.next());
        }
    }
}

默认情况下，Scanner使用空白(空格、tab、回车)作为多个输入项之间的分隔符。

Scanner读取文件输入：

import java.util.Scanner;
import java.io.File;
public class ScannerFileTest{

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Scanner s = new Scanner(new File("ScannerFileTest.java"));
        while(s.hasNextLine()){
            System.out.println(s.nextLine());
        }
        
    }
}

二、系统相关

java提供了System和Runtime类来与程序的运行平台进行交互。

1、System类

System类代表当前java程序的运行平台，不能创建对象，但是有类变量和类方法可以调用。

提供了代表标准输入、标准输出和错误输出的类变量，并提供一些静态方法访问环境变量、系统属性，还提供了加载文件和动态链接库的方法。

加载文件和动态链接库主要对native方法有用。如java不能访问操作系统底层设备，可以借助c语言完成。实现步骤如下：
1.java程序中声明native修饰的方法，只有方法签名，没有实现，编译该Java文件，生成一个class文件。
2.使用javah编译第一步生成的class文件，产生一个.h文件。
3.写一个cpp文件实现native方法，需要包含第二步的文件（这个文件包含jdk带的jni.h文件）
4.将第三步的cpp文件编译成动态链接库文件。
5.在Java中用System类的loadLibrary()方法或Runtime类的loadLibrary()方法加载第四步产生的动态链接库文件，Java程序中就可以调用这个native方法了。

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

public class SystemTest{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
       Map<String, String> env = System.getenv();
       for(String s : env.keySet()){
           System.out.println(s + "---->" +env.get(s));
       }
       System.out.println(System.getenv("JAVA_HOME"));
       Properties pro = System.getProperties();
       pro.store(new FileOutputStream(new File("properties.txt")), "System Properties");
       System.out.println(System.getProperty("os.name"));
    }
}

System类还提供了通知系统进行垃圾回收的gc()方法，以及通知系统进行资源清理的runFinalization()方法。

System类还有两个获取系统当前时间的方法：currentTimeMillis()和nanoTime()，他们返回一个long类型的整数。这个两个方法返回的时间粒度取决于底层操作系统，可能所在的操作系统不支持以毫秒、纳秒作为计时单位。

System类的in、out、err分别代表系统的标准输入(通常是键盘)、标准输出(通常是显示器)和错误输出流，并提供了setIn()、setOut()、setErr()方法修改。

System类还提供了一个identityHashCode(Object obj)方法，该方法返回指定对象的精确hashCode值，也就是根据对象的地址计算的hashCode。当某个类的hashCode()方法被重写后，该类实例的hashCode()方法不能唯一的标识该对象；但通过该方法依然是根据地址计算的hashCode值。

public class IdentifyHashCode{
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("123");
        String s2 = new String("123");
        //String类重写了hashCode方法，根据字符串序列计算hashCode值
        //由于s1和s2序列相同，故其值相同
        System.out.println(s1.hashCode()+"-----"+s2.hashCode());
        System.out.println(System.identityHashCode(s1)+"-----"+System.identityHashCode(s2));
        String s3 = "123";
        String s4 = "123";
        System.out.println(System.identityHashCode(s3)+"-----"+System.identityHashCode(s4));
    }
}

2、Runtime类

Runtime类代表Java程序的运行时环境，每个java程序都有一个与之对应的Runtime实例，应用程序通过该对象与其运行时环境相连。应用程序不能创建自己的Runtime实例，但可以通过getRuntime()方法获取与之相关的对象。

与System相似，该类也提供了gc()和runFinalization()方法，并提供load(String filename)和loadLibrary(String libname)方法加载文件和动态链接库。

Runtime类代表java运行时环境，可以访问jvm的相关信息。如处理器数量，内存信息。

public class RuntimeTest{
    public static void main(String[] args) {
        Runtime rt = Runtime.getRuntime();
        System.out.println(rt.availableProcessors()+""+rt.freeMemory()+rt.totalMemory()+rt.maxMemory());
    }
}

public class RuntimeTest{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Runtime rt = Runtime.getRuntime();
        rt.exec("notepad.exe");
    }
}

Runtime可以直接单独启动一个进程来运行操作系统的命令。

3、常用类

Object类

所有的java类都是Object类的子类。

object类提供了如下常用方法：

boolean equals(Object obj)

判断对象与该对象是否相等。

protected void finalize()

当系统中没有引用变量引用到该对象时，垃圾回收期调用该方法清理该对象的资源。

Class<?> getClass()

返回该对象的运行时类

int hashCode()

返回该对象的hashcode值，默认通过地址计算。

String toString()

返回该对象的字符串表示。"运行时类名@十六进制hashCode"

wait()
notify()
notifyAll()

控制线程的暂停和运行。

protected clone()

帮助对象实现"自我克隆"，即得到对象的副本。

自定义类实现克隆的方法：

实现Cloneable接口。标记型接口，没有任何方法。
实现自己的clone()方法。
实现clone()方法时通过super.clone()调用Object类的clone()方法得到该对象的副本，并返回该副本。

class Address{
    String detail;
    public Address(String detail){
        this.detail = detail;
    }
}

class User implements Cloneable{
    int age;
    Address address;
    public User(int age){
        this.age = age;
    }
    public User clone() throws CloneNotSupportedException{
        return (User)super.clone();
    }
}
public class CloneTest{
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
        User u1 = new User(20);
        User u2 = u1.clone();
        //false
        System.out.println(u1==u2);
        //true
        System.out.println(u1.address==u2.address);
    }
}

Object类的clone()方法是浅克隆，只是克隆了对象的所有成员变量值，不会对引用类型变量值所引用的对象进行克隆。

java7新增了一个Objects工具类，这些工具类是"空指针"安全的。如调用一个引用值为null的引用变量的toString()方法，将会引发NullPointerException，但使用Objects.toString(Object o)方法会返回null。

import java.util.Objects;

public class ObjectsTest{
    //null
    static ObjectsTest obj;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Objects.hashCode(obj));
        System.out.println(Objects.toString(obj));
        System.out.println(Objects.requireNonNull(obj, "obj参数不能是null！"));
    }
}

public Foo(Bar bar){
    //如果bar为null,抛出NullPointerException,不为null时返回参数本身。
    this.bar = Objects.requireNonNull(bar);
}

String、StringBuffer和StringBuilder类

Java提供了String和StringBuffer封装字符串。

String是不可变类。

StringBuffer对象代表一个字符序列可变的字符串。通过StringBuffer提供的append()，insert()，reverse()，setCharAt()，setLength()等方法修改字符串的字符序列，然后调用toString()方法转换成字符串对象。

java5新增StringBuilder类，和StringBuffer类基本相似。StringBuffer是线程安全的，StringBuilder性能更高。通常情况下，优先考虑使用StringBuilder。

String和StringBuffer、StringBuilder都实现了CharSequence接口，该接口可以认为是字符串的协议接口。

String类的方法：

char charAt(int index)
int compareTo(String anotherString)

返回第一个不相同字符的字符差，如果s1是s2的子串，s1.compareTo(s2)，则返回s1.length()-s2.length()。

String concat(String str)
boolean contentEquals(StringBuffer sb)
static String copyValueOf(char[] data)

和String(char[] content)构造器功能相同。

Static String copyValuesOf(char[] data, int offset, int count)
boolean endsWith(String suffix)
boolean equals(Object obj)

如果包含字符串相同，则返回true

boolean equalsIgnoreCase(String str)
byte[] getBytes()
void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin)
int indexOf()
int lastIndexOf()
int length()
String replace(char oldChar, char newChar)
boolean startsWith(String prefix)
String subString(int beginIndex, int endIndex)
char[] toCharArray()
String toLowerCase()
String toUpperCase()
static String valueOf(X x)

StringBuffer和StringBuilder可以避免String类会产生很多临时变量的问题，这两个类提供了length和capacity属性，length包含字符序列的长度。capacity一般比length大。

Math类

ThreadLocalRandom与Random

Random专门生成伪随机数，有一个需要传入long型整数的构造器。

ThreadLocalRandom是Java7新增的类，在并发访问的环境下可以减少多线程资源竞争，保证系统具有更好的线程安全性。与Random类的用法基本相似，提供了静态的current()方法获取该类对象。

BigDecimal类

不建议使用BigDecimal(double val)构造器，建议使用BigDecimal(String val)构造器。提供了各种运算符方法进行基本运算。

不要使用double浮点数作为构造器参数来创建对象，可以使用静态方法BigDecimal.valueOf(double val)

public static BigDecimal valueOf(double val) {
    // Reminder: a zero double returns '0.0', so we cannot fastpath
    // to use the constant ZERO.  This might be important enough to
    // justify a factory approach, a cache, or a few private
    // constants, later.
    return new BigDecimal(Double.toString(val));
}

4、Java8的日期、时间类

Java原本提供有Date类和Calendar类处理日期，但是Date无法国际化，Calendar过于复杂。

Date类

构造器Deprecated的有4个，剩余两个：

Date()

生成当前日期时间的Date对象。底层调用System.currentTimeMillis()

Date(long date)

根据long整型生成日期对象。参数表示和GMT 1970.01.01 00:00:00到该对象之间的时间差，以毫秒为单位。

除了Deprecated的方法外，还有几个为数不多的方法：

boolean after(Date when)
boolean before(Date when)
long getTime()
void setTime(long time)

官方建议尽量少用Date类，需要对日期、时间进行加减运算，或者获取时间的年、月、日、时、分、秒，可以使用Calendar类。

Calendar类

用于弥补Date类的不足。它是一个抽象类，用于表示日历。

Java本身提供了一个GregorianCalendar类，代表了通常所说的公历。

Calendar提供静态方法获取实例。Calendar.getInstance()，可以根据TimeZone、Locale类获取特定的Calendar，不指定则使用默认的。

Calendar和Date可以自由转换：

Calendar c = Calendar.getInstance();
Date d = c.getTime();
Calendar cc = Calendar.getInstance();
cc.setTime(d);

常用方法：

void add(int field, int amount)
int get(int field)
int getActualMaximun(int field)
int getActualMinimun(int field)
void roll(int field, int amount)
void set(int field, int value)
void set(int year, int month, int date)
void set(int year, int month, int date, int hourOfDay, int minute, int second)

filed是Calendar类的类变量，如Calendar.YEAR，Calendar.MONTH等。

add和roll的却别

add用于改变Calendar的特点字段的值。有两条规则：

当被修改字段超过范围时，会发生进位
如果下一级字段也需要改变，则会修正到变化最小的值。

Calendar c = Calendar.getInstance();
c.set(2003,7,31,0,0,0);
//2003-07-31-->2004-02-29
c.add(MONTH, 6);

roll的规则与add不同，上一级字段不会增大，下一级字段和add相同。

设置`Calendar`的容错性

Calendar c = Calendar.getInstance();
//关闭容错性
c.setLenient(false);

Calendar有两种解释日历的模式：lenient模式和non-lenient模式。

set方法延迟修改

使用set修改后，calendar所代表的时间不会立即修改，知道下次调用get()，getTime()，getTimeInmillis()，add()或roll()时才会重新计算日历时间。

Java8新增的日期、时间包

java.time包下的类

Clock
Duration
Instant
LocalDate
LocalTime
LocalDateTime
MonthDay
Year
YearMonth
ZonedDateTime
ZoneId
DayOfWeek
Month

Java8新增的日期、时间格式器

java.time.format包下提供了一个DateTimeFormatter格式器类。相当于java.text.DateFormat和java.txt.SimpleDateFormat的合体。

从0开始复习java(4)--Class

一、交互

使用`Scanner`获取键盘输入

二、系统相关

1、System类

2、Runtime类

3、常用类

Object类

String、StringBuffer和StringBuilder类

Math类

ThreadLocalRandom与Random

BigDecimal类

4、Java8的日期、时间类

Date类

Calendar类

add和roll的却别

设置`Calendar`的容错性

set方法延迟修改

Java8新增的日期、时间包

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