重学Java之核心类

蔚落 2022-03-19 10:26 254阅读 0赞

# 重学Java之核心类 #

## 一、String ##

### Java字符串的特点： ###

*  字符串对象可以直接使用"…"表示
 *  内容不可变
 *  使用equals()判断是否相等

### 字符串常用操作： ###

*  是否包含子串
    
     *  int contains
     *  int indexOf/lastIndexOf
     *  boolean startsWith/endsWith
 *  去除首尾空白字符
    
     *  trim()
     *  移除首尾空白字符
     *  空格、\\t、\\r、\\n
     *  不改变字符串，返回新字符串
 *  提取子串：substring
 *  大小写转换：
    
     *  toUpperCase/toLowerCase
 *  替换子串：
    
     *  replace/replaceAll
 *  分割：split
 *  拼接：join
 *  任意类型数据转换为String
    
     *  static String valueOf()
     *  String.valueOf(true) //“true”
 *  把String转换为其他类型
    
     *  static int Integer.parseInt(String)
     *  static Integer Integer.valueOf(String)
 *  String转换为char\[\]
    
     *  char\[\] toCharArray()
 *  char\[\]转换为String
    
     *  new String(char\[\])
 *  String转换为byte\[\]
    
     *  byte\[\] getBytes() 不推荐
     *  byte\[\] getBytes(String)
     *  byte\[\] getBytes(Charset)
 *  byte\[\]转换为String
    
     *  new String(byte\[\], String)
     *  new String(byte\[\], Charset)

### 编码 ###

最早的字符编码是ASCII码，一个字符占一个字节，最多表示128个字符。字符’A’的编码是0x41

中文编码:GB2132，GBK，GB 18030。一个中文字符占2个字节，第一个字节最高位是1。其它语言编码:Shift\_ JIS, Euc-kr ,  
…

全球统一编码: Unicode。全球所有文字都有唯一编码。一个Unicode字符通常占2个字节。Java使用Unicode编码。  
![20190215225522.png][]

有了Unicode为什么还需要UTF-8?  
英文Unicode编码和ASCII不一致，同时包含大量英文的文本会浪费空间。

UTF-8编码是变长编码

*  英文UTF-8编码和ASCII一致
 *  其它Unicode字符需2~6字节不等
 *  UTF-8编码容错能力强:

OxXXXXxx  
11 OxxxXX 10xXXXXX  
111 OxXxx 10xXXxXx 10xXXXXX

![20190215225809.png][]

### 编码最佳实践 ###

*  Java使用Unicode编码
 *  Java程序运行时使用Unicode编码
 *  输入输出时把String和byte\[\]转换，需要考虑编码
 *  始终优先考虑UTF-8编码

### 总结 ###

*  字符串是不可变对象
 *  字符串操作不改变原字符串内容，而是返回新字符串
 *  常用的字符串操作:提取子串、查找、替换、大小写转换等
 *  字符串和byte\[\]互相转换时要注意编码，建议总是使用UTF-8编码

## 二、StringBuilder ##

### String可以用"+"拼接 ###

*  每次循环都会创建新的字符串对象
 *  绝大部分都是临时对象，浪费内存:
 *  影响GC效率

### StringBuilder可以高效拼接字符串 ###

*  StringBuilder是可变对象
 *  StringBuilder可以预分配缓冲区

### StringBuilder可以进行链式操作 ###

StringBuilder sb =new StringBuilder (1024);
    String s = sb.append ("Mr ")
    .append (name)
    .append("!")
    .insert(O, "Hello, ")
    .toString() ;

原理是append方法返回了this

super.append(str);
    return this;

### 不需要特别改写字符串"+"操作 ###

编译器在内部自动把多个连续的+操作优化为StringBuilder操作

String s = "Hel1o," + name + "!";

### StringBuilder和StringBuffer ###

*  StringBuilder和StringBuffer接口完全相同
 *  StringBuffer是StringBuilder的线程安全版本
 *  没有必要使用StringBuffer（字符串一般很少跨线程拼接）

### 总结 ###

*  StringBuilder是可变对象，用来高效拼接字符串
 *  StringBuilder可以支持链式操作
 *  实现链式操作的关键是返回实例本身
 *  StringBuffer是StringBuilder的线程安全版本，很少使用

## 三、包装类型 ##

### 原理 ###

定义一个Integer类，包含一个实例  
字段int。可以把Integer视为int的包装类型  
(wrapper)

public class Integer (
        private int value;
        public Integer (int value) {
            this. value = value;
        }
    }
    Integer n = null;
    Integer n2 = new Integer(99);

### 转换 ###

int、Integer和String的相互转换

特别注意Integer.getlInteger(String)  
是从系统环境中读取系统变量

int i = 100;
    Integer n1 = new Integer(i);
    Integer n2 = Integer.valueOf(i);
    Integer n3 = Integer.valueOf("100") ;
    int x1 = n1.intValue() ;
    int x2 = Integer.parseInt("1OO") ;
    String s = n1.toString();

整数和浮点数包装类型继承自Number  
可以利用Number下面的方法相互转换  
![20190216135141.png][]

Number num = new Integer(999) ;
    byte b = num.byteValue(); .
    int n = num.intValue();
    long ln = num.longValue();
    float f = num.floatValue();
    double d = num.doubleValue();

### 装箱拆箱 ###

编译器可以自动在int和Integer之间转型:

自动装箱：int -> Integer

自动拆箱：Interge -> int

Integer n = 99; // Integer.valueOf (99)
    int i = n;   // n.intValue()
    Object[] arr = new Object[1];
    arr[O] = 999;   // Integer.valueOf(999)
    
    Integer x = null;
    int y = x; // NullPointerException

*  自动装箱和自动拆箱只发生在编译阶段
 *  装箱和拆箱会影响执行效率
 *  编译后的class代码是严格区分基本类型和引用类型的
 *  Integer -> int 执行时可能会报错

### 静态变量 ###

Boolean t = Boolean.TRUE;
    Boolean f = Boolean.FALSE;
    int max = Integer.MAX_VALUE; // 2147483647
    int min = Integer.MIN_VALUE; // 2147483648
    int sizeOfLong = Long.SIZE; // 64 (bits)
    int bytesOfLong = Long.BYTES; // 8 (bytes)

### 总结 ###

JDK的包装类型可以把基本类型包装为class

自动装箱和自动拆箱是编译器完成的(JDK>=1.5)

装箱和拆箱会影响执行效率

注意拆箱时可能发生NullPointerException

## 四、JavaBean ##

### 定义 ###

许多class的定义都符合:

*  若干private实例字段
 *  通过public方法读写实例字段

public class Person (
        private String name;
        private int age;
        public String getName() {...}
        public void setName (String name)  {...}
        public int getAge()  {...}
        public void setAge (int age)  {...}
    )

符合命名规范的class被称为JavaBean

*  private Type field
 *  public Type getField()
 *  public void setField(Type value)

注意方法名称的大小写

Boolean字段的读方法命名为isXXX():

通常把一组对应的getter和setter称为属性(Property)  
name属性：

*  对应读方法getName()
 *  对应写方法setName()

### 总结 ###

JavaBean是一种符合命名规范的class

JavaBean通过: getter/setter来定义属性

属性是一种通用的叫法，并非Java语法规定

可以利用IDE快速生成getter/setter

使用Introspector.getBeanlnfo()获取属性列表

## 五、枚举 ##

### 普通定义常量方法 ###

编译器不能检测或检查常量的修改

public class Weekday{
        public static final int SUN = 0;
        public static final String RED = "r";
    }
    
    if(day == Weekday.SUN)
    if("r".equals(Color.RED))

### 用enum定义常量 ###

*  关键字enum定义常量类型
 *  常量本身带有类型信息
 *  使用 == 比较

enum定义的类型实际上是class

*  继承自java.lang.Enum
 *  不能通过new创建实例
 *  所有常量都是唯一实例(引用类型)
 *  可以用于switch语句

public enum Color{
        RED, GREEN, BLUE;    
    }
    //编译器编译出的class：
    public final class Color extends Enum{
        public static final Color RED = new Color () ;
        public static final Color GREEN = new Color () ;
        public static final Color BLUE = new Color () ;
    
        private Color() {}
    }

### 例子 ###

public enum Weekday {
    	SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT;
    }
    
    public class Main {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		for (Weekday day : Weekday.values()) {
    			System.out.println(day.name());
    		}
    		Weekday fri = Weekday.FRI;
    		// enum -> String:
    		System.out.println("FRI.name() = " + fri.name());
    		// 定义时的序号:
    		System.out.println("FRI.ordinal() = " + fri.ordinal());
    		// String -> enum:
    		System.out.println(Weekday.valueOf("FRI").name());
    		// 不存在的name:
    		Weekday.valueOf("ABC");
    	}
    }

### 总结 ###

enum可以定义常量类型，它被编译器编译为:

final class Xxx extends Enum \{ … \}

name()获取常量定义的字符串，注意不要使用toString()

ordinal()返回常量定义的顺序(无实质意义)

可以为enum类编写构造方法、字段和方法

构造方法申明为private

## 六、常用工具类 ##

### Math：数学计算 ###

Math提供了数学计算的静态方法:

*  abs/min/max
 *  pow / sqrt / exp / log / log10
 *  sin / cos / tan / asin / acos

常量：

*  PI = 3.14159…
 *  E = 2.71828…

### Random：生成伪随机数 ###

Math.random()生成一个随机数

*  0<=随机数<1
 *  可用于生成某个区间的随机数

// MIN <= R < MAX
    long MIN = 1000;
    long MAX = 9000 ;
    double x2 = Math.random() * (MAX-MIN) + MIN;
    double r = (long)x2;

Random()生成一个伪随机数

*  nextInt / nextLong / nextFloat…
 *  nextlnt(N)生成不大于N的随机数

Random r = new Random();
    r.nextInt();
    r.nextInt(10); //生成0-10之间的随机数，不包括10

什么是伪随机数

*  给定种子后伪随机数算法会生成完全相同的序列
 *  不给定种子时Random使用系统当前时间戳作为种子

SecureRandom用来创建安全的随机

BigInteger：表示任意大小的整数

BigDecimal：表示任意精度的浮点数

### 总结 ###

Math:数学计算

Random:生成伪随机数

SecureRandom:生成安全的随机数

BigInteger:表示任意大小的整数

BigDecimal:表示任意精度的浮点数

BigInteger和BigDecimal都继承自Number

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