04.Java基础之API常用类
1.API(Application Programming Interface)
应用程序编程接口
编写一个机器人程序去控制机器人踢足球，程序就需要向机器人发出向前跑、向后跑、射门、抢球等各种命令，没有编过程序的人很难想象这样的程序如何编写。但是对于有经验的开发人员来说，知道机器人厂商一定会提供一些用于控制机器人的Java类，这些类中定义好了操作机器人各种动作的方法。其实，这些Java类就是机器人厂商提供给应用程序编程的接口，大家把这些类称为Xxx Robot API。本章涉及的Java API指的就是JDK中提供的各种功能的Java类。
2.学习汉语和学习编程的异同点
相同点
基本语法
大量成语
写文章的手法和技巧
不同点
学习汉语 必须先学后用
学习编程 可以现用现学
二．常用类
1）.Object类
1. Object:类 Object 是类层次结构的根类。每个类都使用 Object 作为超类。
每个类都直接或者间接的继承自Object类。
Object类的方法：
public int hashCode():返回该对象的哈希码值。
注意：哈希值是根据哈希算法计算出来的一个值，这个值和地址值有关，但是不是实际地址值。
你可以理解为地址值。
2. public final Class getClass():返回此 Object 的运行时类
Class类的方法：
public String getName()：以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体
3. public String toString():返回该对象的字符串表示
Integer类下的一个静态方法：
public static String toHexString(int i)：把一个整数转成一个十六进制表示的字符串
这个信息的组成我们讲解完毕了，但是这个信息是没有任何意义的。所以，建议所有子类都重写该方法。
怎么重写呢?
把该类的所有成员变量值组成返回即可。
重写的最终版方案就是自动生成toString()方法。
注意：
直接输出一个对象的名称，其实就是调用该对象的toString()方法。
4.public boolean equals(Object obj):指示其他某个对象是否与此对象“相等”。
* 这个方法，默认情况下比较的是地址值。比较地址值一般来说意义不大，所以我们要重写该方法。
* 怎么重写呢?
* 一般都是用来比较对象的成员变量值是否相同。
* 重写的代码优化：提高效率，提高程序的健壮性。
* 最终版：
* 其实还是自动生成。
*
* 看源码：
* public boolean equals(Object obj) {
* //this - s1
* //obj - s2
* return (this == obj);
* }
*
* ==:
* 基本类型：比较的就是值是否相同
* 引用类型：比较的就是地址值是否相同
* equals:
* 引用类型：默认情况下，比较的是地址值。
* 不过，我们可以根据情况自己重写该方法。一般重写都是自动生成，比较对象的成员变量值是否相同
5. protected void finalize()：
当垃圾回收器确定不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。用于垃圾回收，但是什么时候回收不确定。
6. protected Object clone():
创建并返回此对象的一个副本。
A:重写该方法
Cloneable:此类实现了 Cloneable 接口，以指示 Object.clone() 方法可以合法地对该类实例进行按字段复制。
这个接口是标记接口，告诉我们实现该接口的类就可以实现对象的复制了。
2）.Scanner类
1.Scanner:用于接收键盘录入数据。
* 前面的时候：
* A:导包
* B:创建对象
* C:调用方法
*
* System类下有一个静态的字段：
* public static final InputStream in; 标准的输入流，对应着键盘录入。
*
* InputStream is = System.in;
*
* class Demo {
* public static final int x = 10;
* public static final Student s = new Student();
* }
* int y = Demo.x;
* Student s = Demo.s;
*
*
* 构造方法：
* Scanner(InputStream source)
2. 基本格式：
* public boolean hasNextXxx():判断是否是某种类型的元素
* public Xxx nextXxx():获取该元素
*
* 举例：用int类型的方法举例
* public boolean hasNextInt()
* public int nextInt()
*
* 注意：
* InputMismatchException：输入的和你想要的不匹配
3.. 常用的两个方法：
* public int nextInt():获取一个int类型的值
* public String nextLine():获取一个String类型的值
*
* 出现问题了：
* 先获取一个数值，在获取一个字符串，会出现问题。
* 主要原因：就是那个换行符号的问题。
* 如何解决呢?
* A:先获取一个数值后，在创建一个新的键盘录入对象获取字符串。
* B:把所有的数据都先按照字符串获取，然后要什么，你就对应的转换为什么。
1.
字符串：就是由多个字符组成的一串数据。也可以看成是一个字符数组。
* 通过查看API，我们可以知道
* A:字符串字面值"abc"也可以看成是一个字符串对象。
* B:字符串是常量，一旦被赋值，就不能被改变。
*
* 构造方法：
* public String():空构造
* public String(byte[] bytes):把字节数组转成字符串
* public String(byte[] bytes,int index,int length):把字节数组的一部分转成字符串
* public String(char[] value):把字符数组转成字符串
* public String(char[] value,int index,int count):把字符数组的一部分转成字符串
* public String(String original):把字符串常量值转成字符串
*
* 字符串的方法：
* public int length()：返回此字符串的长度。
2.. 字符串的特点：一旦被赋值，就不能改变。
3.
String s = new String(“hello”)和String s = “hello”;的区别?
* 有。前者会创建2个对象，后者创建1个对象。
*
* ==:比较引用类型比较的是地址值是否相同
* equals:比较引用类型默认也是比较地址值是否相同，而String类重写了equals()方法，比较的是内容是否相同。
字符串比较之看程序写结果字符串拼接之看程序写结果:字符串如果是变量相加，先开空间，在拼接。字符串如果是常量相加，是先加，然后在常量池找，如果有就直接返回，否则，就创建4.String类的判断功能：* boolean equals(Object obj):比较字符串的内容是否相同,区分大小写* boolean equalsIgnoreCase(String str):比较字符串的内容是否相同,忽略大小写* boolean contains(String str):判断大字符串中是否包含小字符串* boolean startsWith(String str):判断字符串是否以某个指定的字符串开头* boolean endsWith(String str):判断字符串是否以某个指定的字符串结尾* boolean isEmpty():判断字符串是否为空。** 注意：* 字符串内容为空和字符串对象为空。* String s = "";* String s = null;
5.String类的获取功能* int length():获取字符串的长度。* char charAt(int index):获取指定索引位置的字符* int indexOf(int ch):返回指定字符在此字符串中第一次出现处的索引。* 为什么这里是int类型，而不是char类型?* 原因是：'a'和97其实都可以代表'a'* int indexOf(String str):返回指定字符串在此字符串中第一次出现处的索引。* int indexOf(int ch,int fromIndex):返回指定字符在此字符串中从指定位置后第一次出现处的索引。* int indexOf(String str,int fromIndex):返回指定字符串在此字符串中从指定位置后第一次出现处的索引。* String substring(int start):从指定位置开始截取字符串,默认到末尾。* String substring(int start,int end):从指定位置开始到指定位置结束截取字符串。
6.String的转换功能：* byte[] getBytes():把字符串转换为字节数组。* char[] toCharArray():把字符串转换为字符数组。* static String valueOf(char[] chs):把字符数组转成字符串。* static String valueOf(int i):把int类型的数据转成字符串。* 注意：String类的valueOf方法可以把任意类型的数据转成字符串。* String toLowerCase():把字符串转成小写。* String toUpperCase():把字符串转成大写。* String concat(String str):把字符串拼接。
7.string类的其他功能：
*
* 替换功能：
* String replace(char old,char new)
* String replace(String old,String new)
*
* 去除字符串两端空格
* String trim()
*
* 按字典顺序比较两个字符串
* int compareTo(String str)* int compareToIgnoreCase(String str)
4）.StringBuffer类
1.
线程安全(多线程讲解)
* 安全 -- 同步 -- 数据是安全的
* 不安全 -- 不同步 -- 效率高一些
* 安全和效率问题是永远困扰我们的问题。
* 安全：医院的网站，银行网站
* 效率：新闻网站，论坛之类的
*
* StringBuffer:
* 线程安全的可变字符串。
*
* StringBuffer和String的区别?
* 前者长度和内容可变，后者不可变。
* 如果使用前者做字符串的拼接，不会浪费太多的资源。
*
* StringBuffer的构造方法：
* public StringBuffer():无参构造方法
* public StringBuffer(int capacity):指定容量的字符串缓冲区对象
* public StringBuffer(String str):指定字符串内容的字符串缓冲区对象
*
* StringBuffer的方法：
* public int capacity()：返回当前容量。 理论值
* public int length():返回长度（字符数）。 实际值
2.StringBuffer的添加功能：
* public StringBuffer append(String str):可以把任意类型数据添加到字符串缓冲区里面,并返回字符串缓冲区本身
* public StringBuffer insert(int offset,String str):在指定位置把任意类型的数据插入到字符串缓冲区里面,并返回字符串缓冲区本身
3.StringBuffer的删除功能
* public StringBuffer deleteCharAt(int index):删除指定位置的字符，并返回本身
* public StringBuffer delete(int start,int end):删除从指定位置开始指定位置结束的内容，并返回本身
4.StringBuffer的替换功能：
* public StringBuffer replace(int start,int end,String str):从start开始到end用str替换
5.StringBuffer的反转功能：
* public StringBuffer reverse()
6.StringBuffer的截取功能:注意返回值类型不再是StringBuffer本身了
* public String substring(int start)
* public String substring(int start,int end)
7.为什么我们要讲解类之间的转换：
* A -- B的转换
* 我们把A转换为B，其实是为了使用B的功能。
* B -- A的转换
* 我们可能要的结果是A类型，所以还得转回来。
* 注意：不能把字符串的值直接赋值给StringBuffer
* String和StringBuffer的相互转换?
5）StringBuilder类
面试题：
* 1：String,StringBuffer,StringBuilder的区别?
* A:String是内容不可变的，而StringBuffer,StringBuilder都是内容可变的。
* B:StringBuffer是同步的，数据安全,效率低;StringBuilder是不同步的,数据不安全,效率高
* 2：StringBuffer和数组的区别?
* 二者都可以看出是一个容器，装其他的数据。
* 但是呢,StringBuffer的数据最终是一个字符串数据。
* 而数组可以放置多种数据，但必须是同一种数据类型的。
* 3:形式参数问题
* String作为参数传递
* StringBuffer作为参数传递
* 形式参数：
* 基本类型：形式参数的改变不影响实际参数
* 引用类型：形式参数的改变直接影响实际参数
*
* 注意：
* String作为参数传递，效果和基本类型作为参数传递是一样的。
6).数组高级
1.冒泡排序
相邻元素两两比较，大的往后放，第一次完毕，最大值出现在了最大索引处。同理，其他的元素就可以排好。
2.选择排序
从0索引开始，依次和后面元素比较，小的往前放，第一次完毕，最小值出现在了最小索引处
3.查找：
* 基本查找:数组元素无序(从头找到尾)
* 二分查找(折半查找):数组元素有序
*
* 分析：
* A:定义最大索引，最小索引
* B:计算出中间索引
* C:拿中间索引的值和要查找的值进行比较
* 相等：就返回当前的中间索引
* 不相等：
* 大 左边找
* 小 右边找
* D:重新计算出中间索引
* 大 左边找
* max = mid - 1;
* 小 右边找
* min = mid + 1;
* E:回到B
5. 注意：下面这种做法是有问题的。
* 因为数组本身是无序的，所以这种情况下的查找不能使用二分查找。
* 所以你先排序了，但是你排序的时候已经改变了我最原始的元素索引
7)Arrays类
1.Arrays:针对数组进行操作的工具类。比如说排序和查找。
* 1:public static String toString(int[] a) 把数组转成字符串
* 2:public static void sort(int[] a) 对数组进行排序
* 3:public static int binarySearch(int[] a,int key) 二分查找
8).基本类型包装类(Integer,Character)
1.
需求1：我要求大家把100这个数据的二进制，八进制，十六进制计算出来
* 需求2：我要求大家判断一个数据是否是int范围内的。
* 首先你的知道int的范围是多大?
*
* 为了对基本数据类型进行更多的操作，更方便的操作，Java就针对每一种基本数据类型提供了对应的类类型。包装类类型。
* byte Byte
* short Short
* int Integer
* long Long
* float Float
* double Double
* char Character
* boolean Boolean
2.Integer的构造方法：
* public Integer(int value)
* public Integer(String s)
* 注意：这个字符串必须是由数字字符组成
3.int类型和String类型的相互转换
*
* int -- String
* String.valueOf(number)
*
* String -- int
* Integer.parseInt(s)
4.常用的基本进制转换
* public static String toBinaryString(int i)
* public static String toOctalString(int i)
* public static String toHexString(int i)
*
* 十进制到其他进制
* public static String toString(int i,int radix)
* 由这个我们也看到了进制的范围：2-36
* 为什么呢?0,...9,a...z
* 其他进制到十进制
* public static int parseInt(String s,int radix)
5. JDK5的新特性
JDK1.5以后，简化了定义方式。
Integer x = new Integer(4);可以直接写成
Integer x = 4;//自动装箱。
x = x + 5;//自动拆箱。通过intValue方法。
需要注意：
在使用时，Integer x = null;上面的代码就会出现NullPointerException。
6.
public static boolean isUpperCase(char ch):判断给定的字符是否是大写字符
* public static boolean isLowerCase(char ch):判断给定的字符是否是小写字符
* public static boolean isDigit(char ch):判断给定的字符是否是数字字符
* public static char toUpperCase(char ch):把给定的字符转换为大写字符
* public static char toLowerCase(char ch):把给定的字符转换为小写字符
8)正则表达式(Pattern,Matcher)
1.
校验qq号码.
* 1:要求必须是5-15位数字
* 2:0不能开头
*
* 分析：
* A:键盘录入一个QQ号码
* B:写一个功能实现校验
* C:调用功能，输出结果。
2.
正则表达式：
符合一定规则的字符串。
是指一个用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串的单个字符串。其实就是一种规则。有自己特殊的应用
3.
正则表达式规则:
A:字符
x 字符 x。举例：'a'表示字符a
\\ 反斜线字符。
\n 新行（换行）符 ('\u000A')
\r 回车符 ('\u000D')
B:字符类
[abc] a、b 或 c（简单类）
[^abc] 任何字符，除了 a、b 或 c（否定）
[a-zA-Z] a到 z 或 A到 Z，两头的字母包括在内（范围）
[0-9] 0到9的字符都包括
C:预定义字符类
. 任何字符。我的就是.字符本身，怎么表示呢? \.
\d 数字：[0-9]
\w 单词字符：[a-zA-Z_0-9]
在正则表达式里面组成单词的东西必须有这些东西组成
D:边界匹配器
^ 行的开头
$ 行的结尾
\b 单词边界
就是不是单词字符的地方。
举例：hello world?haha;xixi
E:Greedy 数量词
X? X，一次或一次也没有
X* X，零次或多次
X+ X，一次或多次
X{n} X，恰好 n 次
X{n,} X，至少 n 次
X{n,m} X，至少 n 次，但是不超过 m 次
4.
判断功能
* String类的public boolean matches(String regex)
*
* 需求：
* 判断手机号码是否满足要求?
*
* 分析：
* A:键盘录入手机号码
* B:定义手机号码的规则
* 13436975980
* 13688886868
* 13866668888
* 13456789012
* 13123456789
* 18912345678
* 18886867878
* 18638833883
* C:调用功能，判断即可
* D:输出结果
5.
校验邮箱
*
* 分析：
* A:键盘录入邮箱
* B:定义邮箱的规则
* [email protected]
* [email protected]
* [email protected]
* [email protected]
* [email protected]
* C:调用功能，判断即可
* D:输出结果
6.
分割功能
* String类的public String[] split(String regex)
* 根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
*
* 举例：
* 百合网，世纪佳缘,珍爱网,QQ
* 搜索好友
* 性别：女
* 范围："18-24"
*
* age>=18 && age<=24
7.
替换功能
* String类的public String replaceAll(String regex,String replacement)
* 使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串。
8.
获取功能
* Pattern和Matcher类的使用
* 模式和匹配器的基本使用顺序
9.
获取功能：
* 获取下面这个字符串中由三个字符组成的单词
* da jia ting wo shuo,jin tian yao xia yu,bu shang wan zi xi,gao xing bu?
9).Math类
1.
Math:用于数学运算的类。
* 成员变量：
* public static final double PI
* public static final double E
* 成员方法：
* public static int abs(int a)：绝对值
* public static double ceil(double a):向上取整
* public static double floor(double a):向下取整
* public static int max(int a,int b):最大值 (min自学)
* public static double pow(double a,double b):a的b次幂
* public static double random():随机数 [0.0,1.0)
* public static int round(float a) 四舍五入(参数为double的自学)
* public static double sqrt(double a):正平方根
2.
需求：请设计一个方法，可以实现获取任意范围内的随机数。
*
* 分析：
* A:键盘录入两个数据。
* int strat;
* int end;
* B:想办法获取在start到end之间的随机数
* 我写一个功能实现这个效果，得到一个随机数。(int)
* C:输出这个随机数
10)Random类
1.
Random:产生随机数的类
*
* 构造方法：
* public Random():没有给种子，用的是默认种子，是当前时间的毫秒值
* public Random(long seed):给出指定的种子
*
* 给定种子后，每次得到的随机数是相同的。
*
* 成员方法：
* public int nextInt()：返回的是int范围内的随机数
* public int nextInt(int n):返回的是[0,n)范围的内随机数
11)System类
1. System类概述
System 类包含一些有用的类字段和方法。它不能被实例化。
2.
System类包含一些有用的类字段和方法。它不能被实例化。
*
* 方法：
* public static void gc()：运行垃圾回收器。
* public static void exit(int status):终止当前正在运行的 Java 虚拟机。参数用作状态码；根据惯例，非 0 的状态码表示异常终止。
* public static long currentTimeMillis():返回以毫秒为单位的当前时间* public static void arraycopy(Object src,int srcPos,Object dest,int destPos,int length)
12）.BigInteger类
1. BigInteger:
可以让超过Integer范围内的数据进行运
* 构造方法：
* BigInteger(String val)
2.
public BigInteger add(BigInteger val):加
* public BigInteger subtract(BigInteger val):减
* public BigInteger multiply(BigInteger val):乘
* public BigInteger divide(BigInteger val):除
* public BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val):返回商和余数的数组
13）BigDecimal类
1.
看程序写结果：
结果和我们想的有一点点不一样，这是因为float类型的数据存储和整数不一样导致的。它们大部分的时候，都是带有有效数字位。
* 由于在运算的时候，float类型和double很容易丢失精度，演示案例。所以，为了能精确的表示、计算浮点数，Java提供了BigDecimal
*
* BigDecimal类：不可变的、任意精度的有符号十进制数,可以解决数据丢失问题。
2.
构造方法：
* public BigDecimal(String val)
*
* public BigDecimal add(BigDecimal augend)
* public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
* public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
* public BigDecimal divide(BigDecimal divisor)
* public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode):商，几位小数，如何舍取
14)Date类
1.
Date:表示特定的瞬间，精确到毫秒。
*
* 构造方法：
* Date():根据当前的默认毫秒值创建日期对象
* Date(long date)：根据给定的毫秒值创建日期对象
2.
public long getTime():获取时间，以毫秒为单位
* public void setTime(long time):设置时间
*
* 从Date得到一个毫秒值
* getTime()
* 把一个毫秒值转换为Date
* 构造方法
* setTime(long time)
15).DateFormat类
1.
Date -- String(格式化)
* public final String format(Date date)
*
* String -- Date(解析)
* public Date parse(String source)
*
* DateForamt:可以进行日期和字符串的格式化和解析，但是由于是抽象类，所以使用具体子类SimpleDateFormat。
*
* SimpleDateFormat的构造方法：
* SimpleDateFormat():默认模式
* SimpleDateFormat(String pattern):给定的模式
* 这个模式字符串该如何写呢?
* 通过查看API，我们就找到了对应的模式
* 年 y
* 月 M
* 日 d
* 时 H
* 分 m
* 秒 s
*
* 2014年12月12日 12:12:12
16).Calendar类
1.
Calendar:
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 int get(int field):返回给定日历字段的值。日历类中的每个日历字段都是静态的成员变量，并且是int类型。
2.
public void add(int field,int amount):根据给定的日历字段和对应的时间，来对当前的日历进行操作。
public final void set(int year,int month,int date):设置当前日历的年月日