Java包装类与工具类

原创

一个爱听音乐的程序员 2020-08-23 09:58:00 博主文章分类：Java ©著作权

文章标签 字符串包装类基本数据类型 文章分类 Java 后端开发

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者一个爱听音乐的程序员的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

包装类

在面向对象当中一切皆对象
基本数据类型变量不是对象，比如 int a = 10; 当中就没有对象，所以就很矛盾
此时我们就可以对基本数据类型进行包装，把基本数据类型包装为一个对象
把基本数据类型变的更强大，以面向对象的思想来去使用这些类型

????对基本数据类型包装的好处

使用包装类后，功能变的更加强大

以前使用double来去表示一个人的分数
此时这个人的分数考了0分，可以表示0.0
如果这个人没有来考试，那就代表没有分数使用包装类型后，即可表示这两种状态一个0.0 一个是null
基本数据类型就办不到

包装类当中给我们提供了很多方法，可以直接使用

我们要将一个数据转成二进制
使用包装对象后，就可以直接调用方法算出来
不需要我们再去手动去算

对基本数据类型进行了增加 → 每一个基本数据类型都对应一个包装类
有了包装类之后, 可以以对象的方式来使用这些类型

装箱操作

把基本数据类型变成包装类

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 10;
        Integer num = Integer.valueOf(age);

        System.out.println(num.TYPE);
        System.out.println(num.MAX_VALUE);
        System.out.println(num.MIN_VALUE);
        System.out.println(num);
    }
}

Integer内部覆盖了toString
Integer.TYPE可以用来知道这个包装类是由什么基本数据类型转换过来的
Integer.MAX_VALUE可以得知最大存储范围值
Integer.MIN_VALUE可以得知最小存储范围值

可以把一个字符串转成Integer类型字符串当中必须得是数字

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Integer age = Integer.valueOf("10");
        System.out.println(age);
    }
}

可以把整数转成二进制

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Integer age = Integer.valueOf("10");
        System.out.println(Integer.toBinaryString(age));
    }
}

基本数据类型对应的包装类

Java包装类与工具类_基本数据类型

自动装箱

可以直接把一个基本数据类型的值赋值给包装类对象

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Integer age = 10;
        System.out.println(age);
    }
}

拆箱操作

把包装类对象转成对应的基本数据类型我们称为拆箱

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Integer num = Integer.valueOf(15);
        int newNum =  num.intValue();
        System.out.println(newNum);
    }
}

自动拆箱

可以直接把一个包装类对象赋值给基本数据类型的变量

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Integer num = Integer.valueOf(15);
        int newNum =  num;
        System.out.println(newNum);
    }
}

????字符串与基本数据类型和包装类型的转换

Java包装类与工具类_包装类_02

包装类valueof缓存设计

当使用valueof创建一个包装类，它内部的实现会先从缓存当中查看是否已经有该存在匹配条件的值
如果有就直接返回，不会再去创建新的地址。如果没有，就去创建新的地址

Java包装类与工具类_基本数据类型_03

main方法

当点击运行时，JVM自动会调用main方法

????参数与修饰符介绍

public：被JVM调用的方法，它的权限要足够的大
static：被JVM调用的方法, 不需要创建对象，直接使用类名调用
void：被JVM调用的方法，不需要有任何的返回值
main：方法的名称，只能这样写，不然JVM识别不了
String[] args：运行时传递的参数

Java包装类与工具类_字符串_04

以上是配置main方法运行时传递的参数，可以在main方法中打印一下，配置的是对应类的main方法参数

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Arrays.toString(args));
    }
}

System类

Scanner类

等待从键盘录入一个数

Java包装类与工具类_字符串_05

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int num = scanner.nextInt();
        String str = scanner.nextLine();

        System.out.println(num);
        System.out.println(str);
    }
}

如果使用的Scanner是同一个对象进行录入不能换行输入，需要在一行当中输入，如果需要再起一行需要在创建新的Scanner对象

Java包装类与工具类_包装类_06

System类

拷贝数组

System.arraycopy

参数

src：源数组
srcPos：源数组中的起始位置
dest：目标数组
destPos：目标数组中的起始位置
length：要复制的元素的数量

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] src = {1,2,3,4,5,6};
        int[] dest = new int[10];
        System.arraycopy(src, 2, dest, 1, 4);
        System.out.println(Arrays.toString(src));
        System.out.println(Arrays.toString(dest));
    }
}

终止当前正在运行的 Java 虚拟机

System.exit(0)：正常退出

public class Demo {

    static void test(){
        System.out.println("BNTang");
        System.exit(0);
    }

    public static void main(String[] args) {
        test();
        System.out.println("JonathanTang");
    }
}

System.exit(1)：非正常退出(异常退出)

public class Demo {

    static void test(){
        System.out.println("BNTang");
        System.exit(1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        test();
        System.out.println("JonathanTang");
    }
}

运行垃圾回收器

当一个对象被垃圾回收时，自动调用的一个方法

@Override
protected void finalize() throws Throwable {
    super.finalize();
    System.out.println("我被回收了");
}

当一个对象,没有人引用时,就会被自动垃圾回收器回收,被自动垃圾回收器回收的内容,并不是立马就从内存当中来抹去,在某一时刻,才去从内存当中会抹去,当对象被回收时,会自动调用一个方法finalize

class Person{
    String name;
    Integer age;

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("我被回收了");
    }
}

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("BNTang", 23);
        person = null;
    }
}

System.gc();

class Person{
    String name;
    Integer age;

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("我被回收了");
    }
}

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("BNTang", 23);
        person = null;
        System.gc();
    }
}

Math类

求两个数最大值

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int res = Math.max(10, 20);
        System.out.println(res);
    }
}

求两个数最小值

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int res = Math.min(10, 20);
        System.out.println(res);
    }
}

返回一个随机数（0-1不包含1）

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        double res = Math.random();
        System.out.println(res);
    }
}

返回0到100之间的随机整数

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int res = (int) (Math.random() * 100);
        System.out.println(res);
    }
}

开平方根

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        double res = Math.sqrt(4);
        System.out.println(res);
    }
}

大精度小数

金额用什么数据类型

不是doube，更不是float，而是用BigDecimal
对于金融项目，对于金额，误差是不能容忍的
Java 中 float 的精度为 6-7 位有效数字。double 的精度为 15-16 位
BigDecimal 用来对超过16位有效位的数进行精确的运算

????常用方法

方法名	作用
add(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值`相加`，然后返回这个对象
subtract(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值`相减`，然后返回这个对象
multiply(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值`相乘`，然后返回这个对象
divide(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值`相除`，然后返回这个对象
toString()	将BigDecimal对象的数值转换成字符串
doubleValue()	将BigDecimal对象中的值以双精度数返回
floatValue()	将BigDecimal对象中的值以单精度数返回

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        double d1 = 11000;
        double d2 = 0.35;
        System.out.println("错误的：" + d1 * d2);

        BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal(11000);
        BigDecimal bigDecimal2 = BigDecimal.valueOf(0.35);
        System.out.println("正确的：" + bigDecimal1.multiply(bigDecimal2));
    }
}

String类

也就是字符串,把多个字符串连一起

字符串本质

在JDK9.0之前

其它是一个char[]数组
private final char value[];
根据UTF-16，JAVA的内部编码格式，编译成了class文件，然后送给JVM执行
一个UTF-16字符占2个字节，不管是什么样的char都是2个字节

存在的问题

JDK8的字符串存储在char类型的数组里面
在大多数情况下，char类型只需要一个字节就能表示出来了
比如各种字母什么的，两个字节存储势必会浪费空间
JDK9的一个优化就在这，内存的优化

JDK9.0

private final byte[] value;
JDK9是由byte类型的数组来进行存储的
在JDK9的String类中，维护了这样的一个属性coder，它是一个编码格式的标识，使用LATIN1还是UTF-16

Java包装类与工具类_字符串_07

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "灰灰";
        String str = "a";
    }
}

Java包装类与工具类_基本数据类型_08

String的创建

直接赋值

String name = "BNTang";

通过构造器来创建

String name = new String("BNTang");

字符串的比较

==：比较两个字符串的内存地址是否相等
equals：判断两个字符串的值是否相同

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "灰灰";
        String str = "a";

        System.out.println(name.equals(str));
        System.out.println(name == str);
    }
}

JDK9中equals源码分析

判断传入的对象是否与当前对象相等，相等就直接返回true

Java包装类与工具类_包装类_09

如果不等再判断传入对象是否为String类

Java包装类与工具类_包装类_10

如果是，强制转换成String

Java包装类与工具类_基本数据类型_11

判断当前的编码和传入的编码是否一致

Java包装类与工具类_基本数据类型_12

如果编码不一样, 两个直接判定不相等，也就是结束了
如果相等，再判断是StringLatin1还是StringUTF16

Java包装类与工具类_基本数据类型_13

判断完成之后, 再根据结果调用对应的equals

Java包装类与工具类_基本数据类型_14

这里我就以StringLatin1.equals来举例了
判断两个字符串的长度是否相等

Java包装类与工具类_基本数据类型_15

如果相等，逐一的来判断里面的字符是否相等

Java包装类与工具类_基本数据类型_16

如果都相等结果就是true

Java包装类与工具类_字符串_17

有一个不相同结果就是false

Java包装类与工具类_字符串_18

StringUTF16.equals源码

@HotSpotIntrinsicCandidate
public static boolean equals(byte[] value, byte[] other) {
    if (value.length == other.length) {
        int len = value.length >> 1;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (getChar(value, i) != getChar(other, i)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    return false;
}

StringLatin1.equals源码

@HotSpotIntrinsicCandidate
public static boolean equals(byte[] value, byte[] other) {
    if (value.length == other.length) {
        for (int i = 0; i < value.length; i++) {
            if (value[i] != other[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    return false;
}

常量池

Java包装类与工具类_基本数据类型_19

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "BNTang";
        String str = "BNTang";
        String newStr = new String("BNTang");

        System.out.println(name == str);
        System.out.println(name == newStr);
    }
}

字符串对象值为空

表示引用为空

String str = null;

还没有初始化,没有分配内存空间

表示空字符串

String  str = "";

已经创建了对象，已经分配了内存，内容为空

字符串常用方法

Java包装类与工具类_字符串_20

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        char[] cs = new char[] {'A','B','C'};
        String str = new String(cs);
        System.out.println(str);

        char[] cs2 = str.toCharArray();
        System.out.println(cs2);

        String str2 = "BNTang";
        System.out.println(str2.length());
        System.out.println(str2.charAt(2));

        String str3 = "ABCDEFCDGCD";
        String str4 = "CD";
        System.out.println(str3.indexOf(str4));
    }
}

Java包装类与工具类_字符串_21

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String str3 = "ABCDEFCDGCD";
        String str4 = "CD";
        System.out.println(str3.lastIndexOf(str4));

        String str5 = "cd";
        System.out.println(str5.toUpperCase());
        System.out.println(str3.toLowerCase());

        System.out.println(str4.equalsIgnoreCase(str5));

        String str = "BNTang;JonathanTang;XiaoHuiHui;";
        String[] res = str.split(";");
        System.out.println(Arrays.toString(res));
    }
}

Java包装类与工具类_基本数据类型_22

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "BNTang";
        boolean res = str.startsWith("BN");

        System.out.println(res);

        String resTwo = str.substring(1);
        System.out.println(resTwo);

        String strThree = str.substring(1, 4);
        System.out.println(strThree);

        String strTwo = "xhh";
        String nameStr = strTwo.substring(0, 1);
        System.out.println(nameStr);

        nameStr = nameStr.toUpperCase();
        System.out.println(nameStr);
        String lastStr = strTwo.substring(1);
        System.out.println(lastStr);
        System.out.println(nameStr + lastStr);
    }
}

Java包装类与工具类_字符串_23

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = " dsakjh xjcvyu ";
        s = s.trim();
        System.out.println(s.length());
        System.out.println(s);

        String str = "vxcivojdsau";

        String newStr = str.replace("j", "B");
        System.out.println(newStr);

        String strTwo = " BN Tang ";
        strTwo = strTwo.replace(" ", "");
        System.out.println(strTwo);
    }
}

Java包装类与工具类_基本数据类型_24

字符串分类

不可变字符串String：定义好之后，就不能再去改变了(内存地址不可变)

可变的字符串：定义好之后，还可以进行修改，改变时，不会创建新的内存地址

可变字符串

StringBuilder：是没有synchronized效率高一些
StringBuffer：方法前面多了一个synchronized加锁，更安全，效率低了一些

效率测试

String

public class Demo {
    static void testString(){
        long begin = System.currentTimeMillis();
        String str = "";
        for(int i = 0; i <= 10000; i++) {
            str += i;
        }
        long last = System.currentTimeMillis();
        long res = last - begin;
        System.out.println(res);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 188
        testString();
    }
}

StringBuilder

public class Demo {
    static void testBuilder() {
        long begin = System.currentTimeMillis();
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        for(int i = 0; i <= 10000; i++) {
            str.append(i);
        }
        long last = System.currentTimeMillis();
        long res = last - begin;
        System.out.println(res);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 3
        testBuilder();
    }
}

StringBuffer

public class Demo {
    static void testBuffer() {
        long begin = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer str = new StringBuffer();
        for(int i = 0; i <= 10000; i++) {
            str.append(i);
        }
        long last = System.currentTimeMillis();
        long res = last - begin;
        System.out.println(res);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 4
        testBuffer();
    }
}

StringBuilder创建方法的使用，创建的可变字符串，初始容量为16，如果超过的话，它会自动扩容，可变字符串，本质还是一个char类型的数组

Random类

生成随机数

相同的种子，生成的随机数是一样的

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        int res = r.nextInt();
        System.out.println(res);
        System.out.println(r.nextDouble());
        System.out.println(r.nextBoolean());
        
        Random r2 = new Random(110);
        Random r3 = new Random(110);
        System.out.println(r2.nextInt());
        System.out.println(r3.nextInt());
    }
}

生成34到179之间的随机数

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();
        System.out.println(34 + random.nextInt(145));
    }
}

生成5位随机数

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String res =  UUID.randomUUID().toString();
        System.out.println(res);
        res = res.substring(0,5);
        System.out.println(res);
    }
}

UUID

通用唯一识别符
在一台机器上生成的数字
当前的时间，跟当前电脑网卡生成一段字符

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        System.out.println(uuid);
    }
}

生成验证码

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuffer str = new StringBuffer("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");
        str.append(str.toString().toLowerCase());
        str.append("0123456789");
        System.out.println(str);
        System.out.println(str.length());
        StringBuilder sb = new StringBuilder(5);
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            int index = new Random().nextInt(str.length());
            char ch = str.charAt(index);
            sb.append(ch);
        }
        System.out.println(sb);
    }
}

Date日期类

创建日期

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个日期对象
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);
        
        // 获取当前时间的毫秒
        long curTime = System.currentTimeMillis();
        
        // 把一个毫秒值转成日期类型
        Date date2 = new Date(curTime);
        System.out.println(date2);
        
        // 中国人喜欢风格
        String str = date2.toLocaleString();
        System.out.println(str);
        
        // 把一个日期类型转成毫秒值
        System.out.println(date2.getTime());
    }
}

日期格式化

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 日期格式化
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);
        System.out.println(date.toLocaleString());
        
        // 单例格式化器
        DateFormat df =  DateFormat.getInstance();

        // 对指定的日期进行格式化
        String time = df.format(date);
        System.out.println(time);
    }
}

自定义日期格式

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {

        Date date = new Date();

        // 自定义格式化器
        SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat();
        sf.applyPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

        String format = sf.format(date);
        System.out.println(format);
    }
}

日期格式化对照表

Java包装类与工具类_字符串_25

Java包装类与工具类_基本数据类型_26

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