API和常用类

Object类

java.lang.Object类是JAVA语言中,即所有类的父类。所有的子类都实现了Object类中的方法。
Object 是类层次结构的根(最顶层)类。每个类都是用Object作为超(父)类。
所有对象(包括数组)都实现这个类的方法。
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package oop.demo01;

public class Person {
private String name;
private int age;

public Person() {
}

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

@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

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package oop.demo01;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class Demo06 {
public static void main(String[] args) {
/*
* Person类继承了Object类,所以可以使用Object类中的toString方法
* String toString();返回该对象的字符串表现
* */
Person person = new Person("张三",18);
String s = person.toString();
System.out.println(s);
//直接打印对象名的话就是调用了对象的toSting方法 person= person.toString();
System.out.println(person);
/*
* 看一个类是否重写了toSting方法,直接打印这个类的对象名即可
* 如果没有重写,那么答应的就是对象的地址值(默认)
* 如果重写了,那么按照重写的方式打印。
* */
Random r=new Random();
System.out.println(r);//java.util.Random没有重写toString方法

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println(sc);//java.util.Scanner重写了toString方法

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
System.out.println(list); //重写toString方法
}
}

equals比较

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package oop.demo01;

public class Demo08 {
public static void main(String[] args) {
/*
* Object类equals方法的源码:
* public boolean equals (Object obj){
* return(this == obj);
* }
* 参数:
* Object obj:可以传递任意对象
* 方法体:
* == :比较运算符,返回的就是一个布尔值
* 基本数据类型:比较的是值
* 引用数据类型:比较的是两个对象的地址值
* this 那个对象调用的方法,方法中的this就是那个对象;
* p1调用的equals方法所以this 就是p1
* obj 是传递过来的参数 p2
*
* */
Person p1 = new Person("古力娜扎",18);
Person p2 = new Person("迪丽热巴",19);
boolean b = p1.equals(p2);
System.out.println(b);
}
}
/*
* Object类的equals方法默认比较的是两个对象的地址值,没有意义
* 所以我们需要重写equals方法,比较两个对象的属性值 ,
* 对象的属性一样就返回true,否则返回false
*问题:
* 隐含着一个多态
* Object obj = p2 = new Person("古力娜扎",“18”);
* 多态弊端 : 无法使用子类特有的内容(属性和方法)
* 解决: 可以使用向下转型(强转)要吧Object类型转换成 Person
*
* */

Objects类

在JdK7 添加了一个Object工具类,它提供了一些方法来操作对象,它由一些静态的实用方法组成,这些方法是null-save(空指针安全的)或null-tolerant(容忍空指针的),用于计算对象的hashcode、返回对象的字符串表示形式、比较两个对象。
null 是不能调用方法的,会抛出空指针异常,(NullPointerException null)
Object类的equals方法:对两个对象进行比较,防止空指针异常。
在比较两个对象的时候,Object的equals方法容易抛出空指针异常,而Objects类中的equals方法就优化了这个问题。方法如下:
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public static boolean equals(Object a, Object b)//:判断两个对象是否相等。
//查看一下jdk自带源码
public static boolean equals(Object a, Object b){
return (a == b) || (a!= null&&a.equals (b));
}

总结:

Object类:

Obect类是所有类的父类,一个类都会直接或间接的继承自该类中提供的一些常用的方法!

toString()方法

  • 作用:打印对象的信息
    • 重写前:打印的是包名类名@地址值
    • 重写后:打印的是对象中的属性值

equals()方法

  • 作用:比较两个对象的信息
    • 重写前:比较的是对象的地址值
    • 重写后:比较的是对象的属性值

Objects类

  1. equals()方法
    • 作用:比较两个对象是否相同,但是它添加了一些健壮性的判断!

日期时间类

Date类
概述:
  • java.util.Date :表示日期和时间的类
  • 类 Date 表示特定的瞬间,精确到毫秒。
  • 毫秒:千分之一秒 1000毫秒 = 1秒
  • 特定的瞬间:一个时间点,一刹那瞬间
  • 毫秒的作用:可以对事件和日期进行计算
  • 2099-01-3到2088-01-01 中间一共有多少天
  • 可以日期转换成毫秒进行计算,计算完毕,在把毫秒转换成日期
  • 把日期转换为毫秒:
  •   ##### 当前日期: 2088-01-01
    
  •   ##### 时间原点(0毫秒):1970年1月1日00:00:00
    
  •   ##### 就是计算当前日期到时间原点之间一共经历了多少毫秒
    
  • 注意事项:中国属于东八区,会把时间增加8小时
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package oop.demo01;
/*
* java.util.Date :表示日期和时间的类
* 类 Date 表示特定的瞬间,精确到毫秒。
* 毫秒:千分之一秒 1000毫秒 = 1秒
* 特定的瞬间:一个时间点,一刹那瞬间
* 毫秒的作用:可以对事件和日期进行计算
* 2099-01-3到2088-01-01 中间一共有多少天
* 可以日期转换成毫秒进行计算,计算完毕,在把毫秒转换成日期
*
* 把日期转换为毫秒:
* 当前日期: 2088-01-01
* 时间原点(0毫秒):1970年1月1日00:00:00
* 就是计算当前日期到时间原点之间一共经历了多少毫秒
* 注意事项:中国属于东八区,会把时间增加8小时
* */
public class Demo09 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}

}

Dete类的成员方法以及常用方法

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package oop.demo01;

import java.util.Date;

public class Demo10Date {
public static void main(String[] args) {
demo1();
demo10();
demo02();
}
/*
* Date类的成员方法
* long getTime()把日期转换为毫秒(相当于System.currentTimeMillis())
返回自 1970年 1 月 1日 00:00:00 GMT 以来此 Date 对象表示的毫秒数。
* * */
private static void demo02() {
Date date =new Date();
long time = date.getTime();
System.out.println(time);
}

/*
Date类带参数的构造方法
Date(long date):传递毫秒值,把毫秒转换为Date日期
* */
private static void demo1() {
Date d1 = new Date(0L);
System.out.println(d1);
}
/*
* Date 类的空参数构造方法:
* Date()获取的就是当前系统的日期和时间。
* */

private static void demo10() {
Date date = new Date();
System.out.println(date);
}
}

DateFormat类

java.text.DateFormat:是日期/时间格式化子类的抽象类
作用:格式化(也就是日期 → 文本)、解析(文本→日期)
成员方法:
String format(Date date)按照指定的模式,吧Date日期,格式化为符合模式的字符串
Date parse(String source) 把符合模式的字符串,解析为Date日期
DateFormat类是以个抽象类,无法直接创建对象使用,可以使用DateFormat的子类
java.text.SimpleFormat(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。
参数:String pattern:传送指定的模式
模式:区分大小写
  • y 年
  • M 月
  • d 日
  • H 时
  • m 分
  • s 秒
写对应的模式,会把模式替换为对应的日期和时间
“yyyy-MM–dd HH:mm:ss”
“yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒”
注意:模式中的字母不能更改,连接模式的符号可以改变
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package oop.demo01;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class DemoDate {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
demo01();
demo02();

}
/*
* 使用DateFormat类中的方法parse,把文本解析为日期
* Date parse(String source)把符合模式的字符串,解析为Date日期
* 使用步骤:
* 1.创建SimpleDateFormat对象,构造方法中传递的指定模式
* 2.调用SimpleDateFormat对象中的方法parse。把符合构造方法中模式的字符串,解析为Date日期
* 注意:public Date parse(String source) throws ParseException
* parse方法声明了一个异常叫ParseException解析异常
* 如果字符串和构造方法中的模式不一样,那么程序就会抛出异常
* 调用一个抛出了异常的方法,就必须处理这个异常,要么throws 继续声明抛出这个异常,要么try...catch自己处理这个异常
* */
private static void demo02() throws ParseException {
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date parse = sdf.parse("2021-06-09 20:07:20");
System.out.println(parse);
}

/*
* 使用DateFormat类中的方法format,把日期格式化为文本
* String format(Date date)按照指定的模式,把Date日期,格式化为符合模式的字符串
* 使用步骤:
* 1.创建SimpleDateFormat对象,构造方法中传递指定的模式
* 2.调用SimoleDateFormat对象中的方法format,按照构造方法中指定的模式,把Date日期格式化为符合模式的字符串(文本)
* */
private static void demo01() {
//1.创建SimpleDateFormat对象,构造方法中传递指定的模式
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date date = new Date();
String text = sdf.format(date);
System.out.println(date);
System.out.println(text);
}
}
练习:
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package oop.demo01;


import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;

/*
* 练习:
* 请使用日期时间相关的API,计算出一个人已经出生了多少天。
* 分析:
* 1.首先使用Scanner类中的方法next,获取出生日期
* 2. 使用DateFormat类中的方法paser,把字符串的出生日期解析为Date格式
* 3.把Date格式的出生日期转换为毫秒值
* 4.获取当前的日期,转换为毫秒值
* 5.使用当前日期的毫秒值-出生日期的毫秒值
* 6.把毫秒值的差值转换为天数(s/1000/60/60/24)
*
* */
public class DemoDate11 {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
//使用Scanner类中的方法next,获取出生日期
Scanner sc= new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入出生日期 格式为 yyyy-MM-dd");
String birthdayDateString = sc.next();
//使用DateFromat类中的方法paser,把字符串的出生日期解析为:Date格式
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
Date birthday = sdf.parse(birthdayDateString);
//3.把Date格式的出生日期转换为毫秒值
long birthdayTime = birthday.getTime();
//4.获取当前的日期,转换为毫秒值
long todayTime = new Date().getTime();
// 5.使用当前日期的毫秒值-出生日期的毫秒值
long time = todayTime - birthdayTime;
// 6.把毫秒值的差值转换为天数(s/1000/60/60/24)
System.out.println(time/1000/60/60/24);
}
}

日历类:

java.util.Calendar类:日历类

Calendar类是一个抽象类,里面提供了很多操作日历字段的方法(YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR )

Calendar类无法直接创建对象使用,里面有一个静态方法叫做getInstance(),该方法返回了Calendar类的子类对象

static Calendar getInstance()使用默认时区和语言环境获得一个日历。

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class Demo01Calendar{
public static void main (String [] args){
Calendar c = Calendar.getInstance();//多态
System.out.println(c);
}
}

Calendar类的成员方法:

  • public int get(int field):返回给定日历字段的值。
  • public void set(int field, int value):将给定的日历字段设置为给定值。
  • public abstract void add(int field, int amount):根据日历的规则,为给定的日历字段添加或减去指定的时间量。
  • public Date getTime():返回一个表示此Calendar时间值(从历元到现在的毫秒偏移量)的Date对象。

Calendar类中提供很多成员常量,代表给定的日历字段:

字段值 含义
YEAR
MONTH 月(从0开始,可以+1使用)
DAY_OF_MONTH 月中的天(几号)
HOUR 时(12小时制)
HOUR_OF_DAY 时(24小时制)
MINUTE
SECOND
DAY_OF_WEEK 周中的天(周几,周日为1,可以-1使用)

get/set方法

get方法用来获取指定字段的值,set方法用来设置指定字段的值,代码使用演示:

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import java.util.Calendar;

public class CalendarUtil {
public static void main(String[] args) {
// 创建Calendar对象
Calendar cal = Calendar.getInstance();
// 设置年
int year = cal.get(Calendar.YEAR);
// 设置月
int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
// 设置日
int dayOfMonth = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日");
}
}
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import java.util.Calendar;

public class Demo07CalendarMethod {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
cal.set(Calendar.YEAR, 2020);
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2020年1月17日
}
}

add方法

add方法可以对指定日历字段的值进行加减操作,如果第二个参数为正数则加上偏移量,如果为负数则减去偏移量。代码如:

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import java.util.Calendar;

public class Demo08CalendarMethod {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2018年1月17日
// 使用add方法
cal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 2); // 加2天
cal.add(Calendar.YEAR, -3); // 减3年
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2015年1月18日;
}
}

getTime方法

Calendar中的getTime方法并不是获取毫秒时刻,而是拿到对应的Date对象。

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import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

public class Demo09CalendarMethod {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
Date date = cal.getTime();
System.out.println(date); // Tue Jan 16 16:03:09 CST 2018
}
}

小贴士:

​ 西方星期的开始为周日,中国为周一。

​ 在Calendar类中,月份的表示是以0-11代表1-12月。

​ 日期是有大小关系的,时间靠后,时间越大。

System类

java.lang.System类中提供了大量的静态方法,可以获取与系统相关的信息或系统级操作,在System类的API文档中,常用的方法有:

  • 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):将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。

currentTimeMillis方法

实际上,currentTimeMillis方法就是 获取当前系统时间与1970年01月01日00:00点之间的毫秒差值

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import java.util.Date;

public class SystemDemo {
public static void main(String[] args) {
//获取当前时间毫秒值
System.out.println(System.currentTimeMillis()); // 1516090531144
}
}

练习

验证for循环打印数字1-9999所需要使用的时间(毫秒)

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public class SystemTest1 {
public static void main(String[] args) {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
System.out.println(i);
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("共耗时毫秒:" + (end - start));
}
}

arraycopy方法

  • public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length):将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。

数组的拷贝动作是系统级的,性能很高。System.arraycopy方法具有5个参数,含义分别为:

参数序号 参数名称 参数类型 参数含义
1 src Object 源数组
2 srcPos int 源数组索引起始位置
3 dest Object 目标数组
4 destPos int 目标数组索引起始位置
5 length int 复制元素个数

练习

将src数组中前3个元素,复制到dest数组的前3个位置上复制元素前:src数组元素[1,2,3,4,5],dest数组元素[6,7,8,9,10]复制元素后:src数组元素[1,2,3,4,5],dest数组元素[1,2,3,9,10]

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import java.util.Arrays;

public class Demo11SystemArrayCopy {
public static void main(String[] args) {
int[] src = new int[]{1,2,3,4,5};
int[] dest = new int[]{6,7,8,9,10};
System.arraycopy( src, 0, dest, 0, 3);
/*代码运行后:两个数组中的元素发生了变化
src数组元素[1,2,3,4,5]
dest数组元素[1,2,3,9,10]
*/
}
}

StringBuilder类

字符串拼接问题

由于String类的对象内容不可改变,所以每当进行字符串拼接时,总是会在内存中创建一个新的对象。例如:

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public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String s = "Hello";
s += "World";
System.out.println(s);
}
}

在API中对String类有这样的描述:字符串是常量,它们的值在创建后不能被更改。

根据这句话分析我们的代码,其实总共产生了三个字符串,即"Hello""World""HelloWorld"。引用变量s首先指向Hello对象,最终指向拼接出来的新字符串对象,即HelloWord

如果对字符串进行拼接操作,每次拼接,都会构建一个新的String对象,既耗时,又浪费空间。为了解决这一问题,可以使用java.lang.StringBuilder类。

StringBuilder概述

查阅java.lang.StringBuilder的API,StringBuilder又称为可变字符序列,它是一个类似于 String 的字符串缓冲区,通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

原来StringBuilder是个字符串的缓冲区,即它是一个容器,容器中可以装很多字符串。并且能够对其中的字符串进行各种操作。

它的内部拥有一个数组用来存放字符串内容,进行字符串拼接时,直接在数组中加入新内容。StringBuilder会自动维护数组的扩容。原理如下图所示:(默认16字符空间,超过自动扩充)

构造方法

根据StringBuilder的API文档,常用构造方法有2个:

  • public StringBuilder():构造一个空的StringBuilder容器。
  • public StringBuilder(String str):构造一个StringBuilder容器,并将字符串添加进去。
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public class StringBuilderDemo {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
System.out.println(sb1); // (空白)
// 使用带参构造
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("itcast");
System.out.println(sb2); // itcast
}
}

常用方法

StringBuilder常用的方法有2个:

  • public StringBuilder append(...):添加任意类型数据的字符串形式,并返回当前对象自身。
  • public String toString():将当前StringBuilder对象转换为String对象。

append方法

append方法具有多种重载形式,可以接收任意类型的参数。任何数据作为参数都会将对应的字符串内容添加到StringBuilder中。例如:

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public class Demo02StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
StringBuilder builder = new StringBuilder();
//public StringBuilder append(任意类型)
StringBuilder builder2 = builder.append("hello");
//对比一下
System.out.println("builder:"+builder);
System.out.println("builder2:"+builder2);
System.out.println(builder == builder2); //true
// 可以添加 任何类型
builder.append("hello");
builder.append("world");
builder.append(true);
builder.append(100);
// 在我们开发中,会遇到调用一个方法后,返回一个对象的情况。然后使用返回的对象继续调用方法。
// 这种时候,我们就可以把代码现在一起,如append方法一样,代码如下
//链式编程
builder.append("hello").append("world").append(true).append(100);
System.out.println("builder:"+builder);
}
}

备注:StringBuilder已经覆盖重写了Object当中的toString方法。

toString方法

通过toString方法,StringBuilder对象将会转换为不可变的String对象。如:

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public class Demo16StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
// 链式创建
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello").append("World").append("Java");
// 调用方法
String str = sb.toString();
System.out.println(str); // HelloWorldJava
}
}

StringBuilder类

字符串拼接问题

由于String类的对象内容不可改变,所以每当进行字符串拼接时,总是会在内存中创建一个新的对象。例如:

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public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String s = "Hello";
s += "World";
System.out.println(s);
}
}

在API中对String类有这样的描述:字符串是常量,它们的值在创建后不能被更改。

根据这句话分析我们的代码,其实总共产生了三个字符串,即"Hello""World""HelloWorld"。引用变量s首先指向Hello对象,最终指向拼接出来的新字符串对象,即HelloWord

由此可知,如果对字符串进行拼接操作,每次拼接,都会构建一个新的String对象,既耗时,又浪费空间。为了解决这一问题,可以使用java.lang.StringBuilder类。

StringBuilder概述

查阅java.lang.StringBuilder的API,StringBuilder又称为可变字符序列,它是一个类似于 String 的字符串缓冲区,通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

原来StringBuilder是个字符串的缓冲区,即它是一个容器,容器中可以装很多字符串。并且能够对其中的字符串进行各种操作。

它的内部拥有一个数组用来存放字符串内容,进行字符串拼接时,直接在数组中加入新内容。StringBuilder会自动维护数组的扩容。原理如下图所示:(默认16字符空间,超过自动扩充)

06-StringBuilder的原理

构造方法

根据StringBuilder的API文档,常用构造方法有2个:

  • public StringBuilder():构造一个空的StringBuilder容器。
  • public StringBuilder(String str):构造一个StringBuilder容器,并将字符串添加进去。
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public class StringBuilderDemo {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
System.out.println(sb1); // (空白)
// 使用带参构造
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("itcast");
System.out.println(sb2); // itcast
}
}

常用方法

StringBuilder常用的方法有2个:

  • public StringBuilder append(...):添加任意类型数据的字符串形式,并返回当前对象自身。
  • public String toString():将当前StringBuilder对象转换为String对象。

append方法

append方法具有多种重载形式,可以接收任意类型的参数。任何数据作为参数都会将对应的字符串内容添加到StringBuilder中。例如:

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public class Demo02StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
StringBuilder builder = new StringBuilder();
//public StringBuilder append(任意类型)
StringBuilder builder2 = builder.append("hello");
//对比一下
System.out.println("builder:"+builder);
System.out.println("builder2:"+builder2);
System.out.println(builder == builder2); //true
// 可以添加 任何类型
builder.append("hello");
builder.append("world");
builder.append(true);
builder.append(100);
// 在我们开发中,会遇到调用一个方法后,返回一个对象的情况。然后使用返回的对象继续调用方法。
// 这种时候,我们就可以把代码现在一起,如append方法一样,代码如下
//链式编程
builder.append("hello").append("world").append(true).append(100);
System.out.println("builder:"+builder);
}
}

备注:StringBuilder已经覆盖重写了Object当中的toString方法。

toString方法

通过toString方法,StringBuilder对象将会转换为不可变的String对象。如:

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public class Demo16StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
// 链式创建
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello").append("World").append("Java");
// 调用方法
String str = sb.toString();
System.out.println(str); // HelloWorldJava
}
}

包装类

概述

Java提供了两个类型系统,基本类型与引用类型,使用基本类型在于效率,然而很多情况,会创建对象使用,因为对象可以做更多的功能,如果想要我们的基本类型像对象一样操作,就可以使用基本类型对应的包装类,如下:

基本类型 对应的包装类(位于java.lang包中)
byte Byte
short Short
int Integer
long Long
float Float
double Double
char Character
boolean Boolean

装箱与拆箱

基本类型与对应的包装类对象之间,来回转换的过程称为”装箱“与”拆箱“:

  • 装箱:从基本类型转换为对应的包装类对象。

  • 拆箱:从包装类对象转换为对应的基本类型。

用Integer与 int为例:(看懂代码即可)

基本数值—->包装对象

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Integer i = new Integer(4);//使用构造函数函数
Integer iii = Integer.valueOf(4);//使用包装类中的valueOf方法

包装对象—->基本数值

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int num = i.intValue();

自动装箱与自动拆箱

由于我们经常要做基本类型与包装类之间的转换,从Java 5(JDK 1.5)开始,基本类型与包装类的装箱、拆箱动作可以自动完成。例如:

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Integer i = 4;//自动装箱。相当于Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5;//等号右边:将i对象转成基本数值(自动拆箱) i.intValue() + 5;
//加法运算完成后,再次装箱,把基本数值转成对象。

基本类型与字符串之间的转换

基本类型转换为String

基本类型转换String总共有三种方式,查看课后资料可以得知,这里只讲最简单的一种方式:

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基本类型直接与””相连接即可;如:34+""

String转换成对应的基本类型

除了Character类之外,其他所有包装类都具有parseXxx静态方法可以将字符串参数转换为对应的基本类型:

  • public static byte parseByte(String s):将字符串参数转换为对应的byte基本类型。
  • public static short parseShort(String s):将字符串参数转换为对应的short基本类型。
  • public static int parseInt(String s):将字符串参数转换为对应的int基本类型。
  • public static long parseLong(String s):将字符串参数转换为对应的long基本类型。
  • public static float parseFloat(String s):将字符串参数转换为对应的float基本类型。
  • public static double parseDouble(String s):将字符串参数转换为对应的double基本类型。
  • public static boolean parseBoolean(String s):将字符串参数转换为对应的boolean基本类型。

代码使用(仅以Integer类的静态方法parseXxx为例)如:

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public class Demo18WrapperParse {
public static void main(String[] args) {
int num = Integer.parseInt("100");
}
}

注意:如果字符串参数的内容无法正确转换为对应的基本类型,则会抛出java.lang.NumberFormatException异常。

【Collection、泛型】

主要内容

  • Collection集合
  • 迭代器
  • 增强for
  • 泛型

教学目标

  • 能够说出集合与数组的区别
  • 说出Collection集合的常用功能
  • 能够使用迭代器对集合进行取元素
  • 能够说出集合的使用细节
  • 能够使用集合存储自定义类型
  • 能够使用foreach循环遍历集合
  • 能够使用泛型定义集合对象
  • 能够理解泛型上下限
  • 能够阐述泛型通配符的作用

Collection集合

集合概述

在前面基础班我们已经学习过并使用过集合ArrayList ,那么集合到底是什么呢?

  • 集合:集合是java中提供的一种容器,可以用来存储多个数据。

集合和数组既然都是容器,它们有啥区别呢?

  • 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
  • 数组中存储的是同一类型的元素,可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候,使用集合进行存储。

集合框架

JAVASE提供了满足各种需求的API,在使用这些API前,先了解其继承与接口操作架构,才能了解何时采用哪个类,以及类之间如何彼此合作,从而达到灵活应用。

集合按照其存储结构可以分为两大类,分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map,今天我们主要学习Collection集合,在day04时讲解Map集合。

  • Collection:单列集合类的根接口,用于存储一系列符合某种规则的元素,它有两个重要的子接口,分别是java.util.Listjava.util.Set。其中,List的特点是元素有序、元素可重复。Set的特点是元素无序,而且不可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayListjava.util.LinkedListSet接口的主要实现类有java.util.HashSetjava.util.TreeSet

从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库,为了便于初学者进行系统地学习,接下来通过一张图来描述整个集合类的继承体系。

其中,橙色框里填写的都是接口类型,而蓝色框里填写的都是具体的实现类。这几天将针对图中所列举的集合类进行逐一地讲解。

集合本身是一个工具,它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。

1.3 Collection 常用功能

Collection是所有单列集合的父接口,因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法,这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下:

  • public boolean add(E e): 把给定的对象添加到当前集合中 。
  • public void clear() :清空集合中所有的元素。
  • public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
  • public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
  • public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
  • public int size(): 返回集合中元素的个数。
  • public Object[] toArray(): 把集合中的元素,存储到数组中。

方法演示:

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import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class Demo1Collection {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
// 使用多态形式
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
// 使用方法
// 添加功能 boolean add(String s)
coll.add("小李广");
coll.add("扫地僧");
coll.add("石破天");
System.out.println(coll);

// boolean contains(E e) 判断o是否在集合中存在
System.out.println("判断 扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));

//boolean remove(E e) 删除在集合中的o元素
System.out.println("删除石破天:"+coll.remove("石破天"));
System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll);

// size() 集合中有几个元素
System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");

// Object[] toArray()转换成一个Object数组
Object[] objects = coll.toArray();
// 遍历数组
for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
System.out.println(objects[i]);
}

// void clear() 清空集合
coll.clear();
System.out.println("集合中内容为:"+coll);
// boolean isEmpty() 判断是否为空
System.out.println(coll.isEmpty());
}
}

tips: 有关Collection中的方法可不止上面这些,其他方法可以自行查看API学习。

Iterator迭代器

Iterator接口

在程序开发中,经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求,JDK专门提供了一个接口java.util.IteratorIterator接口也是Java集合中的一员,但它与CollectionMap接口有所不同,Collection接口与Map接口主要用于存储元素,而Iterator主要用于迭代访问(即遍历)Collection中的元素,因此Iterator对象也被称为迭代器。

想要遍历Collection集合,那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作,下面介绍一下获取迭代器的方法:

  • public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器,用来遍历集合中的元素的。

下面介绍一下迭代的概念:

  • 迭代:即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素,如果有,就把这个元素取出来,继续在判断,如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

Iterator接口的常用方法如下:

  • public E next():返回迭代的下一个元素。
  • public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代,则返回 true。

接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素:

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public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
// 使用多态方式 创建对象
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();

// 添加元素到集合
coll.add("串串星人");
coll.add("吐槽星人");
coll.add("汪星人");
//遍历
//使用迭代器 遍历 每个集合对象都有自己的迭代器
Iterator<String> it = coll.iterator();
// 泛型指的是 迭代出 元素的数据类型
while(it.hasNext()){ //判断是否有迭代元素
String s = it.next();//获取迭代出的元素
System.out.println(s);
}
}
}

tips::在进行集合元素取出时,如果集合中已经没有元素了,还继续使用迭代器的next方法,将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。

迭代器的实现原理

我们在之前案例已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时,首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象,然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素,如果存在,则调用next()方法将元素取出,否则说明已到达了集合末尾,停止遍历元素。

Iterator迭代器对象在遍历集合时,内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素,为了让初学者能更好地理解迭代器的工作原理,接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程:

在调用Iterator的next方法之前,迭代器的索引位于第一个元素之前,不指向任何元素,当第一次调用迭代器的next方法后,迭代器的索引会向后移动一位,指向第一个元素并将该元素返回,当再次调用next方法时,迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回,依此类推,直到hasNext方法返回false,表示到达了集合的末尾,终止对元素的遍历。

增强for

增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环,专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器,所以在遍历的过程中,不能对集合中的元素进行增删操作。

格式:

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for(元素的数据类型  变量 : Collection集合or数组){ 
//写操作代码
}

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素,不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

练习1:遍历数组

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public class NBForDemo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3,5,6,87};
//使用增强for遍历数组
for(int a : arr){//a代表数组中的每个元素
System.out.println(a);
}
}
}

练习2:遍历集合

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public class NBFor {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("小河神");
coll.add("老河神");
coll.add("神婆");
//使用增强for遍历
for(String s :coll){//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素
System.out.println(s);
}
}
}

tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。

泛型

泛型概述

在前面学习集合时,我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象,并且进行相应的操作,这时必须采用类型转换。

大家观察下面代码:

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public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("abc");
coll.add("itcast");
coll.add(5);//由于集合没有做任何限定,任何类型都可以给其中存放
Iterator it = coll.iterator();
while(it.hasNext()){
//需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
String str = (String) it.next();
System.out.println(str.length());
}
}
}

程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException。 为什么会发生类型转换异常呢? 我们来分析下:由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢? Collection虽然可以存储各种对象,但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后,新增了泛型(Generic)语法,让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型,这样我们使用API的时候也变得更为简洁,并得到了编译时期的语法检查。

  • 泛型:可以在类或方法中预支地使用未知的类型。

tips:一般在创建对象时,将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时,默认类型为Object类型。

使用泛型的好处

上一节只是讲解了泛型的引入,那么泛型带来了哪些好处呢?

  • 将运行时期的ClassCastException,转移到了编译时期变成了编译失败。
  • 避免了类型强转的麻烦。

通过我们如下代码体验一下:

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public class GenericDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("abc");
list.add("itcast");
// list.add(5);//当集合明确类型后,存放类型不一致就会编译报错
// 集合已经明确具体存放的元素类型,那么在使用迭代器的时候,迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String str = it.next();
//当使用Iterator<String>控制元素类型后,就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
System.out.println(str.length());
}
}
}

tips:泛型是数据类型的一部分,我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。

泛型的定义与使用

我们在集合中会大量使用到泛型,这里来完整地学习泛型知识。

泛型,用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。

定义和使用含有泛型的类

定义格式:

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修饰符 class 类名<代表泛型的变量> {  }

例如,API中的ArrayList集合:

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class ArrayList<E>{ 
public boolean add(E e){ }

public E get(int index){ }
....
}

使用泛型: 即什么时候确定泛型。

在创建对象的时候确定泛型

例如,ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

此时,变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为:

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class ArrayList<String>{ 
public boolean add(String e){ }

public String get(int index){ }
...
}

再例如,ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

此时,变量E的值就是Integer类型,那么我们的类型就可以理解为:

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class ArrayList<Integer> { 
public boolean add(Integer e) { }

public Integer get(int index) { }
...
}

举例自定义泛型类

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public class MyGenericClass<MVP> {
//没有MVP类型,在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
private MVP mvp;

public void setMVP(MVP mvp) {
this.mvp = mvp;
}

public MVP getMVP() {
return mvp;
}
}

使用:

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public class GenericClassDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个泛型为String的类
MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>();
// 调用setMVP
my.setMVP("大胡子登登");
// 调用getMVP
String mvp = my.getMVP();
System.out.println(mvp);
//创建一个泛型为Integer的类
MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>();
my2.setMVP(123);
Integer mvp2 = my2.getMVP();
}
}

含有泛型的方法

定义格式:

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修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){  }

例如,

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public class MyGenericMethod {	  
public <MVP> void show(MVP mvp) {
System.out.println(mvp.getClass());
}

public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {
return mvp;
}
}

使用格式:调用方法时,确定泛型的类型

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public class GenericMethodDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
// 演示看方法提示
mm.show("aaa");
mm.show(123);
mm.show(12.45);
}
}

含有泛型的接口

定义格式:

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修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> {  }

例如,

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public interface MyGenericInterface<E>{
public abstract void add(E e);

public abstract E getE();
}

使用格式:

1、定义类时确定泛型的类型

例如

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public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
@Override
public void add(String e) {
// 省略...
}

@Override
public String getE() {
return null;
}
}

此时,泛型E的值就是String类型。

2、始终不确定泛型的类型,直到创建对象时,确定泛型的类型

例如

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public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
@Override
public void add(E e) {
// 省略...
}

@Override
public E getE() {
return null;
}
}

确定泛型:

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/*
* 使用
*/
public class GenericInterface {
public static void main(String[] args) {
MyImp2<String> my = new MyImp2<String>();
my.add("aa");
}
}

泛型通配符

当使用泛型类或者接口时,传递的数据中,泛型类型不确定,可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后,只能使用Object类中的共性方法,集合中元素自身方法无法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

举个例子大家理解使用即可:

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public static void main(String[] args) {
Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
getElement(list1);
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//?代表可以接收任意类型

tips:泛型不存在继承关系 Collection list = new ArrayList();这种是错误的。

通配符高级使用—-受限泛型

之前设置泛型的时候,实际上是可以任意设置的,只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限下限

泛型的上限

  • 格式类型名称 <? extends 类 > 对象名称
  • 意义只能接收该类型及其子类

泛型的下限

  • 格式类型名称 <? super 类 > 对象名称
  • 意义只能接收该类型及其父类型

比如:现已知Object类,String 类,Number类,Integer类,其中Number是Integer的父类

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public static void main(String[] args) {
Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();

getElement(list1);
getElement(list2);//报错
getElement(list3);
getElement(list4);//报错

getElement2(list1);//报错
getElement2(list2);//报错
getElement2(list3);
getElement2(list4);

}
// 泛型的上限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

集合综合案例

案例介绍

按照斗地主的规则,完成洗牌发牌的动作。
具体规则:

使用54张牌打乱顺序,三个玩家参与游戏,三人交替摸牌,每人17张牌,最后三张留作底牌。

案例分析

  • 准备牌:

    牌可以设计为一个ArrayList,每个字符串为一张牌。
    每张牌由花色数字两部分组成,我们可以使用花色集合与数字集合嵌套迭代完成每张牌的组装。
    牌由Collections类的shuffle方法进行随机排序。

  • 发牌

    将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌,剩余牌通过对3取模依次发牌。

  • 看牌

    直接打印每个集合。

代码实现

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import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class Poker {
public static void main(String[] args) {
/*
* 1: 准备牌操作
*/
//1.1 创建牌盒 将来存储牌面的
ArrayList<String> pokerBox = new ArrayList<String>();
//1.2 创建花色集合
ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();

//1.3 创建数字集合
ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();

//1.4 分别给花色 以及 数字集合添加元素
colors.add("♥");
colors.add("♦");
colors.add("♠");
colors.add("♣");

for(int i = 2;i<=10;i++){
numbers.add(i+"");
}
numbers.add("J");
numbers.add("Q");
numbers.add("K");
numbers.add("A");
//1.5 创造牌 拼接牌操作
// 拿出每一个花色 然后跟每一个数字 进行结合 存储到牌盒中
for (String color : colors) {
//color每一个花色
//遍历数字集合
for(String number : numbers){
//结合
String card = color+number;
//存储到牌盒中
pokerBox.add(card);
}
}
//1.6大王小王
pokerBox.add("小☺");
pokerBox.add("大☠");
// System.out.println(pokerBox);
//洗牌 是不是就是将 牌盒中 牌的索引打乱
// Collections类 工具类 都是 静态方法
// shuffer方法
/*
* static void shuffle(List<?> list)
* 使用默认随机源对指定列表进行置换。
*/
//2:洗牌
Collections.shuffle(pokerBox);
//3 发牌
//3.1 创建 三个 玩家集合 创建一个底牌集合
ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();

//遍历 牌盒 必须知道索引
for(int i = 0;i<pokerBox.size();i++){
//获取 牌面
String card = pokerBox.get(i);
//留出三张底牌 存到 底牌集合中
if(i>=51){//存到底牌集合中
dipai.add(card);
} else {
//玩家1 %3 ==0
if(i%3==0){
player1.add(card);
}else if(i%3==1){//玩家2
player2.add(card);
}else{//玩家3
player3.add(card);
}
}
}
//看看
System.out.println("令狐冲:"+player1);
System.out.println("田伯光:"+player2);
System.out.println("绿竹翁:"+player3);
System.out.println("底牌:"+dipai);
}
}

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