java常用类(下)

java常用类(下)

1. String常见算法题目

模拟一个 trim方法，去除字符串两端的空格
将一个字符串进行反转。将字符串中指定部分进行反转。比如“abcdefg”反转成为“abfedcg”
获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数。比如：获取“ ab”在 “abkkcadkabkebfkabkskab” 中出现的次数
获取两个字符串中最大相同子串。比如： str1 = “abcwerthelloyuiodef“;str2 = “cvhellobnm” 提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较
对字符串中字符进行自然顺序排序。提示： 1）字符串变成字符数组。 2）对数组排序，选择，冒泡，Arrays.sort(); 3）将排序后的数组变成字符串

2. IDEA中Debug调试

/*
面试题：程序输出
*/
String str = null;
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(str);
System.out.println(sb.length());//4
System.out.println(sb);//"null"
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(str);//抛空指针异常
System.out.println(sb1);//

3. JDK8中新日期时间API

3.1. 新日期时间API出现的背景

如果我们可以跟别人说：“我们在1502643933071见面，别晚了！”那么就再简单不过了。但是我们希望时间与昼夜和四季有关，于是事情就变复杂了。JDK 1.0中包含了一个java.util.Date类，但是它的大多数方法已经在JDK 1.1引入Calendar类之后被弃用了。而Calendar并不比Date好多少。它们面临的问题是：

可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的。偏移性：Date中的年份是从1900开始的，而月份都从0开始。格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行。此外，它们也不是线程安全的；不能处理闰秒等。总结：对日期和时间的操作一直是Java程序员最痛苦的地方之一

3.2. 新时间日期API

第三次引入的API是成功的，并且Java 8中引入的java.time API 已经纠正了过去的缺陷，将来很长一段时间内它都会为我们服务。

Java 8 吸收了 Joda-Time 的精华，以一个新的开始为 Java 创建优秀的 API。新的 java.time 中包含了所有关于本地日期（LocalDate）、本地时间（LocalTime）、本地日期时间（LocalDateTime）、时区（ZonedDateTime）和持续时间（Duration）的类。历史悠久的 Date 类新增了 toInstant() 方法，用于把 Date 转换成新的表示形式。这些新增的本地化时间日期 API 大大简化了日期时间和本地化的管理。

3.2.1. LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的使用

day21_java常用类(下)学习笔记 - 图1

/*
    LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 的使用
    说明：
        1.LocalDateTime相较于LocalDate、LocalTime，使用频率要高
        2.类似于Calendar
     */
    @Test
    public void test1(){
        //now():获取当前的日期、时间、日期+时间
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        LocalTime localTime = LocalTime.now();
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println(localDate);
        System.out.println(localTime);
        System.out.println(localDateTime);
        //of():设置指定的年、月、日、时、分、秒。没有偏移量
        LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2020, 10, 6, 13, 23, 43);
        System.out.println(localDateTime1);
        //getXxx()：获取相关的属性
        System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());
        System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());
        System.out.println(localDateTime.getMonth());
        System.out.println(localDateTime.getMonthValue());
        System.out.println(localDateTime.getMinute());
        //体现不可变性
        //withXxx():设置相关的属性
        LocalDate localDate1 = localDate.withDayOfMonth(22);
        System.out.println(localDate);
        System.out.println(localDate1);
        LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.withHour(4);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime2);
        //不可变性
        LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime.plusMonths(3);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime3);
        LocalDateTime localDateTime4 = localDateTime.minusDays(6);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime4);
    }

3.2.2. Instant类的使用

Instant：时间线上的一个瞬时点。这可能被用来记录应用程序中的事件时间戳。

在处理时间和日期的时候，我们通常会想到年,月,日,时,分,秒。然而，这只是时间的一个模型，是面向人类的。第二种通用模型是面向机器的，或者说是连续的。在此模型中，时间线中的一个点表示为一个很大的数，这有利于计算机处理。在UNIX中，这个数从1970年开始，以秒为的单位；同样的，在Java中，也是从1970年开始，但以毫秒为单位。

day21_java常用类(下)学习笔记 - 图2

/*
    Instant的使用
    类似于 java.util.Date类
     */
    @Test
    public void test2(){
        //now():获取本初子午线对应的标准时间
        Instant instant = Instant.now();
        System.out.println(instant);//2019-02-18T07:29:41.719Z
        //添加时间的偏移量
        OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));
        System.out.println(offsetDateTime);//2019-02-18T15:32:50.611+08:00
        //toEpochMilli():获取自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的毫秒数  ---> Date类的getTime()
        long milli = instant.toEpochMilli();
        System.out.println(milli);
        //ofEpochMilli():通过给定的毫秒数，获取Instant实例  -->Date(long millis)
        Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(1550475314878L);
        System.out.println(instant1);
    }

3.2.3. java.time.format.DateTimeFormatter类的使用

DateTimeFormatter:格式化或解析日期、时间。类似于SimpleDateFormat

day21_java常用类(下)学习笔记 - 图3

方式一：预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME

方式二：本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime()

方式三：自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)

/*
    DateTimeFormatter:格式化或解析日期、时间
    类似于SimpleDateFormat
     */
    @Test
    public void test3(){
//        方式一：预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
        //格式化:日期-->字符串
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        String str1 = formatter.format(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(str1);//2019-02-18T15:42:18.797
        //解析：字符串 -->日期
        TemporalAccessor parse = formatter.parse("2019-02-18T15:42:18.797");
        System.out.println(parse);
//        方式二：
//        本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime()
//        FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT :适用于LocalDateTime
        DateTimeFormatter formatter1 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG);
        //格式化
        String str2 = formatter1.format(localDateTime);
        System.out.println(str2);//2019年2月18日 下午03时47分16秒
//      本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate()
//      FormatStyle.FULL / FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT : 适用于LocalDate
        DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM);
        //格式化
        String str3 = formatter2.format(LocalDate.now());
        System.out.println(str3);//2019-2-18
//       重点： 方式三：自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)
        DateTimeFormatter formatter3 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        //格式化
        String str4 = formatter3.format(LocalDateTime.now());
        System.out.println(str4);//2019-02-18 03:52:09
        //解析
        TemporalAccessor accessor = formatter3.parse("2019-02-18 03:52:09");
        System.out.println(accessor);
    }

3.2.4. 其它API

ZoneId：该类中包含了所有的时区信息，一个时区的ID，如 Europe/Paris

ZonedDateTime：一个在ISO-8601日历系统时区的日期时间，如 2007-12- 03T10:15:30+01:00 Europe/Paris。

Clock：使用时区提供对当前即时、日期和时间的访问的时钟。

持续时间：Duration，用于计算两个“时间”间隔

日期间隔：Period，用于计算两个“日期”间隔

TemporalAdjuster : 时间校正器。有时我们可能需要获取例如：将日期调整到“下一个工作日”等操作。

TemporalAdjusters : 该类通过静态方法 (firstDayOfXxx()/lastDayOfXxx()/nextXxx())提供了大量的常用 TemporalAdjuster 的实现。

day21_java常用类(下)学习笔记 - 图4

4. Java比较器

java实现对象排序的方式有两种：

自然排序：java.lang.Comparable
定制排序：java.util.Comparator

说明：Java中的对象，正常情况下，只能进行比较：== 或 != 。不能使用 > 或 < 的，但是在开发场景中，我们需要对多个对象进行排序，言外之意，就需要比较对象的大小。如何实现？使用两个接口中的任何一个：Comparable 或 Comparator

4.1. 方式一：自然排序：java.lang.Comparable

规则：实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象即通过 compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。

实现Comparable接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort 或 Arrays.sort进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。


public class CompareTest {
    /*
            Comparable接口的使用举例：  自然排序
            1.像String、包装类等实现了Comparable接口，重写了compareTo(obj)方法，给出了比较两个对象大小的方式。
            2.像String、包装类重写compareTo()方法以后，进行了从小到大的排列
            3. 重写compareTo(obj)的规则：
                如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，
                如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，
                如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
            4. 对于自定义类来说，如果需要排序，我们可以让自定义类实现Comparable接口，重写compareTo(obj)方法。
               在compareTo(obj)方法中指明如何排序
             */
    @Test
    public void test1(){
        String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
        //
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    @Test
    public void test2(){
        Goods[] arr = new Goods[5];
        arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
        arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
        arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
        arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
        arr[4] = new Goods("microsoftMouse",43);
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

package com.atguigu.java;
/**
 * 商品类
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 4:52
 */
public class Goods implements  Comparable{
    private String name;
    private double price;
    public Goods() {
    }
    public Goods(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public double getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Goods{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
    //指明商品比较大小的方式:按照价格从低到高排序,再按照产品名称从高到低排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
//        System.out.println("**************");
        if(o instanceof Goods){
            Goods goods = (Goods)o;
            //方式一：
            if(this.price > goods.price){
                return 1;
            }else if(this.price < goods.price){
                return -1;
            }else{
//                return 0;
               return -this.name.compareTo(goods.name);
            }
            //方式二：
//           return Double.compare(this.price,goods.price);
        }
//        return 0;
        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
    }
}

4.3. 方式二：定制排序：java.util.Comparator

背景：当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码，或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序，强行对多个对象进行整体排序的比较。

规则：重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小：如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；如果返回0，表示相等；返回负整数，表示 o1小于o2。

        /*
        Comparator接口的使用：定制排序
        1.背景：
        当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码，
        或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，
        那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序
        2.重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小：
        如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；
        如果返回0，表示相等；
        返回负整数，表示o1小于o2。
         */
        @Test
        public void test3(){
            String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
            Arrays.sort(arr,new Comparator(){
                //按照字符串从大到小的顺序排列
                @Override
                public int compare(Object o1, Object o2) {
                    if(o1 instanceof String && o2 instanceof  String){
                        String s1 = (String) o1;
                        String s2 = (String) o2;
                        return -s1.compareTo(s2);
                    }
    //                return 0;
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
                }
            });
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        @Test
        public void test4(){
            Goods[] arr = new Goods[6];
            arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
            arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
            arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
            arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
            arr[4] = new Goods("huaweiMouse",224);
            arr[5] = new Goods("microsoftMouse",43);
            Arrays.sort(arr, new Comparator() {
                //指明商品比较大小的方式:按照产品名称从低到高排序,再按照价格从高到低排序
                @Override
                public int compare(Object o1, Object o2) {
                    if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){
                        Goods g1 = (Goods)o1;
                        Goods g2 = (Goods)o2;
                        if(g1.getName().equals(g2.getName())){
                            return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice());
                        }else{
                            return g1.getName().compareTo(g2.getName());
                        }
                    }
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
                }
            });
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }

4.4. Comparable接口与Comparator接口使用的对比

Comparable接口的方式一旦一定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。

Comparator接口属于临时性的比较。

5. System类

System类代表系统，系统级的很多属性和控制方法都放置在该类的内部。该类位于java.lang包。

由于该类的构造器是private的，所以无法创建该类的对象，也就是无法实例化该类。其内部的成员变量和成员方法都是static的，所以也可以很方便的进行调用。

成员变量
System类内部包含in、out和err三个成员变量，分别代表标准输入流 (键盘输入)，标准输出流(显示器)和标准错误输出流(显示器)。

成员方法
native long currentTimeMillis()：该方法的作用是返回当前的计算机时间，时间的表达格式为当前计算机时间和GMT时间(格林威治时间)1970年1月1号0时0分0秒所差的毫秒数。
void exit(int status)：该方法的作用是退出程序。其中status的值为0代表正常退出，非零代表异常退出。使用该方法可以在图形界面编程中实现程序的退出功能等。
void gc()：该方法的作用是请求系统进行垃圾回收。至于系统是否立刻回收，则取决于系统中垃圾回收算法的实现以及系统执行时的情况。
String getProperty(String key)：该方法的作用是获得系统中属性名为key的属性对应的值。系统中常见的属性名以及属性的作用如下表所示：
day21_java常用类(下)学习笔记 - 图5

@Test
  public void test1() {
      String javaVersion = System.getProperty("java.version");
      System.out.println("java的version:" + javaVersion);
      String javaHome = System.getProperty("java.home");
      System.out.println("java的home:" + javaHome);
      String osName = System.getProperty("os.name");
      System.out.println("os的name:" + osName);
      String osVersion = System.getProperty("os.version");
      System.out.println("os的version:" + osVersion);
      String userName = System.getProperty("user.name");
      System.out.println("user的name:" + userName);
      String userHome = System.getProperty("user.home");
      System.out.println("user的home:" + userHome);
      String userDir = System.getProperty("user.dir");
      System.out.println("user的dir:" + userDir);
  }

6. Math类

java.lang.Math提供了一系列静态方法用于科学计算。其方法的参数和返回值类型一般为double型。

abs 绝对值
acos,asin,atan,cos,sin,tan 三角函数
sqrt 平方根
pow(double a,doble b) a的b次幂
log 自然对数
exp e为底指数
max(double a,double b)
min(double a,double b)
random() 返回0.0到1.0的随机数
long round(double a)
double型数据a转换为long型（四舍五入）
toDegrees(double angrad) 弧度—>角度
toRadians(double angdeg) 角度—>弧度

7. BigInteger与BigDecimal

7.1. BigInteger类

Integer类作为int的包装类，能存储的最大整型值为2 31-1，Long类也是有限的，最大为2 63-1。如果要表示再大的整数，不管是基本数据类型还是他们的包装类都无能为力，更不用说进行运算了。

java.math包的BigInteger可以表示不可变的任意精度的整数。BigInteger 提供所有 Java 的基本整数操作符的对应物，并提供 java.lang.Math 的所有相关方法。另外，BigInteger 还提供以下运算：模算术、GCD 计算、质数测试、素数生成、位操作以及一些其他操作。

构造器
BigInteger(String val)：根据字符串构建BigInteger对象
常用方法

7.2. BigDecimal类

背景：一般的Float类和Double类可以用来做科学计算或工程计算，但在商业计算中，要求数字精度比较高，故用到java.math.BigDecimal类。

BigDecimal类支持不可变的、任意精度的有符号十进制定点数。

构造器
- public BigDecimal(double val)
- public BigDecimal(String val)
常用方法
- public BigDecimal add(BigDecimal augend)
- public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
- public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
- public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)

@Test
    public void test2() {
        BigInteger bi = new BigInteger("1243324112234324324325235245346567657653");
        BigDecimal bd = new BigDecimal("12435.351");
        BigDecimal bd2 = new BigDecimal("11");
        System.out.println(bi);
//         System.out.println(bd.divide(bd2));//会报异常
        System.out.println(bd.divide(bd2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
        System.out.println(bd.divide(bd2, 25, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
    }