chapter11 常用类和基础API 知识点总结Note

字符串类 不可变字符序列 String

String的特性

• java.lang.String 类代表字符串。Java程序中所有的字符串文字（例如"hello" ）都可以看作是实现此类的实例。

• 字符串是常量，用双引号引起来表示。它们的值在创建之后不能更改。

• 字符串String类型本身是final声明的，意味着我们不能继承String。

• String对象的字符内容是存储在一个字符数组value[]中的。"abc" 等效于 char[] data={'h','e','l','l','o'}。

String的内存结构

因为字符串对象设计为不可变，那么所以字符串有常量池来保存很多常量对象。

JDK6中，字符串常量池在方法区。JDK7开始，就移到堆空间，直到目前JDK17版本。

字符串常量的存储位置

字符串常量都存储在字符串常量池(StringTable)中
字符串常量池不允许存放两个相同的字符串常量。
字符串常量池，在不同的jdk版本中，存放位置不同。
jdk7之前：字符串常量池存放在方法区
jdk7及之后：字符串常量池存放在堆空间。

String的不可变性的理解
① 当对字符串变量重新赋值时，需要重新指定一个字符串常量的位置进行赋值，不能在原有的位置修改
② 当对现有的字符串进行拼接操作时，需要重新开辟空间保存拼接以后的字符串，不能在原有的位置修改
③ 当调用字符串的replace()替换现有的某个字符时，需要重新开辟空间保存修改以后的字符串，不能在原有的位置修改

String str1 = “abc”; 与 String str2 = new String(“abc”);的区别？

• 字符串常量存储在字符串常量池，目的是共享。

• 字符串非常量对象存储在堆中。

（1）常量+常量：结果是常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。

（2）常量与变量 或 变量与变量：结果在堆中

（3）拼接后调用intern方法：返回值在常量池中

concat方法拼接，哪怕是两个常量对象拼接，结果也是在堆。 管是常量调用此方法，还是变量调用，同样不管参数是常量还是变量，总之，调用完concat()方法都返回一个新new的对象。

String类的声明
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence

final:String是不可被继承的
Serializable:可序列化的接口。凡是实现此接口的类的对象就可以通过网络或本地流进行数据的传输。
Comparable:凡是实现此接口的类，其对象都可以比较大小。

String的常用API-1

构造器

• public String() ：初始化新创建的 String对象，以使其表示空字符序列。
• String(String original)： 初始化一个新创建的 String 对象，使其表示一个与参数相同的字符序列；换句话说，新创建的字符串是该参数字符串的副本。
• public String(char[] value) ：通过当前参数中的字符数组来构造新的String。
• public String(char[] value,int offset, int count) ：通过字符数组的一部分来构造新的String。
• public String(byte[] bytes) ：通过使用平台的默认字符集解码当前参数中的字节数组来构造新的String。
• public String(byte[] bytes,String charsetName) ：通过使用指定的字符集解码当前参数中的字节数组来构造新的String。

String与其他结构间的转换

字符串 --> 基本数据类型、包装类：

• Integer包装类的public static int parseInt(String s)：可以将由“数字”字符组成的字符串转换为整型。
• 类似地，使用java.lang包中的Byte、Short、Long、Float、Double类调相应的类方法可以将由“数字”字符组成的字符串，转化为相应的基本数据类型。

基本数据类型、包装类 --> 字符串：

• 调用String类的public String valueOf(int n)可将int型转换为字符串
• 相应的valueOf(byte b)、valueOf(long l)、valueOf(float f)、valueOf(double d)、valueOf(boolean b)可由参数的相应类型到字符串的转换。

字符数组 --> 字符串：

• String 类的构造器：String(char[]) 和 String(char[]，int offset，int length) 分别用字符数组中的全部字符和部分字符创建字符串对象。

字符串 --> 字符数组：

• public char[] toCharArray()：将字符串中的全部字符存放在一个字符数组中的方法。

• public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin)：提供了将指定索引范围内的字符串存放到数组中的方法。

字符串 --> 字节数组：（编码）

• public byte[] getBytes() ：使用平台的默认字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中。
• public byte[] getBytes(String charsetName) ：使用指定的字符集将此 String 编码到 byte 序列，并将结果存储到新的 byte 数组。

字节数组 --> 字符串：（解码）

• String(byte[])：通过使用平台的默认字符集解码指定的 byte 数组，构造一个新的 String。
• String(byte[]，int offset，int length) ：用指定的字节数组的一部分，即从数组起始位置offset开始取length个字节构造一个字符串对象。
• String(byte[], String charsetName ) 或 new String(byte[], int, int,String charsetName )：解码，按照指定的编码方式进行解码。

@Test
public void test01() throws Exception {
    String str = "中国";
    System.out.println(str.getBytes("ISO8859-1").length);// 2
    // ISO8859-1把所有的字符都当做一个byte处理，处理不了多个字节
    System.out.println(str.getBytes("GBK").length);// 4 每一个中文都是对应2个字节
    System.out.println(str.getBytes("UTF-8").length);// 6 常规的中文都是3个字节

    /*
     * 不乱码：（1）保证编码与解码的字符集名称一样（2）不缺字节
     */
    System.out.println(new String(str.getBytes("ISO8859-1"), "ISO8859-1"));// 乱码
    System.out.println(new String(str.getBytes("GBK"), "GBK"));// 中国
    System.out.println(new String(str.getBytes("UTF-8"), "UTF-8"));// 中国
}

String的常用API-2

常用方法

（1）boolean isEmpty()：字符串是否为空
（2）int length()：返回字符串的长度
（3）String concat(xx)：拼接
（4）boolean equals(Object obj)：比较字符串是否相等，区分大小写
（5）boolean equalsIgnoreCase(Object obj)：比较字符串是否相等，不区分大小写
（6）int compareTo(String other)：比较字符串大小，区分大小写，按照Unicode编码值比较大小
（7）int compareToIgnoreCase(String other)：比较字符串大小，不区分大小写
（8）String toLowerCase()：将字符串中大写字母转为小写
（9）String toUpperCase()：将字符串中小写字母转为大写
（10）String trim()：去掉字符串前后空白符
（11）public String intern()：结果在常量池中共享

@Test
public void test01(){
    //将用户输入的单词全部转为小写，如果用户没有输入单词，重新输入
    Scanner input = new Scanner(System.in);
    String word;
    while(true){
        System.out.print("请输入单词：");
        word = input.nextLine();
        if(word.trim().length()!=0){
            word = word.toLowerCase();
            break;
        }
    }
    System.out.println(word);
}
@Test
public void test02(){
    //随机生成验证码，验证码由0-9，A-Z,a-z的字符组成
    char[] array = new char[26*2+10];
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        array[i] = (char)('0' + i);
    }
    for (int i = 10,j=0; i < 10+26; i++,j++) {
        array[i] = (char)('A' + j);
    }
    for (int i = 10+26,j=0; i < array.length; i++,j++) {
        array[i] = (char)('a' + j);
    }
    String code = "";
    Random rand = new Random();
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        code += array[rand.nextInt(array.length)];
    }
    System.out.println("验证码：" + code);
    //将用户输入的单词全部转为小写，如果用户没有输入单词，重新输入
    Scanner input = new Scanner(System.in);
    System.out.print("请输入验证码：");
    String inputCode = input.nextLine();

    if(!code.equalsIgnoreCase(inputCode)){
        System.out.println("验证码输入不正确");
    }
}

系列2：查找

（11）boolean contains(xx)：是否包含xx
（12）int indexOf(xx)：从前往后找当前字符串中xx，即如果有返回第一次出现的下标，要是没有返回-1
（13）int indexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引，从指定的索引开始
（14）int lastIndexOf(xx)：从后往前找当前字符串中xx，即如果有返回最后一次出现的下标，要是没有返回-1
（15）int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中最后一次出现处的索引，从指定的索引开始反向搜索。

@Test
public void test01(){
    String str = "尚硅谷是一家靠谱的培训机构，尚硅谷可以说是IT培训的小清华，JavaEE是尚硅谷的当家学科，尚硅谷的大数据培训是行业独角兽。尚硅谷的前端和UI专业一样独领风骚。";
    System.out.println("是否包含清华：" + str.contains("清华"));
    System.out.println("培训出现的第一次下标：" + str.indexOf("培训"));
    System.out.println("培训出现的最后一次下标：" + str.lastIndexOf("培训"));
}

系列3：字符串截取

（16）String substring(int beginIndex) ：返回一个新的字符串，它是此字符串的从beginIndex开始截取到最后的一个子字符串。
（17）String substring(int beginIndex, int endIndex) ：返回一个新字符串，它是此字符串从beginIndex开始截取到endIndex(不包含)的一个子字符串。

@Test
public void test01(){
    String str = "helloworldjavaatguigu";
    String sub1 = str.substring(5);
    String sub2 = str.substring(5,10);
    System.out.println(sub1);
    System.out.println(sub2);
}

@Test
public void test02(){
    String fileName = "快速学习Java的秘诀.dat";
    //截取文件名
    System.out.println("文件名：" + fileName.substring(0,fileName.lastIndexOf(".")));
    //截取后缀名
    System.out.println("后缀名：" + fileName.substring(fileName.lastIndexOf(".")));
}

系列4：和字符/字符数组相关

（18）char charAt(index)：返回[index]位置的字符
（19）char[] toCharArray()： 将此字符串转换为一个新的字符数组返回
（20）static String valueOf(char[] data) ：返回指定数组中表示该字符序列的 String
（21）static String valueOf(char[] data, int offset, int count) ： 返回指定数组中表示该字符序列的 String
（22）static String copyValueOf(char[] data)： 返回指定数组中表示该字符序列的 String
（23）static String copyValueOf(char[] data, int offset, int count)：返回指定数组中表示该字符序列的 String

@Test
public void test01(){
    //将字符串中的字符按照大小顺序排列
    String str = "helloworldjavaatguigu";
    char[] array = str.toCharArray();
    Arrays.sort(array);
    str = new String(array);
    System.out.println(str);
}

@Test
public void test02(){
    //将首字母转为大写
    String str = "jack";
    str = Character.toUpperCase(str.charAt(0))+str.substring(1);
    System.out.println(str);
}
@Test
public void test03(){
    char[] data = {'h','e','l','l','o','j','a','v','a'};
    String s1 = String.copyValueOf(data);
    String s2 = String.copyValueOf(data,0,5);
    int num = 123456;
    String s3 = String.valueOf(num);

    System.out.println(s1);
    System.out.println(s2);
    System.out.println(s3);
}

系列5：开头与结尾

（24）boolean startsWith(xx)：测试此字符串是否以指定的前缀开始
（25）boolean startsWith(String prefix, int toffset)：测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
（26）boolean endsWith(xx)：测试此字符串是否以指定的后缀结束

@Test
public void test1(){
    String name = "张三";
    System.out.println(name.startsWith("张"));
}

@Test
public void test2(){
    String file = "Hello.txt";
    if(file.endsWith(".java")){
        System.out.println("Java源文件");
    }else if(file.endsWith(".class")){
        System.out.println("Java字节码文件");
    }else{
        System.out.println("其他文件");
    }
}

系列6：替换

（27）String replace(char oldChar, char newChar)：返回一个新的字符串，它是通过用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的。 不支持正则。
（28）String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)：使用指定的字面值替换序列替换此字符串所有匹配字面值目标序列的子字符串。
（29）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。
（30）String replaceFirst(String regex, String replacement)：使用给定的 replacement 替换此字符串匹配给定的正则表达式的第一个子字符串。

@Test
public void test1(){
    String str1 = "hello244world.java;887";
    //把其中的非字母去掉
    str1 = str1.replaceAll("[^a-zA-Z]", "");
    System.out.println(str1);
    String str2 = "12hello34world5java7891mysql456";
    //把字符串中的数字替换成,，如果结果中开头和结尾有，的话去掉
    String string = str2.replaceAll("\\d+", ",").replaceAll("^,|,$", "");
    System.out.println(string);
}

//模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。
public String myTrim(String str) {
    if (str != null) {
        int start = 0;
        ;
        int end = str.length() - 1;
        //去掉字符串两端的空格
        while (start < end && str.charAt(start) == ' ') {
            start++;
        }
        while (start < end && str.charAt(end) == ' ') {
            end--;
        }
        if (str.charAt(start) == ' ') {
            return "";
        }
        //返回去除两端空格后的子字符串
        return str.substring(start, end + 1);
    }
    return null;
}

@Test
public void test() {
    String str = "  helloworld  ";
    String str1 = myTrim(str);
    System.out.println(str1);
}

//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"反转为"abfedcg"
public String myReverse(String str, int start, int end) {
    if (str != null) {
        //toCharArray 将此字符串转换为一个新的字符数组。
        char[] charArray = str.toCharArray();

        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
            char temp = charArray[i];
            charArray[i] = charArray[j];
            charArray[j] = temp;
        }
        return new String(charArray);
    }
    return null;
}

// recommend
public String myReverse2(String str, int start, int end) {
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(str.length());

    stringBuilder.append(str.substring(0, start));
    ;

    for (int i = end; i >= start; i--) {
        stringBuilder.append(str.charAt(i));
    }

    stringBuilder.append(str.substring(end + 1));
    return stringBuilder.toString();
}

@Test
public void test2() {
    String str = "abcdefg";
    String str1 = myReverse(str, 2, 5);
    System.out.println(str1);
    String str2 = myReverse2(str1, 2, 5);
    System.out.println(str2);
}
@Test
public void test3() {
    String str1 = "cabdkdhjabdlky";
    String str2 = "ab";
    int count = getCount(str1, str2);
    System.out.println(count);
}
//统计str2在str1中出现的次数
private int getCount(String str1, String str2) {
    if (str1.length() >= str2.length()) {
        int count = 0;
        int index = 0;

        while ((index = str1.indexOf(str2, index)) != -1) {
            index += str2.length();
            count++;
        }
        return count;
    }
    return 0;
}

//对字符串中字符进行自然顺序排序。
@Test
public void test4() {
    String str = "acjslhigs";
    char[] arr = str.toCharArray();
    Arrays.sort(arr);

    String  str1 = new String(arr);
    System.out.println(str1);
}

字符串类 可变字符序列 StringBuffer StringBuilder

因为String对象是不可变对象，虽然可以共享常量对象，但是对于频繁字符串的修改和拼接操作，效率极低，空间消耗也比较高。因此，JDK又在java.lang包提供了可变字符序列StringBuffer和StringBuilder类型。

三个类的对比:String、StringBuffer、StringBuilder

String:不可变的字符序列;底层使用char[] （jdk8及之前），底层使用byte[] （jdk9及之后）
StringBuffer:可变的字符序列;JDK1.0声明，线程安全的，效率低;底层使用char[] （jdk8及之前），底层使用byte[] （jdk9及之后）
StringBuilder:可变的字符序列;JDK5.0声明，线程不安全的,效率高;底层使用char[] （jdk8及之前），底层使用byte[] （jdk9及之后）

StringBuffer/StringBuilder的可变性分析（源码分析）：
回顾：

String s1 = new String(); //char[] value = new char[0];
String s2 = new String("abc");// char[] value = new char[]{'a','b','c'};

针对于StringBuilder来说：内部的属性有：

char[] value; //存储字符序列
int count; //实际存储的字符的个数
StringBuilder sBuffer1 = new StringBuilder();//char[] value = new char[16];
StringBuilder sBuffer1 = new StringBuilder("abc"); //char[] value = new char[16 + "abc".length()];

sBuffer1.append("ac");//value[0] = 'a'; value[1] = 'c';
sBuffer1.append("b");//value[2] = 'b';

不断的添加，一旦count要超过value.length时，就需要扩容：默认扩容为原有容量的2倍+2。
并将原有value数组中的元素复制到新的数组中。

源码启示：

如果开发中需要频繁的针对于字符串进行增、删、改等操作，建议使用StringBuffer或StringBuilder替换String.
因为使用String效率低。
如果开发中，不涉及到线程安全问题，建议使用StringBuilder替换StringBuffer。因为使用StringBuilder效率高
如果开发中大体确定要操作的字符的个数，建议使用带int capacity参数的构造器。因为可以避免底层多次扩容操作，性能更高。

java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列，JDK1.0中声明，可以对字符串内容进行增删，此时不会产生新的对象。比如：

//情况1:
String s = new String("我喜欢学习"); 
//情况2：
StringBuffer buffer = new StringBuffer("我喜欢学习"); 
buffer.append("数学"); 

StringBuilder 和 StringBuffer 非常类似，均代表可变的字符序列，而且提供相关功能的方法也一样。

区分String、StringBuffer、StringBuilder

• String:不可变的字符序列； 底层使用char[]数组存储(JDK8.0中)
• StringBuffer:可变的字符序列；线程安全（方法有synchronized修饰），效率低；底层使用char[]数组存储 (JDK8.0中)
• StringBuilder:可变的字符序列； jdk1.5引入，线程不安全的，效率高；底层使用char[]数组存储(JDK8.0中)

StringBuffer和StringBuilder中的常用方法

增：
append(xx)
删：
delete(int start, int end)
deleteCharAt(int index)
改：
replace(int start, int end, String str)
setCharAt(int index, char c)
查：
charAt(int index)
插：
insert(int index, xx)
长度：
length()

1、常用API

（1）StringBuffer append(xx)：提供了很多的append()方法，用于进行字符串追加的方式拼接
（2）StringBuffer delete(int start, int end)：删除[start,end)之间字符
（3）StringBuffer deleteCharAt(int index)：删除[index]位置字符
（4）StringBuffer replace(int start, int end, String str)：替换[start,end)范围的字符序列为str
（5）void setCharAt(int index, char c)：替换[index]位置字符
（6）char charAt(int index)：查找指定index位置上的字符
（7）StringBuffer insert(int index, xx)：在[index]位置插入xx
（8）int length()：返回存储的字符数据的长度
（9）StringBuffer reverse()：反转

• 当append和insert时，如果原来value数组长度不够，可扩容。

• 如上(1)(2)(3)(4)(9)这些方法支持方法链操作。

2、其它API

（1）int indexOf(String str)：在当前字符序列中查询str的第一次出现下标
（2）int indexOf(String str, int fromIndex)：在当前字符序列[fromIndex,最后]中查询str的第一次出现下标
（3）int lastIndexOf(String str)：在当前字符序列中查询str的最后一次出现下标
（4）int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：在当前字符序列[fromIndex,最后]中查询str的最后一次出现下标
（5）String substring(int start)：截取当前字符序列[start,最后]
（6）String substring(int start, int end)：截取当前字符序列[start,end)
（7）String toString()：返回此序列中数据的字符串表示形式
（8）void setLength(int newLength) ：设置当前字符序列长度为newLength

@Test
public void test1(){
    StringBuilder s = new StringBuilder();
    s.append("hello").append(true).append('a').append(12).append("atguigu");
    System.out.println(s);
    System.out.println(s.length());
}

@Test
public void test2(){
    StringBuilder s = new StringBuilder("helloworld");
    s.insert(5, "java");
    s.insert(5, "chailinyan");
    System.out.println(s);
}
@Test
public void test3(){
    StringBuilder s = new StringBuilder("helloworld");
    s.delete(1, 3);
    s.deleteCharAt(4);
    System.out.println(s);
}
@Test
public void test4(){
    StringBuilder s = new StringBuilder("helloworld");
    s.reverse();
    System.out.println(s);
}
@Test
public void test5(){
    StringBuilder s = new StringBuilder("helloworld");
    s.setCharAt(2, 'a');
    System.out.println(s);
}
@Test
public void test6(){
    StringBuilder s = new StringBuilder("helloworld");
    s.setLength(30);
    System.out.println(s);
}

对比三者的执行效率

效率从高到低排列：
StringBuilder > StringBuffer > String

DK8之前 日期时间API

JDK8之前的API:

1. System类的currentTimeMillis()

   获取当前时间对应的毫秒数，long类型，时间戳 当前时间与1970年1月1日0时0分0秒之间的毫秒数. 常用来计算时间差

2. 两个Date类
   |–java.util.Date

   两个构造器的使用
   两个方法的使用：①toString() ② long getTime()
   |----java.sql.Date: 对应着数据库中的date类型

3. SimpleDateFormat类
   SimpleDateFormat类：用于日期时间的格式化和解析

   格式化：日期—>字符串
   解析：字符串 —> 日期

  //SimpleDateFormat的 parse方法 解析字符串的文本，生成 Date。
  @Test
  public void test7() throws ParseException {
      /**
           * 将一个字符串表示的日期时间转换为Java中的Date对象，然后再将其转换为java.sql.Date对象，最后打印输出该日期时间
           */
      SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("YYYY-MM-dd HH:mm:ss");
      String str = "2022-12-05 15:21:00";
      //SimpleDateFormat的 parse方法 解析字符串的文本，生成 Date。
      Date date = simpleDateFormat.parse(str);
      java.sql.Date date1 = new java.sql.Date(date.getTime());
      System.out.println(date);
  }

4. Calendar类（日历类）：抽象类
   Calendar:日历类
   ① 实例化 由于Calendar是一个抽象类，所以我们需要创建其子类的实例。这里我们通过Calendar的静态方法
   getInstance()即可获取

   ②常用方法：get(int field) / set(int field,xx) / add(int field,xx) / getTime() / setTime()

@Test
public void test8(){
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    Date date = calendar.getTime();

    System.out.println("你的生日为"+ date);
    calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,100);
    Date date1 = calendar.getTime();
    System.out.println("100天后的日期为"+date1);
}

java.lang.System类的方法

• System类提供的public static long currentTimeMillis()：用来返回当前时间与1970年1月1日0时0分0秒之间以毫秒为单位的时间差。

  • 此方法适于计算时间差。

• 计算世界时间的主要标准有：

  • UTC(Coordinated Universal Time)
  • GMT(Greenwich Mean Time)
  • CST(Central Standard Time)

java.util.Date

表示特定的瞬间，精确到毫秒。

• 构造器：
  • Date()：使用无参构造器创建的对象可以获取本地当前时间。
  • Date(long 毫秒数)：把该毫秒值换算成日期时间对象
• 常用方法
  • getTime(): 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。
  • toString(): 把此 Date 对象转换为以下形式的 String： dow mon dd hh:mm:ss zzz yyyy 其中： dow 是一周中的某一天 (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat)，zzz是时间标准。
  • 其它很多方法都过时了。

java.text.SimpleDateFormat

• java.text.SimpleDateFormat类是一个不与语言环境有关的方式来格式化和解析日期的具体类。
• 可以进行格式化：日期 --> 文本
• 可以进行解析：文本 --> 日期
• 构造器：
  • SimpleDateFormat() ：默认的模式和语言环境创建对象
  • public SimpleDateFormat(String pattern)：该构造方法可以用参数pattern指定的格式创建一个对象
• 格式化：
  • public String format(Date date)：方法格式化时间对象date
• 解析：
  • public Date parse(String source)：从给定字符串的开始解析文本，以生成一个日期。

//格式化
@Test
public void test1(){
    Date d = new Date();
    SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒 SSS毫秒  E Z");
    //把Date日期转成字符串，按照指定的格式转
    String str = sf.format(d);
    System.out.println(str);
}
//解析
@Test
public void test2() throws ParseException{
    String str = "2022年06月06日 16时03分14秒 545毫秒  星期四 +0800";
    SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒 SSS毫秒  E Z");
    Date d = sf.parse(str);
    System.out.println(d);
}

java.util.Calendar(日历)

• Date类的API大部分被废弃了，替换为Calendar。

• Calendar 类是一个抽象类，主用用于完成日期字段之间相互操作的功能。

• 获取Calendar实例的方法

  • 使用Calendar.getInstance()方法

  • 调用它的子类GregorianCalendar（公历）的构造器。

    一个Calendar的实例是系统时间的抽象表示，可以修改或获取 YEAR、MONTH、DAY_OF_WEEK、HOUR_OF_DAY 、MINUTE、SECOND等 日历字段对应的时间值。

    • 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指定的值
    • public void add(int field,int amount)：根据日历的规则，为给定的日历字段添加或者减去指定的时间量
    • public final Date getTime()：将Calendar转成Date对象
    • public final void setTime(Date date)：使用指定的Date对象重置Calendar的时间

import org.junit.Test;
import java.util.Calendar;
import java.util.TimeZone;

public class TestCalendar {
    @Test
    public void test1(){
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        System.out.println(c);
        int year = c.get(Calendar.YEAR);
        int month = c.get(Calendar.MONTH)+1;
        int day = c.get(Calendar.DATE);
        int hour = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
        int minute = c.get(Calendar.MINUTE);
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day + " " + hour + ":" + minute);
    }
    @Test
    public void test2(){
        TimeZone t = TimeZone.getTimeZone("America/Los_Angeles");
        Calendar c = Calendar.getInstance(t);
        int year = c.get(Calendar.YEAR);
        int month = c.get(Calendar.MONTH)+1;
        int day = c.get(Calendar.DATE);
        int hour = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
        int minute = c.get(Calendar.MINUTE);
        System.out.println(year + "-" + month + "-" + day + " " + hour + ":" + minute);
    }
    @Test
    public void test3(){
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        // 从一个 Calendar 对象中获取 Date 对象
        Date date = calendar.getTime();

        // 使用给定的 Date 设置此 Calendar 的时间
        date = new Date(234234235235L);
        calendar.setTime(date);
        calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 8);
        System.out.println("当前时间日设置为8后,时间是:" + calendar.getTime());
        calendar.add(Calendar.HOUR, 2);
        System.out.println("当前时间加2小时后,时间是:" + calendar.getTime());
        calendar.add(Calendar.MONTH, -2);
        System.out.println("当前日期减2个月后,时间是:" + calendar.getTime());  
    }
}

JDK8之后 日期时间API

1. LocalDate,LocalTime,LocalDateTime —>类似于Calendar

实例化：now() / of(xxx,xx,xx)
方法：get() / withXxx() / plusXxx() / minusXxx() …

2. Instant:瞬时 —>类似于Date

实例化：now() / ofEpochMilli()
方法：toEpochMilli()

3. DateTimeFormatter —> 类似于SimpleDateFormat
   用于格式化和解析LocalDate,LocalTime,LocalDateTime

@Test
public void test10(){
    DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    //Date -> String
    String strTime = localDateTime.format(dateTimeFormatter);
    System.out.println(strTime);

    TemporalAccessor temporalAccessor = dateTimeFormatter.parse(strTime);
    //String -> Date
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.from(temporalAccessor);
    System.out.println(localDateTime1);
}

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 以一个新的开始为 Java 创建优秀的 API。新的日期时间API包含：

• java.time – 包含值对象的基础包
• java.time.chrono – 提供对不同的日历系统的访问。
• java.time.format – 格式化和解析时间和日期
• java.time.temporal – 包括底层框架和扩展特性
• java.time.zone – 包含时区支持的类

本地日期时间：LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

import org.junit.Test;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
public class TestLocalDateTime {
    @Test
    public void test01(){
        LocalDate now = LocalDate.now();
        System.out.println(now);
    }
    @Test
    public void test02(){
        LocalTime now = LocalTime.now();
        System.out.println(now);
    }
    @Test
    public void test03(){
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println(now);
    }
    @Test
    public void test04(){
        LocalDate lai = LocalDate.of(2019, 5, 13);
        System.out.println(lai);
    }
	@Test
    public void test05(){
        LocalDate lai = LocalDate.of(2019, 5, 13);
        System.out.println(lai.getDayOfYear());
    }
	@Test
    public void test06(){
        LocalDate lai = LocalDate.of(2019, 5, 13);
        LocalDate go = lai.plusDays(160);
        System.out.println(go);//2019-10-20
    }
    @Test
    public void test7(){
        LocalDate now = LocalDate.now();
        LocalDate before = now.minusDays(100);
        System.out.println(before);//2019-02-26
    }   
}

瞬时：Instant

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。

日期时间格式化：DateTimeFormatter

该类提供了三种格式化方法：

• (了解)预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME、ISO_LOCAL_DATE、ISO_LOCAL_TIME

• (了解)本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate(FormatStyle.LONG)

// 本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime()
// FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT :适用于LocalDateTime
				
// 本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate()
// FormatStyle.FULL / FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT : 适用于LocalDate

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

import org.junit.Test;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.FormatStyle;

public class TestDatetimeFormatter {
    @Test
    public void test1(){
        // 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);//2022-12-04T21:02:14.808
        // 解析：字符串 -->日期
        TemporalAccessor parse = formatter.parse("2022-12-04T21:02:14.808");
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.from(parse);
        System.out.println(dateTime);
    }
    @Test
    public void test2(){
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        // 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);// 2022年12月4日 下午09时03分55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.FULL);
        // 格式化
        String str3 = formatter2.format(LocalDate.now());
        System.out.println(str3);// 2022年12月4日 星期日
    }
    @Test
    public void test3(){
        //方式三：自定义的方式（关注、重点）
        DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        //格式化
        String strDateTime = dateTimeFormatter.format(LocalDateTime.now());
        System.out.println(strDateTime); //2022/12/04 21:05:42
        //解析
        TemporalAccessor accessor = dateTimeFormatter.parse("2022/12/04 21:05:42");
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.from(accessor);
        System.out.println(localDateTime); //2022-12-04T21:05:42
    }
}

其它API

指定时区日期时间：ZondId和ZonedDateTime**

• 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。

  • 其中每个时区都对应着ID，地区ID都为“{区域}/{城市}”的格式，例如：Asia/Shanghai等

常见时区ID：

Asia/Shanghai
UTC
America/New_York

import java.time.ZoneId;
import java.time.ZonedDateTime;
import java.util.Set;
public class TestZone {
    @Test
    public void test01() {
        //需要知道一些时区的id
        //Set<String>是一个集合，容器
        Set<String> availableZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
        //快捷模板iter
        for (String availableZoneId : availableZoneIds) {
            System.out.println(availableZoneId);
        }
    }
    @Test
    public void test02(){
        ZonedDateTime t1 = ZonedDateTime.now();
        System.out.println(t1);

        ZonedDateTime t2 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"));
        System.out.println(t2);
    }
}

2、持续日期/时间：Period和Duration

• 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

3、Clock：使用时区提供对当前即时、日期和时间的访问的时钟。

4、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。

与传统日期处理的转换

JAVA比较器

实现对象的排序，可以考虑两种方法：自然排序 、 定制排序

自然排序：java.lang.Comparable

• Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序。

• 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。

• 对于类 C 的每一个 e1 和 e2 来说，当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 与 e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值时，类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。建议（虽然不是必需的）最好使自然排序与 equals 一致。

• Comparable 的典型实现：(默认都是从小到大排列的)

  • String：按照字符串中字符的Unicode值进行比较
  • Character：按照字符的Unicode值来进行比较
  • 数值类型对应的包装类以及BigInteger、BigDecimal：按照它们对应的数值大小进行比较
  • Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
  • Date、Time等：后面的日期时间比前面的日期时间大

public class Student implements Comparable {
    private int id;
    private String name;
    private int score;
    private int age;

    public Student(int id, String name, int score, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.score = score;
        this.age = age;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getScore() {
        return score;
    }
    public void setScore(int score) {
        this.score = score;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
            "id=" + id +
            ", name='" + name + '\'' +
            ", score=" + score +
            ", age=" + age +
            '}';
    }
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        //这些需要强制，将o对象向下转型为Student类型的变量，才能调用Student类中的属性
        //默认按照学号比较大小
        Student stu = (Student) o;
        return this.id - stu.id;
    }
}

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] arr = new Student[5];
        arr[0] = new Student(3,"张三",90,23);
        arr[1] = new Student(1,"熊大",100,22);
        arr[2] = new Student(5,"王五",75,25);
        arr[3] = new Student(4,"李四",85,24);
        arr[4] = new Student(2,"熊二",85,18);

        //单独比较两个对象
        System.out.println(arr[0].compareTo(arr[1]));
        System.out.println(arr[1].compareTo(arr[2]));
        System.out.println(arr[2].compareTo(arr[2]));

        System.out.println("所有学生：");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
        System.out.println("按照学号排序：");
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length-i; j++) {
                if(arr[j].compareTo(arr[j+1])>0){
                    Student temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

package com.java;
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
/**
 * @author Admin
 * @title: ComparableTest
 * @projectName MyDemo
 * @description: ComparableTest
 * @date 2024/9/4 11:25
 */
public class ComparableTest {
    @Test
    public void test1(){
        String[] arr = new String[]{"Tom","Jerry","Tommy"};
        Arrays.sort(arr);

        for(int i = 0;i<arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
    @Test
    public void test2(){
        Product[] arr = new Product[3];
        arr[0] = new Product("T-shirt",19.99);
        arr[1] = new Product("Shoes",199.99);
        arr[2] = new Product("Socks",9.99);

        Arrays.sort(arr);
        for (Product i : arr){
            System.out.println(i.getName() + "," + i.getPrice());
        }
    }
    @Test
    public void test3(){
        Product p1 = new Product("T-shirt",19.99);
        Product p2 = new Product("Shoes",199.99);

        int compare = p1.compareTo(p2);
        if(compare > 0){
            System.out.println("p1大于p2");
        }else if(compare < 0){
            System.out.println("p1小于p2");
        }else{
            System.out.println("p1等于p2");
        }
    }
}

class Product implements Comparable<Object>{
    private String name;
    private double price;

    public Product(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 "Product{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o == this){
            return 0;
        }
        if(o instanceof Product){
            Product p = (Product) o;

            int value = Double.compare(this.price,p.price);

            if(value != 0){
                return -value;
            }
            return this.name.compareTo(p.name);
        }
        throw  new RuntimeException("输入的类型不匹配");
    }
}

1 方式一：实现Comparable接口的方式
实现步骤：
① 具体的类A实现Comparable接口
② 重写Comparable接口中的compareTo(Object obj)方法，在此方法中指明比较类A的对象的大小的标准
③ 创建类A的多个实例，进行大小的比较或排序。

2 方式二：实现Comparator接口的方式
实现步骤：
① 创建一个实现了Comparator接口的实现类A
② 实现类A要求重写Comparator接口中的抽象方法compare(Object o1,Object o2)，在此方法中指明要
比较大小的对象的大小关系。（比如，String类、Product类）
③ 创建此实现类A的对象，并将此对象传入到相关方法的参数位置即可。（比如：Arrays.sort(…,类A的实例)）

定制排序：java.util.Comparator

• 思考
  • 当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码（例如：一些第三方的类，你只有.class文件，没有源文件）
  • 如果一个类，实现了Comparable接口，也指定了两个对象的比较大小的规则，但是此时此刻我不想按照它预定义的方法比较大小，但是我又不能随意修改，因为会影响其他地方的使用，怎么办？
• JDK在设计类库之初，也考虑到这种情况，所以又增加了一个java.util.Comparator接口。强行对多个对象进行整体排序的比较。
  • 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。
  • 可以将 Comparator 传递给 sort 方法（如 Collections.sort 或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。

package java.util;

public interface Comparator{
    int compare(Object o1,Object o2);
}


import java.util.Comparator;
//定义定制比较器类
public class StudentScoreComparator implements Comparator { 
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        Student s1 = (Student) o1;
        Student s2 = (Student) o2;
        int result = s1.getScore() - s2.getScore();
        return result != 0 ? result : s1.getId() - s2.getId();
    }
}

public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] arr = new Student[5];
        arr[0] = new Student(3, "张三", 90, 23);
        arr[1] = new Student(1, "熊大", 100, 22);
        arr[2] = new Student(5, "王五", 75, 25);
        arr[3] = new Student(4, "李四", 85, 24);
        arr[4] = new Student(2, "熊二", 85, 18);

        System.out.println("所有学生：");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }

        System.out.println("按照成绩排序");
        StudentScoreComparator sc = new StudentScoreComparator();
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
                if (sc.compare(arr[j], arr[j + 1]) > 0) {
                    Student temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

对比两种方式：

角度一：
自然排序：单一的，唯一的
定制排序：灵活的，多样的

角度二：
自然排序：一劳永逸的
定制排序：临时的

角度三：细节
自然排序：对应的接口是Comparable，对应的抽象方法compareTo(Object obj)
定制排序：对应的接口是Comparator，对应的抽象方法compare(Object obj1,Object obj2)

public class ComparatorTest {
    @Test
    public void test1(){
        Product[] arr = new Product[2];

        arr[0] = new Product("HuaweiMate50pro",6299);
        arr[1] = new Product("Xiaomi13pro",4999);
        //实现类A要求重写Comparator接口中的抽象方法compare(Object o1,Object o2)，在此方法中指明要
   //比较大小的对象的大小关系。（比如，String类、Product类）
        Comparator comparator = new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof Product && o2 instanceof Product){
                    Product p1 = (Product) o1;
                    Product p2 = (Product) o2;
                    return Double.compare(p1.getPrice(),p2.getPrice());
                }
                throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
            }
        };

        Comparator comparator1 = new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof Product && o2 instanceof Product){
                    Product p1 = (Product) o1;
                    Product p2 = (Product) o2;
                    return p1.getName().compareTo(p2.getName());
                }

                throw new RuntimeException("类型不匹配");
            }
        };
		// 创建此实现类A的对象，并将此对象传入到相关方法的参数位置即可。（比如：Arrays.sort(..,类A的实例)）
        Arrays.sort(arr,comparator);

        for(Product p : arr){
            System.out.println(p);
        }
    }
}

系统相关类

System类

属性：out、in、err
方法：currentTimeMillis() / gc() / exit(int status) / getProperty(String property)

java.lang.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。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 Scanner scan = new Scanner(System.in);

  • 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。

import org.junit.Test;

public class TestSystem {
    @Test
    public void test01(){
        long time = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("现在的系统时间距离1970年1月1日凌晨：" + time + "毫秒");

        System.exit(0);

        System.out.println("over");//不会执行
    }

    @Test
    public void test02(){
        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);
    }

    @Test
    public void test03() throws InterruptedException {
        for (int i=1; i <=10; i++){
            MyDemo my = new MyDemo(i);
            //每一次循环my就会指向新的对象，那么上次的对象就没有变量引用它了，就成垃圾对象
        }

        //为了看到垃圾回收器工作，我要加下面的代码，让main方法不那么快结束，因为main结束就会导致JVM退出，GC也会跟着结束。
        System.gc();//如果不调用这句代码，GC可能不工作，因为当前内存很充足，GC就觉得不着急回收垃圾对象。
        			//调用这句代码，会让GC尽快来工作。
        Thread.sleep(5000);
    }
}
class MyDemo{
    private int value;
    public MyDemo(int value) {
        this.value = value;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "MyDemo{" + "value=" + value + '}';
    }
    //重写finalize方法，让大家看一下它的调用效果
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
//        正常重写，这里是编写清理系统内存的代码
//        这里写输出语句是为了看到finalize()方法被调用的效果
        System.out.println(this+ "轻轻的我走了，不带走一段代码....");
    }
}

static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：

从指定源数组中复制一个数组，复制从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束。常用于数组的插入和删除

import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;

public class TestSystemArrayCopy {
    @Test
    public void test01(){
        int[] arr1 = {1,2,3,4,5};
        int[] arr2 = new int[10];
        System.arraycopy(arr1,0,arr2,3,arr1.length);
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
    }
    @Test
    public void test02(){
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        System.arraycopy(arr,0,arr,1,arr.length-1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    @Test
    public void test03(){
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        System.arraycopy(arr,1,arr,0,arr.length-1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

Runtime类

对应着Java进程的内存使用的运行时环境，是单例的

每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例，使应用程序能够与其运行的环境相连接。

public static Runtime getRuntime()： 返回与当前 Java 应用程序相关的运行时对象。应用程序不能创建自己的 Runtime 类实例。

public long totalMemory()：返回 Java 虚拟机中初始化时的内存总量。此方法返回的值可能随时间的推移而变化，这取决于主机环境。默认为物理电脑内存的1/64。

public long maxMemory()：返回 Java 虚拟机中最大程度能使用的内存总量。默认为物理电脑内存的1/4。

public long freeMemory()：回 Java 虚拟机中的空闲内存量。调用 gc 方法可能导致 freeMemory 返回值的增加

public class TestRuntime {
    public static void main(String[] args) {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        long initialMemory = runtime.totalMemory(); //获取虚拟机初始化时堆内存总量
        long maxMemory = runtime.maxMemory(); //获取虚拟机最大堆内存总量
        String str = "";
        //模拟占用内存
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            str += i;
        }
        long freeMemory = runtime.freeMemory(); //获取空闲堆内存总量
        System.out.println("总内存：" + initialMemory / 1024 / 1024 * 64 + "MB");
        System.out.println("总内存：" + maxMemory / 1024 / 1024 * 4 + "MB");
        System.out.println("空闲内存：" + freeMemory / 1024 / 1024 + "MB") ;
        System.out.println("已用内存：" + (initialMemory-freeMemory) / 1024 / 1024 + "MB");
    }
}

数学相关类

Math类

凡是与数学运算相关的操作，大家可以在此类中找相关的方法即可

java.lang.Math

java.lang.Math 类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。类似这样的工具类，其所有方法均为静态方法，并且不会创建对象，调用起来非常简单。

• public static double abs(double a) ：返回 double 值的绝对值。

double d1 = Math.abs(-5); //d1的值为5
double d2 = Math.abs(5); //d2的值为5

• public static double ceil(double a) ：返回大于等于参数的最小的整数。

double d1 = Math.ceil(3.3); //d1的值为 4.0
double d2 = Math.ceil(-3.3); //d2的值为 -3.0
double d3 = Math.ceil(5.1); //d3的值为 6.0

• public static double floor(double a) ：返回小于等于参数最大的整数。

double d1 = Math.floor(3.3); //d1的值为3.0
double d2 = Math.floor(-3.3); //d2的值为-4.0
double d3 = Math.floor(5.1); //d3的值为 5.0

• public static long round(double a) ：返回最接近参数的 long。(相当于四舍五入方法)

long d1 = Math.round(5.5); //d1的值为6
long d2 = Math.round(5.4); //d2的值为5
long d3 = Math.round(-3.3); //d3的值为-3
long d4 = Math.round(-3.8); //d4的值为-4

• public static double pow(double a,double b)：返回a的b幂次方法
• public static double sqrt(double a)：返回a的平方根
• public static double random()：返回[0,1)的随机值
• public static final double PI：返回圆周率
• public static double max(double x, double y)：返回x,y中的最大值
• public static double min(double x, double y)：返回x,y中的最小值
• 其它：acos,asin,atan,cos,sin,tan 三角函数

double result = Math.pow(2,31);
double sqrt = Math.sqrt(256);
double rand = Math.random();
double pi = Math.PI;

• 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

• 方法

  • public BigInteger abs()：返回此 BigInteger 的绝对值的 BigInteger。
  • BigInteger add(BigInteger val) ：返回其值为 (this + val) 的 BigInteger
  • BigInteger subtract(BigInteger val) ：返回其值为 (this - val) 的 BigInteger
  • BigInteger multiply(BigInteger val) ：返回其值为 (this * val) 的 BigInteger
  • BigInteger divide(BigInteger val) ：返回其值为 (this / val) 的 BigInteger。整数相除只保留整数部分。
  • BigInteger remainder(BigInteger val) ：返回其值为 (this % val) 的 BigInteger。
  • BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)：返回包含 (this / val) 后跟 (this % val) 的两个 BigInteger 的数组。
  • BigInteger pow(int exponent) ：返回其值为 (this^exponent) 的 BigInteger。

BigInteger类和BigDecimal类
BigInteger:可以表示任意长度的整数

@Test
public void test01(){
    //long bigNum = 123456789123456789123456789L;

    BigInteger b1 = new BigInteger("12345678912345678912345678");
    BigInteger b2 = new BigInteger("78923456789123456789123456789");

    //System.out.println("和：" + (b1+b2));//错误的，无法直接使用+进行求和

    System.out.println("和：" + b1.add(b2));
    System.out.println("减：" + b1.subtract(b2));
    System.out.println("乘：" + b1.multiply(b2));
    System.out.println("除：" + b2.divide(b1));
    System.out.println("余：" + b2.remainder(b1));
}

BigDecimal:可以表示任意精度的浮点数

• 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) --> 推荐

• 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)：divisor是除数，scale指明保留几位小数，roundingMode指明舍入模式（ROUND_UP :向上加1、ROUND_DOWN :直接舍去、ROUND_HALF_UP:四舍五入）

@Test
public void test03(){
    BigInteger bi = new BigInteger("12433241123");
    BigDecimal bd = new BigDecimal("12435.351");
    BigDecimal bd2 = new BigDecimal("11");
    System.out.println(bi);
    // System.out.println(bd.divide(bd2));
    System.out.println(bd.divide(bd2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
    System.out.println(bd.divide(bd2, 15, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
}

Random类

获取指定范围的随机整数： nextInt(int bound)

用于产生随机数

• boolean nextBoolean():返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的均匀分布的 boolean 值。

• void nextBytes(byte[] bytes):生成随机字节并将其置于用户提供的 byte 数组中。

• double nextDouble():返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0.0 和 1.0 之间均匀分布的 double 值。

• float nextFloat():返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0.0 和 1.0 之间均匀分布的 float 值。

• double nextGaussian():返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、呈高斯（“正态”）分布的 double 值，其平均值是 0.0，标准差是 1.0。

• int nextInt():返回下一个伪随机数，它是此随机数生成器的序列中均匀分布的 int 值。

• int nextInt(int n):返回一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0（包括）和指定值（不包括）之间均匀分布的 int 值。

• long nextLong():返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的均匀分布的 long 值

@Test
public void test04(){
    Random r = new Random();
    System.out.println("随机整数：" + r.nextInt());
    System.out.println("随机小数：" + r.nextDouble());
    System.out.println("随机布尔值：" + r.nextBoolean());
}