15、常用类
一、包装类（wrapper）
1、为什么需要包装类？
Java是一种面向对象语言，Java中的类把方法和数据连接在一起，构成了总包含式处理单元。在Java中不能定义基本类型对象，为了能将基本类型视为对象进行处理，并能连接相关方法，Java为每个基本类型都提供了包装方法。
Java可以直接处理基本数据类型，但有时也需要将其当作对象进行处理，这时就需要将其转换为包装类。
2、包装类
| 基本类型 | 对应的包装类 | 父类 |
|---|---|---|
| int | Integer | java.lang.Number |
| long | Long | java.lang.Number |
| double | Double | java.lang.Number |
| short | Short | java.lang.Number |
| float | Float | java.lang.Number |
| byte | Byte | java.lang.number |
| char | Character | java.lang.Object |
| boolean | Boolean | java.lang.Object |
3、包装类和基本数据类型的转换
（1）装箱和拆箱
- 装箱：将基本数据类型转换为包装类对象
- 拆箱：将包装类中包装的基本数据类型取出
（2）语法
-
装箱
- 手动装箱
int i = 10; Integer n = new Integer(i); Integer n = Integer.valueOf(i);- 自动装箱
Integer n = 10; -
拆箱
- 手动拆箱
Integer n = new Integer(99); int i = n.intValue();- 自动拆箱
int i = n;
4、包装类和String类之间的转换
（1）包装类——》String类
Integer i = 100;
//(1)
String str = i + "";
//(2)调用Integer的toString()方法
String str = i.toString();
//(3)调用String的valueOf()方法
String str = String.valueOf(i);
（2）String类——》包装类
String str = "12345";
//(1)调用Integer类parseInt()方法，将str变成int型，自动装箱
Integer i = Integer.parseInt(str);
//(2)构造器
Integer i = new Integer(str);
二、String类
1、String类的理解
（1）String对象用于保存字符串，也就是一组字符序列
（2）字符串常量的对象是用双引号括起来的字符序列
（3）字符串的字符使用Unicode字符编码，一个字符占两个字节
（4）String常用构造器
- String s = new String();
- String s = new String(String original);
- String s = new String(char[] a);
- String s = new String(char[] a, int startIndex , int count);
（5）String类实现了
- Serializable接口：可以串行化，在网络传输，保存文件
- Comparable接口：对象可以比较大小
（6）String是final类，不能被其他类继承
（7）String有属性private final char[] value;用于存放字符串内容，其本质仍是一个字符数组，是一个引用指向常量池中的字符数组，数组地址不可更改，但所指对象属性可以修改
2、创建String对象
（1）直接赋值：String s = "zyh";
（2）调用构造器：String s = new String("zyh");
（3）二者之间的区别
- 方式一：先查看常量池是否有“zyh”数据空间，若有则直接指向，若没有则创建”zyh“空间，然后指向——s指向常量池的空间地址
- 方式二：先在堆中创建对象空间，里面维护了value属性，是一个引用，指向常量池”zyh“空间，如果常量池无该空间，则新建，若有，则value指向该空间
（4）总的来说
- 对象在堆中，基本数据类型在栈中
- 对象的基本数据类型在堆中，引用类型将地址存在堆中
- 若引用的为对象，则引用指向对空间
- 若引用的为字符串，则引用指向方法区常量池的空间
- 类的属性，行为也在方法区加载
3、字符串的特性
（1）String是一个final类，代表该类不可继承，则不可被修改，避免了因为继承引起的安全隐患，但是其对象的属性可以修改
（2）字符串不可改变，即一个字符串对象一旦被分配，内容不可变
//问以下代码创建了几个对象
String s = "hello";
s = "world";
//答：创建了两个对象，”hello“对象一旦创建便不可更改，s指向了新建的“world”对象
（3）编译器会对String s = "hello" + "world";优化为String s = "helloworld";，即仅创建了一个对象
常量相加在常量池，变量相加在堆空间
4、String类的常用方法
| 方法 | 作用 | 例子 |
|---|---|---|
| equals() | 区分大小写，判断是否相等 | |
| equalsgnoreCass() | 忽略大小写，判断是否相等 | |
| length() | 获取字符个数，即字符串长度 | |
| indexOf() | 获取字符在字符串中第一次出现的索引，若找不到则返回-1 | |
| lastindexOf() | 获取字符在字符串中最后一次出现的索引，也是从0开始，若找不到返回-1 | |
| substring() | 截取指定范围的子串 | substring(2, 5):取下表为2到4的元素 |
| trim() | 去前后空格 | |
| charAt() | 获取某索引处字符 | |
| toUpperCase() | 转换成大写 | |
| toLowerCase() | 转换成小写 | |
| contat() | 拼接字符串 | |
| replace() | 替换字符串中字符 | 对象本身不替换，返回结果是替换的 |
| split() | 分割字符串 | 某些分割字符需要转义，如|,\\,` |
| toCharArray() | String——》字符数组 | |
| compare() | 比大小，前大返正，前小返负，等返0 | 长度一致：依次找不同，找到第一个不同字符为止，返回（前-后）；长度不一致：同上，若长度小的于长度长的字符依次相同，则返回前者长度-后者长度 |
| format() | 格式化字符串 | 见下 |
| intern() | 与此字符串相同内容的常量池中的字符串 |
//format()的使用
String info = String.format("我的名字%s，成绩%.2f，性别%c", name, grade, sex);
//-->优化
String formatStr = ("我的名字%s，成绩%.2f，性别%c");
String info = String.format(formatStr, name, grade, sex);
三、StringBuffer类
1、为什么需要StringBuffer类
String类保存字符串常量，每次更新都要重新开辟新空间，效率较低，因此，Java设计者还提供了StringBuilde和StringBuffer类来增强String功能并提高效率
2、什么是StringBuffer
（1）AbstractStringBuilder类中储存字符串的数组为char[] value，不是final，则字符串不是常量，则value指向对空间中的字符数组地址
（2）StringBuffer为final类，不能被继承
（3）StringBuffer为可变的字符序列，可以堆字符串内容进行操作
（4）StringBuffer是一个容器
3、String VS StringBuffer
（1）String保存字符串常量，里面的值不可更改，每次更新，不论是调用构造器还是直接赋值，实际都是更改地址，效率较低
（2）StringBuffer保存字符常量，值可以更改，为内容更新，不用每次更新地址，效率较高
4、构造器
（1）StringBuffer()：创建一个16字节char[]，用于存放字符串
（2）StringBuffer(int)：指定char[]大小
（3）StringBuffer(String str)：将其内容初始化为指定内容，长度：str.length + 16
5、String——》StringBuffer
（1）使用构造器
String str = "zyhstu";
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(str);
//返回了stringBNuffer对象，对str指向的对象无影响
（2）使用append方法
StringBufffer stringBuffer = new StringBuffer();//先声明，不初始化
stringBuffer = StringBuffer.append(str);
6、StringBuffer——》String
（1）toString()方法
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("zyhstu");
String s = stringBuffer.toString();
（2）使用构造器
String s = new String(stringBuffer);
7、StringBuffer类常用方法
| 方法 | 作用 | 解释 |
|---|---|---|
| append() | 增 | |
| deleted() | 删 | deleted(11, 14)：删除[11,14)即索引为11到13的元素 |
| replace() | 改 | replace(9, 11, "周芷若")：使用周芷若替换[9, 11)下标的字符 |
| indexOf() | 查 | indexOf("张三丰")：查找指定字符第一次出现的索引，若无则返回-1 |
| insert() | 插入 | insert(9,"赵敏")：下标为9，插入赵敏 |
| length() | 长度 |
四、StringBuilder类
1、概述
此类提供衣服与StringBuffer兼容的API，但不保证同步（StringBuilder不是线程安全的）。该类被设计用作StringBuffer的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候，条件允许优先使用，在大多数实现中，StringBuilder类更快
（1）StringBuilder类是final类，不能被继承
（2）String Builder的方法，没做互斥处理，即无synchronized关键字，因此单线程情况下使用
2、String、StringBuffer和StringBuilder
（1）String Buffer和StringBuilder非常类似，均代表可变的字符序列，而且方法也一样
（2）String：不可变字符序列，效率低，但是复用率高
（3）StringBuffer：可变字符序列，效率较高，线程安全
（4）StringBuilder：可变字符序列，效率最高，线程不安全
五、数字处理类
1、Math类
Java中提供了一个执行数学基本运算的Math类，主要包括三角函数方法，指数函数方法，取整函数方法，取最大值、最小值以及平均值函数方法，这些方法都是static静态方法，具体查看API手册
2、随机数
（1）Math.random()方法
意义：Math.random()：产生一个[0,1)之间的double型数字
（2）Random类
Java还提供了一种方式获取随机数，通过实例化Random类一个对象，可以创建一个随机数生成器
3、大数字运算
（1）BigInteger类
BigInteger类针对大整数的处理类
在对BigInteger进行加减乘除时，要调用相应的方法，且以字符串的形式存储
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| a.add(b) | 加 |
| a.substract(b) | 减 |
| a.multiply(b) | 乘 |
| a.divide(b) | 除 |
六、Arrays类
Java.util包的Arrays类包含了用来操作数组的各种方法
（1）Arrays.sort(arr)：对数组排序
（2）借用匿名内部类定制排序：将对换元素位置的条件变换了，从而改变排序方式
Arrays.sort(arr, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
Integer i1 = (Integer) o1;
Integer i2 = (Integer) o2;
return (i2 - i1);
}
});
（3）二分搜索法进行查找，（必须排好序）
int index = Arrays.binarySearch(arr, 3)
若不存在，返回return -(low + 1);low是应该在的位置
（4）copyOf(arr, arr.lrngth)：拷贝：从arr拷贝
- 若长度大于arr.length，在新数组后面加null
- 若长度小于0，则抛出异常
（5）fill(arr, 元素)：在arr数组中填充元素
（6）Arrays.equals(arr1, arr2)：比较数组元素是否一致
（7）Arrays.aslist(2, 3, 4)：将元素转成list集合，返回aslist，编译类型为List(接口)，运行类型为java.util.Arrays$ArrayList类
