十一：常用类

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声明：本文是在CSDN博主「lsqstudy」的原创文章基础上修改的，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议

原文链接：https://blog.csdn.net/PorkBird/article/details/113666542

01、字符串相关的类

1.1、String类的概述

String:字符串，使用一对“”引起来表示。

1.String是一个类，声明为final的，不可被继承

2.String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。

​ 实现了Comparable接口：表示String可以比较大小

3.String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据（final代表数组不可以被重新赋值，数组的元素也不能被修改）

4.String与StringBuffer、StringBuilder之间的转换

  • String---->StringBuffer、StringBuilder：调用StringBuffer、StringBuilder构造器
  • StringBuffer、StringBuilder---->String：①调用String构造器；②StringBuffer、StringBuilder 的 toString()方法；

1.2、理解String的不可变性

1.String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。

  • 体现：①当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
  • ②当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域 赋值，不能使用原有的value进行赋值。
  • ③当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域 赋值，不能使用原有的value进行赋值。

2.通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。

3.字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。

import org.junit.Test;

/**
 * String的不可变性
 */
public class StringTest {

    @Test
    public void Test1(){
        String s1 = "abc";  //字面量的定义方式
        String s2 = "abc";
        s1 = "hello";

        System.out.println(s1 == s2);//false,两个对象用“==”,比较的是s1和s2的地址值

        System.out.println(s1);//hello
        System.out.println(s2);//abc

        System.out.println("*********************");

        String s3 = "abc";
        s3 += "def";
        System.out.println(s3);//abcdef

        System.out.println("**********************");

        String s4 = "abc";
        String s5 = s4.replace('a', 'm');
        System.out.println(s4);//abc
        System.out.println(s5);//mbc
    }
}

1.3、String不同实例化方式的对比

1.String的实例化方式

  • 方式一：通过字面量定义的方式
  • 方式二：通过new + 构造器的方式

2.面试题：String s = new String("abc");方式创建对象，在内存中创建了几个对象？

  •  答：两个，一个是堆空间中new结构，另一个是char[]对应的常量池中的数据："abc"

1、String对象的创建

//1.使用字面量的方式赋值
String str = "hello";

//2.本质上this.value = new char[0];
String  s1 = new String(); 

//3.this.value = original.value;
String  s2 = new String(String original); 

//4.this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
String  s3 = new String(char[] a);

//5.
String  s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count);

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

3、练习（里面有知识点）

import org.junit.Test;

public class StringTest {

    /**
     * 1.String的实例化方式
     * 方式一：通过字面量定义的方式
     * 方式二：通过new + 构造器的方式

     */
    @Test
    public void test2(){
        //通过字面量定义的方式：此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串常量池中。
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "javaEE";

        //通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值，是数据在 堆空间中 开辟空间以后对应的地址值。
        String s3 = new String("javaEE");
        String s4 = new String("javaEE");

        System.out.println(s1 == s2);//true
        System.out.println(s1 == s3);//false
        System.out.println(s1 == s4);//false
        System.out.println(s3 == s4);//false

        System.out.println("***********************");
        Person p1 = new Person("Tom",12);
        Person p2 = new Person("Tom",12);

        System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true，String重写了equals，比的是“内容”是否相等
        System.out.println(p1.name == p2.name);//true，比的是地址值，如下图

        p1.name = "Jerry";
        System.out.println(p2.name);//Tom
    }
}

Person类

public class Person {
    String name;
    int age;

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

    public Person() {
    }
}

1.4、String不同拼接操作的对比

1.结论

  • 1.常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
  • 2.拼接时，只要其中有一个是变量，结果就在堆中
  • 3.如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中
import org.junit.Test;

public class StringTest {

    @Test
    public void test3(){
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "hadoop";

        String s3 = "javaEEhadoop";//在常量池里
        String s4 = "javaEE" + "hadoop";//在常量池里
        String s5 = s1 + "hadoop";//在堆里
        String s6 = "javaEE" + s2;//在堆里
        String s7 = s1 + s2;//在堆里

        System.out.println(s3 == s4);//true
        System.out.println(s3 == s5);//false
        System.out.println(s3 == s6);//false
        System.out.println(s3 == s7);//false
        
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s7);//false
        System.out.println(s6 == s7);//false

        String s8 = s5.intern();//intern()有返回值，返回值得到的s8是 常量池中已经存在的“javaEEhadoop”
        System.out.println(s3 == s8);//true
    }
    
    
    @Test
    public void test4(){
        String s1 = "javaEEhadoop";
        final String s4 = "javaEE";//s4:常量
        
        String s5 = s4 + "hadoop";//s4是常量，拼接后的结果的chang'lian
        System.out.println(s1 == s5);//true

    }
}

2.String拼接的说明

(1) String s1 = “a”;

说明：在字符串常量池中创建了一个字面量为"a"的字符串。

(2) s1 = s1 + “b”;

说明：实际上原来的“a”字符串对象已经丢弃了，现在在堆空间中产生了一个字符串s1+“b”（也就是"ab")。如果多次执行这些改变串内容的操作，会导致大量副本字符串对象存留在内存中，降低效率。如果这样的操作放到循环中，会极大影响程序的性能。

(3) String s2 = “ab”;

说明：直接在字符串常量池中创建一个字面量为"ab"的字符串。

(4)String s3 = “a” + “b”;

说明：s3指向字符串常量池中已经创建的"ab"的字符串。

(5) String s4 = s1.intern();

说明：堆空间的s1对象在调用intern()之后，会将常量池中已经存在的"ab"字符串赋值给s4。

3.String的一道面试题

public class StringTest {
    String str = new String("good");
    char[] ch = { 't', 'e', 's', 't' };

    public void change(String str, char ch[]) {
        str = "test ok";
        ch[0] = 'b';
    }
    public static void main(String[] args) {
        StringTest ex = new StringTest();
        ex.change(ex.str, ex.ch);
        
        System.out.println(ex.str);//good，值传递：属性str把地址值传给了局部变量str，局部变量str变了，但是属性str不变
        System.out.println(ex.ch);//best，属性ch把地址值赋给了局部变量ch[]，所以二者指向堆里的同一个数据，局部变量ch[]变                                       了，属性ch也变了
    }
}

1.5、JVM中涉及字符串的内存结构

1.JVM中字符串常量池存放位置说明：

  • jdk 1.6（jdk 6.0，java 6.0）：字符串常量池存储在方法区（永久区）
  • jdk 1.7：字符串常量池存储在堆空间
  • jdk 1.8：字符串常量池存储在方法区（元空间）

1.6、String的常用方法

常用方法1

import org.junit.Test;

public class StringMethodTest {

    /**
     * 1、int length()：返回字符串的长度：return value.length
     * 2、char charAt(int index)：返回某索引处的字符return value[index]
     * 3、boolean isEmpty()：判断是否是空字符串：return value.length==0
     * 4、String toLowerCase()：使用默认语言环境，将String中的所有字符转换为小写
     * 5、String toUpperCase()：使用默认语言环境，将String中的所有字符转换为大写
     * 6、String trim()：返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白
     *
     * 7、boolean equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同
     * 8、boolean equals IgnoreCase(String anotherString)：与equals方法类似，只是忽略大小写
     * 9、String concat(String str)：将指定字符串连接到此字符串的结尾。等价于用“+”
     * 10、int compareTo(String anotherString)：比较两个字符串的大小
     * 11、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。
     * 12、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 Test1(){
        String s1 = "helloworld";
        System.out.println(s1.length());
        System.out.println(s1.charAt(0));
        System.out.println(s1.charAt(9));

//        s1 = "";
        System.out.println(s1.isEmpty());

        String s2 = s1.toUpperCase();
        System.out.println(s1);//helloworld,s1不可变的，仍然为原来的字符串
        System.out.println(s2);//HELLOWORLD,改成大写以后的字符串

        String s3 = "   he  llo   world   ";
        String s4 = s3.trim();//返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白
        System.out.println("-----" + s3 + "-----");
        System.out.println("-----" + s4 + "-----");
    }

    @Test
    public void test2(){
        String s1 = "HelloWorld";
        String s2 = "helloworld";
        System.out.println(s1.equals(s2));//false
        System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2));//true

        String s3 = "abc";
        String s4 = s3.concat("def");
        System.out.println(s4);//abcdef

        String s5 = "abc";
        String s6 = new String("abe");
        System.out.println(s5.compareTo(s6));//-2   //涉及到字符串的排序

        String s7 = "周围好吵啊";
        String s8 = s7.substring(2);
        System.out.println(s7);//周围好吵啊
        System.out.println(s8);//好吵啊

        String s9 = s7.substring(0, 2);//包含0，不包含2。左闭右开
        System.out.println(s9);//周围
    }

}

常用方法2

import org.junit.Test;

public class StringMethodTest {
    /**
     * 1、boolean endsWith(String suffix)：测试此字符串是否以指定的后缀结束
     * 2、boolean startsWith(String prefix)：测试此字符串是否以指定的前缀开始
     * 3、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
     * 4、boolean contains(CharSequence s)：当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时，返回 true
     * 
     * 注：indexOf和lastIndexOf方法如果未找到都是返回-1
     * 5、int indexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引,如果不包含子字符串，返回-1
     * 6、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
     * 7、int lastIndexOf(String str)：从后往前找，找到最近的，返回匹配上的str第一个字符的索引
     * 8、int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：从指定索引开始，向左找最近的
     *
     */
    @Test
    public void test3(){
        String str1 = "helloworld";
        boolean b1 = str1.endsWith("rld");
        System.out.println(b1);//true

        boolean b2 = str1.startsWith("He");//区分大小写
        System.out.println(b2);//false

        boolean b3 = str1.startsWith("ll",2);//从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
        System.out.println(b3);//true

        String str2 = "wor";
        System.out.println(str1.contains(str2));//true,当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时，返回 true

        System.out.println(str1.indexOf("lo"));//3,返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引,如果不包含子字符串，返回-1

        System.out.println(str1.indexOf("lo",5));//-1，同上，不过是从下标5的字符开始找

        String str3 = "hellorworld";
        System.out.println(str3.lastIndexOf("or"));//7,同上，从后往前找，本题返回的是o的索引
        System.out.println(str3.lastIndexOf("or",6));//4,从指定索引开始，向左找最近的

        //什么情况下，indexOf(str)和lastIndexOf(str)返回值相同？
        //情况一：存在唯一的一个str。情况二：不存在str
    }

}

常用方法3

import org.junit.Test;

public class StringMethodTest {
    /**
     * 替换：
     * 1、String replace(char oldChar, char newChar)：返回一个新的字符串，替换字符（只有一个）。
     * 2、String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)：返回一个新的字符串，替换字符串。
     * 3、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。
     * 4、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。
     *
     * 匹配:
     * 5、boolean matches(String regex)：告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。
     *
     * 切片：
     * 6、String[] split(String regex)：根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
     * 7、String[] split(String regex, int limit)：根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串，最多不超过limit个，如果超过了，剩下的全部都放到最后一个元素中。
     *
     */
    @Test
    public void test4(){
        String str1 = "北京欢迎您北京";
        String str2 = str1.replace('北','南');//如果原字符串没有oldChar,则字符串不变

        System.out.println(str1);//北京欢迎您北京
        System.out.println(str2);//南京欢迎您南京

        String str3 = str1.replace("北京", "上海");//上海欢迎您上海
        System.out.println(str3);

        System.out.println("**********11***************");

        String str = "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 = str.replaceAll("\\d+", ",").replaceAll("^,|,$", "");
        System.out.println(string);//hello,world,java,mysql

        System.out.println("***********22**************");

        str = "12345";
        //判断str字符串中是否全部有数字组成，即有1-n个数字组成
        boolean matches = str.matches("\\d+");
        System.out.println(matches);//true

        String tel = "0571-4534289";
        //判断这是否由0571-开头，且后面是否有7位或8位数字
        boolean result = tel.matches("0571-\\d{7,8}");
        System.out.println(result);//true

        System.out.println("***********33**************");

        str = "hello|world|java";
        //以"|"做切割，用数组strs接受切后的字符串
        String[] strs = str.split("\\|");
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            System.out.println(strs[i]);//hello  world  java(不在一行)
        }

    }
}

1.7、String类与其他结构之间的转换

1.String与基本数据类型、包装类之间的转换（复习）

  • String --> 基本数据类型、包装类：调用包装类的静态方法：parseXxx(str)
  • 基本数据类型、包装类 --> String:调用String重载的valueOf(xxx)
import org.junit.Test;

public class StringTest1 {

    @Test
    public void test1(){
        String str1 = "123";
//        int num = (int)str1;//编译错误，只有子父类关系的才可以强转
        int num = Integer.parseInt(str1);//123

        String str2 = String.valueOf(num);//"123"，第一种方式
        String str3 = num + "";//"123"，第二种方式，str3在堆里（拼接时，只要其中有一个是变量，结果就在堆中）

        System.out.println(str1 == str3);   //false，str3在堆里，str1在常量池里，地址不一样
    }

}

2.String与char[ ]之间的转换

  • String --> char[]：调用String的toCharArray()方法
  • char[] --> String：调用String的构造器
@Test
    public void test20(){
        String str1 = "abc123"; 

        char[] charArray = str1.toCharArray();

        for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
            System.out.println(charArray[i]);
        }

        char[] arr = new char[]{'h','e','l','l','o'};
        String str2 = new String(arr);
        System.out.println(str2);//hello
    }

3.String与byte[]（字节数组）之间的转换

(1)编码与解码

  • 编码：字符串 -->字节 (看得懂 --->看不懂的二进制数据)
  • 解码：编码的逆过程，字节 --> 字符串 （看不懂的二进制数据 ---> 看得懂）

(2)编码：String --> byte[]:调用String的getBytes()

(3)解码：byte[] --> String:调用String的构造器

说明：解码时，要求解码使用的字符集必须与编码时使用的字符集一致，否则会出现乱码。

import org.junit.Test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Arrays;

public class StringTest1 {

    @Test
    public void test30() throws UnsupportedEncodingException {
        String str1 = "abc123中国";

        //使用默认的字符集,进行编码。
        byte[] bytes = str1.getBytes();//"abc123"对应ASCII码，"中国"对应(此时IDEA)设置的utf-8
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));//[97, 98, 99, 49, 50, 51, -28, -72, -83, -27, -101, -67]


        byte[] gbks = str1.getBytes("gbk");//使用gbk字符集进行编码。
        System.out.println(Arrays.toString(gbks));//[97, 98, 99, 49, 50, 51, -42, -48, -71, -6]

        System.out.println("*****************************");

        String str2 = new String(bytes);//使用默认的字符集，进行解码。
        System.out.println(str2);//abc123中国

        String str3 = new String(gbks);
        System.out.println(str3);//出现乱码。原因：编码集和解码集不一致！

        String str4 = new String(gbks,"gbk");
        System.out.println(str4);//abc123中国,没有出现乱码。原因：编码集和解码集一致！
    }
}

1.8、面试中String算法考查的说明

1、模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。

import org.junit.Test;

/*
 * 1.模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。
 * 
 */
public class StringExer {

	// 第1题
	public String myTrim(String str) {
		if (str != null) {
			int start = 0;// 用于记录从前往后首次索引位置不是空格的位置的索引
			int end = str.length() - 1;// 用于记录从后往前首次索引位置不是空格的位置的索引

			while (start < end && str.charAt(start) == ' ') {
				start++;
			}

			while (start < end && str.charAt(end) == ' ') {
				end--;
			}
			if (str.charAt(start) == ' ') {
				return "";
			}

			return str.substring(start, end + 1);
		}
		return null;
	}
	
	@Test
	public void testMyTrim() {
		String str = "   ab   ";
		// str = " ";
		String newStr = myTrim(str);
		System.out.println("---" + newStr + "---");
	}
}

2、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”

import org.junit.Test;

public class StringDemo {

    /**
     * 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”
     *
     * 方式一：转换为char[]
     */
    public String reverse(String str,int startIndex,int endIndex){

        if(str != null && str.length() != 0) {
            char[] arr = str.toCharArray();
            for (int x = startIndex, y = endIndex; x < y; x++, y--) {
                char temp = arr[x];
                arr[x] = arr[y];
                arr[y] = temp;
            }
            return new String(arr);
        }
        return null;
    }

    /**
     * 方式二：使用String的拼接
     */
    public String reverse2(String str, int startIndex, int endIndex) {
        if(str != null) {
            // 第一部分
            String reverStr = str.substring(0,startIndex);// ab
            // 第二部分
            for (int i = endIndex; i >= startIndex; i--) {
                reverStr += str.charAt(i);
            } // abfedc
            // 第三部分
            reverStr += str.substring(endIndex + 1);

            return reverStr;
        }
        return null;
    }

    //方式三：使用StringBuffer/StringBuilder替换String
    public String reverse3(String str, int startIndex, int endIndex) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder(str.length());

        if(str != null) {
            //第一部分
            builder.append(str.substring(0, startIndex));

            //第二部分
            for (int i = endIndex; i >= startIndex; i--) {

                builder.append(str.charAt(i));
            }
            //第三部分
            builder.append(str.substring(endIndex + 1));

            return builder.toString();
        }
        return null;
    }

    @Test
    public void testReverse() {
        String str = "abcdefg";
        String str1 = reverse3(str, 2, 5);
        System.out.println(str1);// abfedcg

    }
}

3、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

import org.junit.Test;

public class StringDemo2 {
    /**
     * 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subStr在mainStr中出现的次数
     * @param mainStr
     * @param subStr
     */
    public int getCount(String mainStr,String subStr){
        int mainLength = mainStr.length();
        int subLength = subStr.length();
        int count = 0;
        int index = 0;

        if(mainLength >= subLength){

            //方式一：
//            while((index = mainStr.indexOf(subStr)) != -1){
//                count++;
//                mainStr = mainStr.substring(index + subStr.length());
//            }
            //方式二：对方式一的改进
            while((index = mainStr.indexOf(subStr,index)) != -1){
                count++;
                index += subLength;
            }

            return count;
        }else{
            return 0;
        }
    }

    @Test
    public void testGetCount(){
        String mainStr = "abkkcadkabkebfkabkskab";
        String subStr = "ab";
        int count = getCount(mainStr,subStr);
        System.out.println(count);
    }

}

4、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。

import org.junit.Test;

import java.util.Arrays;

public class StringDemo3 {
    /**
     * 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。
     */
    //前提：两个字符串中只有一个最大相同子串
    public String getMaxSameString(String str1,String str2){
        if(str1 != null && str2 != null){
            String maxStr = (str1.length() >= str2.length())? str1 : str2;
            String minStr = (str1.length() < str2.length())? str1 : str2;
            int length = minStr.length();

            for(int i = 0;i < length;i++){
                for(int x = 0,y = length - i;y <= length;x++,y++){
                    String subStr = minStr.substring(x,y);
                    if(maxStr.contains(subStr)){
                        return subStr;
                    }

                }
            }

        }
        return null;
    }

    // 如果存在多个长度相同的最大相同子串
    // 此时先返回String[]，后面可以用集合中的ArrayList替换，较方便
    public String[] getMaxSameString1(String str1, String str2) {
        if (str1 != null && str2 != null) {
            StringBuffer sBuffer = new StringBuffer();
            String maxString = (str1.length() > str2.length()) ? str1 : str2;
            String minString = (str1.length() > str2.length()) ? str2 : str1;

            int len = minString.length();
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                for (int x = 0, y = len - i; y <= len; x++, y++) {
                    String subString = minString.substring(x, y);
                    if (maxString.contains(subString)) {
                        sBuffer.append(subString + ",");
                    }
                }
//                System.out.println(sBuffer);
                if (sBuffer.length() != 0) {
                    break;
                }
            }
            String[] split = sBuffer.toString().replaceAll(",$", "").split("\\,");
            return split;
        }

        return null;
    }

    @Test
    public void testGetMaxSameString(){
        String str1 = "abcwerthello1yuiodefabcdef";
        String str2 = "cvhello1bnmabcdef";
        String[] maxSameStrings = getMaxSameString1(str1, str2);
        System.out.println(Arrays.toString(maxSameStrings));

    }

}

5、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。

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

/**
 *
 * 5.对字符串中字符进行自然顺序排序。"abcwerthelloyuiodef"
 * 提示：
 * 		1）字符串变成字符数组。
 * 		2）对数组排序，选择，冒泡，Arrays.sort(str.toCharArray());
 * 		3）将排序后的数组变成字符串。
 *
 */

public class StringDemo4 {

	// 第5题
	@Test
	public void testSort() {
		String str = "abcwerthelloyuiodef";
		char[] arr = str.toCharArray();
		Arrays.sort(arr);

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

1.9、StringBuffer和StringBuilder的介绍

1.String、StringBuffer、StringBuilder三者的异同？

  • String:不可变的字符序列；底层使用char[]存储
  • StringBuffer:可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[]存储
  • StringBuilder:可变的字符序列；jdk5.0新增的，线程不安全的，效率高；底层使用char[]存储

1.10、StringBuffer的源码分析

import org.junit.Test;

/**
 * 关于StringBuffer和StringBuilder的使用
 */
public class StringBufferBuilderTest {
    /**
     * 源码分析：
     * String str = new String();//char[] value = new char[0];
     * String str1 = new String("abc");//char[] value = new char[]{'a','b','c'};
     *
     * StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//char[] value = new char[16],底层创建了一个长度是16的数组。
     * sb1.append('a');//value[0] = 'a';
     * sb1.append('b');//value[1] = 'b';
     *
     * StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc"); //char[] value = new char["abc".length() + 16];
     *
     * //问题1.System.out.println(sb2.length());//3
     * //问题2.扩容问题:如果要添加的数据底层数组盛不下了，那就需要扩容底层的数组。
     *        默认情况下，扩容为原来容量的2倍 + 2，同时将原有数组中的元素复制到新的数组中。
     *
     * 意义：开发中建议大家使用：StringBuffer(int capacity) 或 StringBuilder(int capacity)
     *      即创建字符串时就指明底层数组的长度。
     */
    @Test
    public void test1(){
        StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");
        sb1.setCharAt(0,'m');
        System.out.println(sb1);//mbc

        StringBuffer sb2 = new StringBuffer();
        System.out.println(sb2.length());   //0
    }
}

1.11、StringBuffer中的常用方法

import org.junit.Test;

/**
 * 关于StringBuffer和StringBuilder的使用
 */
public class StringBufferTest {

    /**
     * StringBuffer的常用方法：（StringBuilder和它的方法一样）
     *
     * 1.StringBuffer append(xxx)：提供了很多的重载的append()方法，用于进行字符串拼接
     * 2.StringBuffer delete(int start,int end)：删除指定位置的内容
     * 3.StringBuffer replace(int start, int end, String str)：把[start,end)位置替换为str
     * 4.StringBuffer insert(int offset, xxx)：在指定位置插入xxx
     * 5.StringBuffer reverse() ：把当前字符序列逆转
     *
     * 6.public int indexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引,如果不包含子字符串，返回-1
     * 7.public String substring(int start,int end):返回一个从start开始到end索引结束的左闭右开区间的子字符串，原来的字符串没有变
     * 8.public int length()
     * 9.public char charAt(int n )：返回某索引处的字符return value[index]
     * 10.public void setCharAt(int n ,char ch)：将指定位置的字符替换为新的
     *
     * 总结：
     *     增：append(xxx)
     *     删：delete(int start,int end)
     *     改：setCharAt(int n ,char ch) / replace(int start, int end, String str)
     *     查：charAt(int n )
     *     插：insert(int offset, xxx)
     *     长度：length();
     *     *遍历：for() + charAt() / toString()
     *
     */
    @Test
    public void test2(){
        StringBuffer s1 = new StringBuffer("abc");
        s1.append(1);
        s1.append('2');//+1和+'2'都可以，因为提供了各种重载的append()
        System.out.println(s1);//abc12

//        s1.delete(2,4);//左闭右开，删除下标为2，3的字符
//        s1.replace(2,4,"hello");//左闭右开
//        s1.insert(2,false);//插入

//        s1.reverse();//反转
//        String s2 = s1.substring(1,3);

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

1.12、String、StringBuffer、StringBuilder效率对比

对比String、StringBuffer、StringBuilder三者的效率：

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

import org.junit.Test;

public class StringBufferBuilderTest {

    @Test
    public void test3(){
        //初始设置
        long startTime = 0L;
        long endTime = 0L;
        String text = "";
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
        StringBuilder builder = new StringBuilder("");

        //开始对比
        startTime = System.currentTimeMillis();//记录一下开始时间
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            buffer.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();//记录一下结束时间
        System.out.println("StringBuffer的执行时间：" + (endTime - startTime));


        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            builder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder的执行时间：" + (endTime - startTime));


        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            text = text + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String的执行时间：" + (endTime - startTime));

    }
}

02、JDK 8之前的日期时间API

1.jdk 8 之前的日期时间的API测试

  • 1.System类中currentTimeMillis();
  • 2.java.util.Date类和它的子类java.sql.Date
  • 3.SimpleDateFormat
  • 4.Calendar

2.1、System类中获取时间戳的方法

1.java.lang.System类

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（时间戳）。（此方法适于计算时间差）

2.计算世界时间的主要标准有：

  • UTC(Coordinated Universal Time)
  • GMT(Greenwich Mean Time)
  • CST(Central Standard Time)
import org.junit.Test;

/**
 * JDK 8之前日期和时间的API测试
 */
public class DateTimeTest {

    //1.System类中的currentTimeMillis()
    @Test
    public void test1(){
        long time = System.currentTimeMillis();
        //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（通常这个时间差称为时间戳）。

        System.out.println(time);
    }
}

2.2、Java中两个Date类的使用

java.util.Date类 ---> 表示特定的瞬间，精确到毫秒

​ |---java.sql.Date类

一、java.util.Date类

1.两个构造器的使用

  • 构造器一：Date()：创建一个对应当前时间的Date对象
  • 构造器二：创建指定毫秒数的Date对象

2.两个方法的使用

  • toString():显示当前的年、月、日、时、分、秒（Date重写了toString()方法）
  • getTime():获取当前Date对象距离 1970年1月1日0时0分0秒 之间的毫秒数。（时间戳）

二、java.sql.Date类

3.java.sql.Date对应着数据库中的日期类型的变量

  • 如何实例化
  • 如何将java.sql.Date对象转换为java.util.Date对象（子类转化为父类，是多态，直接赋值就行了）
  • 如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象
import org.junit.Test;

import java.util.Date;

/**
 * JDK 8之前日期和时间的API测试
 */
public class DateTimeTest {

    @Test
    public void test6(){
        //一、java.util.Date类
        //1.构造器一：Date()：创建一个对应当前时间的Date对象
        Date date1 = new Date();
        System.out.println(date1);   //Thu Oct 28 19:16:27 CST 2021，Date重写了toString()方法
        System.out.println(date1.getTime());    //1635419787340

        //2.构造器二：创建指定毫秒数的Date对象
        Date date2 = new Date(1635419787340L);
        System.out.println(date2.toString());//Thu Oct 28 19:16:27 CST 2021

		
        //二、java.sql.Date类
        //3.构造器：创建java.sql.Date对象(只有这一种方法造对象)
        java.sql.Date date3 = new java.sql.Date(352353255345L);
        System.out.println(date3);  //1981-03-02(数据库类型的Date)

        
        
        //三、如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象
        //方式一：
//        Date date4 = new java.sql.Date(2343243242323L);//多态的形式
//        java.sql.Date date5 = (java.sql.Date) date4;//强转（有要求），从util.Date类型的转为sql.Date类型的

        //方式二：
        Date date6 = new Date();//创建了一个util.Date类型的对象
        System.out.println(date6);//Thu Oct 28 19:36:21 CST 2021
        java.sql.Date date7 = new java.sql.Date(date6.getTime());//把时间戳作为java.sql.Date构造器的参数
        System.out.println(date7);//2021-10-28(数据库类型的Date)
    }
}

2.3、SimpleDateFormat（类）的使用

1.Date类的API不易于国际化，大部分被废弃了，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。

2.它允许进行格式化：日期—>文本 ，解析：文本—>日期（具体内容在下面的代码中）

import org.junit.Test;

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

public class DateTime {
    /**
     * SimpleDateFormat的使用：SimpleDateFormat对日期Date类的格式化和解析
     * 1.两个操作
     * 1.1格式化：日期--->字符串
     * 1.2解析：格式化的逆过程，字符串--->日期
     *
     * 2.SimpleDateFormat的实例化
     */
    @Test
    public void testSimpleDateFormat() throws ParseException {
        //一.实例化SimpleDateFormat:使用默认的构造器
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat();

        //1.格式化：日期--->字符串
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);   //Fri Oct 29 10:26:05 CST 2021

        String format = sdf.format(date);
        System.out.println(format); //2021/10/29 上午10:26

        //2.解析：格式化的逆过程，字符串--->日期
        String str = "2021/10/29 上午10:26";//new对象时是空参，字符串要使用默认的格式
        Date date1 = sdf.parse(str);
        System.out.println(date1);  //Fri Oct 29 10:26:00 CST 2021

        System.out.println("**********************************************");


        //二.实例化SimpleDateFormat:按照指定的方式（去API里查）格式化和解析，调用带参的构造器
        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyyy.MMMMM.dd GGG hh:mm aaa");
//        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy.MM.dd hh:mm:ss");

        //1.格式化：日期--->字符串
        String format1 = sdf1.format(date);
        System.out.println(format1);    //02021.十月.29 公元 10:41 上午

        //2.解析：格式化的逆过程，字符串--->日期
        // 要求字符串必须是符合SimpleDateFormat识别的格式(通过构造器参数体现),否则，抛异常
        Date date2 = sdf1.parse("02021.十月.29 公元 10:41 上午");
        System.out.println(date2);  //Fri Oct 29 10:41:00 CST 2021
    }
}

SimpleDateFormat的练习

1、练习1

import org.junit.Test;

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

public class DateTime {

    /**
     * 练习1：字符串"2020-09-08"转换为java.sql.Date
     */
    @Test
    public void testExer() throws ParseException {
        String birth = "2020-09-08";

        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        Date date = sdf1.parse(birth);//date是java.util.Date下的
        
        java.sql.Date birthDate = new java.sql.Date(date.getTime());//转化为java.sql.Date下的
        System.out.println(birthDate);
    }
}

2、练习2

    /**
     * 练习二："三天打渔两天晒网"   1990-01-01  xxxx-xx-xx 打渔？晒网？
     *
     *     举例：2020-09-08 ？ 总天数
     *
     *     总天数 % 5 == 1,2,3 : 打渔
     *     总天数 % 5 == 4,0 : 晒网
     *
     *     总天数的计算？
     *     方式一：( date2.getTime() - date1.getTime()) / (1000 * 60 * 60 * 24) + 1
     *     方式二：1990-01-01  --> 2019-12-31  +  2020-01-01 -->2021-10-29
     *
     */

2.4、Calendar日历类的使用

1.Calendar是一个抽象基类，主用用于完成日期字段之间相互操作的功能。

2.获取Calendar实例的方法

  • 使用Calendar.getInstance()方法
  • 调用它的子类GregorianCalendar的构造器。

3.一个Calendar的实例是系统时间的抽象表示，通过get(int field)方法来取得想要的时间信息。比如YEAR、MONTH、DAY_OF_WEEK、HOUR_OF_DAY 、MINUTE、SECOND。（剩下的方法在下面的代码中）

4.注意:

  • 获取月份时：一月是0，二月是1，以此类推，12月是11
  • 获取星期时：周日是1，周二是2，。。。。周六是7
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

import org.junit.Test;

public class DateTime {

    /**
     * Calendar日历类（抽象类）的使用
     */
    @Test
    public void testCalendar(){
        //一.实例化
        //方式一：创建其子类（GregorianCalendar）的对象(略)
        //方式二：调用其静态方法getInstance()
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
//        System.out.println(calendar.getClass());//class java.util.GregorianCalendar，看该对象是哪个类造的


        //二.常用方法
        //1.get()
        int days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);   //29，今天是这个月的第几天
        System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR)); //302，今天是这一年的第多少天

        //2.set()
        //calendar可变性
        calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,22);//把“今天是这个月的第几天”改为22号
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);   //22

        System.out.println("****************************");

        //3.add()
        calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-3);//在今天是这个月的第22天的基础上-3
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);   //22-3 -->19

        //4.getTime():日历类---> Date
        Date date = calendar.getTime();
        System.out.println(date);   //Tue Oct 19 14:26:33 CST 2021

        //5.setTime():Date ---> 日历类
        Date date1 = new Date();
        calendar.setTime(date1); //上面的第3点已经改为了“今天是这个月的第19天”,此语句又把正确的日期给Calendar

        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days); //29，这是正确的时间
    }
}

03、JDK8中日期时间API的介绍

总结：JDK 8 之前和 JDK 8 中日期、时间相关的类分别有哪些？ （一行中，是jdk8之前和之后相似的类）

java.util.Date 和 java.sql.Date ------> Instant

SimpleDateFormat ------> DateTimeFormatter

Calendar ------> LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

import org.junit.Test;
import java.util.Date;
/**
 * 偏移量的测试
 */
public class JDK8DateTimeTest {

    @Test
    public void testDate(){
        //偏移量
        Date date1 = new Date(2020,9,8);
        System.out.println(date1);  //Fri Oct 08 00:00:00 CST 3920

        Date date2 = new Date(2020 - 1900,9 - 1,8);
        System.out.println(date2); //正确的时间，Tue Sep 08 00:00:00 CST 2020
    }
}

3.1、LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的使用

import org.junit.Test;

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;

public class JDK8DateTimeTest {

    /**
     * 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(){
        //一、1.实例化方式1：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);

        //2.实例化方式2：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);

        System.out.println("************1.getXxx()***************");

        //二、方法
        // 1.getXxx()：获取相关的属性
        System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());//本月的第几天
        System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());//星期几
        System.out.println(localDateTime.getMonth());//几月（英语）
        System.out.println(localDateTime.getMonthValue());//几月（数字）
        System.out.println(localDateTime.getMinute());//第多少分钟

        System.out.println("************2.withXxx()***************");

        //2.withXxx():设置相关的属性
        //体现不可变性
        LocalDate localDate1 = localDate.withDayOfMonth(22);
        System.out.println(localDate);//2021-10-29，没改之前的时间（正确的日期）
        System.out.println(localDate1);//2021-10-22，接收返回值，改为了22号

        LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.withHour(4);//同上，时间设置为了4点
        System.out.println(localDateTime);//2021-10-29T15:52:59.125289200
        System.out.println(localDateTime2);//2021-10-29T04:52:59.125289200

        System.out.println("************3.plusXxx()***************");

        //3.plusXxx():加减相关的属性
        //体现不可变性
        LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime.plusMonths(3);//在现有的时间基础上+3个月
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime3);

        LocalDateTime localDateTime4 = localDateTime.minusDays(6);//在现有的时间基础上-6天
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime4);
    }
}

3.2、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。
  • java.time包通过值类型Instant提供机器视图，不提供处理人类意义上的时间单位。Instant表示时间线上的一点，而不需要任何上下文信息，例如，时区。概念上讲，它只是简单的表示自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的秒数。因为java.time包是基于纳秒计算的，所以Instant的精度可以达到纳秒级。
  • 时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数。
  • 注意：Instant类涉及到了本初子午线的时间，是北京时间-8小时。（目前只有Instant类涉及到了时间有差异的情况）

import org.junit.Test;

import java.time.*;

public class JDK8DateTimeTest {

    /**
     * Instant的使用
     * 类似于java.util.Data类
     */
    @Test
    public void test2(){
        //1.now():获取本初子午线对应的标准时间
        Instant instant = Instant.now();
        System.out.println(instant); //本初子午线的时间，北京时间-8个小时

        //2.atOffset():添加时间的偏移量
        OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));//东八区
        System.out.println(offsetDateTime); //北京时间

        //3.toEpochMilli():获取自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的毫秒数，类似于Date类的getTime()
        long milli = instant.toEpochMilli();
        System.out.println(milli);  //1635496268643

        //4.ofEpochMilli():通过给定的毫秒数，获取Instant实例，类似于Date(long millis)
        Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(1635496268643L);
        System.out.println(instant1);   //2021-10-29T08:31:08.643Z（该时间为本初子午线的时间，北京时间-8）
    }
}

3.3、DateTimeFormatter类的使用

1.格式化与解析日期或时间

  • 格式化:日期-->字符串
  • 解析：字符串 -->日期

2.java.time.format.DateTimeFormatter 类：该类提供了三种格式化方法（其实是实例化的三种方式，一般开发中用第三种）：

  • 预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
  • 本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG)
  • 自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)
import org.junit.Test;

import java.time.*;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.FormatStyle;
import java.time.temporal.TemporalAccessor;

public class JDK8DateTimeTest {

    /**
     * DateTimeFormatter:格式化或解析日期、时间
     *     类似于SimpleDateFormat类
     */
    @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;

        //1.格式化:日期-->字符串
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();//获取当前的日期+时间
        String str1 = formatter.format(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime);//2021-10-29T16:54:19.557895100，是LocalDateTime类型的
        System.out.println(str1);//2021-10-29T16:54:19.5578951,是String类型的

        //2.解析：字符串 -->日期
        //不知道parse是LocalDate，LocalTime还是localDateTime类型的，所以以接口TemporalAccessor呈现
        TemporalAccessor parse = formatter.parse("2021-10-29T16:54:19.5578951");
        System.out.println(parse);//{},ISO resolved to 2021-10-29T16:54:19.557895100

        System.out.println("*****************************方式二****************************");


        //方式二：本地化相关的格式

        //(1)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.SHORT);
        //格式化:日期-->字符串
        String str2 = formatter1.format(localDateTime);
        System.out.println(str2);//2021/10/29 下午7:04

        //(2)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:日期-->字符串
        String str3 = formatter2.format(LocalDate.now());
        System.out.println(str3);//2021年10月29日

        System.out.println("*****************************方式三****************************");


        //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:日期-->字符串
        String str4 = formatter3.format(LocalDateTime.now());
        System.out.println(str4);//2021-10-29 07:16:06（十二小时制）

        //解析：字符串 -->日期
        TemporalAccessor accessor = formatter3.parse("2021-10-29 07:16:06");
        System.out.println(accessor);

    }
}

3.4、其它日期时间相关API的使用

（没具体讲）

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

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

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.持续时间：Duration，用于计算两个“时间”间隔

5.日期间隔：Period，用于计算两个“日期”间隔

6.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。

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

3.5、与传统日期处理的转换

即JDK8中的日期时间API 与 JDK8之前的日期时间API 之间的转换

04、Java比较器

4.1、概述

1.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

2.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

3.Comparable接口与Comparator的使用的对比：

  • Comparable接口的方式一旦指定，能够保证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。

4.2、Comparable自然排序举例

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

public class CompareTest {
    
    /**
     * Comparable接口的使用举例：  自然排序
     * String实现了Comparable接口，重写了compareTo(obj)方法，可以使用Arrays.sort()进行（默认从小到大）的排列。
     * 
     */
    @Test
    public void test1(){
        String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};

        //工具类Arrays，方法sort()
        Arrays.sort(arr);

        System.out.println(Arrays.toString(arr));//[AA, CC, DD, GG, JJ, KK, MM]
    }

}

4.3、自定义类实现Comparable自然排序

1、测试类

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

public class CompareTest {

    /**
     * Comparable接口的使用举例：  自然排序（自然而然的一种排序方式）
     *
     * 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：（按照这个规则，默认是从小到大的排序）
     *    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 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);
		
        //sort()涉及到对数组的元素进行排序，就需要比较大小（通过自定义类实现Comparable接口，重写compareTo(obj)方法实现）。
        Arrays.sort(arr);

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

}

2、Goods类

/**
 * 商品类
 */
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;//把o从Object类型强转为Goods类型

            //方式一：
            if(this.price > goods.price){
                return 1;
            }else if(this.price < goods.price){
                return -1;
            }else{
//                return 0;
                //name是String类型的，String已经重写了compareTo()方法。
                // 默认按照产品名称从低到高排序，加一个"-"变成了从高到低排序。
                return -this.name.compareTo(goods.name);
            }

            //方式二：调用包装类里的compare方法
//           return Double.compare(this.price,goods.price);
        }

        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
    }
}

4.4、使用Comparator实现定制排序

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

public class CompareTest {

    /**
     * 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。
     *    如果返回负整数，表示o1小于o2。
     *    如果返回0，表示相等。
     */
    @Test
    public void test3() {
        String[] arr = new String[]{"AA", "CC", "KK", "MM", "GG", "JJ", "DD"};
        //Arrays.sort(参数1，参数2);   第一个参数是数组，第二个c应该放Comparator接口实现类的对象。
        Arrays.sort(arr, new Comparator() { //创建了Comparator接口的匿名实现类的匿名对象

            //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);
                }
                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,如果产品名称一样，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; //此时也要先定义Goods类，不过不用实现Comparable接口了，但是要重写toS
                    Goods g2 = (Goods) o2;
                    if (g1.getName().equals(g2.getName())) {
                        //Double.compare()这个方法是按照从小到大的的顺序排的
                        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));

    }
}

05、System类、Math类、BigInteger与BigDecimal

5.1、System类

  • 1.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。

  • 2.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。

  • 3.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)。

  • 4.成员方法

    • native long currentTimeMillis()：

      该方法的作用是返回当前的的计算机时间，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：

import org.junit.Test;

/**
 * 其他常用类的使用
 * 1.System
 * 2.Math
 * 3.BigInteger 和 BigDecimal
 */
public class OtherClassTest {

    @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);

    }
}

5.2、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

5.3、BigInteger与BigDecimal

一、BigInteger类

  • 1.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。
  • 2.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。
  • 3.构造器
    • BigInteger(String val)：根据字符串构建BigInteger对象
  • 4.常用方法

二、BigDecimal类

  • 1.一般的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。
  • 2.BigDecimal类支持不可变的、任意精度的有符号十进制定点数。
  • 3.构造器
    • public BigDecimal(double val)
    • public BigDecimal(String val)
  • 4.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)
import org.junit.Test;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;

/**
 * 其他常用类的使用
 * 1.System
 * 2.Math
 * 3.BigInteger 和 BigDecimal
 */
public class OtherClassTest {

    @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));//如果能除尽不报错，如果除不尽报错
        System.out.println(bd.divide(bd2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));//BigDecimal.ROUND_HALF_UP代表四舍五入
        System.out.println(bd.divide(bd2, 15, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));//保留15位小数，保留位数可以随意设置

    }
}
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