day01【Object类、常用API】

# day01【Object类、常用API】
 
## 主要内容
 
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* Object类
* Date类
* DateFormat类
* Calendar类
* System类
* StringBuilder类
* 包装类
　　
 
## 教学目标
 
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-[ ] 能够说出Object类的特点
-[ ] 能够重写Object类的toString方法
-[ ] 能够重写Object类的equals方法
-[ ] 能够使用日期类输出当前日期
-[ ] 能够使用将日期格式化为字符串的方法
-[ ] 能够使用将字符串转换成日期的方法
-[ ] 能够使用System类的数组复制方法
-[ ] 能够使用System类获取当前毫秒时刻值
-[ ] 能够说出使用StringBuilder类可以解决的问题
-[ ] 能够使用StringBuilder进行字符串拼接操作
-[ ] 能够说出8种基本类型对应的包装类名称
-[ ] 能够说出自动装箱、自动拆箱的概念
-[ ] 能够将字符串转换为对应的基本类型
-[ ] 能够将基本类型转换为对应的字符串
　　
 
# 第一章 Object类
 
## 1.1 概述
 
`java.lang.Object`类是Java语言中的根类，即所有类的父类。它中描述的所有方法子类都可以使用。在对象实例化的时候，最终找的父类就是Object。
 
如果一个类没有特别指定父类，  那么默认则继承自Object类。例如：
 
 
?
public class MyClass /*extends Object*/ {
    // ...
}
　　
 
根据JDK源代码及Object类的API文档，Object类当中包含的方法有11个。今天我们主要学习其中的2个：
 
* `public String toString()`：返回该对象的字符串表示。
* `public boolean equals(Object obj)`：指示其他某个对象是否与此对象“相等”。
 
## 1.2 toString方法
 
### 方法摘要
 
* `public String toString()`：返回该对象的字符串表示。
 
toString方法返回该对象的字符串表示，其实该字符串内容就是对象的类型+@+内存地址值。
 
由于toString方法返回的结果是内存地址，而在开发中，经常需要按照对象的属性得到相应的字符串表现形式，因此也需要重写它。
 
### 覆盖重写
 
如果不希望使用toString方法的默认行为，则可以对它进行覆盖重写。例如自定义的Person类：
 
?
public class Person { 
    private String name;
    private int age;
  
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';
    }
  
    // 省略构造器与Getter Setter
}
　　
在IntelliJ IDEA中，可以点击`Code`菜单中的`Generate...`，也可以使用快捷键`alt+insert`，点击`toString()`选项。选择需要包含的成员变量并确定。如下图所示：
 
![toString方法的自动重写](img\toString方法的自动重写.bmp)
 
> 小贴士： 在我们直接使用输出语句输出对象名的时候,其实通过该对象调用了其toString()方法。
>
 
## 1.3 equals方法
 
### 方法摘要
 
* `public boolean equals(Object obj)`：指示其他某个对象是否与此对象“相等”。
 
调用成员方法equals并指定参数为另一个对象，则可以判断这两个对象是否是相同的。这里的“相同”有默认和自定义两种方式。
 
### 默认地址比较
 
如果没有覆盖重写equals方法，那么Object类中默认进行`==`运算符的对象地址比较，只要不是同一个对象，结果必然为false。
 
### 对象内容比较
 
如果希望进行对象的内容比较，即所有或指定的部分成员变量相同就判定两个对象相同，则可以覆盖重写equals方法。例如：
 
 
?
import java.util.Objects;
  
public class Person {  
    private String name;
    private int age;
      
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 如果对象地址一样，则认为相同
        if (this == o)
            return true;
        // 如果参数为空，或者类型信息不一样，则认为不同
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        // 转换为当前类型
        Person person = (Person) o;
        // 要求基本类型相等，并且将引用类型交给java.util.Objects类的equals静态方法取用结果
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }
}
　　
 
 
这段代码充分考虑了对象为空、类型一致等问题，但方法内容并不唯一。大多数IDE都可以自动生成equals方法的代码内容。在IntelliJ IDEA中，可以使用`Code`菜单中的`Generate…`选项，也可以使用快捷键`alt+insert`，并选择`equals() and hashCode()`进行自动代码生成。如下图所示：
 
![](img\equals方法1.png)
 
![](img\equals方法2.png)
 
![](img\equals方法3.png)
 
> tips：Object类当中的hashCode等其他方法，今后学习。
 
## 1.4 Objects类
 
在刚才IDEA自动重写equals代码中，使用到了`java.util.Objects`类，那么这个类是什么呢？
 
在**JDK7**添加了一个Objects工具类，它提供了一些方法来操作对象，它由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），用于计算对象的hashcode、返回对象的字符串表示形式、比较两个对象。
 
在比较两个对象的时候，Object的equals方法容易抛出空指针异常，而Objects类中的equals方法就优化了这个问题。方法如下：
 
* `public static boolean equals(Object a, Object b)`:判断两个对象是否相等。
 
我们可以查看一下源码，学习一下：
 
 
?
public static boolean equals(Object a, Object b) { 
    return (a == b) || (a != null && a.equals(b)); 
}
　　
 
# 第二章 日期时间类
 
## 2.1 Date类
 
### 概述
 
` java.util.Date`类 表示特定的瞬间，精确到毫秒。
 
继续查阅Date类的描述，发现Date拥有多个构造函数，只是部分已经过时，但是其中有未过时的构造函数可以把毫秒值转成日期对象。
 
- `public Date()`：分配Date对象并初始化此对象，以表示分配它的时间（精确到毫秒）。
- `public Date(long date)`：分配Date对象并初始化此对象，以表示自从标准基准时间（称为“历元（epoch）”，即1970年1月1日00:00:00 GMT）以来的指定毫秒数。
 
> tips: 由于我们处于东八区，所以我们的基准时间为1970年1月1日8时0分0秒。
 
简单来说：使用无参构造，可以自动设置当前系统时间的毫秒时刻；指定long类型的构造参数，可以自定义毫秒时刻。例如：
 
 
?
import java.util.Date;
  
public class Demo01Date {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建日期对象，把当前的时间
        System.out.println(new Date()); // Tue Jan 16 14:37:35 CST 2018
        // 创建日期对象，把当前的毫秒值转成日期对象
        System.out.println(new Date(0L)); // Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
    }
}
　　
 
> tips:在使用println方法时，会自动调用Date类中的toString方法。Date类对Object类中的toString方法进行了覆盖重写，所以结果为指定格式的字符串。
>
 
### 常用方法
 
Date类中的多数方法已经过时，常用的方法有：
 
* `public long getTime()` 把日期对象转换成对应的时间毫秒值。
 
## 2.2 DateFormat类
 
`java.text.DateFormat` 是日期/时间格式化子类的抽象类，我们通过这个类可以帮我们完成日期和文本之间的转换,也就是可以在Date对象与String对象之间进行来回转换。
 
* **格式化**：按照指定的格式，从Date对象转换为String对象。
* **解析**：按照指定的格式，从String对象转换为Date对象。
 
### 构造方法
 
由于DateFormat为抽象类，不能直接使用，所以需要常用的子类`java.text.SimpleDateFormat`。这个类需要一个模式（格式）来指定格式化或解析的标准。构造方法为：
 
* `public SimpleDateFormat(String pattern)`：用给定的模式和默认语言环境的日期格式符号构造SimpleDateFormat。
 
参数pattern是一个字符串，代表日期时间的自定义格式。
 
### 格式规则
 
常用的格式规则为：
 
| 标识字母（区分大小写） | 含义   |
| ----------- | ---- |
| y           | 年    |
| M           | 月    |
| d           | 日    |
| H           | 时    |
| m           | 分    |
| s           | 秒    |
 
> 备注：更详细的格式规则，可以参考SimpleDateFormat类的API文档0。
 
创建SimpleDateFormat对象的代码如：
 
?
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
  
public class Demo02SimpleDateFormat {
    public static void main(String[] args) {
        // 对应的日期格式如：2018-01-16 15:06:38
        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    }   
}
　　
 
### 常用方法
 
DateFormat类的常用方法有：
 
- `public String format(Date date)`：将Date对象格式化为字符串。
- `public Date parse(String source)`：将字符串解析为Date对象。
 
#### format方法
 
使用format方法的代码为：
 
 
?
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把Date对象转换成String
*/
public class Demo03DateFormatMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 创建日期格式化对象,在获取格式化对象时可以指定风格
        DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
        String str = df.format(date);
        System.out.println(str); // 2008年1月23日
    }
}
　　
 
#### parse方法
 
使用parse方法的代码为：
 
 
?
import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把String转换成Date对象
*/
public class Demo04DateFormatMethod {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
        String str = "2018年12月11日";
        Date date = df.parse(str);
        System.out.println(date); // Tue Dec 11 00:00:00 CST 2018
    }
}
　　
 
## 2.3 练习
 
请使用日期时间相关的API，计算出一个人已经出生了多少天。
 
**思路：**
 
1.获取当前时间对应的毫秒值
 
2.获取自己出生日期对应的毫秒值
 
3.两个时间相减（当前时间– 出生日期）
 
**代码实现：**
 
 
?
public static void function() throws Exception {
    System.out.println("请输入出生日期 格式 YYYY-MM-dd");
    // 获取出生日期,键盘输入
    String birthdayString = new Scanner(System.in).next();
    // 将字符串日期,转成Date对象
    // 创建SimpleDateFormat对象,写日期模式
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    // 调用方法parse,字符串转成日期对象
    Date birthdayDate = sdf.parse(birthdayString); 
    // 获取今天的日期对象
    Date todayDate = new Date();   
    // 将两个日期转成毫秒值,Date类的方法getTime
    long birthdaySecond = birthdayDate.getTime();
    long todaySecond = todayDate.getTime();
    long secone = todaySecond-birthdaySecond;  
    if (secone < 0){
        System.out.println("还没出生呢");
    } else {
        System.out.println(secone/1000/60/60/24);
    }
}
　　
 
 
## 2.4 Calendar类
 
###  概念
 
日历我们都见过
 
![](img\日历.jpg)
 
`java.util.Calendar`是日历类，在Date后出现，替换掉了许多Date的方法。该类将所有可能用到的时间信息封装为静态成员变量，方便获取。日历类就是方便获取各个时间属性的。
 
### 获取方式
 
Calendar为抽象类，由于语言敏感性，Calendar类在创建对象时并非直接创建，而是通过静态方法创建，返回子类对象，如下：
 
Calendar静态方法
 
* `public static Calendar getInstance()`：使用默认时区和语言环境获得一个日历
 
例如：
 
?
import java.util.Calendar;
  
public class Demo06CalendarInit {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
    }   
}
 
### 常用方法
 
根据Calendar类的API文档，常用方法有：
 
?
- `public int get(int field)`：返回给定日历字段的值。
- `public void set(int field, int value)`：将给定的日历字段设置为给定值。
- `public abstract void add(int field, int amount)`：根据日历的规则，为给定的日历字段添加或减去指定的时间量。
- `public Date getTime()`：返回一个表示此Calendar时间值（从历元到现在的毫秒偏移量）的Date对象。
　　
Calendar类中提供很多成员常量，代表给定的日历字段：
 
?
| 字段值          | 含义                   |
| ------------ | -------------------- |
| YEAR         | 年                    |
| MONTH        | 月（从0开始，可以+1使用）       |
| DAY_OF_MONTH | 月中的天（几号）             |
| HOUR         | 时（12小时制）             |
| HOUR_OF_DAY  | 时（24小时制）             |
| MINUTE       | 分                    |
| SECOND       | 秒                    |
| DAY_OF_WEEK  | 周中的天（周几，周日为1，可以-1使用） |
　　
 
#### get/set方法
 
get方法用来获取指定字段的值，set方法用来设置指定字段的值，代码使用演示：
 
?
import java.util.Calendar;
  
public class CalendarUtil {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Calendar对象
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        // 设置年
        int year = cal.get(Calendar.YEAR);
        // 设置月
        int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
        // 设置日
        int dayOfMonth = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日");
    }   
}
　　
?
import java.util.Calendar;
  
public class Demo07CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        cal.set(Calendar.YEAR, 2020);
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2020年1月17日
    }
}
　　
 
#### add方法
 
add方法可以对指定日历字段的值进行加减操作，如果第二个参数为正数则加上偏移量，如果为负数则减去偏移量。代码如：
 
 
?
import java.util.Calendar;
  
public class Demo08CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2018年1月17日
        // 使用add方法
        cal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 2); // 加2天
        cal.add(Calendar.YEAR, -3); // 减3年
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2015年1月18日;
    }
}
　　
 
#### getTime方法
 
Calendar中的getTime方法并不是获取毫秒时刻，而是拿到对应的Date对象。
 
?
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
  
public class Demo09CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        Date date = cal.getTime();
        System.out.println(date); // Tue Jan 16 16:03:09 CST 2018
    }
}
　　
 
> 小贴士：
>
> ​     西方星期的开始为周日，中国为周一。
>
> ​     在Calendar类中，月份的表示是以0-11代表1-12月。
>
> ​     日期是有大小关系的，时间靠后，时间越大。
>
 
# 第三章 System类
 
`java.lang.System`类中提供了大量的静态方法，可以获取与系统相关的信息或系统级操作，在System类的API文档中，常用的方法有：
 
?
- `public static long currentTimeMillis()`：返回以毫秒为单位的当前时间。
- `public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)`：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。
　　
 
## 3.1 currentTimeMillis方法
 
实际上，currentTimeMillis方法就是 获取当前系统时间与1970年01月01日00:00点之间的毫秒差值
 
 
?
import java.util.Date;
  
public class SystemDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //获取当前时间毫秒值
        System.out.println(System.currentTimeMillis()); // 1516090531144
    }
}
　　
 
 
### 练习
 
验证for循环打印数字1-9999所需要使用的时间（毫秒）
 
?
public class SystemTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            System.out.println(i);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("共耗时毫秒：" + (end - start));
    }
}
　　
 
 
## 3.2 arraycopy方法
 
?
* `public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)`：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。
　　
数组的拷贝动作是系统级的，性能很高。System.arraycopy方法具有5个参数，含义分别为：
 
?
| 参数序号 | 参数名称    | 参数类型   | 参数含义       |
| ---- | ------- | ------ | ---------- |
| 1    | src     | Object | 源数组        |
| 2    | srcPos  | int    | 源数组索引起始位置  |
| 3    | dest    | Object | 目标数组       |
| 4    | destPos | int    | 目标数组索引起始位置 |
| 5    | length  | int    | 复制元素个数     |
　　
 
### 练习
 
将src数组中前3个元素，复制到dest数组的前3个位置上复制元素前：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[6,7,8,9,10]复制元素后：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[1,2,3,9,10]
 
?
import java.util.Arrays;
  
public class Demo11SystemArrayCopy {
    public static void main(String[] args) {
        int[] src = new int[]{1,2,3,4,5};
        int[] dest = new int[]{6,7,8,9,10};
        System.arraycopy( src, 0, dest, 0, 3);
        /*代码运行后：两个数组中的元素发生了变化
         src数组元素[1,2,3,4,5]
         dest数组元素[1,2,3,9,10]
        */
    }
}
　　
 
 
# 第四章 StringBuilder类
 
## 4.1 字符串拼接问题
 
由于String类的对象内容不可改变，所以每当进行字符串拼接时，总是会在内存中创建一个新的对象。例如：
 
?
public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "Hello";
        s += "World";
        System.out.println(s);
    }
}
　　
 
 
在API中对String类有这样的描述：字符串是常量，它们的值在创建后不能被更改。
 
根据这句话分析我们的代码，其实总共产生了三个字符串，即`"Hello"`、`"World"`和`"HelloWorld"`。引用变量s首先指向`Hello`对象，最终指向拼接出来的新字符串对象，即`HelloWord` 。
 
![](img\String拼接问题.bmp)
 
由此可知，如果对字符串进行拼接操作，每次拼接，都会构建一个新的String对象，既耗时，又浪费空间。为了解决这一问题，可以使用`java.lang.StringBuilder`类。
 
## 4.2 StringBuilder概述
 
查阅`java.lang.StringBuilder`的API，StringBuilder又称为可变字符序列，它是一个类似于 String 的字符串缓冲区，通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。
 
原来StringBuilder是个字符串的缓冲区，即它是一个容器，容器中可以装很多字符串。并且能够对其中的字符串进行各种操作。
 
它的内部拥有一个数组用来存放字符串内容，进行字符串拼接时，直接在数组中加入新内容。StringBuilder会自动维护数组的扩容。原理如下图所示：(默认16字符空间，超过自动扩充)
 
![06-StringBuilder的原理](img\06-StringBuilder的原理.png)
 
## 4.3 构造方法
 
根据StringBuilder的API文档，常用构造方法有2个：
?
- `public StringBuilder()`：构造一个空的StringBuilder容器。
- `public StringBuilder(String str)`：构造一个StringBuilder容器，并将字符串添加进去。
  
```java
public class StringBuilderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        System.out.println(sb1); // (空白)
        // 使用带参构造
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder("itcast");
        System.out.println(sb2); // itcast
    }
}
```
 
 
## 4.4 常用方法
 
StringBuilder常用的方法有2个：
 
?
- `public StringBuilder append(...)`：添加任意类型数据的字符串形式，并返回当前对象自身。
- `public String toString()`：将当前StringBuilder对象转换为String对象。　
 
### append方法
 
append方法具有多种重载形式，可以接收任意类型的参数。任何数据作为参数都会将对应的字符串内容添加到StringBuilder中。例如：
 
 
?
public class Demo02StringBuilder {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        //public StringBuilder append(任意类型)
        StringBuilder builder2 = builder.append("hello");
        //对比一下
        System.out.println("builder:"+builder);
        System.out.println("builder2:"+builder2);
        System.out.println(builder == builder2); //true
        // 可以添加 任何类型
        builder.append("hello");
        builder.append("world");
        builder.append(true);
        builder.append(100);
        // 在我们开发中，会遇到调用一个方法后，返回一个对象的情况。然后使用返回的对象继续调用方法。
        // 这种时候，我们就可以把代码现在一起，如append方法一样，代码如下
        //链式编程
        builder.append("hello").append("world").append(true).append(100);
        System.out.println("builder:"+builder);
    }
}
　　
 
 
> 备注：StringBuilder已经覆盖重写了Object当中的toString方法。
 
### toString方法
 
通过toString方法，StringBuilder对象将会转换为不可变的String对象。如：
 
 
?
public class Demo16StringBuilder {
    public static void main(String[] args) {
        // 链式创建
        StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello").append("World").append("Java");
        // 调用方法
        String str = sb.toString();
        System.out.println(str); // HelloWorldJava
    }
}
　　
 
 
# 第五章 包装类
 
## 5.1 概述
 
Java提供了两个类型系统，基本类型与引用类型，使用基本类型在于效率，然而很多情况，会创建对象使用，因为对象可以做更多的功能，如果想要我们的基本类型像对象一样操作，就可以使用基本类型对应的包装类，如下：
 
?
| 基本类型    | 对应的包装类（位于java.lang包中） |
| ------- | --------------------- |
| byte    | Byte                  |
| short   | Short                 |
| int     | **Integer**           |
| long    | Long                  |
| float   | Float                 |
| double  | Double                |
| char    | **Character**         |
| boolean | Boolean               |
 
## 5.2 装箱与拆箱
 
基本类型与对应的包装类对象之间，来回转换的过程称为”装箱“与”拆箱“：
 
* **装箱**：从基本类型转换为对应的包装类对象。
 
* **拆箱**：从包装类对象转换为对应的基本类型。
 
用Integer与 int为例：（看懂代码即可）
 
基本数值---->包装对象
 
 
?
Integer i = new Integer(4);//使用构造函数函数
Integer iii = Integer.valueOf(4);//使用包装类中的valueOf方法
　　
 
包装对象---->基本数值
 
?
int num = i.intValue();
　　
## 5.3自动装箱与自动拆箱
 
由于我们经常要做基本类型与包装类之间的转换，从Java 5（JDK 1.5）开始，基本类型与包装类的装箱、拆箱动作可以自动完成。例如：
 
 
?
Integer i = 4;//自动装箱。相当于Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5;//等号右边：将i对象转成基本数值(自动拆箱) i.intValue() + 5;
//加法运算完成后，再次装箱，把基本数值转成对象。
　　
 
## 5.3 基本类型与字符串之间的转换
 
### 基本类型转换为String
 
   基本类型转换String总共有三种方式，查看课后资料可以得知，这里只讲最简单的一种方式： 
 
~~~
基本类型直接与””相连接即可；如：34+""
~~~
 
String转换成对应的基本类型 
 
除了Character类之外，其他所有包装类都具有parseXxx静态方法可以将字符串参数转换为对应的基本类型：
 
?
- `public static byte parseByte(String s)`：将字符串参数转换为对应的byte基本类型。
- `public static short parseShort(String s)`：将字符串参数转换为对应的short基本类型。
- `public static int parseInt(String s)`：将字符串参数转换为对应的int基本类型。
- `public static long parseLong(String s)`：将字符串参数转换为对应的long基本类型。
- `public static float parseFloat(String s)`：将字符串参数转换为对应的float基本类型。
- `public static double parseDouble(String s)`：将字符串参数转换为对应的double基本类型。
- `public static boolean parseBoolean(String s)`：将字符串参数转换为对应的boolean基本类型。
 
代码使用（仅以Integer类的静态方法parseXxx为例）如：
 
 
?
public class Demo18WrapperParse {
    public static void main(String[] args) {
        int num = Integer.parseInt("100");
    }
}
　　
 
> 注意:如果字符串参数的内容无法正确转换为对应的基本类型，则会抛出`java.lang.NumberFormatException`异常。
>