笔记-狂神说Java-API,集合, IO

常用API

date

    // System.exit(0);//强制退出java程序非0是异常结束
        //long l = System.currentTimeMillis();//返回当前时间与1970年子午夜交替毫秒值
//        Date date = new Date();//返回具体日期时间
//        DateFormat dateInstance = DateFormat.getDateInstance();//获取日期格式
//        DateFormat dateTimeInstance = DateFormat.getDateTimeInstance();//获取具体日期时间
//        String s = dateInstance.format(date);
//        String s1 = dateTimeInstance.format(date);
//        System.out.println(s);
//        System.out.println(s1);
        String s="2020/4/4 22:22:22";
        //编写对应日期格式，将字符串日期转换为日期格式
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        Date parse = simpleDateFormat.parse(s);
        System.out.println(parse);

 

math

int abs = Math.abs(-5);
Math.sqrt(1000.0);
Math.max(1000,2000);
Math.min(1000,2000);
Math.round(1000.6f);
Math.random();
Random random = new Random();
int i = random.nextInt(100);
System.out.println(i);

 

BigInteger类

BigInteger b1 = new BigInteger("6666666666");
BigInteger b2 = new BigInteger("2222222222");
//加、减、乘、除、取模
System.out.println(b1.add(b2));
System.out.println(b1.subtract(b2));
System.out.println(b1.multiply(b2));
System.out.println(b1.divide(b2));
System.out.println(b1.remainder(b2));

BigDecimal类

BigDecimal b3 = new BigDecimal("15.3");
BigDecimal b4 = new BigDecimal("3.0");
System.out.println(b3.divide(b4,5,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
//除法除不尽可以在后面加，保留几位小数 ，属性（四舍五入）

克隆技术

类要实现克隆，需要做两步：

1. 实现Cloneable接口；

2. 重写Object的clone方法。

   Timer定时器

   Timer timer = new Timer();
   TimerTask task = new TimerTask() {
   ​
       public void run() {
           System.out.println("定时任务被执行了");
       }
   };
   //一段时间后执行定时任务
   timer.schedule(task,2000);
   //在具体时间执行任务
   timer.schedule(task,new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss").parse("2020/5/18 14:56:10"));
   //在一段时间后执行任务，并且每隔多久执行一次
   timer.schedule(task,2000,3000);

   Calendar

   常用成员方法

   public int get(int field):返回给定日历字段的值。
   public void set(int field,int value):将给定日历字段设置给定值。
   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();把日历时间值转换为date对象

    

   String

   String：字符串，使用一对“”引起来表示

   1. String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

   3. 实现了comparable接口：表示String可以比较大小

   4. String内部定义了final char【】 value用于存储字符串数据

   5. String：代表不可变的字符序列：简称：不可变性。

      体现：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

   6. 通过字面量的方式给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中，字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串。

      基本类型与字符串之间的转换

      基本类型--》字符串

      1.基本类型—+“”，

      2.包装类的静态方法tostring（参数）,不是Object的toString重载，static String toString(int i)返回一个指定整数的String对象

      3.String类的静态方法valueof（参数）

      字符串-》基本类型

      使用包装类大家平台方法parsexxx（“数值类型的字符串”）

      //基本类型转换字符串
      Integer i=1;
      String s=i+"";
      String s1=Integer.toString(1);
      System.out.println(i.toString());
      System.out.println(s1+200);
      String s2=String.valueOf(i);
      //字符串转换基本类型
      int i1=Integer.parseInt(s1);
      //字符串的操作
                  String s="猫猫猫狗猫猫猫猫猫猫狗猫猫猫猫猫狗猫猫猫猫猫猫猫";
                  //字符串检索
                  //检索字符串是否有该字符，返回Boolean
                  System.out.println(s.contains("狗"));//有返回true
                  //检索字符串是否存在，存在返回位置下标，不存在返回-1
                  System.out.println(s.indexOf("狗"));//存在返回位置下标
                  //检索字符串开始位置是否为该字符
                  System.out.println(s.startsWith("猫"));//返回Boolean
                  //检索字符串结尾位置是否为该字符
                  System.out.println(s.endsWith("猫"));//返回Boolean
      ​
                  //字符串替换
                  System.out.println(s.replace("狗","鼠"));
                  //字符串拆分以该字符拆分并输出0下标的字符
                  System.out.println(s.split("狗")[0]);
                  //字符的长度
                  System.out.println(s.length());
                  //字符是否为空
                  System.out.println(s.isEmpty());
                  

      StringBuilder

      StringBuilder su=new StringBuilder();
      String s=su.toString();

      集合

       

       

重点：HashMap

①HashMap的工作原理

HashMap基于hashing原理，我们通过put()和get()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给put()方法时，它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode，让后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。

当两个不同的键对象的hashcode相同时会发生什么？ 它们会储存在同一个bucket位置的链表中。键对象的equals()方法用来找到键值对。

②HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable都实现了Map接口，但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。

1. HashMap几乎可以等价于Hashtable，除了HashMap是非synchronized的，并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable则不行)。

2. HashMap是非synchronized，而Hashtable是synchronized，这意味着Hashtable是线程安全的，多个线程可以共享一个Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。

3. 另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。

4. 由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。

5. HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。

要注意的一些重要术语：

1) sychronized意味着在一次仅有一个线程能够更改Hashtable。就是说任何线程要更新Hashtable时要首先获得同步锁，其它线程要等到同步锁被释放之后才能再次获得同步锁更新Hashtable。

2) Fail-safe和iterator迭代器相关。如果某个集合对象创建了Iterator或者ListIterator，然后其它的线程试图“结构上”更改集合对象，将会抛出ConcurrentModificationException异常。但其它线程可以通过set()方法更改集合对象是允许的，因为这并没有从“结构上”更改集合。但是假如已经从结构上进行了更改，再调用set()方法，将会抛出IllegalArgumentException异常。

3) 结构上的更改指的是删除或者插入一个元素，这样会影响到map的结构。

我们能否让HashMap同步？

HashMap可以通过下面的语句进行同步： Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);

结论

Hashtable和HashMap有几个主要的不同：线程安全以及速度。仅在你需要完全的线程安全的时候使用Hashtable，而如果你使用Java 5或以上的话，请使用ConcurrentHashMap吧。

ashMap和HashSet的区别是Java面试中最常被问到的问题。如果没有涉及到Collection框架以及多线程的面试，可以说是不完整。而Collection框架的问题不涉及到HashSet和HashMap，也可以说是不完整。HashMap和HashSet都是collection框架的一部分，它们让我们能够使用对象的集合。collection框架有自己的接口和实现，主要分为Set接口，List接口和Queue接口。它们有各自的特点，Set的集合里不允许对象有重复的值，List允许有重复，它对集合中的对象进行索引，Queue的工作原理是FCFS算法(First Come, First Serve)。

首先让我们来看看什么是HashMap和HashSet，然后再来比较它们之间的分别。

③HashMap和HashSet的区别

HashMap和HashSet的区别是Java面试中最常被问到的问题。如果没有涉及到Collection框架以及多线程的面试，可以说是不完整。而Collection框架的问题不涉及到HashSet和HashMap，也可以说是不完整。HashMap和HashSet都是collection框架的一部分，它们让我们能够使用对象的集合。collection框架有自己的接口和实现，主要分为Set接口，List接口和Queue接口。它们有各自的特点，Set的集合里不允许对象有重复的值，List允许有重复，它对集合中的对象进行索引，Queue的工作原理是FCFS算法(First Come, First Serve)。

首先让我们来看看什么是HashMap和HashSet，然后再来比较它们之间的分别。

什么是HashSet

HashSet实现了Set接口，它不允许集合中有重复的值，当我们提到HashSet时，第一件事情就是在将对象存储在HashSet之前，要先确保对象重写equals()和hashCode()方法，这样才能比较对象的值是否相等，以确保set中没有储存相等的对象。如果我们没有重写这两个方法，将会使用这个方法的默认实现。

public boolean add(Object o)方法用来在Set中添加元素，当元素值重复时则会立即返回false，如果成功添加的话会返回true。

什么是HashMap

HashMap实现了Map接口，Map接口对键值对进行映射。Map中不允许重复的键。Map接口有两个基本的实现，HashMap和TreeMap。TreeMap保存了对象的排列次序，而HashMap则不能。HashMap允许键和值为null。HashMap是非synchronized的，但collection框架提供方法能保证HashMap synchronized，这样多个线程同时访问HashMap时，能保证只有一个线程更改Map。

public Object put(Object Key,Object value)方法用来将元素添加到map中。

HashSet和HashMap的区别

HashMap	HashSet
HashMap实现了Map接口	HashSet实现了Set接口
HashMap储存键值对	HashSet仅仅存储对象
使用put()方法将元素放入map中	使用add()方法将元素放入set中
HashMap中使用键对象来计算hashcode值	HashSet使用成员对象来计算hashcode值，对于两个对象来说hashcode可能相同，所以equals()方法用来判断对象的相等性，如果两个对象不同的话，那么返回false
HashMap比较快，因为是使用唯一的键来获取对象	HashSet较HashMap来说比较慢

 

 

④面试题

HashMap的工作原理是近年来常见的Java面试题。几乎每个Java程序员都知道HashMap，都知道哪里要用HashMap，知道Hashtable和HashMap之间的区别，那么为何这道面试题如此特殊呢？是因为这道题考察的深度很深。这题经常出现在高级或中高级面试中。投资银行更喜欢问这个问题，甚至会要求你实现HashMap来考察你的编程能力。ConcurrentHashMap和其它同步集合的引入让这道题变得更加复杂。让我们开始探索的旅程吧！

“你用过HashMap吗？” “什么是HashMap？你为什么用到它？”

几乎每个人都会回答“是的”，然后回答HashMap的一些特性，譬如HashMap可以接受null键值和值，而Hashtable则不能；HashMap是非synchronized;HashMap很快；以及HashMap储存的是键值对等等。这显示出你已经用过HashMap，而且对它相当的熟悉。但是面试官来个急转直下，从此刻开始问出一些***钻的问题，关于HashMap的更多基础的细节。面试官可能会问出下面的问题：

“你知道HashMap的工作原理吗？” “你知道HashMap的get()方法的工作原理吗？”

你也许会回答“我没有详查标准的Java API，你可以看看Java源代码或者Open JDK。”“我可以用Google找到答案。”

但一些面试者可能可以给出答案，“HashMap是基于hashing的原理，我们使用put(key, value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方法传递键和值时，我们先对键调用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket位置来储存Entry对象。”这里关键点在于指出，HashMap是在bucket中储存键对象和值对象，作为Map.Entry。这一点有助于理解获取对象的逻辑。如果你没有意识到这一点，或者错误的认为仅仅只在bucket中存储值的话，你将不会回答如何从HashMap中获取对象的逻辑。这个答案相当的正确，也显示出面试者确实知道hashing以及HashMap的工作原理。但是这仅仅是故事的开始，当面试官加入一些Java程序员每天要碰到的实际场景的时候，错误的答案频现。下个问题可能是关于HashMap中的碰撞探测(collision detection)以及碰撞的解决方法：

“当两个对象的hashcode相同会发生什么？” 从这里开始，真正的困惑开始了，一些面试者会回答因为hashcode相同，所以两个对象是相等的，HashMap将会抛出异常，或者不会存储它们。然后面试官可能会提醒他们有equals()和hashCode()两个方法，并告诉他们两个对象就算hashcode相同，但是它们可能并不相等。一些面试者可能就此放弃，而另外一些还能继续挺进，他们回答“因为hashcode相同，所以它们的bucket位置相同，‘碰撞’会发生。因为HashMap使用链表存储对象，这个Entry(包含有键值对的Map.Entry对象)会存储在链表中。”这个答案非常的合理，虽然有很多种处理碰撞的方法，这种方法是最简单的，也正是HashMap的处理方法。但故事还没有完结，面试官会继续问：

“如果两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？” 面试者会回答：当我们调用get()方法，HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置，然后获取值对象。面试官提醒他如果有两个值对象储存在同一个bucket，他给出答案:将会遍历链表直到找到值对象。面试官会问因为你并没有值对象去比较，你是如何确定确定找到值对象的？除非面试者直到HashMap在链表中存储的是键值对，否则他们不可能回答出这一题。

其中一些记得这个重要知识点的面试者会说，找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象。完美的答案！

许多情况下，面试者会在这个环节中出错，因为他们混淆了hashCode()和equals()方法。因为在此之前hashCode()屡屡出现，而equals()方法仅仅在获取值对象的时候才出现。一些优秀的开发者会指出使用不可变的、声明作final的对象，并且采用合适的equals()和hashCode()方法的话，将会减少碰撞的发生，提高效率。不可变性使得能够缓存不同键的hashcode，这将提高整个获取对象的速度，使用String，Interger这样的wrapper类作为键是非常好的选择。

如果你认为到这里已经完结了，那么听到下面这个问题的时候，你会大吃一惊。“如果HashMap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量，怎么办？”除非你真正知道HashMap的工作原理，否则你将回答不出这道题。默认的负载因子大小为0.75，也就是说，当一个map填满了75%的bucket时候，和其它集合类(如ArrayList等)一样，将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组，来重新调整map的大小，并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫作rehashing，因为它调用hash方法找到新的bucket位置。

如果你能够回答这道问题，下面的问题来了：“你了解重新调整HashMap大小存在什么问题吗？”你可能回答不上来，这时面试官会提醒你当多线程的情况下，可能产生条件竞争(race condition)。

当重新调整HashMap大小的时候，确实存在条件竞争，因为如果两个线程都发现HashMap需要重新调整大小了，它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中，存储在链表中的元素的次序会反过来，因为移动到新的bucket位置的时候，HashMap并不会将元素放在链表的尾部，而是放在头部，这是为了避免尾部遍历(tail traversing)。如果条件竞争发生了，那么就死循环了。这个时候，你可以质问面试官，为什么这么奇怪，要在多线程的环境下使用HashMap呢？：）

热心的读者贡献了更多的关于HashMap的问题：

1. 1. 为什么String, Interger这样的wrapper类适合作为键？ String, Interger这样的wrapper类作为HashMap的键是再适合不过了，而且String最为常用。因为String是不可变的，也是final的，而且已经重写了equals()和hashCode()方法了。其他的wrapper类也有这个特点。不可变性是必要的，因为为了要计算hashCode()，就要防止键值改变，如果键值在放入时和获取时返回不同的hashcode的话，那么就不能从HashMap中找到你想要的对象。不可变性还有其他的优点如线程安全。如果你可以仅仅通过将某个field声明成final就能保证hashCode是不变的，那么请这么做吧。因为获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法，那么键对象正确的重写这两个方法是非常重要的。如果两个不相等的对象返回不同的hashcode的话，那么碰撞的几率就会小些，这样就能提高HashMap的性能。

   2. 我们可以使用自定义的对象作为键吗？ 这是前一个问题的延伸。当然你可能使用任何对象作为键，只要它遵守了equals()和hashCode()方法的定义规则，并且当对象插入到Map中之后将不会再改变了。如果这个自定义对象时不可变的，那么它已经满足了作为键的条件，因为当它创建之后就已经不能改变了。

   3. 我们可以使用CocurrentHashMap来代替Hashtable吗？这是另外一个很热门的面试题，因为ConcurrentHashMap越来越多人用了。我们知道Hashtable是synchronized的，但是ConcurrentHashMap同步性能更好，因为它仅仅根据同步级别对map的一部分进行上锁。ConcurrentHashMap当然可以代替HashTable，但是HashTable提供更强的线程安全性。看看这篇博客查看Hashtable和ConcurrentHashMap的区别。

IO流

文件操作

File file =new File("C:\\Users\\A450\\Desktop\\bbb");
 //file.createNewFile();//创建一个文件，File写具体目录到创建的文件名
 file.mkdir();//创建一个目录
 System.out.println(file.exists());//判断是否存在
 System.out.println(file.isFile());//判断是否为一个文件
 System.out.println(file.isDirectory());//判断是否为一个目录
 System.out.println(Arrays.toString(file.list()));//获取目录里的文件名以数组方式打印
// file.delete();//删除文件
 file.renameTo(new File("C:\\Users\\A450\\Desktop\\ccc"));//改名字

 

字节输入流

//字节输入流FileInputStream
public static void main(String[] args) throws IOException {
    File file = new File("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\1.txt");
    FileInputStream fis=null;
    try {
       fis= new FileInputStream(file);//
        System.out.println(fis.available());//读取文件长度
        System.out.println(fis.read());//读取文件并返回位置如果读取完返回-1
        byte[] b=new byte[1024];//准备一个byte数组放入读取文件
        int len = fis.read(b);//读取内容放入数组
        while(len!=-1){
            String s=new String(b);//将byte转换字符串
            System.out.println(s);//输出读到的字符串
            len = fis.read(b);
        }

    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }finally {
        fis.close();
        
    }

}

FileOutputStream

//字符输出流FileOutputStream
public static void main(String[] args) {
    String s="你好，世界！";
    FileOutputStream fos=null;
    try {
        //写入文件，name：文件路径append:默认写入是覆盖写入；有true为追加写入
        fos=new FileOutputStream("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\2.txt",true);
        byte[] b=s.getBytes();//将写入的文件转换为字节数组
        fos.write(b,0,b.length);//写入文件，从0开始，到写入的长度
        fos.flush();//清空缓冲区，强制写入缓冲区文件
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }finally{
        fos.close();
    }
}

FileReader

//FileReader字符输入流
public static void main(String[] args) throws IOException {
    File file=new File("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\1.txt");
    FileReader fr=null;
    try {
         fr=new FileReader(file);
         char[] c=new char[1024];//用字符保存读入的数据
        int len = fr.read();
        while (len!=-1){
            String s=new String(c);
            System.out.println(s);
            len=fr.read();
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }finally{
        fr.close();
    }
}

FileWriter

     //FileWriter字节输出流
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String s="你好！世界ssss";
        FileWriter fw=null;
        try {
            fw=new FileWriter("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\2.txt",true);
            fw.write(s);
            fw.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            fw.close();
        
    }
}

BufferReader&BufferWriter

缓冲流

//缓冲流BufferedReader BufferedWriter
public static void main(String[] args) throws IOException {
    File file=new File("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\1.txt");
    BufferedReader br=null;
    BufferedWriter bw=null;
    try {
        br= new BufferedReader(new FileReader(file));
        bw=new BufferedWriter(new FileWriter("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\2.txt"));
        String s=br.readLine();//逐行读取
        while (s!=null){
            System.out.println(s);
            bw.write(s+"\r\n");
            bw.flush();
           s= br.readLine();
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }finally{
        br.close();
        bw.close();
    }
}

FileWriter

//打印流
public static void main(String[] args) {
    PrintWriter pw=null;
    try {
        pw=new PrintWriter(new FileWriter("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\2.txt"),true);
        pw.print("hello world");
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }finally {
        pw.close();
        
    }

}

ObjectOutputStream

//对象输入流 调用的学生类必须引用接口Serializable
public static void main(String[] args) throws IOException {
    Student stu1=new Student("赵东",11);
    Student stu2=new Student("赵2",12);
    Student stu3=new Student("赵3",13);
    Student stu4=new Student("赵4",14);
    ArrayList<Student> al=new ArrayList<Student>();
    al.add(stu1);
    al.add(stu2);
    al.add(stu3);
    al.add(stu4);
    ObjectOutputStream oos=null;
    try {
        oos=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\3.txt"));
        oos.writeObject(al);
        oos.flush();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }finally {
        oos.close();
​
    }
}

ObjectInputStream

//对象输入流ObjectInputStream
public static void main(String[] args) {
    ObjectInputStream ois=null;
    try {
        ois=new ObjectInputStream(new FileInputStream("C:\\Users\\A450\\Desktop\\aaa\\3.txt"));
        ArrayList<Student> al=(ArrayList<Student>)ois.readObject();
        for (Student student : al) {
            System.out.println("姓名"+student.name+"年龄"+student.age);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}