11.JavaAPI

1.1Math

Math：类封装了很多数学的功能。

构造器被定义成private，因此无法参加Math类的对象，所有方法都是类方法，可以直接通过类名来调用，还提供了两个类变量：PI和E。

public class MathTest
{
    public static void main(String[] args)
    {/*---------下面是取整运算---------*/
        // 取整，返回小于目标数的最大整数。
        System.out.println("Math.floor(-1.2 )：" + Math.floor(-1.2 ));
        // 取整，返回大于目标数的最小整数。
        System.out.println("Math.ceil(1.2)：" + Math.ceil(1.2));
        // 四舍五入取整
        System.out.println("Math.round(2.3 )：" + Math.round(2.3 ));
        /*---------下面是乘方、开方、指数运算---------*/
        // 计算平方根。
        System.out.println("Math.sqrt(2.3 )：" + Math.sqrt(2.3 ));  // 计算乘方
        System.out.println("Math.pow(3, 2)：" + Math.pow(3, 2));      /*---------下面是符号相关的运算---------*/
        // 计算绝对值。
        System.out.println("Math.abs(-4.5)：" + Math.abs(-4.5));       /*---------下面是大小相关的运算---------*/
        // 找出最大值
        System.out.println("Math.max(2.3 , 4.5)：" + Math.max(2.3 , 4.5));
        // 计算最小值
        System.out.println("Math.min(1.2 , 3.4)：" + Math.min(1.2 , 3.4));// 返回一个伪随机数，该值大于等于 0.0 且小于 1.0。
        System.out.println("Math.random()：" + Math.random());
    }
}

1.2System

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，源数组 源数组索引起始位置 目标数组 目标数组索引起始位置 复制元素个数。

1.2.1currentTimeMillis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
    }
}

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));
    }
}

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]
        */
    }
}

1.3Object类

1.3.1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”。

1.3.2toString方法

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。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。

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。

1.3.3equals方法

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。

1.4Arrays

java.util.Arrays类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的，Arrays类中提供的方法可直接实现数组的排序、搜索等。

java.util.Arrays类具有以下功能：

• 1、给数组赋值：通过fill方法。
• 2、对数组排序：通过sort方法,按升序。
• 3、比较数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等。
• 4、查找数组元素：通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。

数组排序语法：

• 1、方法：Arrays.sort(<数组名>)。
• 2、sort()是Arrays类的一个排序方法，默认为升序。

数组搜索语法：

• 1、方法：Arrays.binarySearch（<数组名>，<关键字>）。
• 2、Arrays.binarySearch（）是Arrays类的搜索方法，查找目标数据在数组中的位置。

import java.util.Arrays;

public class TestArrays {
    public static void output(int[] array) {
        if (array!=null) {
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                System.out.print(array[i]+" ");  
            }
        }
        System.out.println();
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[5];
        //填充数组
        Arrays.fill(array, 5);
        System.out.println("填充数组：Arrays.fill(array, 5)：");
        TestArrays.output(array);
        //将数组的第2和第3个元素赋值为8
        Arrays.fill(array, 2, 4, 8);
        System.out.println("将数组的第2和第3个元素赋值为8：Arrays.fill(array, 2, 4, 8)：");
        TestArrays.output(array);
        int[] array1 = {7,8,3,2,12,6,3,5,4};
        //对数组的第2个到第6个进行排序进行排序
        Arrays.sort(array1,2,7);
        System.out.println("对数组的第2个到第6个元素进行排序进行排序：Arrays.sort(array,2,7)：");
        TestArrays.output(array1);
        //对整个数组进行排序
        Arrays.sort(array1);
        System.out.println("对整个数组进行排序：Arrays.sort(array1)：");
        TestArrays.output(array1);
        //比较数组元素是否相等
        System.out.println("比较数组元素是否相等:Arrays.equals(array, array1):"+"\n"+Arrays.equals(array, array1));
        int[] array2 = array1.clone();
        System.out.println("克隆后数组元素是否相等:Arrays.equals(array1, array2):"+"\n"+Arrays.equals(array1, array2));
        //使用二分搜索算法查找指定元素所在的下标（必须是排序好的，否则结果不正确）
        Arrays.sort(array1);
        System.out.println("元素3在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 3)："+"\n"+Arrays.binarySearch(array1, 3));
        //如果不存在就返回负数
        System.out.println("元素9在array1中的位置：Arrays.binarySearch(array1, 9)："+"\n"+Arrays.binarySearch(array1, 9));
    }
}

1.5包装类

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

1.5.1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：

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();

1.5.2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。

1.5.3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，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。

1.6日期时间类

1.6.1Date类

java.util.Date类，表示特定的瞬间，精确到毫秒。

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。

1.6.1.1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。

1.6.2DateFormat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。

1.6.2.1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。

1.6.2.2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

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");
    }    
}

1.6.2.3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
    }
}

1.6.3Calendar类

日历我们都见过，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。

1.6.3.1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：

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();
    }    
}

1.6.3.2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。