《疯狂Java讲义》读书笔记（四）：Java基础类库

第七章 Java基础类库

①使用Scanner获取键盘输入：Scanner类提供了多个构造器，不同构造器可以接收文件、输入流、字符串作为数据源，主要提供了2个方法：hasNextXXX()是否还有下一个输入项，XXX可以表示Int、Long等，如果只是判断是否包含下一个字符串，直接使用hasNext().

还有nextXXX()方法，与上一个方法相同。用法：Scanner sc=new Scanner(System.in); while(sc.hasNext()){......}

Scanner还可以读取文件输入，只要在创建Scanner对象时传入一个File对象作为参数，例如：Scanner sc=new Scanner(new File("myFile.txt"));while(sc.hasNextLine()){...}

Java提供了Data和Calendar来处理日期、时间，其中Data是一个已经过时的API，推荐使用Calendar。

System类：有2个获取系统当前时间的方法currentTimeMillis()和nanoTime()，后者是纳秒为单位，很少用。System类还提供了一个System.identityHashCode(str)来返回指定对象的精确hashCode值，也就是根据该对象的地址计算得到的hashCode值。当某个类的hashCode()方法被重写后，该类实例的hashCode方法就不能唯一地标识该对象，但通过identityHashCode()方法返回的hashCode值，依然是根据该对象的地址计算得到的hashCode值。例如：

String s1=new String("HelloWord");

String s2=new String("HelloWord");

System.out.println("s1的哈希值："+s1.hashCode()+" s2的："+s2.hashCode());

//输出：s1的哈希值：-1094206756 s2的：-1094206756 相同。

System.out.println("s1的identty："+System.identityHashCode(s1)+" s2的："+System.identityHashCode(s2));

//输出： s1的identty：846725353 s2的：1686362849 是不相同的。

String s3="java";String s4="java";

System.out.println("s3的identty："+System.identityHashCode(s3)+" s4的："+System.identityHashCode(s4));

//输出：s3的identty：211230037 s4的：211230037 相同的

②Runtime类代表Java程序运行时环境，每个Java程序都有一个对应的Runtime实例，应用程序不能创建自己的Runtime实例，但是可以通过getRuntime()方法获取与之相关的Runtime对象。

Runtime rt=Runtime.getRuntime();

System.out.println("处理器数量："+rt.availableProcessors());

System.out.println("空闲内存数："+rt.freeMemory());

System.out.println("可用最大内存数："+rt.maxMemory());

rt.exec("notepad.exe");//启动记事本程序

rt.exec("write.exe");//启动写字板

rt.exec("calc.exe");//计算器

③常用类：Object类是所有类、数组、枚举类的父类，即Java允许把任何类型的对象赋给Object类型的变量。当定义一个类没有使用extends关键字为它显式指定父类，则该类默认继承Object父类。Java为工具类的命名习惯是添加一个字母s，比如操作数组的工具类是Arrays，操作集合的工具类是Collections。

String、StringBuffer和StringBuilder类：String类是不可变类，一旦String的对象创建以后，包含在这个对象中的字符序列是不可改变的，直到对象被销毁；StringBuffer对象则代表一个字符序列可变的字符串，当一个StringBuffer被创建后，通过StringBuffer提供的append()、insert()、reverse()、setCharAt()、setLength()方法可以改变这个字符串对象的字符序列，一旦通过StringBuffer生成了一个最终想要的字符串，就可以调用它的toString()方法将其转换为一个String对象。StringBuffer和StringBuilder基本相同，StringBuffer是线程安全的，StringBuilder没有线程安全功能，所以性能略高，一般情况下，应优先考虑使用StringBuilder创建字符串对象。（builder读法相当于建筑，不安全的 ^_^，buffer 不服，就是安全的。^_^）

String常用的方法：

①String（StringBuffer buffer）和String（StringBuilder builder）根据括号里面的对象来创建对应的String对象；②char charAt(int index)；获取指定位置的字符。长度从0-length()-1。

③int compareTo(String anotherStr)比较两个字符串的大小，如果相等，则返回0，不相等时有两种情况，第一种是两个字符串从第0个字符串开始比较，返回第一个不相等字符差。另一种情况是较长的字符串的前面部分恰巧是较短的字符串，则返回它们的长度差。

④String concat(String str)将该String对象与str连接在一起，相当于“+”的功能。

⑤boolean endsWith(String str)返回该String对象是否以str结尾。

⑥boolean equals(Object obj)判断字符串与制定对象是否相等。

⑦boolean equalsIgnoreCase(String str)也是判断是否相等，只是忽略大小写。

⑧byte[] getBytes()将String对象转换成byte数组。

⑨int lastIndexOf(int ch,int fromIndex)可以只有第一个参数，也可以是String类型的参数，fromIndex是字符串从那个位置开始最后一次出现的位置。

10、int indexOf();用法类似，是第一次出现的位置。

11、String replace(char oldChar,char newChar)；将后面的字符替换前面的字符，凡是出现该字符都会被替换掉。

12、String substring(int beginIndex);和substring(int beginIndex,int endIndex);截取字符串，第一个是截取到后面，第二个是从begin到end位置。注意与C#的对比，C#语言的substring(int beginIndex,int endIndex);是从begin开始，截取后面数字代表的长度。

13、char[] toCharArray();将String对象转换成char数组，toLowerCase()和toUpperCase()将字符串转为大小写。

Math类：Math类的构造器都定义成private，因此无法创建它的对象，所有的方法都是类方法，可以通过类名直接调用，Math类还提供了两个类变量：PI和E，值分别是π和e。常用方法：

①四舍五入取整：round(number);

②计算平方根：sqrt(num);

③计算立方根：cbrt(num)；

④乘方：pow(num1，num2)；即num1的num2次方。

⑤max()和min()：返回两个数的最大、最小值。

⑥random()返回一个伪随机数。0~1之间。

⑦Random类的对象中，可以生成一个某个范围内的随机数：rand.nextInt(30);0~30之间的随机整数，不包含30。说明，使用Random类直接生成的对象，生成的随机数并不是真正随机，而是伪随机，即对象会产生相同的数字序列，为了解决这个问题，可以使用当前时间作为Random的种子，如：Random rand=new Random(System.currentTimeMillis()); 在多线程环境中，可以使用：ThreadLocalRandom rand=ThreadLocalRandom.current(); int var1=rand.nextInt(5,20);生成5~20之间整数。

BigDecimal类：先看一个程序：

double b=(double)0.05+(double)0.01;

System.out.println(b); //输出：0.06000000005

System.out.println("0.05+0.01="+(0.05+0.01));//输出：0.05+0.01=0.060000000000000005

解释：很多编程语言在计算算数运算，容易导致精度丢失。而Java的BigDecimal类提供了add()加、subtract()减、multiply()乘、divide()除、pow()乘方等方法对精度浮点数进行常规计算。看例子：

BigDecimal f1=new BigDecimal("0.01");//String类型

BigDecimal f2=new BigDecimal("0.05");//String类型

BigDecimal f3=new BigDecimal(0.05);//double类型

System.out.println(f1.add(f2));//输出：0.06

System.out.println(f1.add(f3));//输出：0.06000000000000000277555756156289135105907917022705078125

结论：f2转的是String类型，f3转的是double类型，因此一定要使用String对象作为构造器参数，而不是直接使用double数字。

Calendar类：因为Date是一个设计相当糟糕的类，因此Java官方推荐尽量少用Date的构造器方法，而是使用Calendar类。Calendar是一个抽象类，所以不能使用构造器来创建对象，但它提供了几个静态的getInstance()方法来获取Calendar对象。Calendar类提供大量方法：

①void add(int field,int amount)；根据日历的规则，为给定的日历字段添加或减少指定时间量；

②int get(int field)返回指定日历字段的值；

③void set(int year,int month,int date,int hour,int minute,int second)设置Calendar对象的年、月、日、时、分、秒6个字段的值。值得指出的是，月份不是从1开始，而是从0开始计算的，所以设置8月时，用7而不是8。例子：

Calendar c = Calendar.getInstance();System.out.print(c.get(Calendar.YEAR)+"年");//输出 2016年

System.out.print(c.get(Calendar.MONTH)+1+"月");//输出 10月，如果月份不+1，则是9，因此从0开始计算。

c.set(2017, 10, 24, 23, 05, 50);//设置值

System.out.print(c.get(Calendar.YEAR)+"年");//输出2017年

System.out.print(c.get(Calendar.MONTH)+"月");//输出10月，如果+1的话，则是11月。输出的是设置的值，不会变。

c.add(Calendar.YEAR, 1);//年份向后推一年即+1

c.roll(Calendar.MONTH, -1);//月份向前推一个月即-1

介绍add()方法和roll()方法：

add()方法：规则①，当被修改的字段超过它允许范围，会发生进位，即上一级也会增加。比如：c.set(2007,7,23);c.add(Calendar.MONTH,6);//结果会变成 2008-1-23

如果下一级字段也需要改变，那么该字段也会修正到最小值：

c.set(2007,8,30);c.add(Calendar.MONTH,6);//结果会变成 2008-2-29 ？ 2月份没有31号，最大是29。？但是我的机器上跑出来的结果是：2008年2月30日 ! 而且如果是：c.set(2007, 8,33);跑出来的结果是：2008年3月3日！太神奇。

设置Calendar的容错性：如果传入一个不合法的参数，比如月份13，会导致年份+1，这时需要设置容错性，让它对参数进行严格检查：

c.setLenient(false);设置之后，如果有参数，将导致运行异常。但是2008-2-30还是没解决？！

④正则表达式：

x	字符x代表任何合法的字符
\0mnn	八进制数0mnn所代表的字符
\xhh	十六进制值0xhh所表示的字符
\uhhhh	十六进制0xhhhh所表示的Unicode字符，即ASCII码
\t	制表符（‘\u0009’）
\n	换行符（‘\u000A’）
\r	回车符（‘\u000D’）
\f	换页符（‘\u000C’）
\a	报警符（‘\u0007’）
\e	Escape符（‘\u001B’）
\cx	x对应的控制符，如\cM匹配Ctrl-M。x必须是A~Z或a~z

$	匹配一行的结尾
^	匹配一行的开头
()	标记子表达式的开始和结束位置
[]	用于标记前面子表达式的开始和结束位置
{}	用于标记前面子表达式的出现频度
*	指定前面子表达式可以出现零次或多次
+	指定前面子表达式可以出现一次或多次
?	指定前面子表达式可以出现零次或一次
.	匹配除换行符\n之外的任何单字符
\	用于转义下一个字符，或指定八进制、十六进制字符
\|	指定两项之间任选一项。

上面的特殊字符表，如果要匹配本身，请使用转义字符“\”写在前面，如需匹配“\”，请使用“\\”。表中紫色部分，说明匹配一个字符之后，到匹配下一个字符，都需要使用“\”写在前面。

	预定义字符
.	可以匹配任何字符
\d	匹配0~9的所有数字
\D	匹配非数字
\s	匹配所有的空白字符，包括空格，制表符，回车符，换页符，换行符等
\S	匹配所有的非空白字符
\w	匹配所有的单词字符，包括0~9所有数字，26个英文字符和下划线（_）
\W	匹配所有的非单词字符

上面的7个预定义字符其实很容易记忆，d——是digit的意思，代表数字；s是space意思，代表空白；w是word意思，代表单词。它们的大写形式刚好和它们相反。

“c\\wt”：匹配如“c2t、cat、cbt、c9t”等字符串。 “\\d\\d\\d-\\d\\d\\d-\\d\\d\\d\\d”：匹配如“000-000-0000”的数字。但是上面除了匹配abc之外的所有小写字母，或者匹配中文字符，预定义字符就无能为力了。这时候需要使用方括号表达式。

方括号表达式	说明
表示枚举	例如[abc],表示a、b、c其中任意一个字符。
表示范围-	例如[a-f]，表示a~f范围内任意字符；[\\u0041-\\u0056]表示16进制某些范围；[a-cx-z]表示a~c、x~z范围内的任意字符
表示求否：^	例如[^abc]，表示非abc的任意字符，[^a-f]，表示非a~f范围内的任意字符
表示“与”运算：&&	例如[a-z &&[def]]，求a~z和[def]的交集，表示d、e、f。[a-z&&[^bc]]表示a~z范围内的所有字符，除了b和c之外，即[ad-z]
表示“并”运算	并运算与前面的枚举类似，例如[a-d[m-p]]表示[a-dm-p]

正则表达式还支持圆括号表达式，用于将多个表达式组成一个子表达式，圆括号可以使用或运算符（|）。例如“((public))|(protected)|(private)”用于匹配java的三个访问控制符其中一个。

边界匹配符	说明
^	行的开头
$	行的结尾
\b	单词的边界
\B	非单词的边界
\A	输入的开头
\G	前一个匹配的结尾
\Z	输入的结尾，仅用于最后的结束符
\z	输入的结尾

看前面的例子，验证号码，太繁琐。正则表达式支持的数量标识符有如下几种模式：

Greedy（贪婪模式）：数量表示符默认采用贪婪模式，除非另有表示。贪婪模式的表达式会一直匹配下去，直到无法匹配为止。

Reluctant（勉强模式）：用问号后缀（？）表示，它只会匹配最少的字符，也称为最小匹配模式。

Possessive（占有模式）：用加好后缀（+）表示，目前只有Java支持占有模式，通常比较少用。

贪婪模式	勉强模式	占用模式	说明
X?	X??	X?+	X表达式出现零次或一次
X*	X*?	X*+	X表达式出现0次或多次
X+	X+?	X++	X表达式出现一次或多次
X{n}	X{n}?	X{n}+	X表达式出现n次
X{n,}	X{n,}?	X{n,}+	X表达式至少出现n次
X{n,m}	X{n,m}?	X{n,m}+	X表达式最少出现n次，最多出现m次

使用正则表达式：Pattern和Matcher来使用正则表达式，如：

Pattern p=Pattern.compile("a*b");//使用Pattern对象创建Matcher对象：Matcher m=p.matcher("aaaaab");

boolean b=m.matches();//返回true。

通过Matcher类的find()和group()方法可以从目标字符串中一次取出特定子串，例如互联网的网络爬虫。

Pattern类是不可变类，可提供多个并发线程安全使用。Matcher类提供了如下几个常用方法：

find():返回目标字符串中是否包含与Pattern匹配的子串

group():返回上一次与Pattern匹配的子串

start():返回上一次与Pattern匹配的子串在目标字符串中的开始位置

end():返回上一次与Pattern匹配的子串在目标字符串的结束位置加1

lookingAt():返回目标字符串前面部分与Pattern是否匹配。

matches():返回整个目标字符串与Pattern是否匹配

reset():将现有的Matcher对象应用于一个新的字符序列。

一个例子：String str="招聘：13588956521，卖小狗：15652155555，出售二手老婆：15685965656";

//该正则表达式只抓取13X和15X段的手机号

Matcher m=Pattern.compile("((13\\d)|(15\\d))\\d{8}").matcher(str);

while(m.find()){System.out.println(m.group());}//将输出字符串里的所有号码。

其中，Pattern类的compile()方法创建一个Pattern对象，并用它建立一个Matcher对象

实际上，Matcher类还提供一个replaceFirst()方法，该方法只替换第一个匹配的子串，实际上，String类中也提供了replaceAll() replaceFirst() split()等方法，来进行正则表达式来替换和分割。

⑤使用SimpleDateFormat格式化日期：

SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日hh:mm:ss");

Date dd=new Date();System.out.println(sdf.format(dd));//输出：2016年10月26日05:49:08

一个使用正则表达式的例子：

String strArr = "A1B2C3D4E5F6G7";int[] intArr = new int[7];Matcher m = Pattern.compile("\\d").matcher(strArr);

int i = 0;while (m.find()) {intArr[i] = Integer.parseInt(m.group().toString());i++;}

这样就把数字部分存放到了数组里。

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