Java入門常用七個類（Object&&StringBuilder&&包裝類...）

Java入門常用七個類（Object&&StringBuilder&&包裝類…）

一、Object類

二、Date類

三、DateFormat類

四、Calendar類

五、System類

六、StringBuilder類

七、包裝類

一、 Object類

1.1 概述

java.lang.Object類是Java語言中的根類，即所有類的父類。它中描述的所有方法子類都可以使用。在對象實例化的時候，最終找的父類就是Object。

如果一個類沒有特別指定父類， 那麼默認則繼承自Object類。例如：

public class MyClass /*extends Object*/ {
  	// ...
}

根據JDK源代碼及Object類的API文檔，Object類當中包含的方法有11個。今天我們主要學習其中的2個：

• public String toString()：返回該對象的字符串表示。
• public boolean equals(Object obj)：指示其他某個對象是否與此對象“相等”。

1.2 toString方法

方法摘要

• public String toString()：返回該對象的字符串表示。

toString方法返回該對象的字符串表示，其實該字符串內容就是對象的類型+@+內存地址值。

由於toString方法返回的結果是內存地址，而在開發中，經常需要按照對象的屬性得到相應的字符串表現形式，因此也需要重寫它。

覆蓋重寫

如果不希望使用toString方法的默認行爲，則可以對它進行覆蓋重寫。例如自定義的Person類：

public class Person {  
    private String name;
    private int age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';
    }

    // 省略構造器與Getter Setter
}

在IntelliJ IDEA中，可以點擊Code菜單中的Generate...，也可以使用快捷鍵alt+insert，點擊toString()選項。選擇需要包含的成員變量並確定。如下圖所示：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-tMITxoUd-1581211756283)(img\toString方法的自動重寫.bmp)]

小貼士： 在我們直接使用輸出語句輸出對象名的時候,其實通過該對象調用了其toString()方法。

1.3 equals方法

方法摘要

• public boolean equals(Object obj)：指示其他某個對象是否與此對象“相等”。

調用成員方法equals並指定參數爲另一個對象，則可以判斷這兩個對象是否是相同的。這裏的“相同”有默認和自定義兩種方式。

默認地址比較

如果沒有覆蓋重寫equals方法，那麼Object類中默認進行==運算符的對象地址比較，只要不是同一個對象，結果必然爲false。

對象內容比較

如果希望進行對象的內容比較，即所有或指定的部分成員變量相同就判定兩個對象相同，則可以覆蓋重寫equals方法。例如：

import java.util.Objects;

public class Person {	
	private String name;
	private int age;
	
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 如果對象地址一樣，則認爲相同
        if (this == o)
            return true;
        // 如果參數爲空，或者類型信息不一樣，則認爲不同
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        // 轉換爲當前類型
        Person person = (Person) o;
        // 要求基本類型相等，並且將引用類型交給java.util.Objects類的equals靜態方法取用結果
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }
}

這段代碼充分考慮了對象爲空、類型一致等問題，但方法內容並不唯一。大多數IDE都可以自動生成equals方法的代碼內容。在IntelliJ IDEA中，可以使用Code菜單中的Generate…選項，也可以使用快捷鍵alt+insert，並選擇equals() and hashCode()進行自動代碼生成。如下圖所示：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-P79L5TBq-1581211756285)(img\equals方法1.png)]

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-dqbM0WhN-1581211756286)(img\equals方法2.png)]

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-gaDm133n-1581211756287)(img\equals方法3.png)]

tips：Object類當中的hashCode等其他方法，今後學習。

1.4 Objects類

在剛纔IDEA自動重寫equals代碼中，使用到了java.util.Objects類，那麼這個類是什麼呢？

在JDK7添加了一個Objects工具類，它提供了一些方法來操作對象，它由一些靜態的實用方法組成，這些方法是null-save（空指針安全的）或null-tolerant（容忍空指針的），用於計算對象的hashcode、返回對象的字符串表示形式、比較兩個對象。

在比較兩個對象的時候，Object的equals方法容易拋出空指針異常，而Objects類中的equals方法就優化了這個問題。方法如下：

• public static boolean equals(Object a, Object b):判斷兩個對象是否相等。

我們可以查看一下源碼，學習一下：

public static boolean equals(Object a, Object b) {  
    return (a == b) || (a != null && a.equals(b));  
}

二、 日期時間類

2.1 Date類

概述

java.util.Date類 表示特定的瞬間，精確到毫秒。

繼續查閱Date類的描述，發現Date擁有多個構造函數，只是部分已經過時，但是其中有未過時的構造函數可以把毫秒值轉成日期對象。

• public Date()：分配Date對象並初始化此對象，以表示分配它的時間（精確到毫秒）。
• public Date(long date)：分配Date對象並初始化此對象，以表示自從標準基準時間（稱爲“曆元（epoch）”，即1970年1月1日00:00:00 GMT）以來的指定毫秒數。

tips: 由於我們處於東八區，所以我們的基準時間爲1970年1月1日8時0分0秒。

簡單來說：使用無參構造，可以自動設置當前系統時間的毫秒時刻；指定long類型的構造參數，可以自定義毫秒時刻。例如：

import java.util.Date;

public class Demo01Date {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建日期對象，把當前的時間
        System.out.println(new Date()); // Tue Jan 16 14:37:35 CST 2018
        // 創建日期對象，把當前的毫秒值轉成日期對象
        System.out.println(new Date(0L)); // Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
    }
}

tips:在使用println方法時，會自動調用Date類中的toString方法。Date類對Object類中的toString方法進行了覆蓋重寫，所以結果爲指定格式的字符串。

常用方法

Date類中的多數方法已經過時，常用的方法有：

• public long getTime() 把日期對象轉換成對應的時間毫秒值。

2.2 DateFormat類

java.text.DateFormat 是日期/時間格式化子類的抽象類，我們通過這個類可以幫我們完成日期和文本之間的轉換,也就是可以在Date對象與String對象之間進行來回轉換。

• 格式化：按照指定的格式，從Date對象轉換爲String對象。
• 解析：按照指定的格式，從String對象轉換爲Date對象。

構造方法

由於DateFormat爲抽象類，不能直接使用，所以需要常用的子類java.text.SimpleDateFormat。這個類需要一個模式（格式）來指定格式化或解析的標準。構造方法爲：

• public SimpleDateFormat(String pattern)：用給定的模式和默認語言環境的日期格式符號構造SimpleDateFormat。

參數pattern是一個字符串，代表日期時間的自定義格式。

格式規則

常用的格式規則爲：

標識字母（區分大小寫）	含義
y	年
M	月
d	日
H	時
m	分
s	秒

備註：更詳細的格式規則，可以參考SimpleDateFormat類的API文檔0。

創建SimpleDateFormat對象的代碼如：

import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class Demo02SimpleDateFormat {
    public static void main(String[] args) {
        // 對應的日期格式如：2018-01-16 15:06:38
        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    }    
}

常用方法

DateFormat類的常用方法有：

• public String format(Date date)：將Date對象格式化爲字符串。
• public Date parse(String source)：將字符串解析爲Date對象。

format方法

使用format方法的代碼爲：

import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把Date對象轉換成String
*/
public class Demo03DateFormatMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 創建日期格式化對象,在獲取格式化對象時可以指定風格
        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方法的代碼爲：

import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把String轉換成Date對象
*/
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 示例展示：

請使用日期時間相關的API，計算出一個人已經出生了多少天。

思路：

1.獲取當前時間對應的毫秒值

2.獲取自己出生日期對應的毫秒值

3.兩個時間相減（當前時間– 出生日期）

代碼實現：

public static void function() throws Exception {
	System.out.println("請輸入出生日期 格式 YYYY-MM-dd");
	// 獲取出生日期,鍵盤輸入
	String birthdayString = new Scanner(System.in).next();
	// 將字符串日期,轉成Date對象
	// 創建SimpleDateFormat對象,寫日期模式
	SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
	// 調用方法parse,字符串轉成日期對象
	Date birthdayDate = sdf.parse(birthdayString);	
	// 獲取今天的日期對象
	Date todayDate = new Date();	
	// 將兩個日期轉成毫秒值,Date類的方法getTime
	long birthdaySecond = birthdayDate.getTime();
	long todaySecond = todayDate.getTime();
	long secone = todaySecond-birthdaySecond;	
	if (secone < 0){
		System.out.println("還沒出生呢");
	} else {
		System.out.println(secone/1000/60/60/24);
	}
}

2.4 Calendar類

概念

日曆我們都見過

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java.util.Calendar是日曆類，在Date後出現，替換掉了許多Date的方法。該類將所有可能用到的時間信息封裝爲靜態成員變量，方便獲取。日曆類就是方便獲取各個時間屬性的。

獲取方式

Calendar爲抽象類，由於語言敏感性，Calendar類在創建對象時並非直接創建，而是通過靜態方法創建，返回子類對象，如下：

Calendar靜態方法

• public static Calendar getInstance()：使用默認時區和語言環境獲得一個日曆

例如：

import java.util.Calendar;

public class Demo06CalendarInit {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
    }    
}

常用方法

根據Calendar類的API文檔，常用方法有：

• public int get(int field)：返回給定日曆字段的值。
• public void set(int field, int value)：將給定的日曆字段設置爲給定值。
• public abstract void add(int field, int amount)：根據日曆的規則，爲給定的日曆字段添加或減去指定的時間量。
• public Date getTime()：返回一個表示此Calendar時間值（從曆元到現在的毫秒偏移量）的Date對象。

Calendar類中提供很多成員常量，代表給定的日曆字段：

字段值	含義
YEAR	年
MONTH	月（從0開始，可以+1使用）
DAY_OF_MONTH	月中的天（幾號）
HOUR	時（12小時制）
HOUR_OF_DAY	時（24小時制）
MINUTE	分
SECOND	秒
DAY_OF_WEEK	週中的天（周幾，週日爲1，可以-1使用）

get/set方法

get方法用來獲取指定字段的值，set方法用來設置指定字段的值，代碼使用演示：

import java.util.Calendar;

public class CalendarUtil {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建Calendar對象
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        // 設置年 
        int year = cal.get(Calendar.YEAR);
        // 設置月
        int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
        // 設置日
        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方法可以對指定日曆字段的值進行加減操作，如果二個參數爲正數則加上偏移量，如果爲負數則減去偏移量。代碼如：

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); // 減3年
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2015年1月18日; 
    }
}

getTime方法

Calendar中的getTime方法並不是獲取毫秒時刻，而是拿到對應的Date對象。

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
    }
}

小貼士：

​ 西方星期的開始爲週日，中國爲週一。

​ 在Calendar類中，月份的表示是以0-11代表1-12月。

​ 日期是有大小關係的，時間靠後，時間越大。

三、 System類

java.lang.System類中提供了大量的靜態方法，可以獲取與系統相關的信息或系統級操作，在System類的API文檔中，常用的方法有：

• public static long currentTimeMillis()：返回以毫秒爲單位的當前時間。
• public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：將數組中指定的數據拷貝到另一個數組中。

3.1 currentTimeMillis方法

實際上，currentTimeMillis方法就是 獲取當前系統時間與1970年01月01日00:00點之間的毫秒差值

import java.util.Date;

public class SystemDemo {
    public static void main(String[] args) {
       	//獲取當前時間毫秒值
        System.out.println(System.currentTimeMillis()); // 1516090531144
    }
}

示例展示：

驗證for循環打印數字1-9999所需要使用的時間（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("共耗時毫秒：" + (end - start));
    }
}

3.2 arraycopy方法

• public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：將數組中指定的數據拷貝到另一個數組中。

數組的拷貝動作是系統級的，性能很高。System.arraycopy方法具有5個參數，含義分別爲：

參數序號	參數名稱	參數類型	參數含義
1	src	Object	源數組
2	srcPos	int	源數組索引起始位置
3	dest	Object	目標數組
4	destPos	int	目標數組索引起始位置
5	length	int	複製元素個數

示例展示：

將src數組中前3個元素，複製到dest數組的前3個位置上覆制元素前：src數組元素[1,2,3,4,5]，dest數組元素[6,7,8,9,10]複製元素後：src數組元素[1,2,3,4,5]，dest數組元素[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);
        /*代碼運行後：兩個數組中的元素髮生了變化
         src數組元素[1,2,3,4,5]
         dest數組元素[1,2,3,9,10]
        */
    }
}

四、 StringBuilder類

4.1 字符串拼接問題

由於String類的對象內容不可改變，所以每當進行字符串拼接時，總是會在內存中創建一個新的對象。例如：

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "Hello";
        s += "World";
        System.out.println(s);
    }
}

在API中對String類有這樣的描述：字符串是常量，它們的值在創建後不能被更改。

根據這句話分析我們的代碼，其實總共產生了三個字符串，即"Hello"、"World"和"HelloWorld"。引用變量s首先指向Hello對象，最終指向拼接出來的新字符串對象，即HelloWord 。

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-bTviuVYQ-1581211756289)(img\String拼接問題.bmp)]

由此可知，如果對字符串進行拼接操作，每次拼接，都會構建一個新的String對象，既耗時，又浪費空間。爲了解決這一問題，可以使用java.lang.StringBuilder類。

4.2 StringBuilder概述

查閱java.lang.StringBuilder的API，StringBuilder又稱爲可變字符序列，它是一個類似於 String 的字符串緩衝區，通過某些方法調用可以改變該序列的長度和內容。

原來StringBuilder是個字符串的緩衝區，即它是一個容器，容器中可以裝很多字符串。並且能夠對其中的字符串進行各種操作。

它的內部擁有一個數組用來存放字符串內容，進行字符串拼接時，直接在數組中加入新內容。StringBuilder會自動維護數組的擴容。原理如下圖所示：(默認16字符空間，超過自動擴充)

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-vd13yJzn-1581211756290)(img\06-StringBuilder的原理.png)]

4.3 構造方法

根據StringBuilder的API文檔，常用構造方法有2個：

• public StringBuilder()：構造一個空的StringBuilder容器。
• public StringBuilder(String str)：構造一個StringBuilder容器，並將字符串添加進去。

public class StringBuilderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        System.out.println(sb1); // (空白)
        // 使用帶參構造
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder("itcast");
        System.out.println(sb2); // itcast
    }
}

4.4 常用方法

StringBuilder常用的方法有2個：

• public StringBuilder append(...)：添加任意類型數據的字符串形式，並返回當前對象自身。
• public String toString()：將當前StringBuilder對象轉換爲String對象。

append方法

append方法具有多種重載形式，可以接收任意類型的參數。任何數據作爲參數都會將對應的字符串內容添加到StringBuilder中。例如：

public class Demo02StringBuilder {
	public static void main(String[] args) {
		//創建對象
		StringBuilder builder = new StringBuilder();
		//public StringBuilder append(任意類型)
		StringBuilder builder2 = builder.append("hello");
		//對比一下
		System.out.println("builder:"+builder);
		System.out.println("builder2:"+builder2);
		System.out.println(builder == builder2); //true
	    // 可以添加 任何類型
		builder.append("hello");
		builder.append("world");
		builder.append(true);
		builder.append(100);
		// 在我們開發中，會遇到調用一個方法後，返回一個對象的情況。然後使用返回的對象繼續調用方法。
        // 這種時候，我們就可以把代碼現在一起，如append方法一樣，代碼如下
		//鏈式編程
		builder.append("hello").append("world").append(true).append(100);
		System.out.println("builder:"+builder);
	}
}

備註：StringBuilder已經覆蓋重寫了Object當中的toString方法。

toString方法

通過toString方法，StringBuilder對象將會轉換爲不可變的String對象。如：

public class Demo16StringBuilder {
    public static void main(String[] args) {
        // 鏈式創建
        StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello").append("World").append("Java");
        // 調用方法
        String str = sb.toString();
        System.out.println(str); // HelloWorldJava
    }
}

五、 包裝類

5.1 概述

Java提供了兩個類型系統，基本類型與引用類型，使用基本類型在於效率，然而很多情況，會創建對象使用，因爲對象可以做更多的功能，如果想要我們的基本類型像對象一樣操作，就可以使用基本類型對應的包裝類，如下：

基本類型	對應的包裝類（位於java.lang包中）
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

5.2 裝箱與拆箱

基本類型與對應的包裝類對象之間，來回轉換的過程稱爲”裝箱“與”拆箱“：

• 裝箱：從基本類型轉換爲對應的包裝類對象。

• 拆箱：從包裝類對象轉換爲對應的基本類型。

用Integer與 int爲例：（看懂代碼即可）

基本數值---->包裝對象

Integer i = new Integer(4);//使用構造函數函數
Integer iii = Integer.valueOf(4);//使用包裝類中的valueOf方法

包裝對象---->基本數值

int num = i.intValue();

5.3自動裝箱與自動拆箱

由於我們經常要做基本類型與包裝類之間的轉換，從Java 5（JDK 1.5）開始，基本類型與包裝類的裝箱、拆箱動作可以自動完成。例如：

Integer i = 4;//自動裝箱。相當於Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5;//等號右邊：將i對象轉成基本數值(自動拆箱) i.intValue() + 5;
//加法運算完成後，再次裝箱，把基本數值轉成對象。

5.3 基本類型與字符串之間的轉換

基本類型轉換爲String

基本類型轉換String總共有三種方式，查看課後資料可以得知，這裏只講最簡單的一種方式：

基本類型直接與””相連接即可；如：34+""

String轉換成對應的基本類型

除了Character類之外，其他所有包裝類都具有parseXxx靜態方法可以將字符串參數轉換爲對應的基本類型：

• public static byte parseByte(String s)：將字符串參數轉換爲對應的byte基本類型。
• public static short parseShort(String s)：將字符串參數轉換爲對應的short基本類型。
• public static int parseInt(String s)：將字符串參數轉換爲對應的int基本類型。
• public static long parseLong(String s)：將字符串參數轉換爲對應的long基本類型。
• public static float parseFloat(String s)：將字符串參數轉換爲對應的float基本類型。
• public static double parseDouble(String s)：將字符串參數轉換爲對應的double基本類型。
• public static boolean parseBoolean(String s)：將字符串參數轉換爲對應的boolean基本類型。

代碼使用（僅以Integer類的靜態方法parseXxx爲例）如：

public class Demo18WrapperParse {
    public static void main(String[] args) {
        int num = Integer.parseInt("100");
    }
}

注意:如果字符串參數的內容無法正確轉換爲對應的基本類型，則會拋出java.lang.NumberFormatException異常。