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API（Application Programming Interface），应用程序编程接口。Java API是一本程序员的 字典 ，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。这些类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可。所以我们可以通过查询API的方式，来学习Java提供的类，并得知如何使用它们。

1 Scanner类

1.1 引用类型的使用步骤

1. 导包

使用import关键字导包，在类的所有代码之前导包，引入要使用的类型，java.lang包下的所有类无需导入。 格式：

import 包名.类名;

示例：

java.util.Scanner;

2. 创建对象

使用该类的构造方法，创建一个该类的对象。 格式：

数据类型  变量名  =  new 数据类型(参数列表);

示例：

Scanner sc = new Scanner(System.in);

3. 调用方法

调用该类的成员方法，完成指定功能。 格式：

变量名.方法名();

示例：

int i = sc.nextInt(); // 接收一个键盘录入的整数

1.2 Scanner使用

使用Scanner类，完成接收键盘录入数据的操作，代码如下：

//1. 导包
import java.util.Scanner;
public class Demo01_Scanner {
   public static void main(String[] args) {  
     //2. 创建键盘录入数据的对象   
       //System.in代表从键盘进行输入
     Scanner sc = new Scanner(System.in);    
     //3. 接收数据    
     System.out.println("请录入一个整数：");    
     int i = sc.nextInt();    
     //4. 输出数据    
     System.out.println("i:"+i);    
   }  
}

2 Random类

此类的实例用于生成伪随机数。

使用Random类，完成生成3个10以内的随机整数的操作，代码如下：

//1. 导包
import java.util.Random;
public class Demo01_Random {
   public static void main(String[] args) {  
        //2. 创建键盘录入数据的对象
        Random r = new Random();
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            //3. 随机生成一个数据
            int number = r.nextInt(10);
            //4. 输出数据
            System.out.println("number:"+ number);
        }      
    }
}

3 ArrayList类

java.util.ArrayList 是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。

3.1 常用方法和遍历

对于元素的操作,基本体现在——增、删、查。常用的方法有：

• public boolean add(E e)：将指定的元素添加到此集合的尾部。
• public E remove(int index)：移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。
• public E get(int index) ：返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。
• public int size() ：返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。

3.2 如何存储基本数据类型

ArrayList对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似 <int>不能写，但是存储基本数据类型对应的包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据， <>中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

3 String类

java.lang.String 类代表字符串。Java程序中所有的字符串文字（例如 "abc" ）都可以被看作是实现此类的实例。

类String中包括用于检查各个字符串的方法，比如用于比较字符串，搜索字符串，提取子字符串以及创建具有翻译为大写或小写的所有字符的字符串的副本。

• 特点

1. 字符串不变：字符串的值在创建后不能被更改。

String s1 = "abc";
s1 += "d";
System.out.println(s1); // "abcd"
// 内存中有"abc"，"abcd"两个对象，s1从指向"abc"，改变指向，指向了"abcd"。

2. 因为String对象是不可变的，所以它们可以被共享。

String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
// 内存中只有一个"abc"对象被创建，同时被s1和s2共享。

3. "abc" 等效于 char[] data={ 'a' , 'b' , 'c' }。

例如：
String str = "abc";
相当于：
char data[] = {'a', 'b', 'c'};    
String str = new String(data);
// String底层是靠字符数组实现的。

2.1 字符串创建

构造方法：

• public String() ：初始化新创建的 String对象，以使其表示空字符序列。
• public String(char[] value) ：通过当前参数中的字符数组来构造新的String。
• public String(byte[] bytes) ：通过使用平台的默认字符集解码当前参数中的字节数组来构造新的String。

// 1. 使用空参构造
String str1 = new String(); // 小括号留空，说明字符串什么内容都没有。

// 2. 根据字符数组创建字符串
char[] charArray = { 'A', 'B', 'C' };
String str2 = new String(charArray);

// 3. 根据字节数组创建字符串
byte[] byteArray = { 97, 98, 99 };
String str3 = new String(byteArray);

// 4. 直接创建
String str4 = "Hello";

2.2 判断功能的方法

• public boolean equals (Object anObject) ：将此字符串与指定对象进行比较。
• public boolean equalsIgnoreCase (String anotherString)：将此字符串与指定对象进行比较，忽略大小写

示例：

// 创建字符串对象
String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
String s3 = "HELLO";

// boolean equals(Object obj):比较字符串的内容是否相同
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
System.out.println(s1.equals(s3)); // false
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");

//boolean equalsIgnoreCase(String str):比较字符串的内容是否相同,忽略大小写
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2)); // true
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s3)); // true
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");

2.3 获取功能的方法

• public int length ()：返回此字符串的长度。
• public String concat (String str) ：将指定的字符串连接到该字符串的末尾。
• public char charAt (int index) ：返回指定索引处的 char值
• public int indexOf (String str)：返回指定子字符串第一次出现在该字符串内的索引。
• public String substring (int beginIndex)：返回一个子字符串，从beginIndex开始截取字符串到字符
  串结尾。
• public String substring (int beginIndex, int endIndex)：返回一个子字符串，从beginIndex到endIndex截取字符串。含beginIndex，不含endIndex。

示例：

//创建字符串对象
String s = "helloworld";

// int length():获取字符串的长度，其实也就是字符个数
System.out.println(s.length());
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐");

// String concat (String str):将将指定的字符串连接到该字符串的末尾.
String s = "helloworld";
String s2 = s.concat("**hello");
System.out.println(s2);// helloworld**hello

// char charAt(int index):获取指定索引处的字符
System.out.println(s.charAt(0));
System.out.println(s.charAt(1));
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐");

// int indexOf(String str):获取str在字符串对象中第一次出现的索引,没有返回‐1
System.out.println(s.indexOf("l"));
System.out.println(s.indexOf("owo"));
System.out.println(s.indexOf("ak"));
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐");

// String substring(int start):从start开始截取字符串到字符串结尾
System.out.println(s.substring(0));
System.out.println(s.substring(5));
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐");

// String substring(int start,int end):从start到end截取字符串。含start，不含end。
System.out.println(s.substring(0, s.length()));
System.out.println(s.substring(3,8));

2.4 转换功能的方法

• public char[] toCharArray () ：将此字符串转换为新的字符数组。
• public byte[] getBytes () ：使用平台的默认字符集将该 String编码转换为新的字节数组。
• public String replace (CharSequence target, CharSequence replacement)：将与target匹配的字符串使用replacement字符串替换。

示例：

//创建字符串对象
String s = "abcde";

// char[] toCharArray():把字符串转换为字符数组
char[] chs = s.toCharArray();
for(int x = 0; x < chs.length; x++) {
    System.out.println(chs[x]);
}
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");

// byte[] getBytes ():把字符串转换为字节数组
byte[] bytes = s.getBytes();
for(int x = 0; x < bytes.length; x++) {
    System.out.println(bytes[x]);
}
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");

//world替换为WORLD
String str = "hello world";
String replace = str.replace("world", "WORLD");
System.out.println(replace); // hello WORLD
System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");

2.4 分割功能的方法

• public String[] split(String regex) ：将此字符串按照给定的regex（规则）拆分为字符串数组。

示例：

String str1 = "aaa,bbb,ccc";
String[] array1 = str1.split(",");
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
    System.out.println(array1[i]);
}
System.out.println("===============");

String str2 = "aaa bbb ccc";
String[] array2 = str2.split(" ");
for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
    System.out.println(array2[i]);
}
System.out.println("===============");

String str3 = "XXX.YYY.ZZZ";
String[] array3 = str3.split("\\.");
System.out.println(array3.length); // 0
for (int i = 0; i < array3.length; i++) {
    System.out.println(array3[i]);
}

注意事项：

• split方法的参数其实是一个“正则表达式”
• 如果按照英文句点“.”进行切分，必须写"\\."（两个反斜杠）

4 Arrays类

java.util.Arrays类包含用来操作数组的各种方法，比如排序和搜索等。其所有方法均为静态方法。

4.1 toString

• public static String toString(int[] a)：返回指定数组内容的字符串表示形式。

示例：

public static void main(String[] args) {
  // 定义int 数组
  int[] arr  =  {2,34,35,4,657,8,69,9};
  // 打印数组,输出地址值
  System.out.println(arr); // [I@2ac1fdc4
  // 数组内容转为字符串
  String s = Arrays.toString(arr);
  // 打印字符串,输出内容
  System.out.println(s); // [2, 34, 35, 4, 657, 8, 69, 9]
}

4.2 sort

• public static void sort(int[] a)：对指定的 int 型数组按数字升序进行排序。

示例：

public static void main(String[] args) {
  // 定义int 数组
  int[] arr  =  {24, 7, 5, 48, 4, 46, 35, 11, 6, 2};
  System.out.println("排序前:"+ Arrays.toString(arr)); // 排序前:[24, 7, 5, 48, 4, 46, 35, 11, 6,
2]
  // 升序排序
  Arrays.sort(arr);
  System.out.println("排序后:"+ Arrays.toString(arr));// 排序后:[2, 4, 5, 6, 7, 11, 24, 35, 46,
48]
}

备注：

1. 如果是数值，sort默认按照升序从小到大
2. 如果是字符串，sort默认按照字母升序
3. 如果是自定义的类型，那么这个自定义的类需要有Comparable或者Comparator接口的支持。

5 Math类

java.lang.Math 类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。类似这样的工具类，其所有方法均为静态方法，并且不会创建对象，调用起来非常简单。

5.1 绝对值

• public static double abs(double a)：返回 double 值的绝对值。

double d1 = Math.abs(‐5); //d1的值为5
double d2 = Math.abs(5); //d2的值为5

5.2 向上取整

• public static double ceil(double a)：返回大于等于参数的最小的整数。

double d1 = Math.ceil(3.3); //d1的值为 4.0
double d2 = Math.ceil(‐3.3); //d2的值为 ‐3.0
double d3 = Math.ceil(5.1); //d3的值为 6.0

5.3 向下取整

• public static double floor(double a)：返回小于等于参数最大的整数。

double d1 = Math.floor(3.3); //d1的值为3.0
double d2 = Math.floor(‐3.3); //d2的值为‐4.0
double d3 = Math.floor(5.1); //d3的值为 5.0

5.4 四舍五入

• public static long round(double a) ：返回最接近参数的 long。(相当于四舍五入方法)

long d1 = Math.round(5.5); //d1的值为6.0
long d2 = Math.round(5.4); //d2的值为5.0

6 Object类

6.1 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。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”。

6.2 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。

6.3 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。

6.4 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));  
}

7 日期时间类

7.1 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。

7.2 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：

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
    }
}

【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);
    }
}

7.3 Calendar类

概念

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：

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。

8 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。

8.1 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
    }
}

示例：

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));
    }
}

8.2 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：

示例：

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]
        */
    }
}

9 StringBuilder类

9.1 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 。

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。

9.2 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。

9.3 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。

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("hello");
        System.out.println(sb2); // hello
    }
}

9.4 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
    }
}

10 包装类

10.1 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：

10.2 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();

10.3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。

10.4 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，查看资料可以得知，这里只讲最简单的一种方式：

1. 基本类型的值+"" （最简单的一种）

基本类型直接与””相连接即可；如：34+""

示例：

int i = 100;
String s = i+"";

2. 使用包装类的toString方法

示例：

Integer i = 1;
String s = i.toString();

3. 使用String类的静态方法valueOf(参数)

示例:

int i = 1;
String = s = String.valueOf(i)

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。

11 File类

11.1 概述

java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。

11.2 构造方法

• public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
• public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
• public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。

• 构造举例，代码如下：

// 文件路径名
String pathname = "D:\\aaa.txt";
File file1 = new File(pathname); 

// 文件路径名
String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
File file2 = new File(pathname2); 

// 通过父路径和子路径字符串
 String parent = "d:\\aaa";
 String child = "bbb.txt";
 File file3 = new File(parent, child);

// 通过父级File对象和子路径字符串
File parentDir = new File("d:\\aaa");
String child = "bbb.txt";
File file4 = new File(parentDir, child);

小贴士：

1. 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
2. 无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。

11.3 常用方法

静态常量

File类是一个与系统无关的类,任何的操作系统都可以使用这个类中的方法

• static String pathSeparator : 与系统有关的路径分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
• static char pathSeparatorChar : 与系统有关的路径分隔符。
• static String separator : 与系统有关的默认名称分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
• static char separatorChar : 与系统有关的默认名称分隔符。

不同的操作系统，路径的表示是不一样的

C:\develop\a\a.txt  windows
C:/develop/a/a.txt  linux

多平台编程下，可以表示成如下形式：

"C:"+File.separator+"develop"+File.separator+"a"+File.separator+"a.txt"

public class Demo01File {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            static String pathSeparator 与系统有关的路径分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
            static char pathSeparatorChar 与系统有关的路径分隔符。

            static String separator 与系统有关的默认名称分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
            static char separatorChar 与系统有关的默认名称分隔符。

            操作路径:路径不能写死了
            C:\develop\a\a.txt  windows
            C:/develop/a/a.txt  linux
            "C:"+File.separator+"develop"+File.separator+"a"+File.separator+"a.txt"
         */
        String pathSeparator = File.pathSeparator;
        System.out.println(pathSeparator);//路径分隔符 windows:分号;  linux:冒号:

        String separator = File.separator;
        System.out.println(separator);// 文件名称分隔符 windows:反斜杠\  linux:正斜杠/
    }

}

获取功能的方法

• public String getAbsolutePath() ：返回此File的绝对路径名字符串。

• public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。

• public String getName() ：返回由此File表示的文件或目录的名称。

• public long length() ：返回由此File表示的文件的长度。

  方法演示，代码如下：

  public class FileGet {
      public static void main(String[] args) {
          File f = new File("d:/aaa/bbb.java");     
          System.out.println("文件绝对路径:"+f.getAbsolutePath());
          System.out.println("文件构造路径:"+f.getPath());
          System.out.println("文件名称:"+f.getName());
          System.out.println("文件长度:"+f.length()+"字节");
  
          File f2 = new File("d:/aaa");     
          System.out.println("目录绝对路径:"+f2.getAbsolutePath());
          System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath());
          System.out.println("目录名称:"+f2.getName());
          System.out.println("目录长度:"+f2.length());
      }
  }
  输出结果：
  文件绝对路径:d:\aaa\bbb.java
  文件构造路径:d:\aaa\bbb.java
  文件名称:bbb.java
  文件长度:636字节
  
  目录绝对路径:d:\aaa
  目录构造路径:d:\aaa
  目录名称:aaa
  目录长度:4096
  

API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。

绝对路径和相对路径

• 绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
• 相对路径：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。

public class FilePath {
    public static void main(String[] args) {
        // D盘下的bbb.java文件
        File f = new File("D:\\bbb.java");
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
        
        // 项目下的bbb.java文件
        File f2 = new File("bbb.java");
        System.out.println(f2.getAbsolutePath());
    }
}
输出结果：
D:\bbb.java
D:\idea_project_test4\bbb.java

判断功能的方法

• public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
• public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
• public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。

方法演示，代码如下：

public class FileIs {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");
        File f2 = new File("d:\\aaa");
        // 判断是否存在
        System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());
        System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());
        // 判断是文件还是目录
        System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());
        System.out.println("d:\\aaa 目录?:"+f2.isDirectory());
    }
}
输出结果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目录?:true

创建删除功能的方法

• public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
• public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录。
• public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录。
• public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。

方法演示，代码如下：

public class FileCreateDelete {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 文件的创建
        File f = new File("aaa.txt");
        System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // false
        System.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // true
        System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true
        
        // 目录的创建
        File f2= new File("newDir");    
        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false
        System.out.println("是否创建:"+f2.mkdir()); // true
        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true

        // 创建多级目录
        File f3= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println(f3.mkdir());// false
        File f4= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println(f4.mkdirs());// true
      
        // 文件的删除
        System.out.println(f.delete());// true
      
        // 目录的删除
        System.out.println(f2.delete());// true
        System.out.println(f4.delete());// false
    }
}

API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。

11.4 目录的遍历

• public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。

• public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。

public class FileFor {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("d:\\java_code");
      
        //获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
        String[] names = dir.list();
        for(String name : names){
            System.out.println(name);
        }
        //获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
        File[] files = dir.listFiles();
        for (File file : files) {
            System.out.println(file);
        }
    }
}

小贴士：

调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。

11.5 文件过滤器

在File类中有两个和ListFiles重载的方法,方法的参数传递的就是过滤器

• File[] listFiles(FileFilter filter)

  • java.io.FileFilter接口:用于抽象路径名(File对象)的过滤器
    • 作用:用来过滤文件(File对象)
    • 抽象方法:boolean accept(File pathname),用来过滤文件的方法，测试指定抽象路径名是否应该包含在某个路径名列表中。
    • 参数:File pathname:使用ListFiles方法遍历目录,得到的每一个文件对象

• File[] listFiles(FilenameFilter filter)

• java.io.FilenameFilter接口:实现此接口的类实例可用于过滤器文件名。

  • 作用:用于过滤文件名称

  • 抽象方法:boolean accept(File dir, String name) ，用来过滤文件的方法，测试指定文件是否应该包含在某一文件列表中。

  • 参数:

    • File dir:构造方法中传递的被遍历的目录
    • String name:使用ListFiles方法遍历目录,获取的每一个文件/文件夹的名称

注意:
两个过滤器接口是没有实现类的,需要我们自己写实现类,重写过滤的方法accept,在方法中自己定义过滤的规则

示例：

获取某目录下的所有.java文件

1. 使用 FileFilter接口

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) {

        File file = new File("E:\\code");
        getAllFiles(file);

    }

    public static void  getAllFiles( File file){

        //1 直接重载accept方法
//        File[] files = file.listFiles(new FileFilter() {
//            @Override
//            public boolean accept(File pathname) {
//                return pathname.isDirectory() || pathname.getName().toLowerCase().endsWith(".java");
//            }
//        });

        // 2 使用lambda表达式
//        File[] files = file.listFiles((File pathname)->{
//                return pathname.isDirectory() || pathname.getName().toLowerCase().endsWith(".java");
//            }
//        );

        // 3 lambda表达式简化
//        File[] files = file.listFiles((File pathname)->pathname.isDirectory() || pathname.getName().toLowerCase().endsWith(".java"));

        // 4 lambda表达式进一步简化
        File[] files = file.listFiles((pathname)->pathname.isDirectory() || pathname.getName().toLowerCase().endsWith(".java"));

        for(File f :files){
            if(f.isDirectory()){
                getAllFiles(f);
            }else {
                System.out.println(f.toString());
            }

        }

    }
}

2. 使用FilenameFilter接口

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) {

        File file = new File("E:\\code");
        getAllFiles(file);

    }

    public static void  getAllFiles( File file){
        // 1 直接重载accept方法
//        File[] files = file.listFiles(new FilenameFilter() {
//            @Override
//            public boolean accept(File dir, String name) {
//                return new File(dir,name).isDirectory() || name.toLowerCase().endsWith(".java");
//            }
//        });

        // 2 使用lambda表达式
        File[] files = file.listFiles((dir, name) -> new File(dir,name).isDirectory() || name.toLowerCase().endsWith(".java"));

        for(File f :files){
            if(f.isDirectory()){
                getAllFiles(f);
            }else {
                System.out.println(f.toString());
            }

        }

    }
}