20-常用API

1. System

  • System 类代表系统，系统级的很多属性和控制方法都放置在该类的内部；该类位于 java.lang 包。
  • 由于该类的构造器是 private 的，所以无法创建该类的对象，也就是无法实例化该类。其内部的成员变量和成员方法都是 static 的，所以也可以很方便的进行调用。
  • 变量
    • public static final InputStream in“标准”输入流。此流已打开并准备提供输入数据
    • public static final PrintStream out“标准”输入流。此流已打开并准备提供输入数据
    • public static final PrintStream err“标准”错误输出流。此流已打开并准备接受输出数据
  • 常用方法
    • native long currentTimeMillis()：该方法的作用是返回当前的计算机时间，时间的表达格式为当前计算机时间和GMT时间(格林威治时间)1970年1月1号0时0分0秒所差的毫秒数
    • void exit(int status)：该方法的作用是退出程序。其中 status 的值为 0 代表正常退出，非零代表异常退出。使用该方法可以在图形界面编程中实现程序的退出功能等
    • void gc()：该方法的作用是请求系统进行垃圾回收。至于系统是否立刻回收，则取决于系统中垃圾回收算法的实现以及系统执行时的情况
    • String getProperty(String key)：该方法的作用是获得系统中属性名为 key 的属性对应的值。系统中常见的属性名以及属性的作用如下表所示：

2. Date

  • 构造器
    • Date()：使用无参构造器创建的对象可以获取本地当前时间
    • Date(long date)：分配 Date 对象并初始化此对象，以1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以来的指定毫秒数
  • 常用方法
    • getTime()：返回自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以来此 Date 对象表示的毫秒数
    • toString()：把此 Date 对象转换为以下形式的 String： dow mon dd hh:mm:ss zzz yyyy；其中： dow 是一周中的某一天 (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat)，zzz 是时间标准，例如：Tue Jul 07 18:02:40 GMT+08:00 2020
  • java.sql.Date ←→ java.util.Date
    • java.sql.Date → java.util.Date：多态，java.sql.Date extends java.util.Date
    • java.util.Date → java.sql.Date
      java.util.Date d1 = new java.util.Date();
java.sql.Date d2 = new java.sql.Date(d1.getTime());

3. SimpleDateFormat

  • 作用：Date类的API不易于国际化，大部分被废弃了，java.text.SimpleDateFormat 类是一个不与语言环境有关的方式来格式化和解析日期 Date 的具体类
    • public SimpleDateFormat()：默认的模式和语言环境创建对象
    • public SimpleDateFormat(String pattern)：该构造方法可以用参数模式pattern指定的格式创建一个对象
  • 定义了以下模式字母
  • 2 个操作
    • 格式化 [日期(Date) → 文本(String)]：public String format(Date date)
    • 解析 [文本(String) → 日期(Date)]：public Date parse(String source)
  • 举例说明
    @Test
public void test() throws ParseException {
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
    // 格式化
    String format = sdf.format(new Date());
    System.out.println(format); // 2020-07-08
    // 解析
    Date date = sdf.parse("1998-10-18 07:00:00");
    System.out.println(date); // Sun Oct 18 00:00:00 GMT+08:00 1998
}
  1. 字符串"2020-07-08" 转换成 java.sql.Date 对象
    String str = "2020-07-08";
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
java.util.Date date1 = sdf.parse(str);
java.sql.Date date2 = new java.sql.Date(date1.getTime());
  2. 渔夫从 1990-01-01 开始，三天打鱼两天晒网，问 2020-07-08 他在干嘛？
    public void test2() throws ParseException {
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    Date start = sdf.parse("1990-01-01");
    Date end = sdf.parse("2020-07-08");
    long day = (end.getTime() - start.getTime())/(1000*60*60*24) + 1;
    // day % 5 == 1, 2, 3 → 打鱼
    // day % 5 == 4, 0 → 晒网
    System.out.println(day % 5);
}

4. Calendar

  • Calendar 是一个抽象基类，主用用于完成日期字段之间相互操作的功能
  • 获取 Calendar 实例的方法：Calendar.getInstance() // 底层调用它的子类 GregorianCalendar 的构造器
  • 常用方法
    • public int get(int field)
    • public void set(int field, int value)
    • public void add(int field, int amount)
    • public final Date getTime()
    • public final void setTime(Date date)
  • 注意
    • 获取月份时：一月是0，二月是1，...，12月是11
    • 获取星期时：周日是1，周二是2，...，周六是7
// get()
int days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);
System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

// set()
//calendar可变性
calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 22);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);

// add()
calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, -3); // 减
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);

// getTime(): 日历类 → Date
Date date = calendar.getTime();
System.out.println(date);

// setTime(): Date → 日历类
Date date1 = new Date();
calendar.setTime(date1);
days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.println(days);

5. JDK8 新日期时间 API

日期时间API的迭代：

  1. JDK1.0 Date 类
  2. JDK1.1 Calendar 类，一定程度上替换 Date 类
  3. JDK1.8 提出的新 API

5.1 LocalXxx

  • 新时间日期的包
    • java.time – 包含值对象的基础包
    • java.time.chrono – 提供对不同的日历系统的访问
    • java.time.format – 格式化和解析时间和日期
    • java.time.temporal – 包括底层框架和扩展特性
    • java.time.zone – 包含时区支持的类
  • LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 类是其中较重要的几个类，它们的实例是不可变的对象，分别表示使用 ISO-8601 日历系统的日期、时间、日期和时间。 它们提供了简单的本地日期或时间，并不包含当前的时间信息，也不包含与时区相关的信息
    • LocalDate 代表IOS格式(yyyy-MM-dd) 的日期
    • LocalTime 表示一个时间，而不是日期
    • LocalDateTime 是用来表示日期和时间的，这是一个最常用的类之一（类似于Calendar）
  • 常用方法
public void test() {
    // now(): 获取当前的日期、时间、日期时间
    LocalDate localDate = LocalDate.now();
    LocalTime localTime = LocalTime.now();
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    System.out.println(localDate); // 2020-07-08
    System.out.println(localTime); // 20:03:16.986
    System.out.println(localDateTime); // 2020-07-08T20:03:16.987

    // of(...): 以指定时间生成一个日期对象(没有偏移量，dont worries)
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(1998, 10, 18, 07, 30, 13);
    System.out.println(localDateTime1);

    // getXxx(): 获取相关属性
    System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());
    System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());
    System.out.println(localDateTime.getMonthValue());
    System.out.println(localDateTime.getDayOfYear());

    // withXxx(...): 设置相关属性；体现不可变性
    LocalDate localDate1 = localDate.withDayOfMonth(21);
    System.out.println(localDate.getDayOfMonth());
    System.out.println(localDate1.getDayOfMonth());
    System.out.println(localDate1 == localDate); // false
    LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.withHour(1);
    System.out.println(localDateTime.getHour());
    System.out.println(localDateTime2.getHour());

    // plusXxx(...): 原有基础上增加；体现不可变性
    LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime.plusMonths(2);
    System.out.println(localDateTime.getMonth());
    System.out.println(localDateTime3.getMonth());

    // minusXxx(...): 原有基础上删去；体现不可变性
    LocalDateTime localDateTime4 = localDateTime.minusHours(6);
    System.out.println(localDateTime.getHour());
    System.out.println(localDateTime4.getHour());
}

5.2 Instant

  • Instant：时间线上的一个瞬时点。 这可能被用来记录应用程序中的事件时间戳
  • 在处理时间和日期的时候，我们通常会想到年，月，日，时，分，秒。然而，这只是时间的一个模型，是面向人类的。第二种通用模型是面向机器的，或者说是连续的。在此模型中，时间线中的一个点表示为一个很大的数，这有利于计算机处理。在UNIX中，这个数从1970年开始，以秒为的单位；同样的，在Java中，也是从1970年开始，但以毫秒为单位
  • java.time 包通过值类型Instant提供机器视图，不提供处理人类意义上的时间单位。Instant 表示时间线上的一点，而不需要任何上下文信息，例如，时区。 概念上讲，它只是简单的表示自1970年1月1日0时0分0秒(UTC) 开始的秒数。因为 java.time 包是基于纳秒计算的，所以 Instant 的精度可以达到纳秒级
  • (1 ns = 10-9 s) 1秒 = 1000毫秒 = 10^6 微秒 = 10^9 纳秒
  • 常用方法
public void test1() {
    // now(): 中时区(本初子午线) 的时间
    Instant instant = Instant.now();
    System.out.println(instant); // 2020-07-08T12:33:23.603Z
    OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));// 东八区
    System.out.println(offsetDateTime); // 2020-07-08T20:33:23.603+08:00|
    // 返回1970-01-01 00:00:00到当前时间的毫秒数
    long milli = instant.toEpochMilli();
    System.out.println(milli);
    // 返回在1970-01-01 00:00:00基础上加上指定毫秒数之后的Instant类的对象
    Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(milli);
    System.out.println(instant1);
    // Instant 类似于 java.util.Date
}

5.3 DateTimeFormatter

  • java.time.format.DateTimeFormatter 类，该类提供了 3 种格式化方法：
    • 预定义的标准格式，如：ISO_LOCAL_DATE_TIME；ISO_LOCAL_DATE；ISO_LOCAL_TIME
    • 本地化相关的格式，如：ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG)
    • 自定义的格式，如：ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")
  • 演示格式1、格式3
    public void test2() {
    // 方式1：预定义的标准格式
    DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
    // LocalDate, LocalTime, LocalDateTime 均实现 TemporalAccessor<I>
    LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
    // --- 格式化
    String str1 = formatter.format(now);
    System.out.println(str1); // 2020-07-08T20:53:15.267
    // --- 解析
    TemporalAccessor accessor = formatter.parse("2020-07-08T20:53:15.267");
    System.out.println(accessor); // {},ISO resolved to 2020-07-08T20:53:15.267

    // 方式3：自定义的格式
    DateTimeFormatter formatter3 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
    // --- 格式化
    String str4 = formatter3.format(now);
    System.out.println(str4); // 2020-07-08 09:15:44
    // --- 解析
    TemporalAccessor accessor1 = formatter3.parse("2010-08-15 08:00:00");
    System.out.println(accessor1); // {SecondOfMinute=0, NanoOfSecond=0, MilliOfSecond=0,
    // HourOfAmPm=8, MicroOfSecond=0, MinuteOfHour=0},ISO resolved to 2010-08-15
}
  • 演示格式2

6. 比较器

  • 在Java中经常会涉及到对象数组的排序问题，那么就涉及到对象之间的比较问题
  • Java实现对象排序的方式有 2 种：
    • 自然排序：java.lang.Comparable
    • 定制排序：java.util.Comparator

6.1 自然排序(Comparable)

  • Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序。
    public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}
  • 实现 Comparable 接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort() 或 Arrays.sort() 进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器
  • 重写 compareTo 方法的规则：
    • 如果 this 大于形参对象 obj，则返回正整数
    • 如果 this 小于形参对象 obj，则返回负整数
    • 如果 this 等于形参对象 obj，则返回 0
  • Comparable 的典型实现(默认都是从小到大排列的)：
    • String：按照字符串中字符的 Unicode 值进行比较
    • Character：按照字符的 Unicode 值来进行比较
    • 数值类型对应的包装类以及 BigInteger、BigDecimal：按照它们对应的数值大小进行比较
    • Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
    • Date、Time等：后面的日期时间比前面的日期时间大

6.2 定制排序(Comparator)

  • 当元素的类型没有实现 java.lang.Comparable 接口而又不方便修改代码， 或者实现了 java.lang.Comparable 接口的排序规则不适合当前的操作，那 么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序，强行对多个对象进行整体排序的比较
    public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
}
  • 重写 compare(Object o1, Object o2)，比较 o1 和 o2 的大小：
    • 返回正整数，表示 o1 大于 o2
    • 返回负整数，表示 o1 小于 o2
    • 返回 0，表示 o1 和 o2 相等
  • Comparable<I> 和 Comparator<I> 使用上的对比
    • Comparable<I> 的方式一旦指定，保证 Comparable<I> 接口实现类的对象在任何位置上都可以比较大小
    • Comaprator<I> 属于临时性的比较

7. Math

java.lang.Math 提供了一系列静态方法用于科学计算。其方法的参数和返回值类型一般为double型

8. BigInteger、BigDecimal

  • BigInteger
    • Integer 类作为 int 的包装类，能存储的最大整型值为 2^31 - 1，Long 类也是有限的， 最大为2^63 - 1。如果要表示再大的整数，不管是基本数据类型还是他们的包装类 都无能为力，更不用说进行运算了。
    • java.math 包的 BigInteger 可以表示不可变的任意精度的整数。BigInteger 提供 所有 Java 的基本整数操作符的对应物，并提供 java.lang.Math 的所有相关方法。 另外，BigInteger 还提供以下运算：模算术、GCD 计算、质数测试、素数生成、 位操作以及一些其他操作
    • 构造器：BigInteger(String val) 根据字符串构建 BigInteger 对象
    • 常用方法
  • BigDecimal
    • 一般的 Float 类和 Double 类可以用来做科学计算或工程计算，但在商业计算中，要求数字精度比较高，故用到java.math.BigDecimal 类
    • BigDecimal 类支持不可变的、任意精度的有符号十进制定点数
    • 构造器
      • public BigDecimal(double val)
      • public BigDecimal(String val)
    • 常用方法
      • public BigDecimal add(BigDecimal augend)
      • public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
      • public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
      • public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)
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