重学JavaSE 第11章 : 常用类API、String、日期API、比较器、BigDecimal、System等

一、字符串相关的类 1.1、String类的概述

• String:字符串，使用一对“”引起来表示。
• String声明为final的，不可被继承
• String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
• String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据
  • 在JDK9 换成了 byte[]
• String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。

1.2、理解String的不可变性

import org.junit.Test;

/**
 * String的使用
 */
public class StringTest {

    /**
     * String:字符串，使用一对“”引起来表示。
     * 1.String声明为final的，不可被继承
     * 2.String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。
     *         实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
     * 3.String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据
     * 4.String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。
     *      体现：1.当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
     *           2.当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
     *           3.当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
     * 5.通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
     * 6.字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。
     *
     */
    @Test
    public void Test1(){
        String s1 = "abc";  //字面量的定义方式
        String s2 = "abc";
        s1 = "hello";

        System.out.println(s1 == s2);//比较s1和s2的地址值

        System.out.println(s1);//hello
        System.out.println(s2);//abc

        System.out.println("*********************");

        String s3 = "abc";
        s3 += "def";
        System.out.println(s3);//abcdef

        System.out.println("**********************");

        String s4 = "abc";
        String s5 = s4.replace('a', 'm');
        System.out.println(s4);//abc
        System.out.println(s5);//mbc
    }
}

1.3、String不同实例化方式的对比

1、String对象的创建

String str = "hello";

//本质上this.value = new char[0];
String  s1 = new String(); 

//this.value = original.value;
String  s2 = new String(String original); 

//this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
String  s3 = new String(char[] a);

String  s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count);

2、String str1 = “abc”;与String str2 = new String(“abc”);的区别？

• 字符串常量存储在字符串常量池，目的是共享
• 字符串非常量对象存储在堆中。

3、练习

import org.junit.Test;

/**
 * String的使用
 */
public class StringTest {

    /**
     * String的实例化方式
     * 方式一：通过字面量定义的方式
     * 方式二：通过new + 构造器的方式
     *
     * 面试题：String s = new String("abc");方式创建对象，在内存中创建了几个对象？
     *      两个:一个是堆空间中new结构，另一个是char[]对应的常量池中的数据："abc"
     *
     */
    @Test
    public void test2(){
        //通过字面量定义的方式：此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串常量池中。
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "javaEE";

        //通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值，是数据在堆空间中开辟空间以后对应的地址值。
        String s3 = new String("javaEE");
        String s4 = new String("javaEE");

        System.out.println(s1 == s2);//true
        System.out.println(s1 == s3);//false
        System.out.println(s1 == s4);//false
        System.out.println(s3 == s4);//false

        System.out.println("***********************");
        Person p1 = new Person("Tom",12);
        Person p2 = new Person("Tom",12);

        System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true
        System.out.println(p1.name == p2.name);//true

        p1.name = "Jerry";
        System.out.println(p2.name);//Tom
    }
}

Person类

public class Person {

    String name;
    int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Person() {

    }
}

1.4、String不同拼接操作的对比

import org.junit.Test;

/**
 * String的使用
 */
public class StringTest {

    /**
     * 结论
     *     1.常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
     *     2.只要其中有一个是变量，结果就在堆中
     *     3.如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中
     *
     */
    @Test
    public void test4(){
        String s1 = "javaEEhadoop";
        String s2 = "javaEE";
        String s3 = s2 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s3);//false

        final String s4 = "javaEE";//s4:常量
        String s5 = s4 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s5);//true

    }

    @Test
    public void test3(){
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "hadoop";

        String s3 = "javaEEhadoop";
        String s4 = "javaEE" + "hadoop";
        String s5 = s1 + "hadoop";
        String s6 = "javaEE" + s2;
        String s7 = s1 + s2;

        System.out.println(s3 == s4);//true
        System.out.println(s3 == s5);//false
        System.out.println(s3 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s3 == s7);//false
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s7);//false
        System.out.println(s6 == s7);//false

        String s8 = s5.intern();//返回值得到的s8使用的常量值中已经存在的“javaEEhadoop”
        System.out.println(s3 == s8);//true
    }
}

1.4.1、String使用陷阱

1、String s1 = “a”;

说明：在字符串常量池中创建了一个字面量为"a"的字符串。

2、s1 = s1 + “b”;

说明：实际上原来的“a”字符串对象已经丢弃了，现在在堆空间中产生了一个字符串s1+“b”（也就是"ab")。如果多次执行这些改变串内容的操作，会导致大量副本字符串对象存留在内存中，降低效率。如果这样的操作放到循环中，会极大影响程序的性能。

3、String s2 = “ab”;

说明：直接在字符串常量池中创建一个字面量为"ab"的字符串。

4、String s3 = “a” + “b”;

说明：s3指向字符串常量池中已经创建的"ab"的字符串。

5、String s4 = s1.intern();

说明：堆空间的s1对象在调用intern()之后，会将常量池中已经存在的"ab"字符串赋值给s4。

6、练习

1.5、String的一道面试题

/**
 * 一道面试题
 */
public class StringTest {
    String str = new String("good");
    char[] ch = { 't', 'e', 's', 't' };

    public void change(String str, char ch[]) {
        str = "test ok";
        ch[0] = 'b';
    }
    public static void main(String[] args) {
        StringTest ex = new StringTest();
        ex.change(ex.str, ex.ch);
        System.out.println(ex.str);//good
        System.out.println(ex.ch);//best
    }
}

1.6、JVM中涉及字符串的内存结构 1.6.1、String 内存分配演进过程

String 类型

1. 在Java语言中有8种基本数据类型和一种比较特殊的类型String。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、更节省内存，都提供了一种常量池的概念。
2. 常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。8种基本数据类型的常量池都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种。
   • 直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。比如：String info="atguigu.com";
   • 如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern()方法。

• 通过String str = "123"和String的intern()方法创建的字符串, 都存储在字符串常量池

String 内存分配的演进过程

1. Java 6及以前，字符串常量池存放在永久代
2. Java 7, 字符串常量池的位置调整到Java堆内 (因为字符串是经常需要回收的对象, 所以存放在堆中回收容易)
   • 所有的字符串都保存在堆（Heap）中，和其他普通对象一样，这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。
   • 字符串常量池概念原本使用得比较多，但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java 7中使用String.intern()。
3. Java8元空间，字符串常量池在堆中

1.6.2、为什么要调整 String 位置 (从永久代调到堆)

StringTable 为什么要调整？

官方文档

https://www.oracle.com/java/technologies/javase/jdk7-relnotes.html#jdk7changes

• 为什么要调整位置？
  • 永久代的默认比较小
  • 永久代垃圾回收频率低
  • 堆中空间足够大，字符串可被及时回收
• 在JDK 7中，interned字符串不再在Java堆的永久代中分配，而是在Java堆的主要部分（称为年轻代和年老代）中分配，与应用程序创建的其他对象一起分配。
• 此更改将导致驻留在主Java堆中的数据更多，驻留在永久生成中的数据更少，因此可能需要调整堆大小。

代码示例

• 代码

/**
 * jdk6中：
 * -XX:PermSize=6m -XX:MaxPermSize=6m -Xms6m -Xmx6m
 *
 * jdk8中：
 * -XX:MetaspaceSize=6m -XX:MaxMetaspaceSize=6m -Xms6m -Xmx6m
 * @author shkstart  shkstart@126.com
 * @create 2020  0:36
 */
public class StringTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        //使用Set保持着常量池引用，避免full gc回收常量池行为
        Set set = new HashSet();
        //在short可以取值的范围内足以让6MB的PermSize或heap产生OOM了。
        short i = 0;
        while(true){
            set.add(String.valueOf(i++).intern());
        }
    }
}

• 异常日志说：我真没骗你，字符串真的在堆中（JDK8）

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
	at java.util.HashMap.resize(HashMap.java:703)
	at java.util.HashMap.putVal(HashMap.java:662)
	at java.util.HashMap.put(HashMap.java:611)
	at java.util.HashSet.add(HashSet.java:219)
	at com.atguigu.java.StringTest3.main(StringTest3.java:22)

Process finished with exit code 1

1.7、String的常用方法1

import org.junit.Test;

public class StringMethodTest {

    /**
     * int length()：返回字符串的长度：return value.length
     * char charAt(int index)：返回某索引处的字符return value[index]
     * boolean isEmpty()：判断是否是空字符串：return value.length==0
     * String toLowerCase()：使用默认语言环境，将String中的所有字符转换为小写
     * String toUpperCase()：使用默认语言环境，将String中的所有字符转换为大写
     * String trim()：返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白
     * boolean equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同
     * boolean equals IgnoreCase(String anotherString)：与equals方法类似，忽略大小写
     * String concat(String str)：将指定字符串连接到此字符串的结尾。等价于用“+”
     * int compareTo(String anotherString)：比较两个字符串的大小
     * String substring(int beginIndex)：返回一个新的字符串，它是此字符串的从beginIndex开始截取到最后的一个子字符串。
     * String substring(int beginIndex,int endIndex)：返回一个新字符串，它是此字符串从beginIndex开始截取到endIndex(不包含)的一个子字符串。
     */
    @Test
    public void test2(){
        String s1 = "HelloWorld";
        String s2 = "helloworld";
        System.out.println(s1.equals(s2));//false
        System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2));//true
        
        String s3 = "abc";
        String s4 = s3.concat("def");
        System.out.println(s4);//abcdef

        String s5 = "abc";
        String s6 = new String("abe");
        System.out.println(s5.compareTo(s6));//-2   //涉及到字符串的排序

        String s7 = "周围好吵啊";
        String s8 = s7.substring(2);
        System.out.println(s7);
        System.out.println(s8);

        String s9 = s7.substring(0, 2);
        System.out.println(s9);
    }

    @Test
    public void Test1(){
        String s1 = "helloworld";
        System.out.println(s1.length());
        System.out.println(s1.length());
        System.out.println(s1.charAt(0));
        System.out.println(s1.charAt(9));
//        System.out.println(s1.charAt(10));
//        s1 = "";
        System.out.println(s1.isEmpty());

        String s2 = s1.toLowerCase();
        System.out.println(s1);//s1不可变的，仍然为原来的字符串
        System.out.println(s2);//改成小写以后的字符串

        String s3 = "   he  llo   world   ";
        String s4 = s3.trim();
        System.out.println("-----" + s3 + "-----");
        System.out.println("-----" + s4 + "-----");
    }
}

1.8、String的常用方法2

import org.junit.Test;

public class StringMethodTest {

    /**
     * boolean endsWith(String suffix)：测试此字符串是否以指定的后缀结束
     * boolean startsWith(String prefix)：测试此字符串是否以指定的前缀开始
     * boolean startsWith(String prefix, int toffset)：测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
     *
     * boolean contains(CharSequence s)：当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时，返回 true
     * int indexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引
     * int indexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引，从指定的索引开始
     * int lastIndexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引
     * int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中最后一次出现处的索引，从指定的索引开始反向搜索
     *
     * 注：indexOf和lastIndexOf方法如果未找到都是返回-1
     */
    @Test
    public void test3(){
        String str1 = "helloworld";
        boolean b1 = str1.endsWith("rld");
        System.out.println(b1);

        boolean b2 = str1.startsWith("He");
        System.out.println(b2);

        boolean b3 = str1.startsWith("ll",2);
        System.out.println(b3);

        String str2 = "wor";
        System.out.println(str1.contains(str2));

        System.out.println(str1.indexOf("lo"));

        System.out.println(str1.indexOf("lo",5));

        String str3 = "hellorworld";

        System.out.println(str3.lastIndexOf("or"));
        System.out.println(str3.lastIndexOf("or",6));

        //什么情况下，indexOf(str)和lastIndexOf(str)返回值相同？
        //情况一：存在唯一的一个str。情况二：不存在str
    }
}

1.9、String的常用方法3

import org.junit.Test;

public class StringMethodTest {

    /**
     * 替换：
     * String replace(char oldChar, char newChar)：返回一个新的字符串，它是通过用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的。
     * String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)：使用指定的字面值替换序列替换此字符串所有匹配字面值目标序列的子字符串。
     * String replaceAll(String regex, String replacement)：使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串。
     * String replaceFirst(String regex, String replacement)：使用给定的 replacement 替换此字符串匹配给定的正则表达式的第一个子字符串。
     *
     * 匹配:
     * boolean matches(String regex)：告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。
     *
     * 切片：
     * String[] split(String regex)：根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
     * String[] split(String regex, int limit)：根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串，最多不超过limit个，如果超过了，剩下的全部都放到最后一个元素中。
     *
     */
    @Test
    public void test4(){
        String str1 = "西藏布达拉宫欢迎您";
        String str2 = str1.replace('西','东');

        System.out.println(str1);
        System.out.println(str2);

        String str3 = str1.replace("北京", "南京");
        System.out.println(str3);

        System.out.println("*************************");
        String str = "12hello34world5java7891mysql456";
        //把字符串中的数字替换成,，如果结果中开头和结尾有，的话去掉
        String string = str.replaceAll("\\d+", ",").replaceAll("^,|,$", "");
        System.out.println(string);

        System.out.println("*************************");
        str = "12345";
        //判断str字符串中是否全部有数字组成，即有1-n个数字组成
        boolean matches = str.matches("\\d+");
        System.out.println(matches);
        String tel = "0571-4534289";
        //判断这是否是一个杭州的固定电话
        boolean result = tel.matches("0571-\\d{7,8}");
        System.out.println(result);

        System.out.println("*************************");
        str = "hello|world|java";
        String[] strs = str.split("\\|");
        for (int i = 0; i  String:调用String重载的valueOf(xxx)
     */
    @Test
    public void test1(){
        String str1 = "123";
//        int num = (int)str1;//错误的
        int num = Integer.parseInt(str1);

        String str2 = String.valueOf(num);   //"123
        String str3 = num + "";

        System.out.println(str1 == str3);   //false
    }
}

1.11、String与char[]之间的转换

import org.junit.Test;

/**
 * 涉及到String类与其他结构之间的转换
 */
public class StringTest1 {

    /**
     * String 与 char[]之间的转换
     *
     * String --> char[]:调用String的toCharArray()
     * char[] --> String:调用String的构造器
     */
    @Test
    public void test2(){
        String str1 = "abc123"; //题目： a21cb3

        char[] charArray = str1.toCharArray();
        for (int i = 0; i  byte[]:调用String的getBytes()
     * 解码：byte[] --> String:调用String的构造器
     *
     * 编码：字符串 -->字节  (看得懂 --->看不懂的二进制数据)
     * 解码：编码的逆过程，字节 --> 字符串 （看不懂的二进制数据 ---> 看得懂）
     *
     * 说明：解码时，要求解码使用的字符集必须与编码时使用的字符集一致，否则会出现乱码。
     *
     */
    @Test
    public void test3() throws UnsupportedEncodingException {
        String str1 = "abc123重工";
        byte[] bytes = str1.getBytes();//使用默认的字符编码集,进行转换
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));

        byte[] gbks = str1.getBytes("gbk");//使用gbk字符集进行编码。
        System.out.println(Arrays.toString(gbks));

        System.out.println("*****************************");

        String str2 = new String(bytes);//使用默认的字符集，进行解码。
        System.out.println(str2);

        String str3 = new String(gbks);
        System.out.println(str3);//出现乱码。原因：编码集和解码集不一致！

        String str4 = new String(gbks,"gbk");
        System.out.println(str4);//没有出现乱码。原因：编码集和解码集一致！
    }
}

1.13、面试中String算法考查的说明

1、模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。

import org.junit.Test;

/*
 * 1.模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。
 * 
 */
public class StringExer {

	// 第1题
	public String myTrim(String str) {
		if (str != null) {
			int start = 0;// 用于记录从前往后首次索引位置不是空格的位置的索引
			int end = str.length() - 1;// 用于记录从后往前首次索引位置不是空格的位置的索引

			while (start = subLength){

            //方式一：
//            while((index = mainStr.indexOf(subStr)) != -1){
//                count++;
//                mainStr = mainStr.substring(index + subStr.length());
//            }
            //方式二：对方式一的改进
            while((index = mainStr.indexOf(subStr,index)) != -1){
                count++;
                index += subLength;
            }

            return count;
        }else{
            return 0;
        }
    }

    @Test
    public void testGetCount(){
        String mainStr = "abkkcadkabkebfkabkskab";
        String subStr = "ab";
        int count = getCount(mainStr,subStr);
        System.out.println(count);
    }

}

4、获取两个字符串中最大相同子串。比如：

str1 = "abcwerthelloyuiodef“;str2 = “cvhellobnm”

提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较。

import org.junit.Test;

import java.util.Arrays;

public class StringDemo3 {
    /**
     * 获取两个字符串中最大相同子串。比如：
     * str1 = "abcwerthelloyuiodef“;str2 = "cvhellobnm"
     * 提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较。
     */
    //前提：两个字符串中只有一个最大相同子串
    public String getMaxSameString(String str1,String str2){
        if(str1 != null && str2 != null){
            String maxStr = (str1.length() >= str2.length())? str1 : str2;
            String minStr = (str1.length() toString():显示当前的年、月、日、时、分、秒
     *     >getTime():获取当前Date对象对应的毫秒数。（时间戳）
     *
     * 3. java.sql.Date对应着数据库中的日期类型的变量
     *     >如何实例化
     *     >如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象
     *
     */
    @Test
    public void test2(){
        //构造器一：Date()：创建一个对应当前时间的Date对象
        Date date1 = new Date();
        System.out.println(date1.toString());   //Sat May 09 20:09:11 CST 2020

        System.out.println(date1.getTime());    //1589026216998

        //构造器二：创建指定毫秒数的Date对象
        Date date2 = new Date(1589026216998L);
        System.out.println(date2.toString());

        //创建java.sql.Date对象
        java.sql.Date date3 = new java.sql.Date(35235325345L);
        System.out.println(date3);  //1971-02-13

        //如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象
        //情况一：
//        Date date4 = new java.sql.Date(2343243242323L);
//        java.sql.Date date5 = (java.sql.Date) date4;
        //情况二：
        Date date6 = new Date();
        java.sql.Date date7 = new java.sql.Date(date6.getTime());
    }
}

2.3、SimpleDateFormat的使用

• 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的具体类。
• 它允许进行
  • 格式化：日期—>文本
  • 解析：文本—>日期

import org.junit.Test;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * jdk 8 之前的日期时间的API测试
 * 1.System类中currentTimeMillis();
 * 2.java.util.Date和字类java.sql.Date
 * 3.SimpleDateFormat
 * 4.Calendar
 */
public class DateTime {
    /**
     * SimpleDateFormat的使用：SimpleDateFormat对日期Date类的格式化和解析
     * 1.两个操作
     * 1.1格式化：日期---》字符串
     * 1.2解析：格式化的逆过程，字符串---》日期
     *
     * 2.SimpleDateFormat的实例化
     */
    @Test
    public void testSimpleDateFormat() throws ParseException {
        //实例化SimpleDateFormat
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat();

        //格式化：日期---》字符串
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);   //Sun May 10 16:34:30 CST 2020

        String format = sdf.format(date);
        System.out.println(format); //20-5-10 下午4:34

        //解析：格式化的逆过程，字符串---》日期
        String str = "19-12-18 上午11:43";
        Date date1 = sdf.parse(str);
        System.out.println(date1);  //Wed Dec 18 11:43:00 CST 2019

        //*************按照指定的方式格式化和解析：调用带参的构造器*****************
//        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyyy.MMMMM.dd GGG hh:mm aaa");
        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyyy.MMMMM.dd GGG hh:mm aaa");
        //格式化
        String format1 = sdf1.format(date);
        System.out.println(format1);    //02020.五月.10 公元 04:32 下午
        //解析:要求字符串必须是符合SimpleDateFormat识别的格式(通过构造器参数体现),
        //否则，抛异常
        Date date2 = sdf1.parse("02020.五月.10 公元 04:32 下午");
        System.out.println(date2);  //Sun May 10 16:32:00 CST 2020
    }
}

2.4、SimpleDateFormat的练习

1、练习1

import org.junit.Test;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * jdk 8 之前的日期时间的API测试
 * 1.System类中currentTimeMillis();
 * 2.java.util.Date和字类java.sql.Date
 * 3.SimpleDateFormat
 * 4.Calendar
 */
public class DateTime {

    /**
     * 练习1：字符串"2020-09-08"转换为java.sql.Date
     *
     */
    @Test
    public void testExer() throws ParseException {
        String birth = "2020-09-08";

        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        Date date = sdf1.parse(birth);
//        System.out.println(date);

        java.sql.Date birthDate = new java.sql.Date(date.getTime());
        System.out.println(birthDate);
    }
}

2、练习2

    /**
     * 练习二："三天打渔两天晒网"   1990-01-01  xxxx-xx-xx 打渔？晒网？
     *
     *     举例：2020-09-08 ？ 总天数
     *
     *     总天数 % 5 == 1,2,3 : 打渔
     *     总天数 % 5 == 4,0 : 晒网
     *
     *     总天数的计算？
     *     方式一：( date2.getTime() - date1.getTime()) / (1000 * 60 * 60 * 24) + 1
     *     方式二：1990-01-01  --> 2019-12-31  +  2020-01-01 -->2020-09-08
     *
     */

2.5、Calendar日历类的使用

• 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
  • 使用Calendar.getInstance()方法
  • 调用它的子类GregorianCalendar的构造器。
• 一个Calendar的实例是系统时间的抽象表示，通过get(intfield)方法来取得想要的时间信息。比如YEAR、MONTH、DAY_OF_WEEK、HOUR_OF_DAY 、MINUTE、SECOND
  • public void set(intfield,intvalue)
  • public void add(intfield,intamount)
  • 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，以此类推，12月是11
  • 获取星期时：周日是1，周二是2，。。。。周六是7

import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

import org.junit.Test;

/**
 * jdk 8 之前的日期时间的API测试
 * 1.System类中currentTimeMillis();
 * 2.java.util.Date和字类java.sql.Date
 * 3.SimpleDateFormat
 * 4.Calendar
 */
public class DateTime {

    /**
     * Calendar日历类的使用
     */
    @Test
    public void testCalendar(){
        //1.实例化
        //方式一：创建其子类（GregorianCalendar）的对象
        //方式二：调用其静态方法getInstance()
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();

//        System.out.println(calendar.getClass());    //class java.util.GregorianCalendar

        //2.常用方法
        //get()
        int days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);   //10
        System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR)); //131,今天是这一年的131天

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

        //add()
        calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-3);
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);   //22-3 --》19

        //getTime():日历类---> Date
        Date date = calendar.getTime();
        System.out.println(date);   //Tue May 19 17:12:06 CST 2020

        //setTime():Date ---> 日历类
        Date date1 = new Date();
        calendar.setTime(date1);
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);   //10
    }
}

四、JDK8中日期时间API的介绍

1、新日期时间API出现的背景

如果我们可以跟别人说：“我们在1502643933071见面，别晚了！”那么就再简单不过了。但是我们希望时间与昼夜和四季有关，于是事情就变复杂了。JDK 1.0中包含了一个java.util.Date类，但是它的大多数方法已经在JDK 1.1引入Calendar类之后被弃用了。而Calendar并不比Date好多少。它们面临的问题是：

• 可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的。
• 偏移性：Date中的年份是从1900开始的，而月份都从0开始。
• 格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行。
• 此外，它们也不是线程安全的；不能处理闰秒等。

import org.junit.Test;
import java.util.Date;

/**
 * jdk 8中日期时间API的测试
 *
 */
public class JDK8DateTimeTest {

    @Test
    public void testDate(){
        //偏移量
        Date date1 = new Date(2020,9,8);
        System.out.println(date1);  //Fri Oct 08 00:00:00 CST 3920

        Date date2 = new Date(2020 - 1900,9 - 1,8);
        System.out.println(date2); //Tue Sep 08 00:00:00 CST 2020
    }
}

第三次引入的API是成功的，并且Java 8中引入的java.time API 已经纠正了过去的缺陷，将来很长一段时间内它都会为我们服务。

Java 8 吸收了Joda-Time 的精华，以一个新的开始为Java 创建优秀的API。新的java.time 中包含了所有关于 本地日期（LocalDate）、本地时间（LocalTime）、本地日期时间（LocalDateTime）、时区（ZonedDateTime）和持续时间（Duration）的类。历史悠久的Date 类新增了toInstant() 方法，用于把Date 转换成新的表示形式。这些新增的本地化时间日期API 大大简化了日期时间和本地化的管理。

• LocalDate：表示日期，包含：年月日。格式为：2020-01-13
• LocalTime：表示时间，包含：时分秒。格式为：16:39:09.307
• LocalDateTime：表示日期时间，包含：年月日 时分秒。格式为：2020-01-13T16:40:59.138
• DateTimeFormatter：日期时间格式化类
• Instant：时间戳类
• Duration：用于计算 2 个时间(LocalTime，时分秒)之间的差距
• Period：用于计算 2 个日期(LocalDate，年月日)之间的差距
• ZonedDateTime：包含时区的时间

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

说明：大多数开发者只会用到基础包和format包，也可能会用到temporal包。因此，尽管有68个新的公开类型，大多数开发者，大概将只会用到其中的三分之一。

4.1、LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的使用

• 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,可以存储生日、纪念日等日期。
  • 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。
• 注：ISO-8601日历系统是国际标准化组织制定的现代公民的日期和时间的表示法，也就是公历。

import org.junit.Test;

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;

/**
 * jdk 8中日期时间API的测试
 */
public class JDK8DateTimeTest {

    /**
     * LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的使用
     *
     */
    @Test
    public void test1(){
        //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);
        System.out.println(localTime);
        System.out.println(localDateTime);

        //of():设置指定的年、月、日、时、分、秒。没有偏移量
        LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2020, 10, 6, 13, 23, 43);
        System.out.println(localDateTime1);

        //getXxx()：获取相关的属性
        System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());
        System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());
        System.out.println(localDateTime.getMonth());
        System.out.println(localDateTime.getMonthValue());
        System.out.println(localDateTime.getMinute());

        //体现不可变性
        //withXxx():设置相关的属性
        LocalDate localDate1 = localDate.withDayOfMonth(22);
        System.out.println(localDate);
        System.out.println(localDate1);

        LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.withHour(4);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime2);

        //不可变性
        LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime.plusMonths(3);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime3);

        LocalDateTime localDateTime4 = localDateTime.minusDays(6);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime4);
    }
}

4.2、Instant类的使用

• 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。

• 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 = 10-9s) 1秒= 1000毫秒=106微秒=109纳秒

时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数。

import org.junit.Test;

import java.time.*;

/**
 * jdk 8中日期时间API的测试
 */
public class JDK8DateTimeTest {

    /**
     * Instant的使用
     */
    @Test
    public void test2(){
        //now():获取本初子午线对应的标准时间
        Instant instant = Instant.now();
        System.out.println(instant);    //2020-05-10T09:55:55.561Z

        //添加时间的偏移量
        OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));//东八区
        System.out.println(offsetDateTime); //2020-05-10T18:00:00.641+08:00

        //toEpochMilli():获取自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的毫秒数  ---> Date类的getTime()
        long milli = instant.toEpochMilli();
        System.out.println(milli);  //1589104867591

        //ofEpochMilli():通过给定的毫秒数，获取Instant实例  -->Date(long millis)
        Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(1550475314878L);
        System.out.println(instant1);   //2019-02-18T07:35:14.878Z
    }
}

4.3、DateTimeFormatter的使用

java.time.format.DateTimeFormatter 类：该类提供了三种格式化方法：

• 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”)

import org.junit.Test;

import java.time.*;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.FormatStyle;
import java.time.temporal.TemporalAccessor;

/**
 * jdk 8中日期时间API的测试
 */
public class JDK8DateTimeTest {

    /**
     * DateTimeFormatter:格式化或解析日期、时间
     *     类似于SimpleDateFormat
     */
    @Test
    public void test3(){
        //方式一：预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
        //格式化:日期-->字符串
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        String str1 = formatter.format(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(str1);//2020-05-10T18:26:40.234

        //解析：字符串 -->日期
        TemporalAccessor parse = formatter.parse("2020-05-10T18:26:40.234");
        System.out.println(parse);

        //方式二：
        //本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime()
        //FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT :适用于LocalDateTime
        DateTimeFormatter formatter1 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG);
        //格式化
        String str2 = formatter1.format(localDateTime);
        System.out.println(str2);//2020年5月10日 下午06时26分40秒

        //本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate()
        //FormatStyle.FULL / FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT : 适用于LocalDate
        DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM);
        //格式化
        String str3 = formatter2.format(LocalDate.now());
        System.out.println(str3);//2020-5-10


       //重点： 方式三：自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)
        DateTimeFormatter formatter3 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        //格式化
        String str4 = formatter3.format(LocalDateTime.now());
        System.out.println(str4);//2020-05-10 06:26:40

        //解析
        TemporalAccessor accessor = formatter3.parse("2020-05-10 06:26:40");
        System.out.println(accessor);

    }
}

4.4、ZoneId, ZonedDateTime, Clock, TemporalAdjuster

• ZoneId：该类中包含了所有的时区信息，一个时区的ID，如Europe/Paris
• ZonedDateTime：一个在ISO-8601日历系统时区的日期时间，如2007-12-03T10:15:30+01:00Europe/Paris。
  • 其中每个时区都对应着ID，地区ID都为“{区域}/{城市}”的格式，例如：Asia/Shanghai等

import org.junit.Test;

import java.time.*;
import java.util.Set;

/**
 * jdk 8中日期时间API的测试
 */
public class JDK8DateTimeTest {
	
	@Test
	public void test1(){
		//ZoneId:类中包含了所有的时区信息
		// ZoneId的getAvailableZoneIds():获取所有的ZoneId
		Set zoneIds= ZoneId.getAvailableZoneIds();
		for(String s: zoneIds) {
			System.out.println(s);
		}
		// ZoneId的of():获取指定时区的时间
		LocalDateTime localDateTime= LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
		System.out.println(localDateTime);
		
		//ZonedDateTime:带时区的日期时间
		// ZonedDateTime的now():获取本时区的ZonedDateTime对象
		ZonedDateTime zonedDateTime= ZonedDateTime.now();
		System.out.println(zonedDateTime);
		// ZonedDateTime的now(ZoneId id):获取指定时区的ZonedDateTime对象
		ZonedDateTime zonedDateTime1= ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
		System.out.println(zonedDateTime1);
	}
}

• Clock：使用时区提供对当前即时、日期和时间的访问的时钟。
• 持续时间：Duration，用于计算两个“时间”间隔
• 日期间隔：Period，用于计算两个“日期”间隔
• TemporalAdjuster : 时间校正器。有时我们可能需要获取例如：将日期调整到“下一个工作日”等操作。
• TemporalAdjusters : 该类通过静态方法(firstDayOfXxx()/lastDayOfXxx()/nextXxx())提供了大量的常用TemporalAdjuster 的实现。

import java.time.Duration;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;

import org.junit.Test;

public class JDK8APITest {
	
	@Test
	public void test2(){
		//Duration:用于计算两个“时间”间隔，以秒和纳秒为基准
		LocalTime localTime= LocalTime.now();
		LocalTime localTime1= LocalTime.of(15, 23, 32);
		//between():静态方法，返回Duration对象，表示两个时间的间隔
		Duration duration= Duration.between(localTime1, localTime);
		System.out.println(duration);
		
		System.out.println(duration.getSeconds());
		System.out.println(duration.getNano());
		
		LocalDateTime localDateTime= LocalDateTime.of(2016, 6, 12, 15, 23, 32);
		LocalDateTime localDateTime1= LocalDateTime.of(2017, 6, 12, 15, 23, 32);
		
		Duration duration1= Duration.between(localDateTime1, localDateTime);
		System.out.println(duration1.toDays());
	}
}

import java.time.Period;
import org.junit.Test;

public class JDK8APITest {
	
	@Test
	public void test3(){
		//Period:用于计算两个“日期”间隔，以年、月、日衡量
		LocalDate localDate= LocalDate.now();
		LocalDate localDate1= LocalDate.of(2028, 3, 18);
		
		Period period= Period.between(localDate, localDate1);
		System.out.println(period);
        System.out.println(period.getYears());
		
		System.out.println(period.getMonths());
		System.out.println(period.getDays());
		
		Period period1= period.withYears(2);
		System.out.println(period1);
	}
}

4.5、参考：与传统日期处理的转换

五、Java比较器 5.1、概述

Java中的对象，正常情况下，只能进行比较：== 或 != 。不能使用 > 或 goods.price){ return 1; }else if(this.price 或 < 的 * 但是在开发场景中，我们需要对多个对象进行排序，言外之意，就需要比较对象的大小。 * 如何实现？使用两个接口中的任何一个：Comparable 或 Comparator * * 二、Comparable接口与Comparator的使用的对比： * Comparable接口的方式一旦一定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。 * Comparator接口属于临时性的比较。 */ public class CompareTest { /** * Comparator接口的使用：定制排序 * 1.背景： * 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 * 2.重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小： * 如果方法返回正整数，则表示o1大于o2； * 如果返回0，表示相等； * 返回负整数，表示o1小于o2。 */ @Test public void test3(){ String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"}; Arrays.sort(arr,new Comparator(){ //按照字符串从大到小的顺序排列 @Override public int compare(Object o1, Object o2) { if(o1 instanceof String && o2 instanceof String){ String s1 = (String) o1; String s2 = (String) o2; return -s1.compareTo(s2); } // return 0; throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致"); } }); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } @Test public void test4(){ Goods[] arr = new Goods[6]; arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34); arr[1] = new Goods("dellMouse",43); arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12); arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65); arr[4] = new Goods("huaweiMouse",224); arr[5] = new Goods("microsoftMouse",43); Arrays.sort(arr, new Comparator() { //指明商品比较大小的方式:按照产品名称从低到高排序,再按照价格从高到低排序 @Override public int compare(Object o1, Object o2) { if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){ Goods g1 = (Goods)o1; Goods g2 = (Goods)o2; if(g1.getName().equals(g2.getName())){ return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice()); }else{ return g1.getName().compareTo(g2.getName()); } } throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致"); } }); System.out.println(Arrays.toString(arr)); }

Comparable接口与Comparator的使用的对比：

• Comparable接口的方式一旦一定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。
• Comparator接口属于临时性的比较。

六、System类、Math类、BigInteger与BigDecimal、Random 6.1、System类

• 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。

• 成员变量

  • System类内部包含in、out和err三个成员变量，分别代表标准输入流(键盘输入)，标准输出流(显示器)和标准错误输出流(显示器)。

• 成员方法

  • 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：

import org.junit.Test;

/**
 * 其他常用类的使用
 * 1.System
 * 2.Math
 * 3.BigInteger 和 BigDecimal
 */
public class OtherClassTest {

    @Test
    public void test1() {
        String javaVersion = System.getProperty("java.version");
        System.out.println("java的version:" + javaVersion);

        String javaHome = System.getProperty("java.home");
        System.out.println("java的home:" + javaHome);

        String osName = System.getProperty("os.name");
        System.out.println("os的name:" + osName);

        String osVersion = System.getProperty("os.version");
        System.out.println("os的version:" + osVersion);

        String userName = System.getProperty("user.name");
        System.out.println("user的name:" + userName);

        String userHome = System.getProperty("user.home");
        System.out.println("user的home:" + userHome);

        String userDir = System.getProperty("user.dir");
        System.out.println("user的dir:" + userDir);

    }
}

6.2、Math类

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。

• abs 绝对值
• acos,asin,atan,cos,sin,tan 三角函数
• sqrt 平方根
• pow(double a,doble b) a的b次幂
• log 自然对数
• exp e为底指数
• max(double a,double b)
• min(double a,double b)
• random() 返回0.0到1.0的随机数
• long round(double a) double型数据a转换为long型（四舍五入）
• toDegrees(double angrad) 弧度—>角度
• toRadians(double angdeg) 角度—>弧度

6.3、BigInteger与BigDecimal

• 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

• 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)

BigDecimal的devide方法介绍

import org.junit.Test;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;

/**
 * 其他常用类的使用
 * 1.System
 * 2.Math
 * 3.BigInteger 和 BigDecimal
 */
public class OtherClassTest {

    @Test
    public void test2() {
        BigInteger bi = new BigInteger("1243324112234324324325235245346567657653");
        BigDecimal bd = new BigDecimal("12435.351");
        BigDecimal bd2 = new BigDecimal("11");
        System.out.println(bi);
//         System.out.println(bd.divide(bd2));
        System.out.println(bd.divide(bd2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
        System.out.println(bd.divide(bd2, 25, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

    }
}

// 百分比
// BigDecimal.valueOf(bucket.getCount()).divide(new BigDecimal(total), 3, RoundingMode.HALF_UP).multiply(new BigDecimal(100)).stripTrailingZeros().toPlainString() + "%"

6.4、Random

• java.util.Random 可以更方便地生成各种随机数

常用方法

// 生成各种随机数
Random r = new Random();
r.nextBoolean();
r.nextInt();
r.nextLong();
r.nextFloat();

// 生成[0, 99]范围的整数
int num1 = (int)(Math.random() * 100); // [0, 100)
int num2 = new Random().nextInt(100);  // [0, 100)

// 生成[10, 99]范围的整数
// [0, 89] + 10
int num3 = (int)(Math.random() * 90) + 10; // [0, 89) + 10
int num4 = new Random().nextInt(90) + 10;  // [0, 89) + 10

生产4位数验证码

// 输出4位的大写字母验证码
Random r = new Random();
for (int i = 0; i