Java基础学习9:【Object类、常用API】

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所属分类:Java Java基础

主要内容

  • Object类
  • Date类
  • DateFormat类
  • Calendar类
  • System类
  • StringBuilder类
  • 包装类

学习目标

-[ ] 能够说出Object类的特点
-[ ] 能够重写Object类的toString方法
-[ ] 能够重写Object类的equals方法
-[ ] 能够使用日期类输出当前日期
-[ ] 能够使用将日期格式化为字符串的方法
-[ ] 能够使用将字符串转换成日期的方法
-[ ] 能够使用System类的数组复制方法
-[ ] 能够使用System类获取当前毫秒时刻值
-[ ] 能够说出使用StringBuilder类可以解决的问题
-[ ] 能够使用StringBuilder进行字符串拼接操作
-[ ] 能够说出8种基本类型对应的包装类名称
-[ ] 能够说出自动装箱、自动拆箱的概念
-[ ] 能够将字符串转换为对应的基本类型
-[ ] 能够将基本类型转换为对应的字符串

第一章 Object类

1.1 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。今天主要学习其中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”。

1.2 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[email protected]+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。如下图所示:

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小贴士: 在直接使用输出语句输出对象名的时候,其实通过该对象调用了其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。如下图所示:

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tips:Object类当中的hashCode等其他方法,今后学习。

1.4 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?

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));  
}

第二章 日期时间类

2.1 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: 由于中国处于东八区(GMT+08:00)是比世界协调时间/格林尼治时间(GMT)快8小时的时区,当格林尼治标准时间为0:00时,东八区的标准时间为08:00。

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 2020
        // 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。

2.2 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:

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备注:更详细的格式规则,可以参考SimpleDateFormat类的API文档。

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。
     DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd")
     //将当前日期转换为字符串
     String s = df.format(new Date());
     System.out.println("---------------------------------------------");
     //将字符串转换为日期对象
     DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd")
     Date d = df.parse("1949/10/01")

2.3 Calendar类

概念

日历我们都见过

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,不能直接创建对象,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:

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:

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代码使用简单演示:

import java.util.Calendar;
public class CalendarUtil {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Calendar对象
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        // 获取年
        int year = cal.get(Calendar.YEAR);
          //设置年份为2020年
          cal.set(Calendar.YEAR, 2020);
          //将年份修改为2000年
        cal.add(Calendar.YEAR,-20)     
        //将日历对象转换为日期对象
        Date d = cal.getTime();
    }    
}

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。

第三章 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。

3.1 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
      //计算程序运行时间
       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));
    }
}

3.2 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:

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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]
        */
    }
}

第四章 StringBuilder类

4.1 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""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 。

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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。

4.2 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。原理如下图所示:(默认16字符空间,超过自动扩充)

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4.3 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

4.4 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。

代码简单演示

public class Demo02StringBuilder {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        // 可以添加 任何类型
        builder.append("hello");
        builder.append(true);
        builder.append(100);
        //将StringBuilder转换为String类型
        String s = builder.toString();
          System.out.println(s)
        // 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
        String s2 = builder.append("hello").append(true).append(100).toString();
        System.out.println(s2);
    }
}

备注:StringBuilder已经覆盖重写了Object当中的toString方法。

第五章 包装类

5.1 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:

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5.2 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();

5.3 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。

5.4 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有三种方式,这里只讲最简单的一种方式:

基本类型直接与""相连接即可;如:34+""

String转换成基本类型

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。

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