一、字符串相关的类：String

1.String的特性

●String类:代表字符串。Java程序中的所有字符串字面值(如"abc" )都作为此类的实例实现。
●String是一个final类，代表不可变的字符序列。
●字符串是常量，用双引号引起来表示。它们的值在创建之后不能更改。
●String对象的字符内容是存储在一个字符数组value[]中的。

2.String的使用

●String声明为final的，不可被继承
●String实现了Serializable接口:表示字符事是支持序列化的。
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
●String:代表不可变的字符序列。简称:不可变性。
体现:

➢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
➢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
➢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

●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。
●字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。

字符串对象的存储位置

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"

结论:

●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。
●只要其中有一个是变量，结果就在堆中
●如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中

3.String常用方法

●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 equalsIgnoreCase(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 compare To(String anotherString):比较两个字符串的大小
●String substring(int beginlndex):返回一一个新的字符串，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。
●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次出现处的索引，从指定的索引开始
●int lastIndexOf(Stringstr):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
●String replace(char oldChar, char newChar):返回一一个新的字符串，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。
●boolean matches(String regex): 告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。
●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。

4.String 与字符数组之间的转换

●字符数组→字符串

➢String类的构造器: String(char[]) 和String(char[]，int offset, intlength)分别用字符数组中的全部字符和部分字符创建字符串对象。

●字符串→字符数组

➢public char[] toCharArray():将字符串中的全部字符存放在一个字符数组中的方法。
➢public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst,int dstBegin):提供了将指定索引范围内的字符串存放到数组中的方法。

5.String 与字节数组之间的转换

●字节数组→字符串

➢String(byte[]):通过使用平台的默认字符集解码指定的byte数组，构造一个新的String。
➢String(byte[], int offset, int length) :用指定的字节数组的一部分，即从数组起始位置offset开始取length个字节构造一个字符串对象。

●字符串→字节数组

➢public byte[] getBytes() :使用平台的默认字符集将此String编码为byte序列，并将结果存储到一个新的byte数组中。
➢public byte[] getBytes(String charsetName) :使用指定的字符集将此String编码到byte序列，并将结果存储到新的byte数组。

二、StringBuffer 与 StringBuilder 的使用

String、StringBuffer、StringBuilder三者区别：

String：不可变的字符序列。底层使用char[]存储。
StringBuffer：可变的字符序列。底层使用char[]存储。线程安全的，效率低。
StringBuilder：可变的字符序列。底层使用char[]存储。线程不安全，效率高。

StringBuffer 与 StringBuilder 的扩容问题:

如果要添加的数据底层数组盛不下了，那就需要扩容底层的数组。默认情况下，扩容为原来容量的2倍+ 2，同时将原有数组中的元素复制到新的数组中。
指导意义:开发中建议大家使用: StringBuffer(int capacity) 或StringBuilder(int capacity)

StringBuffer类的常用方法

●StringBuffer append(xx):提供了很多的append()方法，用于进行字符串拼接
●StringBuffer delete(int start,int end):删除指定位置的内容
●StringBuffer replace(int start, int end, String str):把[start,end)位置替换为str
●StringBuffer insert(int offset, XXX):在指定位置插入xXx
●StringBuffer reverse():把当前字符序列逆转
➢当append和insert时，如果原来value数组长度不够，可扩容。
➢如上这些方法支持方法链操作。
➢方法链的原理:

●public int indexOf(String str)
●public String substring(int start,int end)
●public int length()
●public char charAt(int n )
●public void setCharAt(int n ,char ch)

三、日期时间API

1. java.lang.System类

System类提供的public static long currentTimeMillis()用来返回当前时间与1970年1月1日0时0分0秒之间以毫秒为单位的时间差。

➢此方法适于计算时间差。

●计算世界时间的主要标准有:

➢UTC(Coordinated Universal Time)
➢GMT(Greenwich Mean Time)
➢CST(Central Standard Time)

2. java.util.Date类

表示特定的瞬间，精确到毫秒

●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)

●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 ddhh:mm:ss zzz yyy其中: dow 是一周中的某一天(Sun, Mon, Tue,Wed, Thu, Fri, Sat)，zzz 是时间标准。
➢其它很多方法都过时了。

java.sql.Date

将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象

情况一：

Date date = new java.sql.Date(54156465456131L);
java.sql.Date date1 = (java.sql.Date) date;

情况二：

Date date2 = new Date();
java.sql.Date date3 = new java.sql.Date(date2.getTime());

3.java.text.SimpleDateFormat类

●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
●格式化:

➢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pattern指定的格式创建一个对象，该对象调用:
➢public String format(Date date):方法格式化时间对象date
●解析:
➢public Date parse(String source):从给定字符串的开始解析文本，以生成一个日期。

4. java.util.Calendar(日历)类

●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(int field)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(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，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

5.新时间日期API

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

●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IS0-8601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。

瞬时：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秒= 1000毫秒=10^6微秒=109纳秒

格式化与解析日期或时间

java.time.format.Date TimeFormatter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: ofLocalizedDate Time(FormatStyle.LONG)
●自定义的格式。如: ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss E")

      // 重点:自定义的格式。如: ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)
      DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
      //格式化
      String str = formatter.format(LocalDateTime.now());
      System.out.println(str);//2019-02-18 03:52:09
      //解析
      TemporalAccessor accessor = formatter.parse("2019-02-18 03:52:09");
      System.out.println(accessor);

其他API

●Zoneld: 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IS0-8601日历系统时区的日期时间，如2007-12-03T10:15:30+01:00 Europe/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

●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()/nextXx())提供了大量的常用TemporalAdjuster的实现。

与传统日期处理的转换

四、Java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两种:

自然排序: java.lang.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。
●实现Comparable的类必须实现compareTo(Object obj)方法，两个对象即通过compare To(Object obj)方法的返回值来比较大小。如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
●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。
●对于类C的每一个e1和e2来说，当且仅当e1.compareTo(e2)==0与e1.equals(e2)具有相同的boolean值时，类C的自然排序才叫做与equals一致。建议(虽然不是必需的)最好使自然排序与equals一致。

定制排序: java.util.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。
●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01大于o2;如果返回0，表示相等;返回负整数，表示o1小于o2。
●可以将Comparator传递给sort方法(如Collections.sort或Arrays.sort) ,从而允许在排序顺序上实现精确控制。
●还可以使用Comparator来控制某些数据结构(如有序set或有序映射)的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。

Comparable接口与Comparator的使用的对比:

Comparable接口的方式一旦指定，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。

五、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:

六、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

七、BigInteger 与 BigDecimal

1.BigInteger类

●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

2.BigDecimal类

●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)