本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

一、工具类

所谓工具类，即将完成通用功能的方法分类放到类中，工具类能够被高效地重复使用，使我们的编码快速、高效。

工具类的设计

工具方法使用public static修饰，通过工具类名调用工具方法。对于工具类，我们通常都会将构造方法私有化，目的是防止外界创建对象调用静态方法。

如果工具方法未用static修饰，则需要创建工具类对象调用工具方法，这时我们应考虑将工具类设计为单例模式。

单例模式（singleton）

设计模式：谈到单例模式，我们应当想到设计模式，设计模式是一套被反复使用的代码设计经验总结，专门用于解决特定场景的需求。

所谓单例，即只有一个实例（对象），即保证在整个应用中某个类有且只有一个实例，即类在堆内存中只能创建一个对象。实例中持有数据，只有一个实例，则多个模块访问该实例的数据都是一样的，可用于共享信息。

单例模式分类

饿汉式：类加载时创建对象
懒汉式：类加载时只声明对象，只有需要时才创建对象
枚举法：

设计要求

必须在类中创建一个对象
构造器私有化，防止外界创建对象
提供一个公共静态方法，用于返回自身创建的对象（即向外界提供统一的访问方式）

二、包装类

所谓包装类，即将基本数据类型封装到一个类中，包装类位于java.lang

Object

Boolean --> boolean
Number
- Byte --> byte
- Short --> short
- Integer --> int
- Long --> long
- Float --> float
- Double--> double
Character --> char

Integer

Integer内部封装了一个int类型的值，并提供了操作该值以及int和String之间转换的方法

常用方法

static Integer valueOf(int i)：创建指定int值的Integer对象
static Integer valueOf(String s)：创建指定String值的Integer对象
static int parseInt(String s)将String转换为int类型
static String toString(int i)：将int转换为String对象
int intValue()：将Integer转换为int类型
String toString()：将Integer转换为String对象

Auto-Boxing 和 Auto-UnBoxing

装箱和拆箱，装箱即将基本数据类型包装为包装类对象，拆箱即将包装类对象转换为基本数据类型。

自动装箱和自动拆箱，其实跟装箱和拆箱差不多的，只是不需要我们手动去转换，但底层依然是手动装箱和拆箱。

自动装箱：Integer num = 20;

自动拆箱：int val = num;

缓存设计

从性能上考虑，将常用数据存储到缓存区域，使用时则不需要创建对象，从而提高性能。

缓存范围：对于Byte、Short、Integer、Long，范围为[-128, 127]；对于Character，范围为[0, 127]。

三、BigDecimal类

位于java.math，用于处理高精度数据和金融领域

构造方法：

BigDecimal(type val)：type可以为int、long、double、String

例如：BigDecimal num = new BigDecimal(0.09);

成员方法：

add()
subtract()
multiply()
divide()

除不尽问题：java.lang.ArithmeticException
Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

setScale()

保留位数, 精度控制

RoundingMode.HALF_UP 四舍五入

RoundingMode.HALF_DOWN 四舍五入

四、String类

位于java.lang，String为字符串（字符序列）

分类

根据同一个对象，内容能不能修改区分

不可变字符串：String
- 创建完毕，内容将不能修改，若改变其内容，其实是创建新对象
- 在内存中以字符数组的形式存在
- 创建方式
  - String str = "Hello"; 存储在方法区的常量池，节约内存
  - String str = new String("Hello");
  - str1先指向常量池中的hello，之后str2也指向了常量池的hello
- “空”值
  - String str = null; 没有初始化，没有分配空间
  - String str = ""; 完成初始化，分配了空间，但没内容
- 常用方法
  - int length()：返回字符串的字符个数（长度）（包含空格）
  - char charAt(int index)：返回指定索引位置的字符（从0开始）
  - int indexOf(String str)：返回指定字符串在此字符串中从左向右第一次出现的索引（比如获取文件名“.”的位置）
  - boolean equals(Object anObject)：比较内容是否相同
  - boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)：比较内容是否相同（忽略虑大小写）（比如验证码判断）
  - String toUpperCase()：将字符串所有字符转为大写
  - String toLowerCase()：把字符串所有字符转换为小写
  - String substring(int beginIndex)：从指定位置开始截取字符串（从0开始）
  - String substring(int beginIndex, int endIndex)：截取指定区域的字符串（从0开始，左闭右开）（比如截取文件的文件名部分）
  - boolean startsWith()：判断字符串是否以指定前缀结束
  - boolean endsWith()：判断字符串是否以指定后缀结束（比如判断文件为何种类型）
  - String trim()：清除字符串头部尾部空白
  - boolean isEmpty()：判断字符串是否为空
  - String concat(String str)：拼接字符串
  - byte[] getBytes()：将字符串转为byte序列
  - int hashCode()：取字符串的哈希码
  - String replace(char oldChar, char newChar)：将字符串中的某个字符替换为另一个字符
  - String[] split(String regex)：拆分字符串
可变字符串：StringBuilder/StringBuffer

创建完毕内容可以修改，内容发生修改，对象保持不变
- StringBuffer
  - 封装的数组默认空间是16个字符，当容量不够时，会自动扩容
  - 构造方法
    - StringBuffer()：创建默认容量的字符串缓冲区
    - StringBuffer(int capacity)：创建指定容量的字符串缓冲区
  - 常用方法
    - append()
    - insert()
    - delete()
    - setCharAt()：只能在有数据的位置修改
    - replace(start, end, str)：可以替换为空、变长、变短
    - length()：返回字符个数
    - capacity()：返回字符缓冲区的容量
  - 扩容原理
    - 当向字符数组添加元素发现容量不够时，利用value << 1 + 2（乘二加二）计算出扩容后新字符数组的容量，若新容量仍不满足要求，则直接将字符串长度作为容量进行扩容，然后利用数组复制的方式将旧字符数组复制到新字符数组，最后将新字符数组的地址赋值给包装类StringBuffer的value属性。（16 --> 34 --> 70 --> 142 ...）
  - 线程安全，适合多线程环境
- StringBuffer（与StringBuilder基本一致）
- 区别
  - 相同点：都是字符串可变缓冲区，API提供了相同的CRUD操作
  - 不同点：StringBuffer线程安全，效率低，出生于JDK 1.0；StringBuilder线程不安全，效率高，出生于JDK1.5

【Java进阶】学好常用类，code省时省力（一）