Java知识点速记(三)

注：本文为本人在慕课网：Java入门第三季学习后整理的学习笔记，方便自己查阅。笔记资料均来自慕课网：Java入门第三季https://www.imooc.com/learn/110，如侵删。

一.Java中的字符串

1.字符串的创建

2.字符串的不变性

String 对象创建后则不能被修改，是不可变的，所谓的修改其实是创建了新的对象，所指向的内存空间不同。如下所示：

运行结果：
其中1. 通过 String s1=”爱慕课”; 声明了一个字符串对象， s1 存放了到字符串对象的引用，在内存中的存放引用关系如下图所示：
然后通过 s1=”欢迎来到：”+s1; 改变了字符串 s1 ，其实质是创建了新的字符串对象，变量 s1 指向了新创建的字符串对象，如下图所示：

2、 一旦一个字符串在内存中创建，则这个字符串将不可改变。如果需要一个可以改变的字符串，我们可以使用StringBuffer或者StringBuilder
3、 每次 new 一个字符串就是产生一个新的对象，即便两个字符串的内容相同，使用 ”==” 比较时也为 ”false” ,如果只需比较内容是否相同，应使用 ”equals()” 方法
另：“==” 和 equals() 的区别
==: 判断两个字符串在内存中首地址是否相同，即判断是否是同一个字符串对象
equals(): 比较存储在两个字符串对象中的内容是否一致

3.字符串的常用方法

注意：
1. 字符串 str 中字符的索引从0开始，范围为 0 到 str.length()-1
2. 使用 indexOf 进行字符或字符串查找时，如果匹配返回位置索引；如果没有匹配结果，返回 -1
3. 使用 substring(beginIndex , endIndex) 进行字符串截取时，包括 beginIndex 位置的字符，不包括 endIndex 位置的字符

练习使用字符串方法——功能：判断 Java 文件名是否正确，判断邮箱格式是否正确。其中：合法的文件名应该以 .java 结尾；合法的邮箱名中至少要包含 “@” , 并要求 “@” 在 “.” 之前

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // Java文件名
        String fileName = "HelloWorld.java"; 
        // 邮箱
        String email = "[email protected]";
        // 判断.java文件名是否正确：合法的文件名应该以.java结尾
        /*
        参考步骤：
        1、获取文件名中最后一次出现"."号的位置
        2、根据"."号的位置，获取文件的后缀
        3、判断"."号位置及文件后缀名
        */
        //获取文件名中最后一次出现"."号的位置
        int index = fileName.lastIndexOf(".");
        // 获取文件的后缀
        String prefix=fileName.substring(index+1,fileName.length());
        // 判断必须包含"."号，且不能出现在首位，同时后缀名为"java"
        if (index!=-1&&index!=0&& prefix.equals("java")) {
            System.out.println("Java文件名正确");
        } else {
            System.out.println("Java文件名无效");
        }

        // 判断邮箱格式是否正确：合法的邮箱名中至少要包含"@", 并且"@"是在"."之前
         /*
        参考步骤：
        1、获取文件名中"@"符号的位置
        2、获取邮箱中"."号的位置
        3、判断必须包含"@"符号，且"@"必须在"."之前
        */
        // 获取邮箱中"@"符号的位置
        int index2 = email.indexOf("@");
        // 获取邮箱中"."号的位置
        int index3 = email.indexOf('.');

        // 判断必须包含"@"符号，且"@"必须在"."之前
        if (index2 != -1 && index3 > index2) {
            System.out.println("邮箱格式正确");
        } else {
            System.out.println("邮箱格式无效");
        }
    }
}

示例：

运行结果：

另：字节是计算机存储信息的基本单位，1 个字节等于 8 位， gbk 编码中 1 个汉字字符存储需要 2 个字节，1 个英文字符存储需要 1 个字节。所以我们看到上面的程序运行结果中，每个汉字对应两个字节值，如“学”对应 “-47 -89” ，而英文字母 “J” 对应 “74” 。同时，我们还发现汉字对应的字节值为负数，原因在于每个字节是 8 位，最大值不能超过 127，而汉字转换为字节后超过 127，如果超过就会溢出，以负数的形式显示。

4.StringBuilder 类

在Java中，除了可以使用 String 类来存储字符串，还可以使用 StringBuilder 类或 StringBuffer 类存储字符串。
String类具有不变性，对String对象的“修改”实质上又创建了许多新的对象，但是 StringBuilder 类存储的字符串，对其做追加和插入等操作，是在原字符串上进行的操作，系统并不会新增其他对象。
StringBuilder 和StringBuffer ，它们基本相似，不同之处，StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 则没有实现线程安全功能，所以性能略高。因此一般情况下，如果需要创建一个内容可变的字符串对象，应优先考虑使用 StringBuilder 类。

例如：在下面的示例代码中，创建了 StringBuilder 对象，用来存储字符串，并对其做了追加和插入操作。这些操作修改了 str 对象的值，而没有创建新的对象，这就是 StringBuilder 和 String 最大的区别。

运行结果：

二.Java中的常用类

1.包装类

为了让基本数据类型也具备对象的特性， Java 为每个基本数据类型都提供了一个包装类，这样我们就可以像操作对象那样来操作基本数据类型。
基本类型和包装类之间的对应关系：
包装类主要提供了两大类方法：
1. 将本类型和其他基本类型进行转换的方法（1.2节）
2. 将字符串和本类型及包装类互相转换的方法（1.3节）

1.1 Integer 包装类

以 Integer 包装类为例，来看下包装类的特性。

1.1.1将字符串和本类型及包装类互相转换

Integer 包装类的构造方法：

示例

1.1.2 Integer 类型和基本数据类型之间的转换

Integer包装类的常用方法：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {

        // 定义int类型变量，值为86
        int score1 = 86; 

        // 创建Integer包装类对象，表示变量score1的值
        Integer score2=new Integer(score1);

        // 将Integer包装类转换为double类型
        double score3=score2.doubleValue();

        // 将Integer包装类转换为float类型
        float score4=score2.floatValue();

        // 将Integer包装类转换为int类型
        int score5 =score2.intValue();

        System.out.println("Integer包装类：" + score2);
        System.out.println("double类型：" + score3);
        System.out.println("float类型：" + score4);
        System.out.println("int类型：" + score5);
    }
}

运行结果：
Integer包装类：86
double类型：86.0
float类型：86.0
int类型：86

1.2基本类型和包装类之间的转换——装箱，拆箱

1.2.1装箱

装箱：把基本类型转换成包装类，使其具有对象的性质，又可分为手动装箱和自动装箱

1.2.2拆箱

拆箱：和装箱相反，把包装类对象转换成基本类型的值，又可分为手动拆箱和自动拆箱

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {

        // 定义double类型变量
        double a = 91.5;
         // 手动装箱
        Double b = new Double(a);       
        // 自动装箱
        Double c = a;      

        System.out.println("装箱后的结果为：" + b + "和" + c);

        // 定义一个Double包装类对象，值为8
        Double d = new Double(87.0);
        // 手动拆箱
        double e = d.doubleValue() ;
        // 自动拆箱
        double f = d;

         System.out.println("拆箱后的结果为：" + e + "和" + f);
    }
}

1.3基本类型和字符串之间的转换

基本类型转换为字符串有三种方法：

1. 使用包装类的 toString() 方法

2. 使用String类的 valueOf() 方法

3. 用一个空字符串加上基本类型，得到的就是基本类型数据对应的字符串
   
   将字符串转换成基本类型有两种方法：

4. 调用包装类的 parseXxx 静态方法

5. 调用包装类的 valueOf() 方法转换为基本类型的包装类，会自动拆箱
   

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {

        double m = 78.5;
        //将基本类型转换为字符串
        String str1 =Double.toString(m);

        System.out.println("m 转换为String型后与整数20的求和结果为： "+(str1+20));

        String str = "180.20";
        // 将字符串转换为基本类型
        Double a =Double.parseDouble(str);

        System.out.println("str 转换为double型后与整数20的求和结果为： "+(a+20));
    }
}

2.使用 Date 和 SimpleDateFormat 类表示时间

2.1Date类

在程序开发中，经常需要处理日期和时间的相关数据，此时我们可以使用 java.util 包中的 Date 类。这个类最主要的作用就是获取当前时间，使用 Date 类的默认无参构造方法创建出的对象就代表当前时间，我们可以直接输出 Date 对象显示当前的时间,我们来看下 Date 类的使用

2.2 SimpleDateFormat 类

使用 SimpleDateFormat 来对日期时间进行格式化，如可以将日期转换为指定格式的文本，也可将文本转换为日期。
1. 使用 format() 方法将日期转换为指定格式的文本

运行结果： 2014-06-11 09:55:48
代码中的 “yyyy-MM-dd HH:mm:ss” 为预定义字符串， yyyy 表示四位年， MM 表示两位月份， dd 表示两位日期， HH 表示小时(使用24小时制)， mm 表示分钟， ss 表示秒，这样就指定了转换的目标格式，最后调用 format() 方法将时间转换为指定的格式的字符串。
2. 使用 parse() 方法将文本转换为日期

运行结果：
注意：

1、 调用 SimpleDateFormat 对象的 parse() 方法时可能会出现转换异常，即 ParseException ，因此需要进行异常处理

2、 使用 Date 类时需要导入 java.util 包，使用 SimpleDateFormat 时需要导入 java.text 包

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

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) throws ParseException {

        // 使用format()方法将日期转换为指定格式的文本
        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
        SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm");
        SimpleDateFormat sdf3 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

        // 创建Date对象，表示当前时间
        Date now=new Date();

        // 调用format()方法，将日期转换为字符串并输出
        System.out.println(sdf1. format(now));
        System.out.println(sdf2.format(now));
        System.out.println(sdf3.format(now));

        // 使用parse()方法将文本转换为日期
        String d = "2014-6-1 21:05:36";
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

         // 调用parse()方法，将字符串转换为日期
        Date date =sdf.parse(d);

        System.out.println(date);
    }
}

运行结果：
2018年08月03日 22时55分01秒
2018/08/03 22:55
2018-08-03 22:55:01
Sun Jun 01 21:05:36 CST 2014

3Calendar 类

java.util.Calendar 类是一个抽象类，可以通过调用 getInstance() 静态方法获取一个 Calendar 对象，此对象已由当前日期时间初始化，即默认代表当前时间，如 Calendar c = Calendar.getInstance();

其中，调用 Calendar 类的 getInstance() 方法获取一个实例，然后通过调用 get() 方法获取日期时间信息，参数为需要获得的字段的值， Calendar.Year 等为 Calendar 类中定义的静态常量。
Calendar 类提供了 getTime() 方法，用来获取 Date 对象，完成 Calendar 和 Date 的转换，还可通过 getTimeInMillis() 方法，获取此 Calendar 的时间值，以毫秒为单位。如下所示：

运行结果：

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

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建Calendar对象
        Calendar c = Calendar.getInstance();

        // 将Calendar对象转换为Date对象
        Date date =c.getTime(); 

        // 创建SimpleDateFormat对象，指定目标格式
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

        // 将日期转换为指定格式的字符串
        String now = sdf.format(date);
        System.out.println("当前时间：" + now);
    }
}

运行结果：当前时间：2018-08-03 23:03:19

4.Math类

Math 类位于 java.lang 包中，包含用于执行基本数学运算的方法， Math 类的所有方法都是静态方法，所以使用该类中的方法时，可以直接使用类名.方法名，如： Math.round();
常用方法：