(二) 常见API：Scanner类、Random类、ArrayList类

第1章 API 概述

API是应用程序编程接口。Java API是一本程序员的字典，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。这些类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可。所以我们可以通过查询API的方式，来学习Java提供的类，并得知如何使用它们。

API使用步骤

1. 打开帮助文档。
2. 点击显示，找到索引，看到输入框。
3. 你要找谁？在输入框里输入，然后回车。
4. 看包。java.lang下的类不需要导包，其他需要。
5. 看类的解释和说明。
6. 学习构造方法。
7. 使用成员方法。

第2章 Scanner类

了解了API的使用方式，我们通过Scanner类，熟悉一下查询API，并使用类的步骤。

2.1 什么是Scanner类

一个可以解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。 例如，以下代码使用户能够从 System.in 中读取一个数：

Scanner sc = new Scanner(System.in); 
int i = sc.nextInt();

备注：System.in 系统输入指的是通过键盘录入数据。

2.2 Scanner使用步骤

查看类

• java.util.Scanner ：该类需要import导入后使用。

查看构造方法

• public Scanner(InputStream source) : 构造一个新的 Scanner ，它生成的值是从指定的输入流扫描的。

查看成员方法

• public int nextInt() ：将输入信息的下一个标记扫描为一个 int 值。 使用Scanner类，完成接收键盘录入数据的操作，代码如下：

//1. 导包 
import java.util.Scanner; 
public class Demo01_Scanner {    
    public static void main(String[] args) {        
         //2. 创建键盘录入数据的对象           
         Scanner sc = new Scanner(System.in);             
         //3. 接收数据           
         System.out.println("请录入一个整数：");           
         int i = sc.nextInt();             
         //4. 输出数据           
         System.out.println("i:"+i);        
    }    
}

2.3 匿名对象

键盘录入两个数据并求和，代码如下：

概念

创建对象时，只有创建对象的语句，却没有把对象地址值赋值给某个变量。虽然是创建对象的简化写法，但是应用 场景非常有限

• 匿名对象 ：没有变量名的对象。

举例：

new Scanner(System.in)；

应用场景

1. 创建匿名对象直接调用方法，没有变量名。

new Scanner(System.in).nextInt();  

2. 一旦调用两次方法，就是创建了两个对象，造成浪费，请看如下代码。

new Scanner(System.in).nextInt(); 
new Scanner(System.in).nextInt();

小贴士：一个匿名对象，只能使用一次。
3. 匿名对象可以作为方法的参数和返回值
作为参数：

class Test {     
    public static void main(String[] args) {       
        // 普通方式             
        Scanner sc = new Scanner(System.in);           
        input(sc);                
        //匿名对象作为方法接收的参数         
        input(new Scanner(System.in));     
    }      
        
    public static void input(Scanner sc){          
        System.out.println(sc);         
    }    
}   

作为返回值

class Test2 {     
    public static void main(String[] args) {          
        // 普通方式             
        Scanner sc = getScanner();      
    }         
    public static Scanner getScanner(){            
        //普通方式         
        //Scanner sc = new Scanner(System.in);           
        //return sc;                
        //匿名对象作为方法返回值         
        return new Scanner(System.in); 
    }      
}

第3章 Random类

3.1 什么是Random类

此类的实例用于生成伪随机数。
例如，以下代码使用户能够得到一个随机数：

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Random r = new Random(); 
int i = r.nextInt();

3.2 Random使用步骤

查看类

• java.util.Random ：该类需要 import导入使后使用。

查看构造方法

• public Random() ：创建一个新的随机数生成器。

查看成员方法

• public int nextInt(int n) ：返回一个伪随机数，范围在 0 （包括）和 指定值 n （不包括）之间的 int 值。
  使用Random类，完成生成3个10以内的随机整数的操作，代码如下：

//1. 导包 
import java.util.Random; 
public class Demo01_Random {    
    public static void main(String[] args) {            
        //2. 创建键盘录入数据的对象         
        Random r = new Random();           
        for(int i = 0; i < 3; i++){             
            //3. 随机生成一个数据             
            int number = r.nextInt(10);             
            //4. 输出数据             
            System.out.println("number:"+ number);         
        }            
    }
}

备注：创建一个 Random 对象，每次调用 nextInt() 方法，都会生成一个随机数。

第4章 ArrayList类

4.1 引入——对象数组

使用学生数组，存储三个学生对象，代码如下：

public class Student {   
    private String name;   
    private int age;   
    public Student() {   

    }   
    public Student(String name, int age) {     
        this.name = name;     
        this.age = age;   
    }
    public String getName() {     
        return name;   
    }   
    public void setName(String name) {     
        this.name = name;   
    }   
    public int getAge() {     
        return age;   
    }   
    public void setAge(int age) {     
        this.age = age;   
    } 
} 

public class Test01StudentArray {   
    public static void main(String[] args) {     
        //创建学生数组     
        Student[] students = new Student[3];       
        //创建学生对象    
        Student s1 = new Student("曹操",40);     
        Student s2 = new Student("刘备",35);     
        Student s3 = new Student("孙权",30);       
        //把学生对象作为元素赋值给学生数组     
        students[0] = s1;     
        students[1] = s2;     
        students[2] = s3;       
        //遍历学生数组     
        for(int x=0; x<students.length; x++) {       
            Student s = students[x];       
            System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());     
        }    
    } 
}

到目前为止，我们想存储对象数据，选择的容器，只有对象数组。而数组的长度是固定的，无法适应数据变化的需 求。为了解决这个问题，Java提供了另一个容器 java.util.ArrayList 集合类,让我们可以更便捷的存储和操作对 象数据。

4.2 什么是ArrayList类

java.util.ArrayList 是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储 的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。

4.3 ArrayList使用步骤

查看类

• java.util.ArrayList <E> ：该类需要 import导入使后使用。
  <E> ，表示一种指定的数据类型，叫做泛型。E，取自Element（元素）的首字母。在出现 E 的地方，我们使 用一种引用数据类型将其替换即可，表示我们将存储哪种引用类型的元素。代码如下：

ArrayList<String>，ArrayList<Student>

查看构造方法

• public ArrayList()：构造一个内容为空的集合。
  基本格式:

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

查看成员方法

• public boolean add(E e) ： 将指定的元素添加到此集合的尾部。
  参数E e，在构造ArrayList对象时，<E>指定了什么数据类型，那么add(E e)方法中，只能添加什么数据类型的对象。

使用ArrayList类，存储三个字符串元素，代码如下：

public class Test02StudentArrayList {   
    public static void main(String[] args) {     
        //创建学生数组     
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();       
        //创建学生对象     
        String s1 = "曹操";     
        String s2 = "刘备";     
        String s3 = "孙权";       
        //打印学生ArrayList集合     
        System.out.println(list);       
        //把学生对象作为元素添加到集合     
        list.add(s1);     
        list.add(s2);     
        list.add(s3);            
        //打印学生ArrayList集合     
        System.out.println(list);   
    }
}

4.4 常用方法和遍历

对于元素的操作,基本体现在——增、删、查。常用的方法有：

• public boolean add(E e)：将指定的元素添加到此集合的尾部。
• public E remove(int index)：移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。
• public E get(int index)：返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。
• public int size()：返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。

4.5 如何存储基本数据类型

ArrayList对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似 <int>不能写，但是存储基本数据类型对应的 包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据，<>中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

基本类型	基本类型包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean