Java核心类

Java官方文档：https://docs.oracle.com/en/java/javase/13/docs/api/java.base/java/lang/String.html

String

　　字符串在String内部是通过一个char[]数组表示的

String s2 = new String(new char[] {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '!'});

　　各类函数的使用可参考官方文档

　　String和char[]类型可以互相转换，方法是：

char[] cs = "Hello".toCharArray(); // String -> char[]
String s = new String(cs); // char[] -> String

StringBuilder

　　虽然String可以直接拼接字符串。但是，在循环中，每次循环都会创建新的字符串对象，然后扔掉旧的字符串。这样，绝大部分字符串都是临时对象，不但浪费内存，还会影响GC效率。

　　StringBuilder，它是一个可变对象，可以预分配缓冲区，这样，往StringBuilder中新增字符时，不会创建新的临时对象

StringBuilder sb = new StringBuilder(1024);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(',');
    sb.append(i);
}
String s = sb.toString();

　　并且StringBuilder支持链式操作：

        var sb = new StringBuilder(1024);
        sb.append("Mr ")
          .append("Bob")
          .append("!")
          .insert(0, "Hello, ");

　　StringBuffer，这是Java早期的一个StringBuilder的线程安全版本，它通过同步来保证多个线程操作StringBuffer也是安全的，但是同步会带来执行速度的下降。

包装类

　　Java核心库为每种基本类型都提供了对应的包装类型：boolean Boolean; type Type; short Short; int Integer; long Long; float Float; double Double; char Character。

int i = 100;
Integer n = Integer.valueOf(i);
int x = n.intValue();

Integer n = 100; // 编译器自动使用Integer.valueOf(int)
int x = n; // 编译器自动使用Integer.intValue()

Integer n = null;
int i = n;    //报错 基本类型不允许为null

　　所有的包装类型都是不变类。我们查看Integer的源码可知，它的核心代码如下：

public final class Integer {
    private final int value;
}

Enum

　　通过枚举定义的类和class定义的类没有任何区别。enum定义的类型就是class，只不过它有以下几个特点：

• 定义的enum类型总是继承自java.lang.Enum，且无法被继承；
• 只能定义出enum的实例，而无法通过new操作符创建enum的实例；
• 定义的每个实例都是引用类型的唯一实例；
• 可以将enum类型用于switch语句。

enum Weekday {
    SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT;
}

Weekday day = Weekday.SUN;
day == Weekday.SAT || day == Weekday.SUN //true 

　　如果枚举包含数字和中文可以如下定义和使用：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Weekday day = Weekday.SUN;
        if (day.dayValue == 6 || day.dayValue == 0) {
            System.out.println("Today is " + day + ". Work at home!");
        } else {
            System.out.println("Today is " + day + ". Work at office!");
        }
    }
}

enum Weekday {
    MON(1, "星期一"), TUE(2, "星期二"), WED(3, "星期三"), THU(4, "星期四"), FRI(5, "星期五"), SAT(6, "星期六"), SUN(0, "星期日");

    public final int dayValue;
    private final String chinese;

    private Weekday(int dayValue, String chinese) {
        this.dayValue = dayValue;
        this.chinese = chinese;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return this.chinese;
    }
}

BigInteger

　　表示任意大小的整数。BigInteger内部用一个int[]数组来模拟一个非常大的整数；从Number继承

BigInteger bi = new BigInteger("1234567890");
System.out.println(bi.pow(5)); // 2867971860299718107233761438093672048294900000

　　对BigInteger做运算的时候，只能使用实例方法，例如，加法运算：

BigInteger i1 = new BigInteger("1234567890");
BigInteger i2 = new BigInteger("12345678901234567890");
BigInteger sum = i1.add(i2); // 12345678902469135780

BigDecimal

　　和BigInteger类似，BigDecimal可以表示一个任意大小且精度完全准确的浮点数。也是继承至Number

　　BigDecimal用scale()表示小数位数，例如：

BigDecimal d1 = new BigDecimal("123.45");
System.out.println(d1.scale()); // 2,两位小数

　　

　　通过BigDecimal的stripTrailingZeros()方法，可以将一个BigDecimal格式化为一个相等的，但去掉了末尾0的BigDecimal：

BigDecimal d1 = new BigDecimal("123.4500");
BigDecimal d2 = d1.stripTrailingZeros();    //123.45

　　可以对一个BigDecimal设置它的scale setscale()，如果精度比原始值低，那么按照指定的方法进行四舍五入或者直接截断：

BigDecimal d1 = new BigDecimal("123.456789");
BigDecimal d2 = d1.setScale(4, RoundingMode.HALF_UP); // 四舍五入，123.4568

　　对BigDecimal做加、减、乘时，精度不会丢失，但是做除法时，存在无法除尽的情况，这时，就必须指定精度以及如何进行截断：

BigDecimal d1 = new BigDecimal("123.456");
BigDecimal d2 = new BigDecimal("23.456789");
BigDecimal d3 = d1.divide(d2, 10, RoundingMode.HALF_UP); // 保留10位小数并四舍五入
BigDecimal d4 = d1.divide(d2); // 报错：ArithmeticException，因为除不尽

　　BigDecimal做除法的同时求余数; 调用divideAndRemainder()方法时，返回的数组包含两个BigDecimal，分别是商和余数，其中商总是整数，余数不会大于除数。我们可以利用这个方法判断两个BigDecimal是否是整数倍数：

BigDecimal n = new BigDecimal("12.345");
BigDecimal m = new BigDecimal("0.12");
BigDecimal[] dr = n.divideAndRemainder(m);
System.out.println(dr[0]); // 102
System.out.println(dr[1]); // 0.105

　　

　　在比较两个BigDecimal的值是否相等时，要特别注意，使用equals()方法不但要求两个BigDecimal的值相等，还要求它们的scale()相等：

BigDecimal d1 = new BigDecimal("123.456");
BigDecimal d2 = new BigDecimal("123.45600");
System.out.println(d1.equals(d2)); // false,因为scale不同
System.out.println(d1.equals(d2.stripTrailingZeros())); // true,因为d2去除尾部0后scale变为2
System.out.println(d1.compareTo(d2)); // 0

　　必须使用compareTo()方法来比较，它根据两个值的大小分别返回负数、正数和0，分别表示小于、大于和等于。

　　如果查看BigDecimal的源码，可以发现，实际上一个BigDecimal是通过一个BigInteger和一个scale来表示的，即BigInteger表示一个完整的整数，而scale表示小数位数：

public class BigDecimal extends Number implements Comparable<BigDecimal> {
    private final BigInteger intVal;
    private final int scale;
}

Math

　　Math类就是用来进行数学计算的，它提供了大量的静态方法来便于我们实现数学计算

Random

　　Random用来创建伪随机数。所谓伪随机数，是指只要给定一个初始的种子，产生的随机数序列是完全一样的。

　　创建Random实例时，如果不给定种子，就使用系统当前时间戳作为种子，因此每次运行时，种子不同，得到的伪随机数序列就不同

SecureRandom

　　用来创建安全的随机数，SecureRandom无法指定种子，它使用RNG（random number generator）算法