Java基础（四）——常用类

一、比较器

1、介绍

　　在Java中经常会涉及到对象数组的排序问题，那么，就需要让对象具有可比性。
　　Java实现对对象排序的方式有两种：
　　自然排序：java.lang.Comparable
　　定制排序：java.util.Comparator

2、自然排序（Comparable）

　　代码示例：将学生按身高排序

public class Student implements Comparable<Student> {
    private String name;
    private int age;
    // 学生身高
    private int height;

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        // 默认升序. 需要降序的话, o.height - this.height 即可
        return this.height - o.height;
    }
    // 省略setter getter
}

// 测试类
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] arr = new Student[5];
        arr[0] = new Student("小0", 10, 178);
        arr[1] = new Student("小1", 10, 181);
        arr[2] = new Student("小2", 10, 170);
        arr[3] = new Student("小3", 10, 190);
        arr[4] = new Student("小4", 10, 160);
        Arrays.sort(arr);

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

　　JDK源码中，Comparable 的典型实现，默认都是从小到大排列的。
　　String：按照字符串中字符的Unicode值进行比较。
　　Character：按照字符的Unicode值来进行比较。
　　数值类型对应的包装类以及BigInteger、BigDecimal：按照它们对应的数值大小进行比较。
　　Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例。
　　Date、Time等：后面的日期时间比前面的日期时间大。

3、定制排序（Comparator）

　　代码示例：将学生按身高排序

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student[] arr = new Student[5];
        arr[0] = new Student("小0", 10, 178);
        arr[1] = new Student("小1", 10, 181);
        arr[2] = new Student("小2", 10, 170);
        arr[3] = new Student("小3", 10, 190);
        arr[4] = new Student("小4", 10, 160);
        
        Arrays.sort(arr, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                // 升序
                return o1.getHeight() - o2.getHeight();
            }
        });

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

class Student {
    private String name;
    private int age;
    // 学生身高
    private int height;

    // 省略setter getter
}

二、日期

1、时间戳

final long l = System.currentTimeMillis();

　　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。

2、Date

　　表示特定的瞬间，精确到毫秒
　　代码示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);

        System.out.println(date.getTime());

        Date date1 = new Date(date.getTime());

        System.out.println(date1.getTime());
        System.out.println(date1.toString());
    }
}

3、SimpleDateFormat

　　Date类的API不易于国际化，大部分被废弃了，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。
　　代码示例（重要）：日期格式化

// 不写注释也能看懂的代码
public static Date parse(String datetimeStr, String format) {
    try {
        return new SimpleDateFormat(format).parse(datetimeStr);
    } catch (Exception e) {
        return null;
    }
}

public static String format(Date date, String format) {
    return new SimpleDateFormat(format).format(date);
}

4、Calendar

　　Calendar是一个抽象基类，用于完成日期字段之间相互操作的功能。线程安全，因为是单例的。
　　代码示例：方法的使用
　　获取月份时：一月是0，二月是1，……12月是11。
　　获取星期时：周日是1，周二是2，……周六是7。

// 不写注释也能看懂的代码
public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        String fromDate = "2016-7-29 20:00:04";
        String toDate = "2000-09-30 20:00:03";
        String dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
        
        //方式一：创建其子类(GregorianCalendar)的对象
        //方式二：调用其静态方法getInstance()
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.setTime(dateFromString(fromDate, dateFormat));

        // 获取年
        System.out.println("YEAR== " + calendar.get(Calendar.YEAR));
        // 获取月 0~11
        System.out.println("MONTH== " + calendar.get(Calendar.MONTH));
        // 获取日
        System.out.println("DATE== " + calendar.get(Calendar.DATE));
        // 当前是一年的第几天
        System.out.println("DAY_OF_YEAR== " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));
        // 当前是本月的第几天
        System.out.println("DAY_OF_MONTH== " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
        // 周几:星期天 1
        System.out.println("DAY_OF_WEEK== " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK));
        // 在本月属于第几周
        System.out.println("DAY_OF_WEEK_IN_MONTH== " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK_IN_MONTH));
        // 12小时制
        System.out.println("HOUR == " + calendar.get(Calendar.HOUR));
        // 24小时制
        System.out.println("HOUR_OF_DAY == " + calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));
        System.out.println("MINUTE == " + calendar.get(Calendar.MINUTE));
        System.out.println("SECOND == " + calendar.get(Calendar.SECOND));
        // 当月有多少天
        System.out.println("ActualMaximum == " + calendar.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH));
    }

    public static Date dateFromString(String dateString, String dateFormat) {
        try {
            return new SimpleDateFormat(dateFormat).parse(dateString);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("日期格式解析错误！");
            return null;
        }
    }
}

// 结果
YEAR== 2016
MONTH== 6
DATE== 29
DAY_OF_YEAR== 211
DAY_OF_MONTH== 29
DAY_OF_WEEK== 6
DAY_OF_WEEK_IN_MONTH== 5
HOUR == 8
HOUR_OF_DAY == 20
MINUTE == 0
SECOND == 4
ActualMaximum == 31

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();

        // get()
        int days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);
        System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

        // set().calendar可变性
        calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 22);
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);

        // add().在当前时间减3天
        calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, -3);
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);

        // getTime():日历类---> Date
        Date date = calendar.getTime();
        System.out.println(date);

        // setTime():Date ---> 日历类
        calendar.setTime(new Date());
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);
    }
}

三、System

1、介绍

　　描述系统的一些信息。System类中的方法和属性都是静态的。
　　out：标准输出，默认是控制台。
　　in：标准输入，默认是键盘。
　　err：标准错误输出流(显示器)。
　　Properties：是Hashtable的子类，也就是Map集合的一个子类对象，可以通过map的方法取出该集合中的元素。该集合中存储的都是字符串，没有泛型定义。

2、方法

　　Properties getProperties()：获取系统属性信息。
　　setProperties(String key, String value)：在系统中自定义一些特有信息
　　String getProperty(String key)：获取指定属性信息。
　　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。
　　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。

　　代码示例：打印一些系统信息

// 打印出来看一下就知道是什么
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String javaVersion = System.getProperty("java.version");
        System.out.println("java version:" + javaVersion);

        String javaHome = System.getProperty("java.home");
        System.out.println("java home:" + javaHome);

        String osName = System.getProperty("os.name");
        System.out.println("os name:" + osName);

        String osVersion = System.getProperty("os.version");
        System.out.println("os version:" + osVersion);

        String userName = System.getProperty("user.name");
        System.out.println("user name:" + userName);

        String userHome = System.getProperty("user.home");
        System.out.println("user home:" + userHome);

        String userDir = System.getProperty("user.dir");
        System.out.println("user dir:" + userDir);

        final Properties properties = System.getProperties();
        final Set<Object> set = properties.keySet();
        for (Object o : set) {
            String value = (String) properties.get(o);
            System.out.println(o + "-----" + value);
        }
    }
}

　　系统中常见的属性名以及属性的作用如下表所示：

属性名	属性说明
java.version	Java运行时环境版本
java.home	Java安装目录
os.name	操作系统的名称
os.version	操作系统的版本
user.name	用户的账户名称
user.home	用户的主目录
user.dir	用户的当前工作目录

四、Runtime

1、介绍

　　每个应用程序都有一个Runtime类实例，使应用程序能够与其运行的环境相连接。可以通过getRuntime方法获取当前运行时。应用程序不能创建自己的Runtime类实例。

2、方法

　　这是一个经典的饿汉式单例模式。

　　代码示例：用记事本打开 aa.txt

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final Process process = Runtime.getRuntime().exec("notepad.exe F:\aa.txt");
        // 线程睡眠4s
        Thread.sleep(4000);
        // 线程销毁
        process.destroy();
    }
}

五、Math

1、介绍

　　Math类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数，对数，平方根和三角函数。

2、方法

　　new Random().nextInt(10)：返回 [0,10) 的整数，伪随机数。
　　random()：返回[0,1)的伪随机数

　　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)：取最大
　　min(double a,double b)：取最小
　　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

六、BigInteger

1、介绍

　　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。

　　BigInteger可以表示不可变的任意精度的整数。

2、方法

　　BigInteger abs()：返回此 BigInteger 的绝对值
　　BigInteger add(BigInteger val) ：返回其值为 (this + val)
　　BigInteger subtract(BigInteger val) ：返回其值为 (this - val)
　　BigInteger multiply(BigInteger val) ：返回其值为 (this * val)
　　BigInteger divide(BigInteger val) ：返回其值为 (this / val) 。整数相除只保留整数部分。
　　BigInteger remainder(BigInteger val) ：返回其值为 (this % val)
　　BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)：返回包含 (this / val) 后跟(this % val) 的两个 BigInteger 的数组。
　　BigInteger pow(int exponent) ：返回其值为 (this^exponent)

七、BigDecimal

1、介绍

　　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。

2、方法

　　public BigDecimal add(BigDecimal augend)
　　public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
　　public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
　　public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)

　　代码示例：计算

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger bi = new BigInteger("1243324112234324324325235245346567657653");
        BigDecimal bd = new BigDecimal("12435.351");
        BigDecimal bd2 = new BigDecimal("11");
        System.out.println(bi);

        // System.out.println(bd.divide(bd2));
        // 表示四舍五入.其他含义自行百度
        System.out.println(bd.divide(bd2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
        System.out.println(bd.divide(bd2, 25, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
    }
}