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[Java知识库]Java学习第六章(二)

视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Rx411876f?p=1

视频范围P606 - P628

1.基础类型对应的八个包装类

java中为8种基本数据类型又对应准备了8种包装类型，8种包装类属于引用数据类型，父类是Object
疑问：为什么要再提供8种包装类？
答：因为8种基本数据类型不够用，所以SUN又提供对应的8种包装类型

1.1 概念

需求：调用doSome()方法的时候需要传一个数字进去，但是数字属于基本数据类型，而doSome()方法参数的类型是Object
解决方案：传一个数字对应的包装类进去

自定义的包装类：

package String.integer;

public class MyInt {
    int value;

    public MyInt() {
    }

    public MyInt(int value) {
        this.value = value;
    }
    
    //重写String
    public String toString(){
        return String.valueOf(value);
    }
}

测试类：

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //把100这个数字经过构造方法包装成对象
        MyInt myInt = new MyInt(100);

        //doSome()方法虽然不能直接传100，但是可以传一个100对应的包装类型
        doSome(myInt); //输出为：100
    }

    private static void doSome(Object obj) {
        System.out.println(obj);
    }
}

总结：上面的包装类是自己写的，实际开发种不需要自己写，8种基本数据类型对应的8种包装类，SUN公司已经写好了，直接用！

1.2 八个包装类

基本数据类型	包装类型
byte	java.lang.Byte(父类Number)
short	java.lang.Short(父类Number)
int	java.lang.Integer(父类Number)
long	java.lang.Long(父类Number)
float	java.lang.Float(父类Number)
double	java.lang.Double(父类Number)
boolean	java.lang.Boolean(父类Object)
char	java.lang.Character(父类Object)

1.3 装箱和拆箱

八种包装类种其中6个都是数字对应的包装类，她们的父类都是Number，可以先研究Number中公共的方法
Number是一个抽象类，无法实例化对象
Number类中有下面的方法，这些方法其实所有的数字包装类的子类都有，这些方法是负责拆箱的

修饰符	类型	方法	描述
	byte	byteValue()	返回指定号码作为值 byte ，这可能涉及舍入或截断
abstract	double	doubleValue()	返回指定数字的值为 double ，可能涉及四舍五入
abstract	float	floatValue()	返回指定数字的值为 float ，可能涉及四舍五入
abstract	int	intValue()	返回指定号码作为值 int ，这可能涉及舍入或截断
abstract	long	longValue()	返回指定数字的值为 long ，可能涉及四舍五入或截断
	short	shortValue()	返回指定号码作为值 short ，这可能涉及舍入或截断

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //123这个基本数据类型，进行构造方法的包装达到了：基本数据类型向引用数据类型的转换
        //基本数据类型--(转换为)-->引用数据类型（装箱）
       Integer i = new Integer(123);

        //引用数据类型--(转换为)-->基本数据类型（拆箱）
       float f = i.floatValue();
        System.out.println(f);//输出为：123.0

        //引用数据类型--(转换为)-->基本数据类型（拆箱）
        int retValue = i.intValue();
        System.out.println(retValue);//输出为：123
    }
}

1.4 以Integer包装类和Double包装类为例

Integer类的构造方法有两个：Integer(int)、Integer(String)

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //Java9之后不建议使用这个构造方法了，出现横线表示已过时了
        //将数字100转换成Integer包装类型(int--->Integer)
       Integer x = new Integer(100);
        System.out.println(x);//输出为：100

        //将String类型的数字转换成Integer包装类型(String--->Integer)
        Integer y = new Integer("211");
        System.out.println(y);//输出为：211
        
        //(double--->Double)
        Double z = new Double(1.11);
        System.out.println(z);//输出为：1.11

       //(String--->Double)
        Double e = new Double("3.14");
        System.out.println(e);//输出为：3.14
    }
}

1.5 通过常量获取最大值和最小值

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //通过访问包装类的常量，来获取最大值和最小值
        System.out.println("int的最大值：" + Integer.MAX_VALUE);//输出为：int的最大值：2147483647
        System.out.println("int的最小值：" + Integer.MIN_VALUE);//输出为：int的最小值：-2147483648
        System.out.println("byte的最大值：" + Byte.MAX_VALUE);//输出为：byte的最大值：127
        System.out.println("byte的最小值：" + Byte.MIN_VALUE);//输出为：byte的最小值：-128
    }
}

1.6 自动拆箱和自动装箱

在JDK1.5之后，支持自动拆箱和自动装箱
自动装箱：基本数据类型自动转换成包装类
自动拆箱：包装类自动转换成基本数据类型
有了自动拆箱之后，Number类中的方法就用不着了
自动拆箱和自动装箱的优点：方便编程

代码实例一：

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //100是基本数据类型
        //x是包装类型
        //基本数据类型--(自动转换为)-->包装类型：自动装箱
        Integer x = 100;

        //x是包装类型
        //y是基本数据类型
        //包装类型--(自动转换为)-->基本数据类型：自动拆箱
        int y = x;
    }
}

代码实例二：

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //z是一个引用，一个变量，还是保存的一个对象的内存地址
        Integer z = 1000;//等价于Integer z = new Integer(1000)；
        //+ 两边要求是基本数据类型的数字，z是包装类，不属于基本数据类型
        //这里会进行自动拆箱，将z转换成基本数据类型
        //在java5之前这样写编译器报错
        System.out.println(z + 1);
    }
}

代码实例三：

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //a,b都是引用，保存内存地址指向对象
        Integer a = 1000;//等价于Integer a = new Integer(1000)；
        Integer b = 1000;//等价于Integer b = new Integer(1000)；
        // == 比较的是对象的内存地址，a和b两个引用中保存的对象内存地址不同
        //== 这个运算符不会触发自动插箱机制（只有+-*/等运算的时候才会）
        System.out.println(a == b);//输出为：false
    }
}

内存分析图：
在这里插入图片描述
代码实例四：

java中为了提高程序的执行效率，将【-128~127】之间所有的包装对象提前创建好，放到了一个方法区的“整数型常量池”当中了，目的是只要用这个区间的数据不需要再new了，直接从整数型常量池当中取出来！
Integer类加载的时候会初始化整数型常量池：256个对象
池：cache,就是缓存机制

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        Integer a = 128;
        Integer b = 128;
        System.out.println(a == b);//输出为：false


        Integer x = 127;
        Integer y = 127;
        // == 永远判断的都是两个对象的内存地址是否相同
        System.out.println(x == y);//输出为：true
    }
}

内存分析图：
在这里插入图片描述

1.7 Integer中常用方法

1.7.1 intValue()方法

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //手动装箱
        Integer x = new Integer(1000);

        //手动拆箱
        int y = x.intValue();
        System.out.println(y);//输出为：1000
    }
}

1.7.2 Integer包装异常

不是一个数字无法包装成Integer

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        Integer a = new Integer("123");//正确

        //不是一个数字无法包装成Integer
        Integer b = new Integer("中文");//编译正常，运行错误：java.lang.NumberFormatException
    }
}

总结之间所学的经典异常：

空指针异常：NullPointerException
类型转换异常：ClassCastException
数组下标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException
数字格式化异常：NumberFormatException

1.7.3 static int parseInt(String s)

静态方法，传参String，返回int
网页上文本框中输入的100实际上是“100”字符串，后台数据库中要求存储100数字，此时java程序需要将“100”转换成100

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

       int retValue = Integer.parseInt("123");//String -转换-> int
        //int retValue = Integer.parseInt("中文");//NumberFormatException
        System.out.println(retValue + 100);//输出为：223
    }
}

照葫芦画瓢：

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

       double retValue2 = Double.parseDouble("3.14");
       System.out.println(retValue2 + 1);//输出为：4.140000000000001

       float retValue3 = Float.parseFloat("1.0");
       System.out.println(retValue3 + 1);//输出为：2.0
    }
}

1.7.4 将十进制字符串转换为二、八、十六进制字符串

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {


        //静态的：将十进制转换成二进制字符串
        String binaryString = Integer.toBinaryString(3);
        System.out.println(binaryString);//输出为：11

        //静态的：将十进制转换成八进制字符串
        String octalString = Integer.toOctalString(8);
        System.out.println(octalString);//输出为：10

        //静态的：将十进制转换成十六进制字符串
        String hexString = Integer.toHexString(16);
        System.out.println(hexString);//输出为：10
    }
}

1.7.5 valueOf方法

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {
    
        //static Integer valueOf(int i)
        //静态的：int--->Integer
        Integer i1 = Integer.valueOf(100);
        System.out.println(i1);//输出为：100

        //static Integer valueOf(String s)
        //静态的：String--->Integer
        Integer i2 = Integer.valueOf("100");
        System.out.println(i2);//输出为：100
    }
}

1.7.6 String、Integer、int三种类型的互相转换

在这里插入图片描述
String—> int

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        int i1 = Integer.parseInt("100");
        System.out.println(i1 + 1);//输出为：101
    }
}

int—>String

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        int i1 = Integer.parseInt("100");

        String s2 = i1 + "";
        System.out.println(s2 + 1);//输出为：1001
    }
}

int—>Integer

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //自动装箱
        Integer x = 1000;
    }
}

Integer—> int

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //自动装箱
        Integer x = 1000;
        
        //自动拆箱
        int y = x;
    }
}

String—> Integer

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        Integer k = Integer.valueOf("123");
        System.out.println(k);//输出为：123
    }
}

Integer—> String

package String.integer;

public class IntergerTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        Integer k = Integer.valueOf("123");
        String e = String.valueOf(k);
        System.out.println(e);//输出为：123
    }
}

2.日期相关类

获取系统当前时间
String—>Date
Date—>String

2.1 日期Date概念

package date;

import java.util.Date;

public class DataTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        //获取系统当前时间（精确到毫秒的系统当前时间）
        //直接调用无参数构造方法就行
        Date nowTime  = new Date();

        //java.util.Data类的toString()方法已经被重写了
        //输出的不是一个对象的内存地址，应该是一个日期字符串
        System.out.println(nowTime);//输出为：Sun Mar 06 11:08:25 CST 2022
    }
}

2.2 日期格式化

将日期类型Date，按照指定的格式进行转换：Date–转换成具有一定格式的日期字符串–>String
SimpleDateFormat是java.text包下的，专门负责日期格式化

package date;

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

public class DataTest01 {

    public static void main(String[] args) {
        Date nowTime  = new Date();

        /*
        yyyy 年(年是4位)
        MM  月(月是2位)
        dd  日
        HH  时
        mm  分
        ss  秒
        SSS  毫秒(毫秒3位，最高999，1000毫秒代表1秒)
        注意：在日期格式中，除了y M d H m s S这些字符不能随便写之外，剩下的符号格式自己随意组织
         */
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS");

        String nowTimeStr = sdf.format(nowTime);
        System.out.println(nowTimeStr);//输出为：2022-03-06 13:25:55 463
    }
}

2.3 将日期字符串String转为Date类型

package date;

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

public class DataTest01 {

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

        String time = "2022-02-02 02:02:02 222";
        //格式不能随便写，要和日期字符串格式相同 否则报错：java.text.ParseException
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS");

        Date dateTime = sdf.parse(time);
        System.out.println(dateTime);//输出为：Wed Feb 02 02:02:02 CST 2022
    }
}

2.4 获取总毫秒数:currentTimeMillis()

获取自1970年1月1日 00:00:00 000 到当前系统时间的总毫秒数

package date;

public class DataTest01 {

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

        long nowTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(nowTimeMillis);//输出为：1646545407251

    }
}

统计一个方法执行所消耗的时长

package date;

public class DataTest01 {

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

        //在调用目标方法之前记录一个毫秒数
        long begin = System.currentTimeMillis();

        print();

        //在执行完成目标方法之后记录一个毫秒数
        long end = System.currentTimeMillis();
        
        //这个时长每次运行都会不一样
        System.out.println("耗费时长" + (end - begin) + "毫秒");//输出为：耗费时长38毫秒  
    }

    public static void print(){
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            System.out.println("i = " + i);
        }
    }
}

2.5 System类的相关属性和方法

属性和方法	备注
System.out	out是System类的静态变量
System.out.println()	println()方法不是System类的，是PrintStream类的方法
System.gc()	建议启动垃圾回收器
System.currentTimeMillis()	获取自1970年1月1日 00:00:00 000 到当前系统时间的总毫秒数
System.exit(0)	推出JVM

2.6 Date(long date)

获取从1970年1月1日 00:00:00 000后的1毫秒：

package date;

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

public class DataTest01 {

    public static void main(String[] args){
        
        Date time = new Date(1);//参数是一个毫秒

        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS");
        String strTime = sdf.format(time);
        
        //北京是东8区，差8个小时
        System.out.println(strTime);//输出为：1970-01-01 08:00:00 001
    }
}

获取昨天的此时的时间：

package date;

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

public class DataTest01 {

    public static void main(String[] args){

        Date time = new Date(System.currentTimeMillis() - 1000 * 60 * 60 * 24);

        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS");
        String strTime = sdf.format(time);
        
        System.out.println(strTime);//输出为：2022-03-05 14:07:27 965
    }
}

3.数字相关类

3.1 DecimalFormat

java.text.DecimalFormat：专门负责数字格式化的

package number;

import java.text.DecimalFormat;

public class DecimalFormatTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        数学格式：
        # 代表任意数字
        ，代表千分位
        . 代表小数点
        0 代表不够时补零

        举例：###,###.##  表示：加入千分位，保留2个小数
         */
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("###,###.##");

        String s1 = df.format(1234.56);
        System.out.println(s1);//输出为：1,234.56

        String s2 = df.format(1234.56123456);
        System.out.println(s2);//输出为：1,234.56

        //--------------------------------------

        DecimalFormat df1 = new DecimalFormat("###,###.0000");//保留四位小数位，不够补上0
        String s3 = df1.format(1234.56);
        System.out.println(s3);//输出为：1,234.5600
    }
}

3.2 BigDecimal

java.math.BigDecimal
属于大数据，精度极高，不属于基本数据类型，属于java对象（引用数据类型），这是SUN提供的一个类，专门用于财务软件当中
财务软件中的double是不够的

package number;

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalTest01 {

    public static void main(String[] args) {
        //这个100不是普通的100，是精度极高的100
        BigDecimal v1 = new BigDecimal(100);

        //精度极高的200
        BigDecimal v2 = new BigDecimal(200);

        //求和
        //v1和v2都是引用，不能直接使用+求和
        BigDecimal v3 = v1.add(v2);//调用方法求和
        System.out.println(v3);//输出为：300
        
        //求商
        BigDecimal v4 = v2.divide(v1);
        System.out.println(v4);//输出为：2
    }
}

4.Random

4.1 生成随机数

package random;

import java.util.Random;

public class RandomTest01 {
    public static void main(String[] args) {

        //创建随机数对象
        Random random = new Random();

        //随机产生一个int类型取值范围内的数字
        int sum1 = random.nextInt();

        System.out.println(sum1);//输出为：1933396809

        //------------------------------------------
        
        //产生[0~100]之间的随机数，不能产生101
        //nextInt翻译为：下一个int类型的数据是101，表示只能渠道100 
        int sum2 = random.nextInt(101);//不包括101
        System.out.println(sum2);//输出为：15
    }
}

4.2 代码实训：生成五个不重复的随机数

需求：编写程序，生成5个不重复的随机数[0-100]，重复的话，重新生成。最终生成的5个随机数放到数组中，要求数组中这5个随机数不重复

package random;

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class RandomTest01 {
    public static void main(String[] args) {

        //创建Random对象
        Random random = new Random();

        //准备一个长度为5的一维数组
        int[] array = new int[5];

        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = -1;
        }

        //循环，生成随机数
        int index = 0;
        while (index < array.length){

            //生成随机数
            int num = random.nextInt(101);

            //判断array数组中有没有这个num，如果没有就放进去
            if (!contains(array,num)){
                array[index++] = num;
            }
        }

        //遍历以上的数组
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

    /**
     * 单独编写一个方法，这个方法专门用来判断数组中是否包含某个元素
     * @param array 数组
     * @param key 元素
     * @return true表示包含 false表示不包含
     */
    public static boolean contains(int[] array,int key){

        //这个方法有问题
        /*//对数组进行升序
        Arrays.sort(array);

        //进行二分法查找
        //二分法查找结果 >= 0说明这个元素找到了，就表示存在！
        return Arrays.binarySearch(array,key) >= 0;*/

        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (array[i] == key){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

注意：测试的时候，将int num = random.nextInt(101);改为int num = random.nextInt(6);测试其效果好不好！

5.Enum

枚举是一种引用数据类型
枚举语法定义：

enum 枚举类型名{
    枚举值1，枚举值2
}

结果只有两种情况的，建议使用布尔类型，结果超过两种并且还是可以一枚一枚列举出来的，建议使用枚举类型，例如：颜色，四季，星期等都可以使用枚举类型

5.1 没有使用枚举的情况

下面代码中需要判断divide函数是否成功运行：

package enum2;

public class EnumTese01 {
    public static void main(String[] args) {

        int retValue = divide(10,2);
        System.out.println(retValue == 1?"计算成功":"计算失败");//输出为：计算成功

        int retValue1 = divide(10,0);
        System.out.println(retValue1 == 1?"计算成功":"计算失败");//输出为：计算失败
    }

    /**
     * 需求：以下程序，计算两个int类型数据的商，计算成功返回1，计算失败返回0
     * @param a int类型的数据
     * @param b int类型的数据
     * @return 返回1表示成功，返回0表示失败！！！
     */
    public static int divide(int a,int b){
        try {
            int c = a / b;
            //程序执行到此处表示以上代码没有发生异常，表示执行成功！
            return 1;
        }catch (Exception e){
            //程序执行到此表示以上程序出现了异常，表示执行失败！
            return 0;
        }
    }
}

上面代码中的设计缺陷：

divide函数返回值为Int不恰当，既然最后的结果只是成功和失败，最好使用布尔类型。
返回"1"或者"0"偏离了需求，实际上已经出错了，但是编译器没有检查出来
我们一直想追求的是：所有的错误尽可能让编译器找出来，所有的错误越早发现越好！

改正后：

package enum2;

public class EnumTese01 {
    public static void main(String[] args) {

        boolean success = divide(10,2);
        System.out.println(success?"计算成功":"计算失败");//输出为：计算成功
    }

    /**
     * 需求：以下程序，计算两个int类型数据的商，计算成功返回true，计算失败返回false
     * @param a int类型的数据
     * @param b int类型的数据
     * @return 返回true表示成功，返回false表示失败！！！
     */
    public static boolean divide(int a,int b){
        try {
            int c = a / b;
            //程序执行到此处表示以上代码没有发生异常，表示执行成功！
            return true;
        }catch (Exception e){
            //程序执行到此表示以上程序出现了异常，表示执行失败！
            return false;
        }
    }
}

思考：当一个方法的执行结果包括三种及以上的时候(每一个都是可以数清楚的，一枚一枚都是可以列举出来的)，就需要使用枚举类型！

5.2 使用枚举方法一

package enum2;

public class EnumTese02 {
    public static void main(String[] args) {

        Result r = divide(10,2);
        System.out.println(r == Result.SUCCESS?"计算成功":"计算失败");//输出为：计算成功

    }

    /**
     * 计算两个int类型数据的商
     * @param a  int数据
     * @param b  int数据
     * @return  Result.SUCCESS表示成功 Result.FATL表示失败
     */
    public static Result divide(int a, int b){
        try{
            int c = a / b;
            return Result.SUCCESS;
        }catch (Exception e){
            return Result.FATL;
        }
    }
}

//枚举：一枚一枚可以列举出来的，才建议使用枚举类型
//枚举编译之后也是生成class文件
//枚举也是一种引用数据类型
//枚举中的每一个值可以看作是常量
enum Result{
    //SUCCESS 是枚举Result类型中的一个值
    //FATL  是枚举Result类型中的一个值
    //枚举中的每一个值，可以看做是“常量”

    SUCCESS,FATL
}

5.3 使用枚举方法二

switch语句支持枚举类型
switch也支持String,int
低版本的JDK,只支持int
高版本的JDK，支持int,String,枚举
byte,short,char也可以，因为存在自动类型转换

枚举类：

package enum2;

public enum Season {
    SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
}

测试类：

package enum2;

public class SwitchTest {

    public static void main(String[] args) {

        switch (Season.SPRING){
            //必须省略Season
            case SPRING:
                System.out.println("春天");
                break;
            case SUMMER:
                System.out.println("春天");
                break;
            case AUTUMN:
                System.out.println("春天");
                break;
            case WINTER:
                System.out.println("春天");
                break;
        }
    }
}