java基礎筆記(十一)——Object類和常用API

阿新 • • 發佈：2020-12-22

第一章 Object類

1.1 概述

java.lang.Object類是Java語言中的根類，即所有類的父類。它描述的所有方法子類都可以使用。在物件例項化的時候，最終找的父類就是Object。

如果一個類沒有特別指定父類，那麼預設則繼承自Object類。例如：

public class MyClass /*extends Object*/ {
  	// ...
}

根據JDK原始碼及Object類的API文件，Object類當中包含的方法有11個。今天我們主要學習其中的2個：

public String toString()：返回該物件的字串表示。
public boolean equals(Object obj)

：指示其他某個物件是否與此物件“相等”。

1.2 toString方法

方法摘要

public String toString()：返回該物件的字串表示。

toString方法返回該物件的字串表示，其實該字串內容就是物件的型別+@+記憶體地址值。

由於toString方法返回的結果是記憶體地址，而在開發中，經常需要按照物件的屬性得到相應的字串表現形式，因此也需要重寫它。

覆蓋重寫

如果不希望使用toString方法的預設行為，則可以對它進行覆蓋重寫。例如自定義的Person類：

public class Person {  
    private String name;
    private int age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';
    }

    // 省略構造器與Getter Setter
}

在IntelliJ IDEA中，可以點選Code選單中的Generate...，也可以使用快捷鍵alt+insert，點選toString()選項。選擇需要包含的成員變數並確定。

小貼士：在我們直接使用輸出語句輸出物件名的時候,其實通過該物件呼叫了其toString()方法。

1.3 equals方法

方法摘要

public boolean equals(Object obj)：指示其他某個物件是否與此物件“相等”。

呼叫成員方法equals並指定引數為另一個物件，則可以判斷這兩個物件是否是相同的。這裡的“相同”有預設和自定義兩種方式。

預設地址比較

如果沒有覆蓋重寫equals方法，那麼Object類中預設進行==

運算子的物件地址比較，只要不是同一個物件，結果必然為false。

物件內容比較

如果希望進行物件的內容比較，即所有或指定的部分成員變數相同就判定兩個物件相同，則可以覆蓋重寫equals方法。例如：

import java.util.Objects;

public class Person {	
	private String name;
	private int age;
	
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 如果物件地址一樣，則認為相同
        if (this == o)
            return true;
        // 如果引數為空，或者型別資訊不一樣，則認為不同
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        // 轉換為當前型別
        Person person = (Person) o;
        // 要求基本型別相等，並且將引用型別交給java.util.Objects類的equals靜態方法取用結果
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }
}

這段程式碼充分考慮了物件為空、型別一致等問題，但方法內容並不唯一。大多數IDE都可以自動生成equals方法的程式碼內容。在IntelliJ IDEA中，可以使用Code選單中的Generate…選項，也可以使用快捷鍵alt+insert，並選擇equals() and hashCode()進行自動程式碼生成。

tips：Object類當中的hashCode等其他方法，今後學習。

1.4 Objects類

在剛才IDEA自動重寫equals程式碼中，使用到了java.util.Objects類，那麼這個類是什麼呢？

在JDK7添加了一個Objects工具類，它提供了一些方法來操作物件，它由一些靜態的實用方法組成，這些方法是null-save（空指標安全的）或null-tolerant（容忍空指標的），用於計算物件的hashcode、返回物件的字串表示形式、比較兩個物件。

在比較兩個物件的時候，Object的equals方法容易丟擲空指標異常，而Objects類中的equals方法就優化了這個問題。方法如下：

public static boolean equals(Object a, Object b):判斷兩個物件是否相等。

我們可以檢視一下原始碼，學習一下：

public static boolean equals(Object a, Object b) {  
    return (a == b) || (a != null && a.equals(b));  
}

第二章日期時間類

2.1 Date類

概述

java.util.Date類表示特定的瞬間，精確到毫秒。

繼續查閱Date類的描述，發現Date擁有多個建構函式，只是部分已經過時，但是其中有未過時的建構函式可以把毫秒值轉成日期物件。

public Date()：分配Date物件並初始化此物件，以表示分配它的時間（精確到毫秒）。
public Date(long date)：分配Date物件並初始化此物件，以表示自從標準基準時間（稱為“曆元（epoch）”，即1970年1月1日00:00:00 GMT）以來的指定毫秒數。

tips: 由於我們處於東八區，所以我們的基準時間為1970年1月1日8時0分0秒。

簡單來說：使用無參構造，可以自動設定當前系統時間的毫秒時刻；指定long型別的構造引數，可以自定義毫秒時刻。例如：

import java.util.Date;

public class Demo01Date {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立日期物件，把當前的時間
        System.out.println(new Date()); // Tue Jan 16 14:37:35 CST 2018
        // 建立日期物件，把當前的毫秒值轉成日期物件
        System.out.println(new Date(0L)); // Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
    }
}

tips:在使用println方法時，會自動呼叫Date類中的toString方法。Date類對Object類中的toString方法進行了覆蓋重寫，所以結果為指定格式的字串。

常用方法

Date類中的多數方法已經過時，常用的方法有：

public long getTime() 把日期物件轉換成對應的時間毫秒值。

2.2 DateFormat類

java.text.DateFormat 是日期/時間格式化子類的抽象類，我們通過這個類可以幫我們完成日期和文字之間的轉換,也就是可以在Date物件與String物件之間進行來回轉換。

格式化：按照指定的格式，從Date物件轉換為String物件。
解析：按照指定的格式，從String物件轉換為Date物件。

構造方法

由於DateFormat為抽象類，不能直接使用，所以需要常用的子類java.text.SimpleDateFormat。這個類需要一個模式（格式）來指定格式化或解析的標準。構造方法為：

public SimpleDateFormat(String pattern)：用給定的模式和預設語言環境的日期格式符號構造SimpleDateFormat。

引數pattern是一個字串，代表日期時間的自定義格式。

格式規則

常用的格式規則為：

標識字母（區分大小寫）	含義
y	年
M	月
d	日
H	時
m	分
s	秒

備註：更詳細的格式規則，可以參考SimpleDateFormat類的API文件0。

建立SimpleDateFormat物件的程式碼如：

import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class Demo02SimpleDateFormat {
    public static void main(String[] args) {
        // 對應的日期格式如：2018-01-16 15:06:38
        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    }    
}

常用方法

DateFormat類的常用方法有：

public String format(Date date)：將Date物件格式化為字串。
public Date parse(String source)：將字串解析為Date物件。

format方法

使用format方法的程式碼為：

import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把Date物件轉換成String
*/
public class Demo03DateFormatMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        // 建立日期格式化物件,在獲取格式化物件時可以指定風格
        DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
        String str = df.format(date);
        System.out.println(str); // 2008年1月23日
    }
}

parse方法

使用parse方法的程式碼為：

import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
 把String轉換成Date物件
*/
public class Demo04DateFormatMethod {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
        String str = "2018年12月11日";
        Date date = df.parse(str);
        System.out.println(date); // Tue Dec 11 00:00:00 CST 2018
    }
}

2.3 練習

請使用日期時間相關的API，計算出一個人已經出生了多少天。

思路：

1.獲取當前時間對應的毫秒值

2.獲取自己出生日期對應的毫秒值

3.兩個時間相減（當前時間– 出生日期）

程式碼實現：

public static void function() throws Exception {
	System.out.println("請輸入出生日期 格式 YYYY-MM-dd");
	// 獲取出生日期,鍵盤輸入
	String birthdayString = new Scanner(System.in).next();
	// 將字串日期,轉成Date物件
	// 建立SimpleDateFormat物件,寫日期模式
	SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
	// 呼叫方法parse,字串轉成日期物件
	Date birthdayDate = sdf.parse(birthdayString);	
	// 獲取今天的日期物件
	Date todayDate = new Date();	
	// 將兩個日期轉成毫秒值,Date類的方法getTime
	long birthdaySecond = birthdayDate.getTime();
	long todaySecond = todayDate.getTime();
	long secone = todaySecond-birthdaySecond;	
	if (secone < 0){
		System.out.println("還沒出生呢");
	} else {
		System.out.println(secone/1000/60/60/24);
	}
}

2.4 Calendar類

概念

java.util.Calendar是日曆類，在Date後出現，替換掉了許多Date的方法。該類將所有可能用到的時間資訊封裝為靜態成員變數，方便獲取。日曆類就是方便獲取各個時間屬性的。

獲取方式

Calendar為抽象類，由於語言敏感性，Calendar類在建立物件時並非直接建立，而是通過靜態方法建立，返回子類物件，如下：

Calendar靜態方法

public static Calendar getInstance()：使用預設時區和語言環境獲得一個日曆

例如：

import java.util.Calendar;

public class Demo06CalendarInit {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
    }    
}

常用方法

根據Calendar類的API文件，常用方法有：

public int get(int field)：返回給定日曆欄位的值。
public void set(int field, int value)：將給定的日曆欄位設定為給定值。
public abstract void add(int field, int amount)：根據日曆的規則，為給定的日曆欄位新增或減去指定的時間量。
public Date getTime()：返回一個表示此Calendar時間值（從曆元到現在的毫秒偏移量）的Date物件。

Calendar類中提供很多成員常量，代表給定的日曆欄位：

欄位值	含義
YEAR	年
MONTH	月（從0開始，可以+1使用）
DAY_OF_MONTH	月中的天（幾號）
HOUR	時（12小時制）
HOUR_OF_DAY	時（24小時制）
MINUTE	分
SECOND	秒
DAY_OF_WEEK	週中的天（周幾，週日為1，可以-1使用）

get/set方法

get方法用來獲取指定欄位的值，set方法用來設定指定欄位的值，程式碼使用演示：

import java.util.Calendar;

public class CalendarUtil {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立Calendar物件
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        // 設定年 
        int year = cal.get(Calendar.YEAR);
        // 設定月
        int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
        // 設定日
        int dayOfMonth = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日");
    }    
}

import java.util.Calendar;

public class Demo07CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        cal.set(Calendar.YEAR, 2020);
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2020年1月17日
    }
}

add方法

add方法可以對指定日曆欄位的值進行加減操作，如果第二個引數為正數則加上偏移量，如果為負數則減去偏移量。程式碼如：

import java.util.Calendar;

public class Demo08CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2018年1月17日
        // 使用add方法
        cal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 2); // 加2天
        cal.add(Calendar.YEAR, -3); // 減3年
        System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2015年1月18日; 
    }
}

getTime方法

Calendar中的getTime方法並不是獲取毫秒時刻，而是拿到對應的Date物件。

import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

public class Demo09CalendarMethod {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        Date date = cal.getTime();
        System.out.println(date); // Tue Jan 16 16:03:09 CST 2018
    }
}

小貼士：

西方星期的開始為週日，中國為週一。

在Calendar類中，月份的表示是以0-11代表1-12月。

日期是有大小關係的，時間靠後，時間越大。

第三章 System類

java.lang.System類中提供了大量的靜態方法，可以獲取與系統相關的資訊或系統級操作，在System類的API文件中，常用的方法有：

public static long currentTimeMillis()：返回以毫秒為單位的當前時間。
public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：將陣列中指定的資料拷貝到另一個數組中。

3.1 currentTimeMillis方法

實際上，currentTimeMillis方法就是獲取當前系統時間與1970年01月01日00:00點之間的毫秒差值

import java.util.Date;

public class SystemDemo {
    public static void main(String[] args) {
       	//獲取當前時間毫秒值
        System.out.println(System.currentTimeMillis()); // 1516090531144
    }
}

練習

驗證for迴圈列印數字1-9999所需要使用的時間（毫秒）

public class SystemTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            System.out.println(i);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("共耗時毫秒：" + (end - start));
    }
}

3.2 arraycopy方法

public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：將陣列中指定的資料拷貝到另一個數組中。

陣列的拷貝動作是系統級的，效能很高。System.arraycopy方法具有5個引數，含義分別為：

引數序號	引數名稱	引數型別	引數含義
1	src	Object	源陣列
2	srcPos	int	源陣列索引起始位置
3	dest	Object	目標陣列
4	destPos	int	目標陣列索引起始位置
5	length	int	複製元素個數

練習

將src陣列中前3個元素，複製到dest陣列的前3個位置上覆制元素前：src陣列元素[1,2,3,4,5]，dest陣列元素[6,7,8,9,10]複製元素後：src陣列元素[1,2,3,4,5]，dest陣列元素[1,2,3,9,10]

import java.util.Arrays;

public class Demo11SystemArrayCopy {
    public static void main(String[] args) {
        int[] src = new int[]{1,2,3,4,5};
        int[] dest = new int[]{6,7,8,9,10};
        System.arraycopy( src, 0, dest, 0, 3);
        /*程式碼執行後：兩個陣列中的元素髮生了變化
         src陣列元素[1,2,3,4,5]
         dest陣列元素[1,2,3,9,10]
        */
    }
}

第四章 StringBuilder類

4.1 字串拼接問題

由於String類的物件內容不可改變，所以每當進行字串拼接時，總是會在記憶體中建立一個新的物件。例如：

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "Hello";
        s += "World";
        System.out.println(s);
    }
}

在API中對String類有這樣的描述：字串是常量，它們的值在建立後不能被更改。

根據這句話分析我們的程式碼，其實總共產生了三個字串，即"Hello"、"World"和"HelloWorld"。引用變數s首先指向Hello物件，最終指向拼接出來的新字串物件，即HelloWord 。

由此可知，如果對字串進行拼接操作，每次拼接，都會構建一個新的String物件，既耗時，又浪費空間。為了解決這一問題，可以使用java.lang.StringBuilder類。

4.2 StringBuilder概述

查閱java.lang.StringBuilder的API，StringBuilder又稱為可變字元序列，它是一個類似於 String 的字串緩衝區，通過某些方法呼叫可以改變該序列的長度和內容。

原來StringBuilder是個字串的緩衝區，即它是一個容器，容器中可以裝很多字串。並且能夠對其中的字串進行各種操作。

它的內部擁有一個數組用來存放字串內容，進行字串拼接時，直接在陣列中加入新內容。StringBuilder會自動維護陣列的擴容。原理如下圖所示：(預設16字元空間，超過自動擴充)

更多的功能，如果想要我們的基本型別像物件一樣操作，就可以使用基本型別對應的包裝類，如下：

基本型別	對應的包裝類（位於java.lang包中）
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

5.2 裝箱與拆箱

基本型別與對應的包裝類物件之間，來回轉換的過程稱為”裝箱“與”拆箱“：

裝箱：從基本型別轉換為對應的包裝類物件。
拆箱：從包裝類物件轉換為對應的基本型別。

用Integer與 int為例：（看懂程式碼即可）

基本數值---->包裝物件

Integer i = new Integer(4);//使用建構函式函式
Integer iii = Integer.valueOf(4);//使用包裝類中的valueOf方法

包裝物件---->基本數值

int num = i.intValue();

5.3自動裝箱與自動拆箱

由於我們經常要做基本型別與包裝類之間的轉換，從Java 5（JDK 1.5）開始，基本型別與包裝類的裝箱、拆箱動作可以自動完成。例如：

Integer i = 4;//自動裝箱。相當於Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5;//等號右邊：將i物件轉成基本數值(自動拆箱) i.intValue() + 5;
//加法運算完成後，再次裝箱，把基本數值轉成物件。

5.3 基本型別與字串之間的轉換

基本型別轉換為String

基本型別轉換String總共有三種方式，檢視課後資料可以得知，這裡只講最簡單的一種方式：

基本型別直接與””相連線即可；如：34+""

String轉換成對應的基本型別

除了Character類之外，其他所有包裝類都具有parseXxx靜態方法可以將字串引數轉換為對應的基本型別：

public static byte parseByte(String s)：將字串引數轉換為對應的byte基本型別。
public static short parseShort(String s)：將字串引數轉換為對應的short基本型別。
public static int parseInt(String s)：將字串引數轉換為對應的int基本型別。
public static long parseLong(String s)：將字串引數轉換為對應的long基本型別。
public static float parseFloat(String s)：將字串引數轉換為對應的float基本型別。
public static double parseDouble(String s)：將字串引數轉換為對應的double基本型別。
public static boolean parseBoolean(String s)：將字串引數轉換為對應的boolean基本型別。

程式碼使用（僅以Integer類的靜態方法parseXxx為例）如：

public class Demo18WrapperParse {
    public static void main(String[] args) {
        int num = Integer.parseInt("100");
    }
}

注意:如果字串引數的內容無法正確轉換為對應的基本型別，則會丟擲java.lang.NumberFormatException異常。

java基礎筆記(十一)——Object類和常用API

第一章 Object類

1.1 概述

1.2 toString方法

方法摘要

覆蓋重寫

1.3 equals方法

方法摘要

預設地址比較

物件內容比較

1.4 Objects類

第二章 日期時間類

2.1 Date類

概述

常用方法

2.2 DateFormat類

構造方法

格式規則

常用方法

format方法

parse方法

2.3 練習

2.4 Calendar類

概念

獲取方式

常用方法

get/set方法

add方法

getTime方法

第三章 System類

3.1 currentTimeMillis方法

練習

3.2 arraycopy方法

練習

第四章 StringBuilder類

4.1 字串拼接問題

4.2 StringBuilder概述

5.2 裝箱與拆箱

5.3自動裝箱與自動拆箱

5.3 基本型別與字串之間的轉換

基本型別轉換為String

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第二章日期時間類