【Java进阶】学好常用类，code省时省力

r囧r小猫 2023-09-27 12:51 81阅读 0赞

## 一、工具类 ##

所谓工具类，即将完成通用功能的方法分类放到类中，工具类能够被高效地重复使用，使我们的编码快速、高效。

### 工具类的设计 ###

工具方法**使用public static修饰**，通过工具类名调用工具方法。对于工具类，我们通常都会将**构造方法私有化**，目的是防止外界创建对象调用静态方法。

如果工具方法**未用static修饰**，则需要创建工具类对象调用工具方法，这时我们应考虑将工具类设计为**单例模式**。

### 单例模式（singleton） ###

> 设计模式：谈到单例模式，我们应当想到设计模式，设计模式是一套**被反复使用的代码设计经验总结**，专门用于解决特定场景的需求。

所谓单例，即只有一个实例（对象），即**保证在整个应用中某个类有且只有一个实例**，即类在堆内存中只能创建一个对象。 实例中持有数据，只有一个实例，则多个模块访问该实例的数据都是一样的，可用于共享信息。

单例模式分类

*  饿汉式：类加载时创建对象
 *  懒汉式：类加载时只声明对象，只有需要时才创建对象
 *  枚举法：
    
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设计要求

*  必须**在类中创建一个对象**
 *  **构造器私有化**，防止外界创建对象
 *  提供一个**公共静态方法**，用于返回自身创建的对象（即向外界提供统一的访问方式）

## 二、包装类 ##

所谓包装类，即将基本数据类型封装到一个类中，包装类位于java.lang

### Object ###

*  Boolean --> boolean
 *  Number
    
     *  Byte --> byte
     *  Short --> short
     *  **Integer --> int**
     *  Long --> long
     *  Float --> float
     *  Double--> double
 *  Character --> char

### Integer ###

Integer内部封装了一个**int类型的值**，并提供了操作该值以及int和String之间转换的方法

常用方法

*  `static Integer valueOf(int i)`：创建指定int值的Integer对象
 *  `static Integer valueOf(String s)`： 创建指定String值的Integer对象
 *  `static int parseInt(String s)`将String转换为int类型
 *  `static String toString(int i)`：将int转换为String对象
 *  `int intValue()`：将Integer转换为int类型
 *  `String toString()`：将Integer转换为String对象

### Auto-Boxing 和 Auto-UnBoxing ###

装箱和拆箱，装箱即将基本数据类型包装为包装类对象，拆箱即将包装类对象转换为基本数据类型。

自动装箱和自动拆箱，其实跟装箱和拆箱差不多的，只是不需要我们手动去转换，但底层依然是手动装箱和拆箱。

自动装箱：`Integer num = 20;`

自动拆箱：`int val = num;`

### 缓存设计 ###

从性能上考虑，将常用数据存储到缓存区域，使用时则不需要创建对象，从而提高性能。

缓存范围：对于Byte、Short、Integer、Long，范围为\[-128, 127\]；对于Character，范围为\[0, 127\]。

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## 三、BigDecimal类 ##

> 位于java.math，用于处理**高精度数据和金融领域**

### 构造方法： ###

**BigDecimal(type val)**：type可以为int、long、double、String

例如：`BigDecimal num = new BigDecimal(0.09);`

### 成员方法： ###

*  `add()`
 *  `subtract()`
 *  `multiply()`
 *  `divide()`

> 除不尽问题：java.lang.ArithmeticException  
> Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

*  `setScale()`

> 保留位数, 精度控制
> 
>  *  RoundingMode.HALF\_UP 四舍五入
>  *  RoundingMode.HALF\_DOWN 四舍五入

## 四、String类 ##

> 位于java.lang，String为字符串（字符序列）

### 分类 ###

> 根据同一个对象， 内容能不能修改区分

*  不可变字符串：String
    
     *  创建完毕，内容将不能修改，若改变其内容，其实是创建新对象
     *  在内存中以字符数组的形式存在
     *  创建方式
        
         *  `String str = "Hello";` 存储在方法区的常量池，节约内存
         *  `String str = new String("Hello");`
         *  str1先指向常量池中的hello，之后str2也指向了常量池的hello
            
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*   “空”值
        *   `String str = null;` 没有初始化，没有分配空间
        *   `String str = "";` 完成初始化，分配了空间，但没内容
    *   常用方法
        *   `int length()`：返回字符串的字符个数（长度）（包含空格）
        *   `char charAt(int index)`：返回指定索引位置的字符（从0开始）
        *   `int indexOf(String str)`：返回指定字符串在此字符串中从左向右第一次出现的索引（比如获取文件名“.”的位置）
        *   `boolean equals(Object anObject)`：比较内容是否相同
        *   `boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)`：比较内容是否相同（忽略虑大小写）（比如验证码判断）
        *   `String toUpperCase()`：将字符串所有字符转为大写
        *   `String toLowerCase()`：把字符串所有字符转换为小写
        *   `String substring(int beginIndex)`：从指定位置开始截取字符串（从0开始）
        *   `String substring(int beginIndex, int endIndex)`：截取指定区域的字符串（从0开始，左闭右开）（比如截取文件的文件名部分）
        *   `boolean startsWith()`：判断字符串是否以指定前缀结束
        *   `boolean endsWith()`：判断字符串是否以指定后缀结束（比如判断文件为何种类型）
        *   `String trim()`：清除字符串头部尾部空白
        *   `boolean isEmpty()`：判断字符串是否为空
        *   `String concat(String str)`：拼接字符串
        *   `byte[] getBytes()`：将字符串转为byte序列
        *   `int hashCode()`：取字符串的哈希码
        *   `String replace(char oldChar, char newChar)`：将字符串中的某个字符替换为另一个字符
        *   `String[] split(String regex)`：拆分字符串

*  可变字符串：StringBuilder/StringBuffer
    
    > 创建完毕内容可以修改，内容发生修改，对象保持不变
    
     *  StringBuffer
        
         *  封装的数组默认空间是16个字符，当容量不够时，会自动扩容
         *  构造方法
            
             *  `StringBuffer()`：创建默认容量的字符串缓冲区
             *  `StringBuffer(int capacity)`：创建指定容量的字符串缓冲区
         *  常用方法
            
             *  `append()`
             *  `insert()`
             *  `delete()`
             *  `setCharAt()`：只能在有数据的位置修改
             *  `replace(start, end, str)`：可以替换为空、变长、变短
             *  `length()`：返回字符个数
             *  `capacity()`：返回字符缓冲区的容量
         *  扩容原理
            
             *  当向字符数组添加元素发现容量不够时，利用value << 1 + 2（乘二加二）计算出扩容后新字符数组的容量，若新容量仍不满足要求，则直接将字符串长度作为容量进行扩容，然后利用数组复制的方式将旧字符数组复制到新字符数组，最后将新字符数组的地址赋值给包装类StringBuffer的value属性。（16 --> 34 --> 70 --> 142 ...）
                
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*  线程安全，适合多线程环境
 *  StringBuffer（与StringBuilder基本一致）
 *  **区别**
    
     *  相同点：都是字符串可变缓冲区，API提供了相同的CRUD操作
     *  不同点：StringBuffer线程安全，效率低，出生于JDK 1.0；StringBuilder线程不安全，效率高，出生于JDK1.5

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