Java API（常用类）
（一）Java API概述
Java API（Java Application Programming Interface，Java应用程序接口），是Java语言提供的组织成包结构的许多类和接
口的集合。Java API为用户编写应用程序提供了极大的便利。Java API包含在JDK中，因此用户只要安装了JDK运行环境就可以
使用该API（在Java中的API就是JDK中提供的各种功能）
Java语言在不断发展，表现在JDK运行环境的版本在不断提高（目前为JDK10，因此读者学习时，可能Java API中又包含了
新的包或某，些包中又增加了新的子包，打开JDK的帮助文档，可以看到Java API的详细说明文档）
Java API包含的内容很多，主要讨论其中两个最基本的包中的主要类：语言包（java.lang)和实用包（java.util）
Java API按照内容分别组织和存放在不同的包中，Java API中的包及其主要功能按字母顺序说明如下：
java.accessibility 接口组件和助手技术的类和接口
java.applet Applet所需的类和接口
java.awt 图形用户界面所需的类和接口
java.beans Java bean所需的类和接口
java.io 系统输入/输出所需的类和接口
java.lang Java语言编程的基础类和接口
java.math 支持任意精度整数和任意精度小数的类和接口
java.naming 访问命名服务的类和接口
java.net 网络应用的类和接口
java.rmi 远程调用（RMI）的类和接口
java.security 用于安全框架的类和接口
java.sql 访问和处理数据源中数据的类和接口
java.text 支持按与语言无关方式处理文本、数据、数字和消息的类和接口
java.util 集合框架、事件模型、日期和时间机制、国际化等的类和接口
javax.rmi 支持RMI-IIOP的类和接口
javax.serverlet 支持serverlet编程的类和接口
javax.sound 支持音频设备数字接口（MIDI）的类和接口
javax.swing 扩充和增强基本图形用户界面功能的类和接口
javax.transaction 包含有几个关于事务上下文异常的类
org.omg.CORBA 支持OMG CORBA API到Java语言映射的类和接口
（二）语言包（java.lang）
java.lang包是Java语言的核心类库，包含了Java语言必不可少的系统类定义，如Object类、基本数据类型包装类、Math数
学类、Comparable接口、String和StringBuffered类、System和Runtime类、Class类操作类、Error错误类和Exception异常类、
Thread线程类和Runnable接口
java.lang包是Java语言编程使用最频繁的包（包含Java程序设计语言最基础的类），为了简化编程，系统固定地默认
导入了java.lang包，使用java.lang包中的时可以不用import语句导入
1、Object类
Object类是Java中所有类的根，所有其他的类都是由Object类派生出来的，因此根据继承的特点，在Object类中定义的成
员变量和方法，在其他类中都可以使用，部分方法声明如下：
public class Object{ //提供类的基本方法
public Object() //构造方法
public String toString() //返回当前对象的信息字符串（ 把对象转换为字符串）
public boolean equals(Object obj) //比较当前对象与obj是否相等
public void finalize() throws Throwable //析构方法
public fina Clas getClass() //返回当前对象所属的类的Class对象（获取对象的运行时类）
}
PS：equals(Object obj)方法与Java运算符"=="的含义相同，但用法不同。当两个值比较、对象或变量与值比较、两个变
量比较时，使用运算符"=="；当比较两个对象时，使用equals()方法，该方法调用返回true时表示两个对象相等（或称相同），返
回false时表示两个对象不相等
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
char ch = 'A';
if ((ch == 'A') || (ch == 'a'))// 变量与值比较
System.out.println("true");
String str1 = "abc", str2 = null;
if (str1 != null) {// 对象与值比较
System.out.println(str1.equals(str2));// 两个对象比较
}
} 2、Math数学类
Math类包含了一组基本的数学运算的方法和常数，如求绝对值的abs()方法，计算三角函数的sin()方法和cos()方法，求两
个数中的较小值和较大值的min()方法和max()方法，求随机数的random()方法等
Math类是最终类（final），不能从Math类中派生其他的新类，不能被继承，其中方法都是静态最终方法，通过类名调
用，如Math.abs()，另外Math类还把E和PI定义为类的静态成员变量，其中E和PI代表数学上的相应常数
Math类的几个常用方法如下：
public final class Math extends Object //数学类，最终类
{
public static final double E=2.7182818; //静态常量e
public static final double PI=3.1415926; //静态常量π
public static double abs(double a); //返回a的绝对值，有重载方法
public static double random(); //返回一个0.0~1.0之间的随机数
public static doule sin(double a); //返回a的正弦值
}
（1）abs()方法有4个（重载方法），包括了4种基本的数值类型（double，float，int，long），其他方法类同
（2）random()方法是非常有用的方法，把random()的返回值乘上一个整数，可以得到任意区间的、double类型的随机
数；把random()的返回值乘上一个整数再转换成int类型，可以得到任意区间的、int类型的随机数
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int i;
int[] a = new int[10];
for (i = 0; i < a.length; i++) {
a[i] = (int) (Math.random() * 100);// 产生随机数并赋值
}
for (i = 0; i < a.length; i++)
System.out.print(" " + a[i]);// 输出一维数组
int min = a[0];
for (i = 1; i < a.length; i++)
if (a[i] < min)
min = a[i]; // 寻找最小数
System.out.println("\n最小数为：" + min);
}
}
3、Comparable可比较接口（内比较器）
Java通过Comparable接口的compareTo方法约定两个对象比较大小的规则，Comparable接口声明如下：
public interface Comparable
public abstract int compareTo(T obj);
}
4、基本数据类型包装类（基本类型不能调用方法（通过包装类））
Java为每种数据类型声明了一个对应的类，称为基本数据类型的包装类，Java语言中的8种基本数据类型是：byte、
short、int、long、float、double、char和boolean，对应的8个数据类型包装类是：Byte、Short、Integer、Long、Float、
Double、Character 和 Boolean
（1）Integer整数类
Integer是int类型的包装类，声明如下，使用的是一个私有最终变量存储int整数值
public final class Integer extends Number implements Comparable
{
public static final int MIN_VALUE=0x8000000; //最小值常量
public static final double PI=0x7ffffffff; //最大值常量
public Integer(int value){ //构造方法
this.value=value;
}
public int intValue(); // 返回对象的int数据类型的数值，小数部分丢掉
public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException //将串s按十进制转换为整数
public int compareTo(Integer iobj) //比较两个对象值大侠你，返回-1、0或1
}
注意：Integer类的静态方法parseInt()和实例方法intValue()都可以将一个字符串转化为int值，调用语句如下：
int i=Integer.parseInt("123");
int j=new Integer("123").intValue();
（2）Double浮点数类（和Integer相似）
public final class Double extends Number implements Comparable
{
public Double(double value) //构造方法
public Double(String s) throws NumberFormatException
public static double parseDouble(String s) throws NumberFormatException //将串s转换为浮点数
public double doubleValue(); //返回当前对象中浮点数的值
}
（3）基本类型和字符串之间的转换：
1、基本类型转换为字符串： （1）使用包装类的 toString() 方法、（2）使用String类的 valueOf() 方法、（3）用一个空
字符串加上基本类型，得到的就是基本类型数据对应的字符串
2、字符串转换为基本类型：（1）调用包装类的 parseXxx 静态方法、（2）调用包装类的 valueOf() 方法转换为基本类型
的包装类，会自动拆箱
5、String字符串类
定义字符串变量所使用的String不是一个基本数据类型，而是Java API中提供的类，String是常量字符串类，String对象存
储常量字符串，实例一旦创建，就不能再修改（代表不可变的字符串序列）
（1）字符串 str 中字符的索引从0开始，范围为 0 到 str.length()-1
（2）用 indexOf 进行字符或字符串查找时，如果匹配返回位置索引；如果没有匹配结果，返回 -1
（3）使用 substring(beginIndex , endIndex) 进行字符串截取时，包括 beginIndex 位置的字符，不包括 endIndex 位置的字符
public final class String implements java.io.Serializable,Comparable
{
public String() // 构造方法
public boolean isEmpty() // 判断是否为空串
public String toLowerCase() // 返回小写字符串
public Stirng toUpperCase() // 返回大写字符串
public int length() // 获取字符串的长度
public String substring(int beginIndex) 返回当前字符串的由beginIndex开始到结尾的子串（求字串）
public String substring(int beginIndex，int endIndex) 返回当前字符串的由beginIndex开始到endIndex结尾的子串
}
public static void main(String[] args) {
// Java文件名
String fileName = "HelloWorld.java";
// 邮箱
String email = "[email protected]";
// 判断.java文件名是否正确：合法的文件名应该以.java
// 获取文件名中最后一次出现"."号的位置
int index = fileName.indexOf(".");
System.out.println(index);
// 获取文件的后缀
String prefix = fileName.substring(index + 1);
System.out.println(prefix);
// 判断必须包含"."号，且不能出现在首位，同时后缀名为"java"
if (index != 0 && index != -1 && prefix.equals("java")) {
System.out.println("Java文件名正确");
} else {
System.out.println("Java文件名无效");
}
}PS：
（1）length属性：用于获取数组长度。
（2）length()：方法用于获取字符串长度。
（3）size()方法：用于获取泛型集合有多少个元素。
6、StringBuffere字符串缓冲区类
StringBuffere字符串缓冲区类采用缓冲区存储可变长的字符串，可以改变字符串对象中的指定字符，可以插入或删除
字串，当缓冲区容量不能满足要求时，将自动扩充容量适用于经常可变的一个字符序列，效率比String高，允许字符串追加在后
面也允许删除某个字符串（代表可变的字符串序列）
public static void main(String[] args) {
// 允许字符串追加在后面也允许删除某个字符串
StringBuffer str = new StringBuffer("hello");
str.append("hzx");
System.out.println(str);
}
}7、StringBuilder类（线程不安全，用法和StringBuffer一样）
8、Class类操作类
Class类提供一组方法获得当前类信息，包括类名、父类及类所在包等，以及对类操作的通用方法，Class类的实例代表
一个正在运行的Java应用程序的类或接口，Java的基本数据类型（boolean，byte，char，shart，int，long，float，double）以
及数组和关键字void都是由Class对象来表达，Class类没有公共的构造方法，Class对象由Java虚拟机自动构造
Class类常用方法：
String static getName() //返回对象的类名
class static forName(String ClassName) //使用ClassName指定的、与类或接口相联系的class对象
class static forName(String name，boolean initialize，ClassLoader loader) // 使用loader指定的类装载器Class类
的forName()方法可用于安装驱动序，Class.forName("sun.jdbc.odbc.JdbcOdcDriver")；
public static void main(String args[]) {
// 对象名.getClass()
Person p = new Person("zhangsan", 50);
Class class1 = p.getClass();// 类型的实例class1（通过类的对象调用getCLass方法）
System.out.println(class1.getName());// 输出类名
System.out.println(class1.getSuperclass().getName());// 输出超类名
// 类名.class
Class class2 = Person.class;// 创建一个 Class 类型的实例class2（通过类名.class）
System.out.println(class2.getName());
System.out.println(class2.getSuperclass().getName());
// 使用Class.forName();
try {
Class class3 = Class.forName("classtype.Person");// //创建一个 Class
// 类型的实例class3（通过Class调用静态方法forName()）
System.out.println(class3.getName());
System.out.println(class3.getSuperclass().getName());
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
9、System系统类
System类提供标准输入输出常量和访问系统资源的方法，其中声明3个标准输入/输出常量：in、out、和err，方法都是静态的，System类部分声明如下：
public final class System extends Object
{
public static final int InputStream in=nullInputStream; //标准输入常量
public static final int OutputStream out=nullOutputStream; //标准输出常量
public static final int PrintStream err=nullPrintStream; //标准错误输出常量
public static void exit(int status) //结束当前程序运行（中断当前运行的Java虚拟机，status为状态码，非0的状态码表示不正常中断）
public static long currentTimeMills() //获得当前日期和时间
public static Properties getProperties() //获得当前系统全部属性
public static String getProperty(String key) //获得指定系统属性
public static String setProperty(Properties props) //设置props指定的属性
public static void load(String fileName) //加载本地文件系统中由文件名fileName指定的动态库
}
其中Properties是java语言包中定义的一个类，该类定义了系统属性集合，每个属性用字符串表示，其常用的几个属性值以及含义如下：
public static void main(String args[]) {
// java运行时环境版本
String str1 = System.getProperty("java.version");
System.out.println(str1);
// java虚拟机实现的版本
String str2 = System.getProperty("java.vm.version");
System.out.println(str2);
// java类的路径
String str3 = System.getProperty("java.class.path");
System.out.println(str3);
// 操作系统版本
String str4 = System.getProperty("os.version");
System.out.println(str4);
// 用户名
String str5 = System.getProperty("user.name");
System.out.println(str5);
// 用户路径
String str6 = System.getProperty("user.dir");
System.out.println(str6);
// 用户HOME路径
String str7 = System.getProperty("user.home");
System.out.println(str7);
10、Runtime运行类
每一个Java应用程序都有一个Runtime类的实例，从而允许应用程序与其运行的环境进行交互，利用Runtime类直接访问运行时环境资源
public class Runtime extends Objec0t
{
public static Runtime getRuntime() //返回与当前程序相联系的Runtime实例
public long totalMemory() //返回系统内存空间总量
public long freeMemory //返回系统内存剩余空间大小
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Runtime rtime = Runtime.getRuntime();
long totalMemory = rtime.totalMemory() / 1024;
long freeMemory = rtime.freeMemory() / 1024;
System.out.println("totalMemory: " + totalMemory + "k");
System.out.println("freeMemory: " + freeMemory + "k");
}
三、实用包（java.util）
java.util实用包提供了实现各种功能的类，主要包含日期类（日期和时间机制）、数组类、集合类（集合框架）、事件
模型、国际化等的类和接口
1、日期类（Date 类和Calendar类 ）
1）Date 类提供了获取当前精确到毫秒时间的方法，并提供了许多方法截取当前时间的年、月、日等数值。
Date 类的构造方法有：
Date () //构造方法，获得系统当前日期和时间（显示并不友好，需通过SimpleDateFormat规范显示）
Date (long date) //以长整数创建一个可精确到毫秒的参数date指定时间的对象，date表示从GMT（格林威治）时
间1970-1-1 00:00:00开始至某时刻的毫秒数
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Date date=new Date();
// long dL = 12345678l;
// Date date = new Date(dL);
System.out.println(date);
} 2）Calendar类定义了许多如YEAR、MONTH、DAY、HOUR、MINUTE、SECOND、DAY_OF_WEEK等成员变量，
Calendar类的get()方法可以获取这些成员变量的数值
public static void main(String[] args) {
// 创建Calendar对象
Calendar c = Calendar.getInstance();
// 将Calendar对象转换为Date对象
Date date = c.getTime();
// 创建SimpleDateFormat对象，指定目标格式
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
// 将日期转换为指定格式的字符串
String now = sdf.format(date);
System.out.println("当前时间：" + now);
}2、Comparator比较器接口（外比较器）
java.lang.Comparable接口约定两个对象比较大小的规则， 一个类如果还需要其他比较对象大小的规则，可使用
java.util.Comparator比较器接口，Comparator接口声明如下：
public interface Comparator
public abstract boolean equals(Object obj);
public abstract int compare(T cobj1,T cobj2);
}
PS：有两种情况可以使用实现Comparator接口的方式：
（1）一个对象不支持自己和自己比较（没有实现Comparable接口），但是又想对两个对象进行比较
（2）一个对象实现了Comparable接口，但是开发者认为compareTo方法中的比较方式并不是自己想要的那种比较方式
3、Array数组类
Arrays类中包含有数组操作的一些常用方法（填充、比较、排序和查找），所有方法都是静态方法，大大简化程序设计人员的设计过程
1）排序
static void sort(byte[] a) ：把byte类型的数组a中的元素按升序排序
static void sort(byte[] a，int fromIndex，int toIndex) ：把byte类型的数组a中的、从fromIndex到toIndex的元素按升序排序
static void sort(int[] a) ： 把int类型的数组a中的元素按升序排序
static void sort(int[] a，int fromIndex，int toIndex) ：把int类型的数组a中的、从fromIndex到toIndex的元素按升序排序
static void sort(double[] a) ：把double类型的数组a中的元素按升序排序
static void sort(double[] a，int fromIndex，int toIndex)：把double类型的数组a中的、从fromIndex到toIndex的元素按升序排序
2）二分法查找
static int binarySearch(byte[] a，byte key) ：在byte类型的数组a 中、使用折半查找算法查找指定元素key是否存在，若存在返回该元素的数组下标；若不存在返回-1
static int binarySearch(int[] a，int key) ：在int类型的数组a 中、使用折半查找算法查找指定元素key是否存在，若存在返回该元素的数组下标；若不存在返回-1
static int binarySearch(double[] a，double key) ：在double类型的数组a 中、使用折半查找算法查找指定元素key是否存在，若存在返回该元素的数组下标；若不存在返回-1
4、Enumeration接口
Enumeration接口主要用于集合类对象的序列化。一个集合类对象中包含有许多元素，所谓对象是序列化的，就是说可以依次取出该对象中的元素。
Enumeration接口定义如下：
public interface Enumeration
{
Object nextElement(); //返回后续元素
boolean hasMoreElements(); //判断是否还有后续元素
}
任何一个类，只要实现了Enumeration接口，其对象就是序列化的。所谓对象是序列化的，就是说若连续调用nextElement()方法，每次将返回该集合对象当前元素的后续元素。
例如，Vector类是一个集合类，Vector类就实现了Enumeration接口。因此，若要输出一个Vector类的对象v中的所有元素，就可以编写如下代码：
Enumeration e = v.elements();
while (e.hasMoreElements())
{
System.out.println(e.nextElement());
}
四、Java API总结
1、生成随机数的方法
（1）Math类
Math.random() ，返回带正号的double值，该值大于等于0.0且小于1.0（懂得灵活转换成获取其他数字的函数）
（2）java.util.Random包下
New Random.nextInt(int n)，返回一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0（包括）和指定值（不包
括）之间均匀分布的int值
2、String、StringBuffer和StringBuilder的比较
（1）String 字符串常量（对象不可变，线程安全） private final char value[];
（2） StringBuffer 字符串变量（线程安全）
（3）StringBuilder 字符串变量（非线程安全）char[] value;
PS：如果程序不是多线程的，那么使用StringBuilder效率高于StringBuffer，在大部分情况下 StringBuilder >
StringBuffer> String
3、Comparator 和 Comparable 的区别
相同点：都是java的一个接口，并且是用来对自定义的class比较大小的；
不同点：
（1）Comparable：Comparable 定义在 Person类的内部
public class Persion implements Comparable {..比较Person的大小..},
因为已经实现了比较器，那么我们的Person现在是一个可以比较大小的对象，它的比较功能和String完全一样，可以随时
随地的拿来比较大小，因为Person现在自身就是有大小之分的。Collections.sort(personList)可以得到正确的结果。
（2）Comparator：Comparator 是定义在Person的外部的，此时我们的Person类的结构不需要有任何变化，如
public class Person{ String name; int age }
然后我们另外定义一个比较器：
public PersonComparator implements Comparator() {..比较Person的大小..},
在PersonComparator里面实现了怎么比较两个Person的大小，所以用这种方法，当我们要对一个 personList进行
序的时候, 我们除了了要传递personList过去，还需要把PersonComparator传递过去，因为怎么比较Person的大小是在
PersonComparator里面实现的， 如Collections.sort( personList , new PersonComparator() ).