Java常用辅助类以及工具类系列
一、Date类
1、Date类概述
Date类是从JDK1.1就开始存在的老类，其提供了针对日期进行操作的诸多方法，但其却一直饱受诟病，不同的起始编号，国际化的低支持，JDK官方也认识到这个问题，后台提出使用Calendar类进行日期操作，日期的格式化交给DateFormat，虽然我们已经不再使用Date类中的大多数方法，但是还有一部分保留的内容指的我们一谈。
2、Date构造器
Date类之前有6大构造器，其中四个已经标注弃用，我们我不再看他，我们重点看另外两个：
/**
* Allocates a Date object and initializes it so that
*/
public Date() {
this(System.currentTimeMillis());
}
/**
* @param date the milliseconds since January 1, 1970, 00:00:00 GMT.
*/
public Date(long date) {
fastTime = date;
}
第一个构造器是无参构造器，通过调用System的currentTimeMillis()方法来获取当前时间戳，这个时间戳是从1970年到当前时间的毫秒级数据，第二个构造器，可以将一个毫秒级的数据定义为Date格式的日期。
3、Date常用方法
Date中定义了诸多的日期操作方法，但是大多数都已弃用，只剩余为数不多的几个方法：
/**
* Returns the number of milliseconds since January 1, 1970, 00:00:00 GMT
* represented by this Date object.
*/
public long getTime() {
return getTimeImpl();
}
/**
* Sets this Date object to represent a point in time that is
* time milliseconds after January 1, 1970 00:00:00 GMT.
*/
public void setTime(long time) {
fastTime = time;
cdate = null;
}
/**
* Tests if this date is before the specified date.
*/
public boolean before(Date when) {
return getMillisOf(this) < getMillisOf(when);
}
/**
* Tests if this date is after the specified date.
*/
public boolean after(Date when) {
return getMillisOf(this) > getMillisOf(when);
}
上面显示的四个方法是Date类中现在还在使用的几个常用方法：
- long getTime()方法：返回从1970年00:00:00到Date对象所代表时间的毫秒级数据
- void setTime(long
time)方法：设置一个Date对象用来代表从1970年00:00:00开始的一段毫秒级数据后所代表的时间点 - boolean before(Date when)方法：判断Date对象所代表的时间点是否在when所代表的时间点之前
- boolean after(Date when)方法：判断Date对象所代表的时间点是否在when所代表的时间点之后
4、实例解析
public static void main(String[] args) {
Date now = new Date();//获取当前时间
Date when = new Date(10201020097865L);//根据时间戳定义指定时间点
boolean b1 = now.after(when);
boolean b2 = now.before(when);
Long d1 = now.getTime();
Long d2 = when.getTime();
System.out.println("now值为："+now);
System.out.println("when值为："+when);
System.out.println("b1值为："+b1);
System.out.println("b2值为："+b2);
System.out.println("d1值为："+d1);
System.out.println("d2值为："+d2);
}
结果为：
now值为：Thu Jul 06 13:39:12 CST 2017
when值为：Tue Apr 04 16:41:37 CST 2293
b1值为：false
b2值为：true
d1值为：1499319552116
d2值为：10201020097865
5、总结
Date类现在并不推荐使用，Java推荐了Calendar和DateFormat，甚至SimpleDateFormat来替代它，Date中仅剩的几个方法仍然还很实用，尤其是before与after方法，可以很方便的判断两个时间点的先后，当然判断的条件是将你的时间转换成Date格式，使用Date剩余的两个构造器实现即可，当然也可以使用推荐的SimpleDateFormat方法进行简单的格式化日期格式字符串的方式得到Date格式的时间点，这些会在稍后了解到！
二、Calendar
1、Calendar概述
Java官方推荐使用Calendar来替换Date的使用，Calendar与Date之间可以自由的进行转换，转换的纽带是time，使用Calendar的getTime()方法可以得到一个Date类型的对象，这个对象底层是使用Date的第二个带Long型参数的构造器创建的，这个Long型参数是Calendar中的time字段中保存的值，这个time字段的值是在具体的实现类中定义赋值的比如GregorianCalendar中的实现computeTime()，这个方法的目的就是将field值转换为time值，这个涉及到Calendar中的两种模式，之后会有介绍；而通过Calendar的setTime(Date date)方法可以将一个Date对象转换为一个Calendar对象，这个方法以一个Date对象为参数，底层调用的setTimeInMillis(long millis)方法，将date.getTime()的值作为参数，再底层会将这个Long型参数值赋值给time字段，这时会重计算field值。
Calendar与Date的转换
public static void main(String[] args) {
//Calendar--->Date
Calendar c = Calendar.getInstance();
Date d = c.getTime();
//Date--->Calendar
Date d1 = new Date();
Calendar c1 = Calendar.getInstance();
c1.setTime(d1);
System.out.println(d);
System.out.println(c1.get(Calendar.YEAR)+"年"+(c1.get(Calendar.MONTH)+1)+"月"+c1.get(Calendar.DATE)+"日");
}
结果：
Sat Jul 08 10:39:14 CST 2017
2017年7月8日
2、Calendar中的time与field
Calendar中有两种描述时间内容的域，一种就是time，它用来保存Calendar对象所代表的时间点据1970年1月1日 00:00:00的毫秒数，另一种就是field，它是一个数组，它表示的并不是一个内容，而是Calendar内部定义的最多静态常量字段。
而这一般情况下是同步的，即表述的是同一时间点，但也有可能会出现不同步的情况：
- a、起初，field没有设置，time也是无效的
- b、如果time被设置，所有的field都会自动被设置为同步的时间点
- c、如果某一field被单独设置，time会自动失效
更确切的说，当我们通过Calendar.getInstance()方法获取一个全新的Calendar对象时，它所代表的时间点是通过time来设置的，而这个time的值是通过System.currentTimeMillis()得到的，通过time定义Calendar，isTimeSet为true，表示time值是最新的（真的），areFieldsSet为false，表示field字段的值都是旧的（假的），因为当我们重新设置了time值之后，Calendar所代表的时间点就发生了变化（这里是首次，相当于从无到有，也算是变化，之后当我们为Calendar的time重新设置一个新值时，Calendar的时间点就会再次发生变化，它会指向最新的time值所代表的时间点），而这时field中还表示的是原来的时间点内容，然后会调用computeFields()方法进行所有字段值的重计算，确保field中的值与time同步，并同时将areFieldsSet和areAllFieldsSet设置为true，表示所有的field代表的时间值也是最新的了（真）。其实我们每次更改time值都会自动触发重计算，来确保两个域所描述的时间点一致（即同步），这也就是上面b所述的内容。
但是如果我们通过set(int field, int value)单独对field中的某行一字段进行更改时，首先会触发一个验证，areFieldsSet为真而areAllFieldsSet为false时，表示只有一部分field是最新的情况，即存在部分field属于旧的情况，针对这种情况会触发field的重新计算；之后会将isTimeSet设置为false，areFieldsSet设置为false，将isSet[field]设置为true（将当前field设置为真），这种情况下，当我们使用getTime()获取time值所代表的时间点时，由于isTimeSet为false，会触发time的重计算，这个计算依据是根据field的值进行的，之后将isTimeSet设置为true，同样我们在通过get(int field)获取某个field值时也会先验证isTimeSet是否为true，如果为false，同样会触发time的重计算，然后验证areFieldsSet为false，则触发其余field的重计算。
time的重计算是依据field的，确切的说是依据部分field的，而有一部分field也是在field的基础上再计算的，所以可以说有一部分field是固定的，是和time息息相关的。
以上种种所述全部是Calendar内部的实现规则，对外而言，我们只需要简单的调用即可，所有这些都被隐藏在内部，从而保证我们通过对外方法获取到的直接就是正确的值。
public static void main(String[] args) throws ParseException {
System.out.println("-------初始情况-------");
Calendar c = Calendar.getInstance();
System.out.println(c.getTime());
System.out.println(c.get(Calendar.DATE));
System.out.println(c.get(Calendar.HOUR));
System.out.println("-------重设置time-------");
c.setTime(new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").parse("20170501"));
System.out.println(c.getTime());
System.out.println(c.get(Calendar.DATE));
System.out.println(c.get(Calendar.HOUR));
System.out.println("-------重设置field-------");
c.set(Calendar.MONTH, 4);
System.out.println(c.getTime());
System.out.println(c.get(Calendar.DATE));
System.out.println(c.get(Calendar.HOUR));
System.out.println("总结：time与field所代表时间点同步，所有的不同步全部在内部处理完成");
}
结果：
-------初始情况-------
Sat Jul 08 13:08:34 CST 2017
1
-------重设置time-------
Mon May 01 00:00:00 CST 2017
0
-------重设置field-------
Mon May 01 00:00:00 CST 2017
0
总结：time与field所代表时间点同步，所有的不同步全部在内部处理完成
3、Calendar中的两种解析模式
lenient：该模式下可以自动规则化用户赋值给Calendar的不规则值，比如1月32日会被解析为2月1日
non-lenient：该模式下不会自动解析不规则的输入，而是一旦发现不规则输入，就会报出异常
这也叫Calendar的容错性，lenient的开启与关闭使用setLenient(boolean lenient)方法来设置，true表示开启容错性（默认情况），false表示关闭该功能。
public static void main(String[] args) {
Calendar c = Calendar.getInstance();
c.set(Calendar.MONTH, 8);
c.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 33);
System.out.println(c.getTime()+"\n");
c.setLenient(false);
c.set(Calendar.MONTH, 8);
c.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 33);
System.out.println(c.getTime());
}
结果：
Tue Oct 03 13:18:48 CST 2017
Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: DAY_OF_MONTH
at java.util.GregorianCalendar.computeTime(GregorianCalendar.java:2583)
at java.util.Calendar.updateTime(Calendar.java:2606)
at java.util.Calendar.getTimeInMillis(Calendar.java:1118)
at java.util.Calendar.getTime(Calendar.java:1091)
at JdkTest.main(JdkTest.java:87)
从上面的例子中可以看出，默认情况下，我们为Calendar的月份赋值为8即九月份，日期赋值为33即下一月3号，输出为10月3日，容错性将这种不符合规则的输入规则化处理了，而关闭容错性之后，同样的赋值只会报异常java.lang.IllegalArgumentException（非法参数异常）。
4、Calendar的使用
public static void main(String[] args) throws ParseException {
//通过SimpleDateFormat解析日期字符串
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd hh:mm:ss.SSS");
Date date = sdf.parse("20170502 13:33:23.433");
//将Date格式日期转换成Calendar
Calendar c = Calendar.getInstance();
c.setTime(date);
//获取时间值
System.out.println(c.getTime());
System.out.println("年份为"+c.get(Calendar.YEAR));
System.out.println("月份为"+c.get(Calendar.MONTH));
System.out.println("日期为"+c.get(Calendar.DATE));
System.out.println("日期为"+c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
System.out.println("日期为"+c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK));
System.out.println("日期为"+c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK_IN_MONTH));
System.out.println("日期为"+c.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));
System.out.println("时为"+c.get(Calendar.HOUR));
System.out.println("时为"+c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));
System.out.println("分为"+c.get(Calendar.MINUTE));
System.out.println("秒为"+c.get(Calendar.SECOND));
System.out.println("毫秒为"+c.get(Calendar.MILLISECOND));
System.out.println("星期为"+c.get(Calendar.WEEK_OF_MONTH));
System.out.println("星期为"+c.get(Calendar.WEEK_OF_YEAR));
System.out.println("历型为"+c.get(Calendar.ERA));
System.out.println("zone为"+c.get(Calendar.ZONE_OFFSET));
//设置
c.set(Calendar.MONTH, Calendar.APRIL);
System.out.println("修改后月份为"+c.get(Calendar.MONTH));
c.set(1999, 0, 23);
System.out.println(c.getTime());
c.set(2000, 1, 12, 13, 33, 14);
System.out.println(c.getTime());
c.set(2001, 2, 13, 14, 13);
System.out.println(c.getTime());
//运算
System.out.println("-----运算-----");
c.add(Calendar.YEAR, 12);
System.out.println(c.getTime());
c.add(Calendar.MONTH, -1);
System.out.println(c.getTime());
c.roll(Calendar.DATE, true);
System.out.println(c.getTime());
c.add(Calendar.DATE, 1);
System.out.println(c.getTime());
//roll与add运算对比
c.set(2000, 1, 29);
System.out.println(c.getTime());
c.roll(Calendar.DATE, 1);
System.out.println(c.getTime());
c.set(2000, 1, 29);
c.add(Calendar.DATE, 1);
System.out.println(c.getTime());
}
结果：
Tue May 02 13:33:23 CST 2017
年份为2017
月份为4
日期为2
日期为2
日期为3
日期为1
日期为122
时为1
时为13
分为33
秒为23
毫秒为433
星期为1
星期为18
历型为1
zone为28800000
修改后月份为3
Sat Jan 23 13:33:23 CST 1999
Sat Feb 12 13:33:14 CST 2000
Tue Mar 13 14:13:14 CST 2001
-----运算-----
Wed Mar 13 14:13:14 CST 2013
Wed Feb 13 14:13:14 CST 2013
Thu Feb 14 14:13:14 CST 2013
Fri Feb 15 14:13:14 CST 2013
Tue Feb 29 14:13:14 CST 2000
Tue Feb 01 14:13:14 CST 2000
Wed Mar 01 14:13:14 CST 2000
对比上面最后的两行输出，可以看出add与roll的运算规则其实是不同的，roll的运算不会影响大规则（这里的大规则指的是月份的改变）的改变，而add会影响。
综上所述，我们可以简单的认识一下Calendar类，并学会简单的使用它，对于其内部实现，还需要认真敲一敲源码。
三、BigDecimal
1、BigDecimal简介
Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中要用java.math.BigDecimal。BigDecimal所创建的是对象，我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算，而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。构造器是类的特殊方法，专门用来创建对象，特别是带有参数的对象。
2、构造器描述
BigDecimal(int) 创建一个具有参数所指定整数值的对象。
BigDecimal(double) 创建一个具有参数所指定双精度值的对象。
BigDecimal(long) 创建一个具有参数所指定长整数值的对象。
BigDecimal(String) 创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。
3、方法描述
add(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相加，然后返回这个对象。
subtract(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相减，然后返回这个对象。
multiply(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相乘，然后返回这个对象。
divide(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相除，然后返回这个对象。
toString() 将BigDecimal对象的数值转换成字符串。
doubleValue() 将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。
floatValue() 将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。
longValue() 将BigDecimal对象中的值以长整数返回。
intValue() 将BigDecimal对象中的值以整数返回。
4、格式化及例子
由于NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数，可以利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值，百分值，以及一般数值进行格式化控制。
以利用BigDecimal对货币和百分比格式化为例。首先，创建BigDecimal对象，进行BigDecimal的算术运算后，分别建立对货币和百分比格式化的引用，最后利用BigDecimal对象作为format()方法的参数，输出其格式化的货币值和百分比。
public static void main(String[] args) {
NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立货币格式化引用
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance(); //建立百分比格式化引用
percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小数点最多3位
BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("15000.48"); //贷款金额
BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.008"); //利率
BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘
System.out.println("贷款金额:\t" + currency.format(loanAmount));
System.out.println("利率:\t" + percent.format(interestRate));
System.out.println("利息:\t" + currency.format(interest));
}
运行结果如下：
贷款金额: ￥15,000.48
利率: 0.8%
利息: ￥120.00
5、BigDecimal比较
BigDecimal是通过使用compareTo(BigDecimal)来比较的，具体比较情况如下：
public static void main(String[] args) {
BigDecimal a = new BigDecimal("1");
BigDecimal b = new BigDecimal("2");
BigDecimal c = new BigDecimal("1");
int result1 = a.compareTo(b);
int result2 = a.compareTo(c);
int result3 = b.compareTo(a);
System.out.println(result1);
System.out.println(result2);
System.out.println(result3);
}
打印结果是：-1、0、1，即左边比右边数大，返回1，相等返回0，比右边小返回-1。
注意不能使用equals方法来比较大小。
使用BigDecimal的坏处是性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显，因根据实际需求决定使用哪种类型。
四、Collections
Java提供了一个操作Set、List和Map等集合的工具类：Collections，该工具类提供了大量方法对集合进行排序、查询和修改等操作，还提供了将集合对象置为不可变、对集合对象实现同步控制等方法。
排序操作
collections提供了如下几个方法用于对List集合元素进行排序：
static void reverse(List list): 反转列表中元素的顺序。
static void shuffle(List list) : 对List集合元素进行随机排序。
static void sort(List list) :根据元素的自然顺序 对指定列表按升序进行排序
static void sort(List list, Comparator c) : 根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序。
static void swap(List list, int i, int j) :在指定List的指定位置i,j处交换元素。
static void rotate(List list, int distance) :当distance为正数时，将List集合的后distance个元素“整体”移到前面；当distance为负数时，将list集合的前distance个元素“整体”移到后边。该方法不会改变集合的长度。
下面程序简单示范了利用collections工具类来操作List集合：
public class TestSort
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList nums = new ArrayList();
nums.add(2);
nums.add(-5);
nums.add(3);
nums.add(0);
//输出:[2, -5, 3, 0]
System.out.println(nums);
//将List集合元素的次序反转
Collections.reverse(nums);
//输出:[0, 3, -5, 2]
System.out.println(nums);
//将List集合元素的按自然顺序排序
Collections.sort(nums);
//输出:[-5, 0, 2, 3]
System.out.println(nums);
//将List集合元素的按随机顺序排序
Collections.shuffle(nums);
//每次输出的次序不固定
System.out.println(nums);
//后两个整体移动到前边
Collections.rotate(nums,2);
System.out.println(nums);
}
}
输出结果：
[2, -5, 3, 0]
[0, 3, -5, 2]
[-5, 0, 2, 3]
[2, 3, -5, 0]
[-5, 0, 2, 3]
重写sort中的Comparator接口实现自定义排序：
package collections.sort;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.Date;
import java.util.List;
public class TestSort {
public static void main(String[] args) {
List<Book> books = new ArrayList<>();
books.add(new Book(5l, subDate(0), "zjq5"));
books.add(new Book(2l, subDate(3), "zjq2"));
books.add(new Book(3l, subDate(2), "zjq3"));
books.add(new Book(1l, subDate(4), "zjq1"));
books.add(new Book(4l, subDate(1), "zjq4"));
Collections.sort(books, new Comparator<Book>() {
@Override
public int compare(Book o1, Book o2) {
//o1和o2反过来决定升序和降序
// return o1.getId().compareTo(o2.getId());升序
// return o2.getId().compareTo(o1.getId());降序
// return o1.getName().compareTo(o2.getName());
// return o2.getName().compareTo(o1.getName());
// return o1.getTime().compareTo(o2.getTime());
return o2.getTime().compareTo(o1.getTime());
}
});
for (Book book : books) {
System.out.println(book.getId());
}
}
//日期减一天 加一天
public static Date subDate(int sum){
return new Date(new Date().getTime()-sum*24*60*60*1000);
}
}
查找、替换操作
collections还提供了如下用于查找、替换集合元素的常用方法：
static int binarySearch(List list,Object key):使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象在List集合中的索引。
此前必须保证List集合中的元素已经处于有序状态。
static Object max(Collection coll): 根据元素的自然顺序，返回给定collection 的最大元素。
static Object max(Collection coll,Comparator comp): 根据指定比较器产生的顺序，返回给定 collection 的最大元素。
static Object min(Collection coll): 根据元素的自然顺序，返回给定collection 的最小元素。
static Object min(Collection coll,Comparator comp): 根据指定比较器产生的顺序，返回给定 collection 的最小元素。
static void fill(List list, Object obj) : 使用指定元素替换指定列表中的所有元素。
static int frequency(Collection c, Object o) :返回指定 collection 中等于指定对象的出现次数。
static int indexOfSubList(List source, List target) : 返回指定源列表中第一次出现指定目标列表的起始位置；如果没有出现这样的列表，则返回 -1。
static int lastIndexOfSubList(List source, List target) :返回指定源列表中最后一次出现指定目标列表的起始位置；如果没有出现这样的列表，则返回 -1。
static boolean replaceAll(List list, T oldVal, T newVal) :使用一个新值替换List对象的所有旧值oldVal。
下面程序简单示范了Collections工具类的用法：
public class TestSearch
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList nums = new ArrayList();
nums.add(2);
nums.add(-5);
nums.add(3);
nums.add(0);
//输出:[2, -5, 3, 0]
System.out.println(nums);
//输出最大元素，将输出3
System.out.println(Collections.max(nums));
//输出最小元素，将输出-5
System.out.println(Collections.min(nums));
//将nums中的0使用1来代替
Collections.replaceAll(nums , 0 , 1);
//输出:[2, -5, 3, 1]
System.out.println(nums);
//判断-5 在List集合中出现的次数，返回1
System.out.println(Collections.frequency(nums , -5));
//对nums集合排序
Collections.sort(nums);
//输出:[-5, 1, 2, 3]
System.out.println(nums);
//只有排序后的List集合才可用二分法查询，输出3
System.out.println(Collections.binarySearch(nums , 3));
}
}
同步控制
Collectons提供了多个synchronizedXxx()方法，该方法返回指定集合对象对应的同步对象，从而解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。
正如前面介绍的HashSet，TreeSet，arrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap都是线程不安全的。Collections提供了多个静态方法可以把他们包装成线程同步的集合。
方法如下：
static Collection synchronizedCollection(Collection c) :返回指定 collection 支持的同步（线程安全的）collection。
static List synchronizedList(List list) :返回指定列表支持的同步（线程安全的）列表。
static Map synchronizedMap(Map m) :返回由指定映射支持的同步（线程安全的）映射。
static Set synchronizedSet(Set s) : 返回指定 set 支持的同步（线程安全的）set。
下面程序示范了创建四个线程同步集合对象：
public class TestSynchronized
{
public static void main(String[] args)
{
//下面程序创建了四个同步的集合对象
Collection c = Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
}
}
上面程序中，直接将新创建的集合对象传给了Collections的synchronizedXxx方法，这样就直接获取了List、Set、Map的线程实现版本。
设置不可变集合
Collections提供了如下三个方法来返回一个不可变集合：
emptyXxx(): 返回一个空的、不可变的集合对象，此处的集合既可以是List，也可以是Set，还可以是Map。
singletonXxx(): 返回一个只包含指定对象（只有一个或一个元素）的不可变的集合对象，此处的集合可以是：List，Set，Map。
unmodifiableXxx(): 返回指定集合对象的不可变视图，此处的集合可以是：List，Set，Map。
通过上面Collections提供的三类方法，可以生成“只读”的Collection或Map，看下面程序：
public class TestUnmodifiable
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个空的、不可改变的List对象
List<String> unmodifiableList = Collections.emptyList();
//unmodifiableList.add("java"); //添加出现异常：java.lang.UnsupportedOperationException
System.out.println(unmodifiableList);// []
//创建一个只有一个元素，且不可改变的Set对象
Set unmodifiableSet = Collections.singleton("Struts2权威指南");//[Struts2权威指南]
System.out.println(unmodifiableSet);
//创建一个普通Map对象
Map scores = new HashMap();
scores.put("语文" , 80);
scores.put("Java" , 82);
//返回普通Map对象对应的不可变版本
Map unmodifiableMap = Collections.unmodifiableMap(scores);
//下面任意一行代码都将引发UnsupportedOperationException异常
unmodifiableList.add("测试元素");
unmodifiableSet.add("测试元素");
unmodifiableMap.put("语文",90);
}
}
注意不要把Collection接口和Collections工具类搞混哦！
五、Arrays类
Arrays类位于 java.util 包中，主要包含了操纵数组的各种方法。
Arrays类的常用方法
1、Arrays.asList(T… data)
注意：该方法返回的是Arrays内部静态类ArrayList，而不是我们平常使用的ArrayList,，该静态类ArrayList没有覆盖父类的add, remove等方法，所以如果直接调用，会报UnsupportedOperationException异常
- 将数组转换为集合，接收一个可变参数。
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.forEach(System.out::println); // 1 2 3
Integer[] data = {1, 2, 3};
List<Integer> list = Arrays.asList(data);
list.forEach(System.out::println); // 1 2 3
- 如果将基本数据类型的数组作为参数传入， 该方法会把整个数组当作返回的List中的第一个元素。
int[] data = {1, 2, 3};
List<int[]> list = Arrays.asList(data);
System.out.println(list.size()); // 1
System.out.println(Arrays.toString(list.get(0))); // [1, 2, 3]
2、Arrays.fill()
Arrays.fill(Object[] array, Object obj)
- 用指定元素填充整个数组（会替换掉数组中原来的元素）
Integer[] data = {1, 2, 3, 4};
Arrays.fill(data, 9);
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [9, 9, 9, 9]
Arrays.fill(Object[] array, int fromIndex, int toIndex, Object obj)
- 用指定元素填充数组，从起始位置到结束位置，取头不取尾（会替换掉数组中原来的元素）
Integer[] data = {1, 2, 3, 4};
Arrays.fill(data, 0, 2, 9);
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [9, 9, 3, 4]
3、Arrays.sort()
Arrays.sort(Object[] array)
- 对数组元素进行排序（串行排序）
String[] data = {"1", "4", "3", "2"};
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 4, 3, 2]
Arrays.sort(data);
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 2, 3, 4]
Arrays.sort(T[] array, Comparator comparator)
- 使用自定义比较器，对数组元素进行排序（串行排序）
String[] data = {"1", "4", "3", "2"};
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 4, 3, 2]
// 实现降序排序，返回-1放左边，1放右边，0保持不变
Arrays.sort(data, (str1, str2) -> {
if (str1.compareTo(str2) > 0) {
return -1;
} else {
return 1;
}
});
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [4, 3, 2, 1]
Arrays.sort(Object[] array, int fromIndex, int toIndex)
- 对数组元素的指定范围进行排序（串行排序）
String[] data = {"1", "4", "3", "2"};
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 4, 3, 2]
// 对下标[0, 3)的元素进行排序，即对1，4，3进行排序，2保持不变
Arrays.sort(data, 0, 3);
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 3, 4, 2]
Arrays.sort(T[] array, int fromIndex, int toIndex, Comparator c)
- 使用自定义比较器，对数组元素的指定范围进行排序（串行排序）
String[] data = {"1", "4", "3", "2"};
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 4, 3, 2]
// 对下标[0, 3)的元素进行降序排序，即对1，4，3进行降序排序，2保持不变
Arrays.sort(data, 0, 3, (str1, str2) -> {
if (str1.compareTo(str2) > 0) {
return -1;
} else {
return 1;
}
});
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [4, 3, 1, 2]
4、Arrays.parallelSort()
注意：其余重载方法与 sort() 相同
Arrays.parallelSort(T[] array)
- 对数组元素进行排序（并行排序），当数据规模较大时，会有更好的性能。
String[] data = {"1", "4", "3", "2"};
Arrays.parallelSort(data);
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 2, 3, 4]
5、Arrays.binarySearch()
注意：在调用该方法之前，必须先调用sort()方法进行排序，如果数组没有排序，
那么结果是不确定的，此外如果数组中包含多个指定元素，则无法保证将找到哪个元素。
Arrays.binarySearch(Object[] array, Object key)
- 使用 二分法 查找数组内指定元素的索引值。
这里需要先看下binarySearch()方法的源码，对了解该方法有很大的帮助。
public static int binarySearch(long[] a, long key) {
return binarySearch0(a, 0, a.length, key);
}
private static int binarySearch0(long[] a, int fromIndex, int toIndex, long key) {
int low = fromIndex;
int high = toIndex - 1;
while (low <= high) {
int mid = (low + high) >>> 1;
long midVal = a[mid];
if (midVal < key)
low = mid + 1;
else if (midVal > key)
high = mid - 1;
else
return mid; // key found
}
return -(low + 1); // key not found.
}
从源码中可以看到：
当搜索元素是数组元素，则返回该元素的索引值。
如果不是数组元素，则返回 - (索引值 + 1)，具体的用法可以看下面的例子。
- 搜索元素是数组元素，返回该元素索引值。
Integer[] data = {1, 3, 5, 7};
Arrays.sort(data);
System.out.println(Arrays.binarySearch(data, 1)); // 0
- 搜索元素不是数组元素，且小于数组中的最小值。
Integer[] data = {1, 3, 5, 7};
Arrays.sort(data);
// 此时程序会把数组看作 {0, 1, 3, 5, 7}，此时0的索引值为0，则搜索0时返回 -(0 + 1) = -1
System.out.println(Arrays.binarySearch(data, 0)); // -1
- 搜索元素不是数组元素，且大于数组中的最大值。
Integer[] data = {1, 3, 5, 7};
Arrays.sort(data);
// 此时程序会把数组看作 {1, 3, 5, 7， 9}，此时9的索引值为4，则搜索8时返回 -(4 + 1) = -5
System.out.println(Arrays.binarySearch(data, 8)); // -5
- 搜索元素不是数组元素，但在数组范围内。
Integer[] data = {1, 3, 5, 7};
Arrays.sort(data);
// 此时程序会把数组看作 {1, 2, 3, 5, 7}，此时2的索引值为1，则搜索2时返回 -(1 + 1) = -2
System.out.println(Arrays.binarySearch(data, 2)); // -2
Arrays.binarySearch(Object[] array, int fromIndex, int toIndex, Object obj)
- 使用 二分法 查找数组内指定范围内的指定元素的索引值。
Integer[] data = {1, 3, 5, 7};
Arrays.sort(data);
// {1, 3}，3的索引值为1
System.out.println(Arrays.binarySearch(data, 0, 2, 3)); // 1
6、Arrays.copyOf()
Arrays.copyOf(T[] original, int newLength)
- 拷贝数组，其内部调用了 System.arraycopy() 方法，从下标0开始，如果超过原数组长度，会用null进行填充。
Integer[] data1 = {1, 2, 3, 4};
Integer[] data2 = Arrays.copyOf(data1, 2);
System.out.println(Arrays.toString(data2)); // [1, 2]
Integer[] data2 = Arrays.copyOf(data1, 5);
System.out.println(Arrays.toString(data2)); // [1, 2, 3, 4, null]
7、Arrays.copyOfRange(T[] original, int from, int to)
- 拷贝数组，指定起始位置和结束位置，如果超过原数组长度，会用null进行填充。
Integer[] data1 = {1, 2, 3, 4};
Integer[] data2 = Arrays.copyOfRange(data1, 0, 2);
System.out.println(Arrays.toString(data2)); // [1, 2]
Integer[] data2 = Arrays.copyOfRange(data1, 0, 5);
System.out.println(Arrays.toString(data2)); // [1, 2, 3, 4, null]
8、Arrays.equals(Object[] array1, Object[] array2)
- 判断两个数组是否相等，实际上比较的是两个数组的哈希值，即 Arrays.hashCode(data1) ==
Arrays.hashCode(data2)。
Integer[] data1 = {1, 2, 3};
Integer[] data2 = {1, 2, 3};
System.out.println(Arrays.equals(data1, data2)); // true
9、Arrays.deepEquals(Object[] array1, Object[] array2)
- 判断两个多维数组是否相等，实际上比较的是两个数组的哈希值，即 Arrays.hashCode(data1) ==
Arrays.hashCode(data2)。
Integer[][] data1 = {{1,2,3}, {1,2,3}};
Integer[][] data2 = {{1,2,3}, {1,2,3}};
System.out.println(Arrays.deepEquals(data1, data2)); // true
10、Arrays.hashCode(Object[] array)
- 返回数组的哈希值。
Integer[] data = {1, 2, 3};
System.out.println(Arrays.hashCode(data)); // 30817
11、Arrays.deepHashCode(Object[] array)
- 返回多维数组的哈希值。
Integer[][] data = {{1, 2, 3}, {1, 2, 3}};
System.out.println(Arrays.deepHashCode(data)); // 987105
12、Arrays.toString(Object[] array)
- 返回数组元素的字符串形式。
Integer[] data = {1, 2, 3};
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [1, 2, 3]
13、Arrays.deepToString(Object[] array)
返回多维数组元素的字符串形式。
Integer[][] data = {{1, 2, 3}, {1, 2, 3}};
System.out.println(Arrays.deepToString(data)); // [[1, 2, 3], [1, 2, 3]]
14、Arrays.setAll(T[] array, IntFunction)
Integer[] data = {2, 3, 4, 5};
// 第一个元素2不变，将其与第二个元素3一起作为参数x, y传入，得到乘积6，作为数组新的第二个元素
// 再将6和第三个元素4一起作为参数x, y传入，得到乘积24，作为数组新的第三个元素，以此类推
Arrays.parallelPrefix(data, (x, y) -> x * y);
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [2, 6, 24, 120]
15、Arrays.parallelSetAll(T[] array, IntFunction)
Integer[] data = {2, 3, 4, 5};
// 第一个元素2不变，将其与第二个元素3一起作为参数x, y传入，得到乘积6，作为数组新的第二个元素
// 再将6和第三个元素4一起作为参数x, y传入，得到乘积24，作为数组新的第三个元素，以此类推
Arrays.parallelPrefix(data, (x, y) -> x * y);
System.out.println(Arrays.toString(data)); // [2, 6, 24, 120]
16、Arrays.spliterator(T[] array)
- 返回数组的分片迭代器，用于并行遍历数组。
public class Students {
private String name;
private Integer age;
public Students(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// 省略get、set方法
}
public static void main(String[] args) {
Students[] data = new Students[5];
IntStream.range(0,5).forEach(i -> data[i] = new Students("小明"+i+"号", i));
// 返回分片迭代器
Spliterator<Students> spliterator = Arrays.spliterator(data);
spliterator.forEachRemaining(stu -> {
System.out.println("学生姓名: " + stu.getName() + " " + "学生年龄: " + stu.getAge());
// 学生姓名: 小明0号 学生年龄: 0
// 学生姓名: 小明1号 学生年龄: 1
// 学生姓名: 小明2号 学生年龄: 2
// 学生姓名: 小明3号 学生年龄: 3
// 学生姓名: 小明4号 学生年龄: 4
});
}
17、Arrays.stream(T[] array)
- 返回数组的流Stream，然后我们就可以使用Stream相关的许多方法了。
Integer[] data = {1, 2, 3, 4};
List<Integer> list = Arrays.stream(data).collect(toList());
System.out.println(list); // [1, 2, 3, 4]
六、java工具类
1、 org.apache.commons.io.IOUtils
closeQuietly：关闭一个IO流、socket、或者selector且不抛出异常，通常放在finally块。
toString：转换IO流、 Uri、 byte[]为String。
copy：IO流数据复制，从输入流写到输出流中，最大支持2GB。
toByteArray：从输入流、URI获取byte[]。
write：把字节. 字符等写入输出流。
toInputStream：把字符转换为输入流。
readLines：从输入流中读取多行数据，返回List<String>。
copyLarge：同copy，支持2GB以上数据的复制。
lineIterator：从输入流返回一个迭代器，根据参数要求读取的数据量，全部读取，如果数据不够，则失败。
2、 org.apache.commons.io.FileUtils
deleteDirectory：删除文件夹。
readFileToString：以字符形式读取文件内容。
deleteQueitly：删除文件或文件夹且不会抛出异常。
copyFile：复制文件。
writeStringToFile：把字符写到目标文件，如果文件不存在，则创建。
forceMkdir：强制创建文件夹，如果该文件夹父级目录不存在，则创建父级。
write：把字符写到指定文件中。
listFiles：列举某个目录下的文件(根据过滤器)。
copyDirectory：复制文件夹。
forceDelete：强制删除文件。
3、 org.apache.commons.lang.StringUtils
isBlank：字符串是否为空 (trim后判断)
isEmpty：字符串是否为空 (不trim并判断)
equals：字符串是否相等
join：合并数组为单一字符串，可传分隔符
split：分割字符串
EMPTY：返回空字符串
trimToNull：trim后为空字符串则转换为null
replace：替换字符串
4、org.apache.http.util.EntityUtils
toString：把Entity转换为字符串
consume：确保Entity中的内容全部被消费。可以看到源码里又一次消费了Entity的内容，假如用户没有消费，那调用Entity时候将会把它消费掉
toByteArray：把Entity转换为字节流
consumeQuietly：和consume一样，但不抛异常
getContentCharset：获取内容的编码
5、 org.apache.commons.lang3.StringUtils
isBlank：字符串是否为空 (trim后判断)
isEmpty：字符串是否为空 (不trim并判断)
equals：字符串是否相等
join：合并数组为单一字符串，可传分隔符
split：分割字符串
EMPTY：返回空字符串
replace：替换字符串
capitalize：首字符大写
6、 org.apache.commons.io.FilenameUtils
getExtension：返回文件后缀名
getBaseName：返回文件名，不包含后缀名
getName：返回文件全名
concat：按命令行风格组合文件路径(详见方法注释)
removeExtension：删除后缀名
normalize：使路径正常化
wildcardMatch：匹配通配符
seperatorToUnix：路径分隔符改成unix系统格式的，即/
getFullPath：获取文件路径，不包括文件名
isExtension：检查文件后缀名是不是传入参数(List<String>)中的一个
7、 org.springframework.util.StringUtils
hasText：检查字符串中是否包含文本
hasLength：检测字符串是否长度大于0
isEmpty：检测字符串是否为空（若传入为对象，则判断对象是否为null）
commaDelimitedStringToArray：逗号分隔的String转换为数组
collectionToDelimitedString：把集合转为CSV格式字符串
replace 替换字符串
delimitedListToStringArray：相当于split
uncapitalize：首字母小写
collectionToDelimitedCommaString：把集合转为CSV格式字符串
tokenizeToStringArray：和split基本一样，但能自动去掉空白的单词
8、 org.apache.commons.lang.ArrayUtils
contains：是否包含某字符串
addAll：添加整个数组
clone：克隆一个数组
isEmpty：是否空数组
add：向数组添加元素
subarray：截取数组
indexOf：查找某个元素的下标
isEquals：比较数组是否相等
toObject：基础类型数据数组转换为对应的Object数组
9、 org.apache.commons.lang.StringEscapeUtils
参考十五：org.apache.commons.lang3.StringEscapeUtils
10、 org.apache.http.client.utils.URLEncodedUtils
format：格式化参数，返回一个HTTP POST或者HTTP PUT可用application/x-www-form-urlencoded字符串
parse：把String或者URI等转换为List<NameValuePair>
11、 org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils
md5Hex：MD5加密，返回32位字符串
sha1Hex：SHA-1加密
sha256Hex：SHA-256加密
sha512Hex：SHA-512加密
md5：MD5加密，返回16位字符串
12、org.apache.commons.collections.CollectionUtils
isEmpty：是否为空
select：根据条件筛选集合元素
transform：根据指定方法处理集合元素，类似List的map()
filter：过滤元素，雷瑟List的filter()
find：基本和select一样
collect：和transform 差不多一样，但是返回新数组
forAllDo：调用每个元素的指定方法
isEqualCollection：判断两个集合是否一致
13、 org.apache.commons.lang3.ArrayUtils
contains：是否包含某个字符串
addAll：添加整个数组
clone：克隆一个数组
isEmpty：是否空数组
add：向数组添加元素
subarray：截取数组
indexOf：查找某个元素的下标
isEquals：比较数组是否相等
toObject：基础类型数据数组转换为对应的Object数组
14、org.apache.commons.beanutils.PropertyUtils
getProperty：获取对象属性值
setProperty：设置对象属性值
getPropertyDiscriptor：获取属性描述器
isReadable：检查属性是否可访问
copyProperties：复制属性值，从一个对象到另一个对象
getPropertyDiscriptors：获取所有属性描述器
isWriteable：检查属性是否可写
getPropertyType：获取对象属性类型
15、 org.apache.commons.lang3.StringEscapeUtils
unescapeHtml4：转义html
escapeHtml4：反转义html
escapeXml：转义xml
unescapeXml：反转义xml
escapeJava：转义unicode编码
escapeEcmaScript：转义EcmaScript字符
unescapeJava：反转义unicode编码
escapeJson：转义json字符
escapeXml10：转义Xml10
这个现在已经废弃了，建议使用commons-text包里面的方法。
16、org.apache.commons.beanutils.BeanUtils
copyPeoperties：复制属性值，从一个对象到另一个对象
getProperty：获取对象属性值
setProperty：设置对象属性值
populate：根据Map给属性复制
copyPeoperty：复制单个值，从一个对象到另一个对象
cloneBean：克隆bean实例