Java基础知识每日总结(17)---Java常用工具类

常用工具类

程序开发经常需要一些算法，例如提取当前系统日期、生成不重复的随机数字、对数字和日期的格式化输出、还有一些数学函数的运算等，这些都是程序开发中不可避免要使用的技术。这里介绍一些常用的工具类。

1.日期时间类
Date类用于表示日期时间，它位于java.util包中。
①创建Date类的对象
Date类最简单的构造方法就是默认的无参数的Date()构造方法，它使用系统中当前日期和时间创建并初始化Date类的实例对象。例，Date now=new Date();
Date类的另一个够构造方法是Date(long date)，这个构造方法接收一个long类型的整数来初始化Date对象，这个long类型的整数是标准基准时间（称为“历元（epoch）”，即1970年1月1日00:00:00）开始的毫秒数。很多和日期时间有关的类都能够转换为long类型整数。System类的currentTimeMillis()方法可以获取系统当前时间距历元的毫秒数。例，

long timeMillis=System.currentTimeMillis();
Date date =new Date(timeMillis);

②比较Date对象
after（）方法：
该方法用于测试此日期对象是否在指定日期之后。

方法声明：public boolean after(Date when)

参数说明：when是要比较的日期对象。当且仅当此Date对象表示的时间比when表示的时间晚，才返回true；否则返回false。

before（）方法：
该方法用于测试此日期对象是否在指定日期之前，它和after()方法正好相反。

方法声明：public boolean before(Date when)

参数说明：when是要比较的日期对象。当此Date对象表示的时间比when表示的时间早，才返回true；否则返回false。

compareTo（）方法：
该方法用于比较两个日期对象的顺序，该方法常用于多个Date对象的排序。

方法声明：public int compareTo(Date anotherDate)

参数说明：anotherDate是要比较的其他日期对象。
如果参数anotherDate表示的时间等于当前Date对象表示的时间，该方法返回值为0；如果当前Date对象表示的时间在anotherDate参数表示的时间之前，则返回小于0的值；如果当前Date对象在anotherDate参数表示的时间之后，则返回大于0的值。

③更改Date对象
getTime（）方法：
getTime()方法返回自1970年1月1日00:00:00 GMT以来，此Date对象表示的毫秒数。

方法声明：public long getTime()

setTime（）方法：
setTime()方法用于设置此Date对象，以表示1970年1月1日00:00:00 GMT以后time毫秒的时间点。

方法声明：public void setTime(long time)

参数说明：time是毫秒数。

④日期的格式化输出
在应用程序设计中，经常会需要显示时间和日期。String类的静态format()方法通过特殊转义符作为参数可以实现对日期和时间的格式化。format()方法用于创建格式化的字符串。它有两种重载形式。

方法声明：format(String format,Object…args)

参数说明：format是格式字符串。args是格式字符串中由格式说明符引用的参数。如果还有格式说明符以外的参数，则忽略这些额外的参数。此参数的数目是可变的，可以为0。该方法使用指定的格式字符串和参数返回一个格式化字符串。格式化后的新字符串使用本地默认的语言环境。

方法声明：format(Local local,String format,Object…args)

参数说明：local是格式化过程中要应用的语言环境。如果l为null，则不进行本地化。format是格式字符串。args是格式字符串中由格式说明符引用的参数。如果还有格式说明符以外的参数，则忽略这些额外的参数。参数的数目是可变的，可以为0。

日期格式化：
对于日期的格式化，可以使用转义符，把Date类的实例对象格式化。例，返回年月日中的月：

Date date=new Date();
String day=String.format("%tb", date);  //结果为七月

“%tb”是转换符，常用的日期和时间的格式转换符：

时间格式化：
使用format()方法不但可以完成日期的格式化，也可实现时间的格式化。时间格式化转换符要比日期转换符种类要更多、更精确。它可以将时间格式化成时、分、秒、毫秒，格式化时间的转换符：

格式化常见的日期时间组合：
格式化日期与时间的转换符定义了各种格式日期字符串的方式，其中最常用的日期和时间的组合格式：

2.数学运算
在Java语言中提供了一个执行数学基本运算的Math类，这个类包括常见有用的数学运算方法，这些方法包括三角函数方法、指数函数方法、对数函数方法、平方根函数方法等一些常用数学函数，除此之外该类还提供了一些常用的数学常量，例如PI、E等。
①Math类
Math类包含了所有用于数学运算的函数方法，主要包括三角函数方法、指数函数方法、取整函数方法、取最大值、最小值以及平均值函数方法，这些方法都是静态的，所以每个方法只要使用“Math.数学方法”就可以调用。
在Math类中除了函数方法之外还存在一些常用数学常量，比如圆周率、E等，这些数学常量作为Math类的成员变量出现，可以使用“Math.变量名”调用。

②Math类的数学方法
三角函数方法：
在Math类中包含的三角函数方法：

以上每个方法的参数和返回值都为double型的，参数以弧度代替角度来实现，其中1度等于π/180弧度，但值得注意的是，角度与弧度的互换通常是不精确的。

指数函数方法：
在Math类中存在与指数相关的函数方法：

取整函数方法：

上述round方法的说明请以具体API文档为主。

取最大值、最小值、绝对值函数方法：

3.随机数
在Java中主要提供两种方式产生随机数，分别为调用Math类的random()方法和Random类提供的产生各种数据类型随机数的方法。
①通过Math类生成随机数
在Math类中存在一个random()方法，用于产生随机数字，这个方法默认生成大于等于0.0小于1.0的double型随机数，即0 <= Math.random() < 1.0，虽然Math.random()方法只可以产生0～1的double型数字，其实只要在Math.random()语句上稍加处理，就可以使用这个方法产生任意范围的随机数，例，

使用Math类的random()方法也可以随机生成字符，例，可以使用如下代码生成字符’a’～’z’的字符：(char)('a'+Math.random()*('z'-'a'+1));
通过上述表达式可以求出更多的随机字符，比如’A’～’Z’的随机，进而可以推理到求任意两个字符之间的随机字符，可以使用如下语句：(char)(cha1+Math.random()*(cha2-cha1+1));
注：random()方法返回的值实际上是伪随机数，它通过复杂的运算而得到一系列的数，该方法是通过当前时间作为随机数生成器的参数，所以每次执行程序都会产生不同的随机数。

②使用Random类生成随机数
在Java中还提供了一种可以获取随机数的方式，即java.util.Random类。可以通过实例化一个Random对象创建一个随机数生成器。
方法声明：public Random()；
以这种形式实例化对象时，Java编译器以系统当前时间作为随机数生成器的种子，因为每时每刻的时间不可能相同，所以产生的随机数将不同，但是如果运行速度太快，也会产生两次运行结果相同的随机数。
方法声明：public Random(seedValue);
参数说明：seedValue是随机数生成器的种子。

在Random类中提供获取各种数据类型随机数的方法：

4.数字格式化类
Java主要对浮点型数据进行数字格式化操作，其中浮点型数据包括double型和float型数据，在Java中使用java.text.DecimalFormat类格式化数字。
DecimalFormat类：
在Java中对没有格式化的数据遵循以下原则：

• 如果数据绝对值大于0.001并且小于10000000，Java将以常规小数形式表示
• 如果数据绝对值小于0.001或者大于10000000，使用科学技术法表示

DecimalFormat是NumberFormat的一个子类，用于格式化十进制数字，它可以将一些数字格式化为整数、浮点数、科学计数法、百分数等。通过使用该类可以为要输出的数字加上单位或控制数字的精度。一般情况下可以实例化DecimalFormat对象时传递数字格式，也可以通过DecimalFormat类中的applyPattern()方法来实现数字格式化。
当格式化数字时，在DecimalFormat类中使用一些特殊字符构成一个格式化模板，使数字按照一定特殊字符规则进行匹配，下图列举了定义格式化模板中的特殊字符及其代表含义：