03-Java核心类库【未完待续】

 

一，常用类库

1，泛型

1.1 概述

1，泛型，即“参数化类型”。就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定 义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。

2，注意

在编译之后程序会采取去泛型化的措施。 

• 也就是说Java中的泛型，只在编译阶段有效。 
• 在编译过程中，正确检验泛型结果后，会将泛型的相关信息擦出，并且在对象进入和离开方法的边界处添加 类型检查和类型转换的方法。也就是说，泛型信息不会进入到运行时阶段

3，作用

• 1、 提高代码复用率 
• 2、 泛型中的类型在使用时指定，不需要强制类型转换（类型安全，编译器会检查类型）

1.2 使用

1，泛型类

public class ClassName{ 
    private T data; 
    public T getData() { 
        return data; 
    }
    public void setData(T data) { 
        this.data = data; 
    } 
}

2，泛型接口

public interface IntercaceName{ 
    T getData(); 
}

实现接口时，可以选择指定泛型类型，也可以选择不指定， 如下： 
指定类型：

public class Interface1 implements IntercaceName { 
    private String text; 
    @Override 
    public String getData() { 
        return text; 
    } 
} 

 不指定类型： 

public class Interface1 implements IntercaceName { 
    private T data; 
    @Override 
    public T getData() { 
        return data; 
    } 
}

3， 泛型方法

方法的类型是泛型，返回值也是泛型 

private static  T 方法名(T a, T b) {}

另一个例子 

 

1.3 实例

1，假设在定义时不确定类型，但使用时可以确定： 

2，测试方法

1.4 限制泛型类型

在使用泛型时， 可以指定泛型的限定区域 ， 

- 例如： 必须是某某类的子类或 某某接口的实现类，格式： 

    

1.5 泛型中的通配符

 类型通配符是使用？代替方法具体的类型实参。 

• 1 指定了泛型类型的上届 
• 2 指定了泛型类型的下届 
• 3 指定了没有限制的泛型类型

上界限定（限定父类）

下界确定

2，java.util.Objects

2.1 Object与Objects

1，Object

2，Objects

2.2 Objects中的equals 

1，使用对象的equals方法 

2，使用Objects中的equals方法

3，源码

2.3 Objects中的requireNonNull

判断对象是否为空，若为空则抛出异常 。常用于要求对象不能为空的场景：

3，java.lang.Math

4，java.util.Arrays

4.1 二分查找binarySearch

1，相关API 

2，应用

4.2 比较两个数组compare

4.3 复制数组copyOf、copyOfRange

1，相关API 

---

2，应用 

4.4  判断数组是否相等equals

4.5 填充数组fill

4.6 数组排序sort、parallelSort

1，相关API 

---

2，应用

4.7 数组转换为字符串形式toString

1，相关部分API

2，应用

3，源码

5，java.math.BigDecimal

5.1 问题引入

1，输出两个小数之和

通过在控制台运行0.1+0.2。 会发现float和double的运算误差

由于float类型和doub1 e类型在运算时可能会有误差，为了实现精确运算则需要借助java.math. BigDecima 类加以描述

5.2 常用方法及使用

1，需要通过BigDecimal创建对象，相要参与运算的小数的字符串形式作为参数。 

2，常用方法

3，转换为特定类型

6，java.util.Date

6.1 概念

在JDK 1.1之前， Date类还有两个附加功能。 它允许将日期解释为年，月，日，小时，分钟和秒值。 它还允许格式化和解析日期字符串。 不幸的是，这些功能的API不适合国际化。 从JDK 1.1开始， Calendar类应该用于在日期和时间字段之间进行转换，而DateFormat类应该用于格式化和解析日期字符串。 不推荐使用Date中的相应方法。  

目前常用的方法：

1，当前时间

2，指定时间

3，获取时间戳

6.2 应用

1，打印当前时间 

2，打印提前一小时的时间

7，java.text.DateFormat

7.1 概念

用于格式化和解析字符串。DateFormat是一个抽象类，经常使用他的直接子类SimpleDateFormat

7.2 应用

1， 格式定义。将时间转换为指定格式

2，使用方法format转换为想要的格式

3，使用方法parse 将指定格式的时间字符串转换为date对象

4，计算时间差

8，java.util.Calendar

可以解决国际化的问题。Calendar为抽象类，需要通过getInstance获得对象；

8.1  对象创建过程源码解析

1，创建calendar对象，进入Calendar类，找到getInstance方法

2，再次进入createCalendar方法

3，可以看到标准化操作，不同地区的创建方法

8.2 如何获取年月日时分秒：get（不能通过getDay之类的方法直接得到）

1，找到Calendar类中的fields数组，存放年月日时分秒相关的信息 

2，这些常量表示相应字段在数组中的下标

3，实际使用运行效果

4，调用过程：get-》internalGet

8.3 如何获得今天是一年中的第几天：get

1，使用get方法，并传入相应参数 

2，运行效果

8.4 如何设置日历来方便计算：set

1，使用set方法

8.5 通过加减修改年月日等参数：add

1，增加年份add 

2，增加月份

注意国外月份0-11表示1-12.此外国外的星期日表示一周的开始

8.6 将Calendar对象转换为Date对象：getTime

 

8.7 获得字段的最大值：getActualMaxmum

9，String

String类表示字符串。 Java程序中的所有字符串文字（例如"abc" ）都实现为此类的实例。 

• 字符串是不变的; 它们的值在创建后无法更改。
• 字符串缓冲区支持可变字符串。
• 因为String对象是不可变的，所以可以共享它们。（如果两字符串内容完全相同，则采用同一块内存地址）

之前的操作中，可以发现，使用String可以表示出一个字符串，但是使用此类的时候也会发现有一点的问题。

从String命名风格可以发现，String 是一一个类， 但是此类在使用的时候却发现可以不用构造方法而直接赋值，那么这样操作有那些特点呢?

9.1 为什么字符串类型无法更改长度

数组的长度无法更改

9.3 String对象可共享

 如果两字符串内容完全相同，则采用同一块内存地址（前提是不通过new实现，只要使用了new就一定会开辟两个不同的内存空间）

9.4 字符串常量池

1，方法区

方法区(Method Area)，又称永久代(Permanent Generation)（永久存储在内存中，就像静态代码块不会执行两次一样）, 又称非堆区( Non-Heap space)方法区，又称永久代(Permanent Generation) ，常称为PermGen,位于非堆空间，又称非堆区(Non-Heap space)。

方法区是被所有线程共享。

• 所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法如构造函数，接口代码也在此定义。
• 简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区属于共享区间。
• 这些区域存储的是:静态变量 +常量+类信息(构造方法/接口定义) +运行时常量池。

但是，实例变量 存在堆内存中，和方法区无关。

以上，只是逻辑上的定义。在HotSpot中，方法区仅仅只是逻辑上的独立，实际上还是包含在Java堆中，也是就说，方式区在物理上属于Java堆区中的一部分，而永久区(Permanent Generation) 就是方法区的实现。

2、堆(heap)

一个JW实例只存在一一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后，需要把类、方法、常变量放到堆内
存中，保存所有引用类型的真实信息，以方便执行器执行。

堆在逻辑上分为三部分(Perm) :

• 新生代(Young Generation, 常称为YoungGen)
• 老年代(01d Generation, 常称为oldGen、TenuringGen)
• 永久代(Permanent Generation, 常称为PermGen)

2.1、新生区(New/Young Generation)

新创建的对象都在新生代，在15次GC回收中被回收，就是新生代

• 新生代(Young Generation) ，常称为YoungGen,位于堆空间;
• 新生区又分为Eden区和Survior (幸存区)。

Eden :新创建的对象

Survior 0、1:经过垃圾回收，但是垃圾回收次数小于15次的对象

2.2、养老代(01d Generation)

• 老年代(old Generation) ，常称为oldGen,位于堆空间;
• old :垃圾回收次数超过15次，依然存活的对象

2.3、永久区(Permanent Generat ion)

字符串都存在于永久代，所以两个内容相同的字符串引用会指向同一地址（除了new出来的String，因为new一定会开辟新的内存空间）

永久代(Permanent Generation) , 常称为PermGen, 位于非堆空间。

永久区是一个常驻内存区域，用于存放JDK自身所携带的Class , Interface的元数据，也就是说它存储的是运行环境必须的类信息，被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的，关闭JVM才会释放此区域所占用的内存。

2.3.1、方法区的实现的演变:

• Jdk1.7之前: hotspot虚拟机对方法区的实现为永久代;
• Jdk1. 8及之后: hotspot移除了永久代用元空间(Metaspace),

2.3.2、运行时常量池存和字符串常量池的变化

JDK1.7之前:

• 运行时常量池(包含字符串常量池)存放在方法区，此时hotspot虚拟机对方法区的实现为永久代。

JDK1.7 :

• 字符串常量池被从方法区拿到了堆中; 
• 运行时常量池剩下的东西还在方法区，也就是hotspot中的永久代。

JDK1.8 :

• hotspot移除了永久代，用元空间(Metaspace)取而代之。这时候，
• 字符串常量池还在堆，
• 运行时常量池还在方法区，只不过方法区的实现从永久代变成元空间(Metaspace)。

9.5 被双引号包含的都是字符串对象

只要是被双引号包住的都是字符串对象，如果没有赋予名称的话，属于匿名对象

9.6 其他常用的字符串构造方法（最常用的还是直接赋值）

9.7 常用的字符串方法

9.8 字符串拼接中的问题

1，先声明三个字符串对象 text1，text2，text3

2，将三个字符串对象连接后新地址存放在text1中

3，造成的结果

4，实际应用场景中的副作用

爬虫时，把爬取到的字符串全都拼接起来，很快就会发现内存不够用，因为有很多垃圾在里面（拼接一次产生一次垃圾）。所以拼接字符串，能少做尽量少做，尤其是通过+号拼接；

5，如何拼接大量的字符串？

找到String实现的父类接口CharSequence。可以看到其的两个子类：StringBuffer，StringBuilder。

6，拼接方法

首先通过无参方式创建空的StringBuffer/StringBuilder；

其次通过append方式，进行添加，容量不够就根据动态扩容算法进行扩容。重点是不会在缓冲区存储，通过+号连接，因为是在常量缓冲池中存储，所以不会被回收；

7，将结果转换为String

8，虽然麻烦但是节省内存，所以对字符串操作时，推荐使用此方法

二，集合

 

三，IO

 

四，多线程

 

五，网络编程

 

六，调试与优化

 

七，xml与json

 

八，枚举、注解与反射