【Java从入门到大牛】java.lang、java.util包下的常用API
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系列专栏：Java从入门到大牛
首发时间：2023年7月22日
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一以贯之的努力 不得懈怠的人生
目录
- Math、System、Runtime
- BigDecimal
- JDK8之前传统的日期、时间
-
- Date
- SimpleDateFormat
- Calendar
- JDK8开始新增的日期、时间
-
- 为什么要学JDK8新增的时间 ？
- LocalDate、LocalTime、LocalDateTime
- Zoneld、ZonedDateTime
- Instant
- DateTimeFormatter
- Period、Duration
- Arrays
- JDK8新特性：Lambda表达式
-
- 认识Lambda表达式
- Lambda表达式的省略规则
- JDK8新特性：方法引用
-
- 静态方法的引用
- 实例方法的引用
- 特定类型方法的引用
- 构造器引用
Math、System、Runtime
什么是Math
代表数学，是一个工具类，里面提供的都是对数据进行操作的一些静态方法
Math类提供的常见方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
public static int abs(int a) |
获取参数绝对值 |
public static double ceil(double a) |
向上取整 |
public static double floor(double a) |
向下取整 |
public static int round(float a) |
四舍五入 |
public static int max(int a, int b) |
获取两个 int 值中的较大值 |
public static double pow(double a, double b) |
返回 a 的 b 次幂 |
public static double random() |
返回值为 double 的随机值，范围 [0.0, 1.0) |
什么是System
System 代表程序所在的系统，也是一个工具类
System类提供的常见方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
public static void exit(int status) |
终止当前运行的 Java 虚拟机 |
public static long currentTimeMillis() |
返回当前系统的时间毫秒值形式 |
什么是时间毫秒值
指的是从 1970年1月1日 00::00:00 走到此刻的总毫秒数，应该是很大的
为什么选择 “1970年1月1日 00::00:00” 作为时间的起点？
1969年8月，贝尔实验室的程序员肯汤普逊利用妻儿离开一个月的机会，开始着手创造一个全新的革命性的操作系统，他使用 B 编译语言在老旧的 PDP-7 机器上开发出了 Unix 的一个版本。随后，汤普逊和同事丹尼斯里奇改进了 B 语言，开发出了 C 语言，重写了 UNIX。所以，1970年1月1日 可以算是 C 语言的生日
什么是Runtime
代表程序所在的运行环境，Runtime 是一个单例类
Runtime类提供的常见方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
public static Runtime getRuntime() |
返回与当前 Java 应用程序关联的运行时对象 |
public void exit(int status) |
终止当前运行的虚拟机 |
public int availableProcessors() |
返回 Java 虚拟机可用的处理器数 |
public long totalMemory() |
返回 Java 虚拟机中的内存总量 |
public long freeMemory() |
返回虚拟机中的可用内存 |
public Process exec(String command) |
启动某个程序，并返回代表程序的对象 |
BigDecimal
BigDecimal的作用
用于解决浮点数运算时，出现结果失真的问题
结果失真
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(0.1 + 0.2);
System.out.println(1.0 - 0.32);
System.out.println(1.015 * 100);
System.out.println(1.301 / 100);
}
}
BigDecimal的常见构造器和常用方法
| 构造器 | 说明 |
|---|---|
public BigDecimal(double val) |
将 double 转换为 BigDecimal，不推荐使用这个 |
public BigDecimal(String val) |
把 String 转成 BigDecimal |
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
public static BigDecimal valueOf(double val) |
转换一个 double 成 BigDecimal |
public BigDecimal add(BigDecimal b) |
加法 |
public BigDecimal subtract(BigDecimal b) |
减法 |
public BigDecimal multiply(BigDecimal b) |
乘法 |
public BigDecimal divide(BigDecimal b) |
除法 |
public BigDecimal divide(另一个BigDecimal对象, 精确几位, 舍入模式) |
除法、可以控制精确到小数几位 |
public double doubleValue() |
将 BigDecimal 转换为 double |
JDK8之前传统的日期、时间
Date
代表的是日期和时间
| 构造器 | 说明 |
|---|---|
public Date() |
创建一个 Date 对象，代表的是系统当前此刻日期时间 |
public Date(long time) |
把时间毫秒值转换成 Date 日期对象 |
| 常见方法 | 说明 |
|---|---|
public long getTime(） |
返回从 1970年1月1日 00:00:00 走到此刻的总毫秒数 |
public void setTime(long time) |
设置日期对象的时间为当前时间毫秒值对应的时间 |
SimpleDateFormat
代表简单日期格式化，可以用来把日期对象、时间毫秒值格式化成我们想要的形式
| 常见构造器 | 说明 |
|---|---|
public SimpleDateFormat(String pattern) |
创建简单日期格式化对象，并封装时间的格式 |
| 格式化时间的方法 | 说明 |
|---|---|
public final String format(Date date) |
将日期格式化成日期 / 时间字符串 |
public final String format(Object time) |
将时间毫秒值化成日期 / 时间字符串 |
时间格式的常见符号
| 符号 | 说明 |
|---|---|
| y | 年 |
| M | 月 |
| d | 日 |
| H | 时 |
| m | 分 |
| s | 秒 |
| EEE | 星期几 |
| a | 上午/下午 |
| yyyy-MM-dd HH:mm:ss | 2023-07-20 00:00:00 |
| yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss | 2023年07月20日 00:00:00 |
SimpleDateFormat解析字符串时间成为日期对象
2023-07-20 00:00:00 → \rightarrow → Date日期对象 ？
| 解析方法 | 说明 |
|---|---|
| public Date parse(String source) | 把字符串时间解析成日期对象 |
Calendar
- 代表的是系统此刻时间对应的日历
- 通过它可以单独获取、修改时间中的年、月、日、时、分、秒等
Calendar日历类的常见方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
public static Calendar getInstance() |
获取当前日历对象 |
public int get(int field) |
获取日历中的某个信息 |
public final Date getTime() |
获取日期对象 |
public long getTimeInMillis() |
获取时间毫秒值 |
public void set(int field, int value) |
修改日历的某个信息 |
public void add(int field, int amount) |
为某个信息增加 / 减少指定的值 |
注意：Calendar 是可变对象，一旦修改后其对象本身表示的时间将产生变化
JDK8开始新增的日期、时间
为什么要学JDK8新增的时间 ？
JDK8之前传统的时间API
- 设计不合理，使用不方便，很多都被淘汰了
- 都是可变对象，修改后会丢失最开始的时间信息
- 线程不安全
- 只能精确到毫秒
JDK8开始之后新增的时间API
- 设计更合理，功能丰富，使用更方便
- 都是不可变对象，修改后会返回新的时间对象，不会丢失最开始的时间
- 线程安全
- 能精确到毫秒、纳秒
JDK8新增的时间，都是 java.time 包下的类
代替 Calendar
- LocalDate：年、月、日
- LocalTime：时、分、秒
- LocalDateTime：年、月、日、时、分、秒
- ZoneId：时区
- ZonedDateTime：带时区的时间
代替 Date
- Instant：时间戳 / 时间线
代替 SimpleDateFormat
- DateTimeFormatter：用于时间的格式化和解析
其他补充
- Duration：时间间隔（时、分、秒、纳秒）
- Period：时间间隔（年、月、日）
LocalDate、LocalTime、LocalDateTime
- LocalDate：代表本地日期（年、月、日、星期）
- LocalTime：代表本地时间（时、分、秒、纳秒）
- LocalDateTime：代表本地日期、时间（年、月、日、星期、时、分、秒、纳秒）
获取对象的方案
| 方法名 | 实例 |
|---|---|
public static Xxxx now()：获取系统当前时间对象的该对象 |
LocalDate Id = LocalDate.now(); |
| \quad | LocalTime It = LocalTime.now(); |
| \quad | LocalDateTime Idt = LocalDateTime .now(); |
public static Xxxx of(...)：获取指定时间的对象 |
LocalDate localDatel = LocalDate.of(2099, 11, 11); |
| \quad | LocalTime localTimel = LocalTime.of(9, 8, 59); |
| \quad | LocalDateTime localDateTimel = LocalDateTime.of(2025, 11, 16, 14, 30, 01); |
LocalDate的常用API（都是处理年、月、日、星期相关的）
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| public int getYear() | 获取年 |
| public int getMonthValue() | 获取月份（1-12） |
| public int getDayOfMonth() | 获取日 |
| public int getDayOfYear() | 获取当前是一年中的第几天 |
| public DayOfWeek getDayOfWeek() | 获取星期几：ld.getDayOfWeek().getValue() |
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| withYear、withMonth、withDayOfMonth、withDayOfYear | 直接修改某个信息，返回新日期对象 |
| plusYears、plusMonths、plusDays、plusWeeks | 把某个信息加多少，返回新日期对象 |
| minusYears、minusMonths、minusDays、minusWeeks | 把某个信息减多少，返回新日期对象 |
| equals、isBefore、isAfter | 判断两个日期对象是否相等，在前还是在后 |
LocalDateTime的常用API（可以处理年、月、日、星期、时、分、秒、纳秒等信息）
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| getYear、getMonthValue、getDayOfMonth、getDayOfYear、getDayOfWeek、getHour、getMinute、getSecond、getNano | 获取年月日、时分秒、纳秒等 |
| withYear、withMonth、withDayOfMonth、withDayOfYear、withHour、withMinute、withSecond、withNano | 修改某个信息，返回新日期时间对象 |
| plusYears、plusMonths、plusDays、plusWeeks、plusHours、plusMinutes、plusSeconds、plusNanos | 把某个信息加多少，返回新日期时间对象 |
| minusYears、minusMonths、minusDays、minusWeeks、minusHours、minusMinutes、minusSeconds、minusNanos | 把某个信息减多少，返回新日期时间对象 |
| equals、isBefore、isAfter | 判断两个日期对象是否相等，在前还是在后 |
LocalDateTime转换成LocalDate、LocalTime的API
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
public LocalDate toLocalDate() |
转换成一个 LocalDate 对象 |
public LocalTime toLocalTime() |
转换成一个 LocalTime 对象 |
Zoneld、ZonedDateTime
什么是时区 ？
由于世界各个国家与地区的经度不同，各地区的时间也有所不同，因此会划分为不同的时区
ZoneId：代表时区 Id
世界标准时间（UTC），中国标准时间为 UTC + 8 小时
ZoneId 时区的常见方法
ZonedDateTime 带时区时间的常见方法
Instant
Instant 时间线上的某个时刻/时间戳
-
通过获取 Instant 的对象可以拿到此刻的时间，该时间由两部分组成：从 1970-01-01 00:00:00 开始走到此刻的总秒数 + 不够 1 秒的纳秒数
-
作用：可以用来记录代码的执行时间，或用于记录用户操作某个时间的时间点
-
传统的 Date 类，只能精确到毫秒，并且是可变对象
-
新增的 Instant 类，可以精确到纳秒，并且是不可变对象，推荐用 Instant 代替 Date
DateTimeFormatter
LocalDateTime提供的格式化、解析时间的方法
Period、Duration
Period（一段时期）
可以用于计算两个 LocalDate 对象相差的年数、月数、天数
Duration（持续时间）
可以用于计算两个时间对象相差的天数、小时数、分数、秒数、纳秒数；支持 LocalTime、LocalDateTime、Instant 等时间
Arrays
什么是 Arrays?
用来操作数组的一个工具类
Arrays类提供的常见方法
对数组中的数据进行排序
double[] prices = {99.8, 128, 100};
Arrays.sort(prices);
System.out.println(Arrays.toString(prices));
如果数组中存储的是对象，怎么排序 ？
- 方法一：让该对象的类实现 Comparable（比较规则）的接口，然后重写 compareTo 方法，自己来制定比较规则
- 方法二：使用下面这个 sort 方法，创建 Comparator 比较器接口的匿名内部类对象，然后自己制定比较规则
public static <T> void sort(T[] arr, Comparator<? super T> c) // 对数组进行排序（支持自定义排序规则）
自定义排序规则时，需要遵循的官方约定，升序规则如下。：
- 如果认为左边对象 大于 右边对象 应该返回正整数
- 如果认为左边对象 小于 右边对象 应该返回负整数
- 如果认为左边对象 等于 右边对象 应该返回0整数
JDK8新特性：Lambda表达式
认识Lambda表达式
什么是Lambda表达式 ？
Lambda 表达式是 JDK 8 开始新增的一种语法格式，作用：用于简化匿名内部类的代码写法
格式
(被重写方法的形参列表) -> {
被重写方法的方法体代码
}
注意：Lambda 表达式只能简化函数式接口的匿名内部类
什么是函数式接口 ？
- 有且仅有一个抽象方法的接口
- 注意：将来我们见到的大部分函数式接口，上面都可能会有一个
@FunctionalInterface的注解，有该注解的接口必定是函数式接口
Lambda表达式简化setAll方法中匿名内部类
double[] scores = {99.8, 128.0, 100.0};
Arrays.setAll(scores, new IntToDoubleFunction() {
@Override
public double applyAsDouble(int value) {
return scores[value] * 0.8;
}
});
System.out.println(Arrays.toString(scores));
// Lambda表达式
Arrays.setAll(scores, (int value) -> {
return scores[value] * 0.8;
});
Lambda表达式简化Comparator接口的匿名形式
public static void main(String[] args) {
...
Arrays.sort(students, new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
return s1.getAge() - s2.getAge();
}
});
...
}
// Lambda表达式
Arrays.sort(students, (Student s1, Student s2) -> {
return s1.getAge() - s2.getAge();
});
Lambda表达式的省略规则
Lambda 表达式的省略写法（进一步简化 Lambda 表达式的写法）
- 参数类型可以省略不写
- 如果只有一个参数，参数类型可以省略，同时 () 也可以省略
- 如果 Lambda 表达式中的方法体代码只有一行代码，可以省略大括号不写，同时要省略分号。此时，如果这行代码是 return 语句，也必须去掉 return 不写
JDK8新特性：方法引用
静态方法的引用
格式
类名::静态方法
使用场景
如果某个 Lambda 表达式里只是调用一个静态方法，并且前后参数的形式一致，就可以使用静态方法引用
实例方法的引用
格式
对象名::实例方法
使用场景
如果某个 Lambda 表达式里只是调用一个实例方法，并且前后参数的形式一致，就可以使用实例方法引用
特定类型方法的引用
格式
类型::方法
使用场景
如果某个 Lambda 表达式里只是调用一个实例方法，并且前面参数列表中的第一个参数是作为方法的主调，后面的参数都是作为该实例方法的入参的，则此时就可以使用特定类型的方法引用
构造器引用
格式
类名::new
使用场景
如果某个 Lambda 表达式里只是在创建对象，并且前后参数情况一致，就可以使用构造器引用