Java学习之路 —— API篇

前言

其实转语言来说，语法都比较简单，花个三天就会了，但最主要的是熟悉各种API，比如用惯了C++的STL，再来学新的API，就会觉得很不习惯，就拿vector和ArrayList来说，vector就可以直接[]访问，但是Java没有提供操作符重载，就只能用函数来获取了，怪不习惯的。这就好比你之前都是在学一门语言的语法，但是更费时的是去背单词，而往往一门语言学的好不好就是看会的单词多不多。这个比喻不知道恰不恰当，哈哈哈~

接下来Java的学习，就是去熟悉各种常用的API了，我目前能想到的主要有各种数据结构、网络IO、多线程同步互斥、文件等等，把这些都写一遍，才算是初步熟悉Java了吧，然后再去学各种框架。在学习的时候，我也会时常去和C++的一些API做对比的，方便自己和读者们理解。

Object类

Object类是Java中所有类的祖宗类，因此，Java中所有类的对象都可以直接使用Object类中提供的一些方法。

toString和equals是可以在类中进行重写的，而clone会调用父类Object中的clone方法，并且需要在类中表明Cloneable才行。

package api_object;

import java.util.Objects;

// Cloneable是一个标记接口
// 规则

public class Student implements Cloneable{
    private String name;
    private int age;
    private int[] scores;

    public Student() {}
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.scores = new int[2];
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // super去调用父类Object中的clone方法
        Student s2 = (Student) super.clone();
        s2.scores = s2.scores.clone();

        return s2;
    }

    public int[] getScores() {
        return scores;
    }

    public void setScores(int[] scores) {
        this.scores = scores;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

深克隆和浅克隆
我们知道java的数据类型分为引用类型和值类型，因此就有了浅克隆和深克隆一说。

对于浅克隆而言，一方数据改变后，另一方数据也会跟着变化
对于深克隆而言，原型对象和克隆对象之间没有任何关联，指向不同的地址。

• 浅克隆就是地址用同一块（引用类型拷贝的只是地址）
• 深克隆
  • 对象中基本类型的数据直接拷贝
  • 对象中的字符串数据拷贝的还是地址（存放在字符串常量池）
  • 对象中还包含的其他对象，不会拷贝地址，会创建新对象

所以为了实现深克隆，就需要对对象进行递归克隆，clone中嵌套clone：首先让源对象调用克隆方法获得克隆的对象，然后获得被克隆对象的引用类型的成员变量对象，对该成员变量对象调用克隆方法，此时成员变量对象也被克隆了一份，最后将该克隆的成员变量对象，设置为克隆对象的新的成员变量，再返回该被克隆的对象，即可实现深克隆。

2. Objects类

该类中都是些static方法，且是final类，用于操作对象或操作前检查某些条件。

对于equals来说，为什么不用对象自己的equals方法，就是为了防止空指针报错，所以官方更推荐Objects的equals方法。

3. 包装类

Java万物皆对象，所以对于基本类型来说，也包装成了对应的类。（String已经包装过了）

对于包装类来说，主要是为了模板和各种API的使用。

拿Integer来说

Integer i = Integer.valueOf(7);
Integer j = 7;  // 自动装箱
        
int p = i;  // 自动拆箱

当然还有一些包装类的常见操作，比如：

• 把基本类型的数据转换成字符串类型（对应C++的to_string()）
  public static String toString(double d)
• 把字符串类型的数值转换成数值本身对应的数据类型（对应C++的stoi()）
  public static int parseInt(String s)
public static Integer valueOf(String s)（最推荐这个）

当然，还可以这样操作：Integer a = 23; String s = a + ""

4. StringBuilder和StringBuffer

相当于一个容器，这个类在String的基础上，提供了更多的一些方法做修改，效率会更高，代码会更简洁。

StringBuilder就相当于是C++的string了，是一个动态可变字符串，而Java原本的String是不可变的，修改效率非常地下

而StringBuilder和StringBuffer的用法一模一样，但是StringBuilder是线程不安全的，StringBuffer是线程安全的。

5. StringJoiner

这个类是JDK8才有的，和StringBuilder一样，也是个容器。

好处：不仅能提高字符串的操作效率，并在一些场景下使用它操作字符串，代码会更简洁。

C++能有这玩意儿？这个是真的牛啊！！！

6. Math

7. System

System代表程序所在的系统，也是一个工具类

8. JDK8开始新增的日期、时间

• JDK8之后的时间API设计更合理，功能丰富，使用方便
• 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

**LocalTime **

9. Arrays

或许用得最多的是最后一个数组排序，算法题可能用的比较多吧。

关于这个自定义排序，和C++有点不同。Java官方的约定是：

• 如果认为左边大于右边，则返回正数
• 如果认为左边小于右边，则返回负数
• 如果相等，则返回0

根据这样，得到的是升序，那么在代码的体现最直接了当的就是o1 > o2即可。然而C++确是o1 < o2，注意区分。

10. Lambda表达式

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。
}

对比下C++的匿名函数

[](形参列表) {
	代码。
}

• lambda只能简化函数式接口的匿名内部类（接口、有且仅有一个抽象方法）！！！
• 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

省略写法

• 参数类型可以不写
• 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中的方法体代码只有一行代码，可以省略大括号，同时要省略分号！如果这行代码是return，也必须去掉return不写

int[] nums = new int[]{123, 321, 153};
        Arrays.setAll(nums, value -> nums[value]*2);
        for (int num : nums) {
            System.out.println(num);
        }

11. 方法引用

• 静态方法引用
  类名::静态方法
  如果某个Lambda表达式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。

• 实例方法引用
  对象名::实例方法
  如果某个Lambda表达式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
  类型::方法
  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，后面的所有参数都是作为该实例方法的入参的，则此时可以使用特定类型的方法引用。

• 构造器引用
  类名::new
  如果某个Lambda表达式只是在创建对象，并且前后参数情况一致，就可以使用构造器引用。