java常用核心类

1.Object：终极父类

java.lang.Object类是Java语言中所有类的根类，定义类时若没有用extends指明继承哪个类，编译器自动加上extends Object。Object类中共定义了9个方法，所有的类（包括数组）都继承该类中的方法，

1.1toString方法：

toString()方法是Object类的一个重要方法，调用对象的toString()方法可以返回对象的字符串表示。该方法在Object类中的定义是返回类名加一个@符号，再加一个十六进制整数。

在Java类库中，有许多类覆盖了toString()方法，输出时能够得到可理解的结果，LocalDate类就是其一。

1.2equals()方法:

注意：在子类中，使用签名equals(ClassName obj)覆盖equals()方法是一个常见的错误，应该使用equals(Object obj)覆盖equals()方法。

1.3 hashCode()方法

hashCode()方法返回一个对象的哈希码（hash code）值，它是一个整数，主要用来比较对象的大小。在Object类中hashCode()方法的实现是返回对象在计算机内部存储的十进制内存地址，

java.util.Objects类的hash()方法的参数是可变参数，该方法计算每个参数的哈希码，并将它们组合起来。这个方法是空指针安全的。如果类包含数组类型的实例变量，比较它们的哈希码时，首先使用静态方法Arrays.hashCode()计算数组的每个元素哈希码组成的哈希码，然后将结果传给Objects的hash()方法。

1.4clone()方法

使用Object类的clone()方法可以克隆一个对象，即创建一个对象的副本。要使类的对象能够克隆，类必须实现Cloneable接口。

提示：使用Object类继承的clone()方法克隆对象只是做了浅拷贝。它简单地从原对象中复制所有实例变量到目标对象中。如果实例变量是基本类型或不变对象（如String），将没有问题；否则，原对象和克隆对象将共享可变的状态。

1.5finalize()方法

在Java程序中，每个对象都有一个finalize()方法。在对象被销毁之前，垃圾回收器允许对象调用该方法进行清理工作，这个过程称为对象终结（finalization）。在程序中每个对象的finalize()方法仅被调用一次。利用这一点，可以在finalize()方法中清除在对象外被分配的资源。典型的例子是，对象可能打开一个文件，该文件可能仍处于打开状态。在finalize()方法中，就可以检查如果文件没有被关闭，将该文件关闭。

一、在默认情况下，通过System.gc()或者Runtime.getRuntime().gc()的调用，会显示触发Full GC，同时对老年代和新生代进行回收，尝试释放被丢弃对象占用的内存。

二、然而System.gc()调用附带一个免责声明，无法保证对垃圾收集器的调用。

三、JVM实现者可以通过System.gc()调用来决定JVM的GC行为。而一般情况下，垃圾回收应该是自动进行的，无须手动触发，否则就太过于麻烦了，在一些特殊情况下，如我们正在编写一个性能基准，我们可以在运行之间调用System.gc()

2.Math类

java.lang.Math类中定义了一些方法完成基本算术运算，如指数函数、对数函数、平方根函数以及三角函数等。Math类是final类，因此不能被继承。其构造方法的访问修饰符是private，因此不能实例化。Math类中定义的两个常量PI和E以及所有的方法都是静态的，因此仅能通过类名访问。

Math类中的random()方法用来生成大于等于0.0小于1.0的double型随机数（0<=Math.random()<1.0）。该方法十分有用，可以用它来生成任意范围的随机数。

3.基本类型包装类

Java语言提供了8种基本数据类型，如整型（int）、字符型（char）等。这些数据类型不属于Java的对象层次结构。Java语言保留这些数据类型主要是为了提高效率。这些类型的数据在方法调用时是采用值传递的，不能采用引用传递。

有时需要将基本类型数据作为对象处理，如许多Java方法需要对象作参数。因此，Java为每种基本数据类型提供了一个对应的类，这些类称为基本数据类型包装类（wrapper class），通过这些类，可以将基本类型的数据包装成对象。

3.1Character类

Character类的常用方法有：

public char charValue()：返回Character对象所包含的char值。

public int compareTo(Character anotherChar)：比较两个字符对象。如果该字符对象与参数字符对象相等，返回0；若小于参数字符，返回值小于0；若大于参数字符，则返回值大于0。

public static boolean isDigit(char ch)：返回参数字符是否是数字。

public static boolean isLetter(char ch)：返回参数字符是否是字母。

public static boolean isLowerCase(char ch)：返回参数字符是否是小写字母。

public static boolean isUpperCase(char ch)：返回参数字符是否是大写字母。

public static boolean isWhiteSpace(char ch)：返回参数字符是否是空白字符。

public static char toLowerCase(char ch)：将参数字符转换为小写字母返回。

public static char toUpperCase(char ch)：将参数字符转换为大写字母返回。

public static boolean isJavaIdentifierStart(char ch)：返回参数字符是否允许作为Java标识符的开头字符。

public static boolean isJavaIdentifierPart (char ch)：返回参数字符是否允许作为Java标识符的中间字符。

3.2Boolean类

Boolean类的对象封装了一个布尔值（true或false），

该类有下面两个构造方法：

public Boolean(boolean value)：用一个boolean型值创建一个Boolean对象。

public Boolean(String s)：用一个字符串创建Boolean对象。如果字符串s不为null，且其值为“true”（不区分大小写）就创建一个true值，否则创建一个false值。

Boolean类的常用方法有：

public boolean booleanValue()：返回该Boolean对象所封装的boolean值。

public static boolean parseBoolean(String s)：将参数s解析为一个boolean值。如果参数不为null，且等于“true”（不区分大小写），则返回true，否则返回false。

public static Boolean valueOf(boolean b)：将参数b的值转换为Boolean对象。

public static Boolean valueOf(String s)：将参数s的值转换为Boolean对象。

3.3创建数值类对象

6种数值型包装类都有两个构造方法。一个是以该类型的基本数据类型作为参数；另一个是以一个字符串作为参数。

例如，Integer类有下面两个构造方法：

public Integer (int value)：使用int类型的值创建包装类型Integer对象。

public Integer (String s)：使用字符串构造Integer对象，如果字符串不能转换成相应的数值，则抛出NumberFormatException异常。

3.4数值类的常量

每个数值包装类都定义了SIZE、BYTES、MAX_VALUE、MIN_VALUE常量。SIZE表示每种类型的数据所占的位数，BYTES表示数据所占的字节数。MAX_VALUE表示对应基本类型数据的最大值。对于Byte、Short、Integer和Long来说，MIN_VALUE表示byte、short、int和long类型的最小值。对Float和Double来说，MIN_VALUE表示float和double型的最小正值。

除了上面的常量外，在Float和Double类中还分别定义了POSITIVE_INFINITY、NEGATIVE_INFINITY、NaN（not a number），它们分别表示正、负无穷大和非数值。

3.5自动装箱和拆箱：

为方便基本类型和包装类型之间转换，Java 5版提供了一种新的功能，称为自动装箱和自动拆箱。自动装箱（autoboxing）是指基本类型的数据可以自动转换为包装类的实例，自动拆箱（unboxing）是指包装类的实例自动转换为基本类型的数据。

3.6字符串转换为基本类型：

将字符串转换为基本数据类型，可通过包装类的parseXxx()静态方法实现，这些方法定义在各自的包装类型中。例如，在Integer类中定义了parseInt()静态方法，该方法将字符串s转换为int型数。

其他包装类中定义的相应方法如下：

public static byte parseByte(String str)：将字符串参数str转换为byte类型值。

public static short parseShort(String str) ：将字符串参数str转换为short类型值。

public static int parseInt(String str) ：将字符串参数str转换为int类型值。

public static long parseLong(String str) ：将字符串参数str转换为long类型值。

public static float parseFloat(String str) ：将字符串参数str转换为float类型值。

public static float parseDouble(String str) ：将字符串参数str转换为double类型值。

public static boolean parseBoolean(String str)：将字符串参数str转换为boolean类型值。

3.7BigInteger和BigDecimal类

如果在计算中需要非常大的整数或非常高精度的浮点数，可以使用java.math包中定义的BigInteger类和BigDecimal类。这两个类都扩展了Number类并实现了Comparable接口，它们的实例都是不可变的。BigInteger的实例可以表示任何大小的整数。可以使用new BigInteger(String)和new BigDecimal(String)创建BigInteger和BigDecimal实例，然后使用add()、subtract()、multiply()、divide()以及remainder()等方法执行算术运算，还可以使用compareTo()方法比较它们的大小。

对BigDecimal对象，其精度没有限制。使用divide()方法时，如果运算不能终止，将抛出ArithmeticException异常。但是，可以使用重载的divide(Bigdecimal d,int scale, int roundingMode)方法来指定精度和圆整的模式以避免异常。这里，scale为小数点后最小的位数。下面代码创建两个BigDecimal对象，然后执行除法运算，保留20位小数，圆整模式为BigDecimal.ROUND_UP。

4.日期-时间API

时间是自然界无处不在的客观属性。在自然界中，时间每时每刻都存在、连续发生一去不复返的。为了方便在计算机中表示时间，人们使用时间轴表示时间点，时间点是时间轴上离散的点，相邻时间点之间距离等于一个最小不可分割的时间单位。Java SE 8开始提供了一个新的日期-时间API，它们定义在java.time包中。常用的类包括LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、YearMonth、MonthDay、Year、Instant、Duration及Period等类。

4.1本地日期类LocalDate

LocalDate对象用来表示带年月日的日期，不带时间信息。使用LocalDate对象可记录重要的事件，如人的出生日期、产品的出厂日期等。可以使用下列方法创建LocalDate对象。

public static LocalDate now()：获得默认时区的系统时钟的当前日期。

public static LocalDate of(int year, int month, int dayOfMonth)：通过指定的年、月、日值获得一个LocalDate对象。月份的有效值为1～12，日的有效值为1～31。如果指定的值非法将抛出java.time.DateTimeException异常。

public static LocalDate of(int year, Month month, int dayOfMonth) ：通过指定的年、月、日值获得一个LocalDate对象。

public static LocalDate now(Clock clock)：获得默认时区的指定时钟的日期。

下面程序从键盘输入一个年份和一个月份，输出该月的日历。

程序运行结果如下：

4.2 本地时间类LocalTime

LocalTime对象表示本地时间，包含时、分和秒，它是不可变对象，最小精度是纳秒。例如，时间13:45:30可以用LocalTime对象存储。时间对象中不包含日期和时区。使用下面方法创建LocalTime对象。

public static LocalTime now()：获得默认时区系统时钟的当前时间。

public static LocalTime now(ZoneId zone)：获得指定时区系统时钟的当前时间。

public static LocalTime of(int hour, int minute, int second)：根据给定的时、分、秒创建一个LocalTime实例。

public static LocalTime of(int hour, int minute, int second, int nanoOfSecond)：根据给定的时、分、秒和纳秒创建一个LocalTime实例。

4.3 本地日期时间类LocalDateTime

LocalDateTime类用来处理日期和时间，该类对象实际是LocalDate和LocalTime对象的组合，用来表示一个特定事件的开始时间等，如北京奥林匹克运动会开幕时间是2008年8月8日下午8点。

除了now()方法外，LocalDateTime类还提供了of()方法创建对象，如下所示。

public static LocalDateTime now()：获得默认时区系统时钟当前日期和时间对象。

public static LocalDateTime of(int year, int month, int dayOfMonth, int hour,int minute)：通过指定的年月日和时分获得日期时间对象，秒和纳秒设置为0。

public static LocalDateTime of(int year, int month, int dayOfMonth, int hour, int minute,int second) ：通过指定的年月日和时分秒获得日期时间对象。 

public static LocalDateTime now(ZoneId zone)：获得指定时区系统时钟当前日期和时间对象。

LocalDateTime类定义了from()方法可从另一种时态格式转换成LocalDateTime实例，也定义了在LocalDateTime实例上加、减小时、分钟、周和月等，下面代码演示了几个方法的使用。

提示：Java还提供ZonedDateTime表示更复杂的时区时间，有关时区和时间偏移的类还有ZonedId、OffsetDateTime和OffsetTime等，这些对象都带有时区信息。

4.4 Instant类、Duration类和Period类

Instant类表示时间轴上的一个点。Duration类和Period类都表示一段时间，前者是基于时间的（秒、纳秒）；后者是基于日期的（年、月、日）。

4.4.1Instant类

4.4.2Duration类

Duration对象用来表示机器时间，它的测度是基于秒、纳秒的。如果创建Duration实例结束点在开始点之前，它的值可以为负值。为了计算两个瞬时点的时间差，可以使用静态方法Duration.between()。例如，下面代码计算一个算法的运行时间。

4.4.3Period类

Period类表示基于日期的（年、月、日）一段时间，该类提供了getDays()、getMonths()、getYears()等方法从Period中抽取一段时间。整个时间段用年、月、日表示，如果要用单一时间单位表示，可以使用ChronoUnit.between()方法。

4.5其他常用类

除上述介绍的类外，日期-时间API还定义了一些其他表示日期和时间的类，包括Clock类、Year类、YearMonth类与MonthDay类、Month枚举以及ZonedDateTime与OffsetDateTime等。Year表示一年，下面代码使用它的isLeap()方法确定给定的年是否是闰年。2012年是闰年，代码返回true。

4.6日期时间解析和格式化

日期-时间API提供了parse()方法解析包含日期和时间信息，还提供了format()方法格式化时态数据。

1．时态数据解析LocalDate类的带一个参数的parse(CharSequence)方法使用ISO_LOCAL_DATE格式化器将一个字符串（如"2015-07-09"）解析成日期数据。若需要指定不同的格式化器，可使用带两个参数的parse(CharSequence, DateTimeFormatter)方法。若字符串不能解析成对应的日期-时间数据，将抛出java.time.format.DateTimeParseException异常。