第十五天

一、通过Java程序的入口main(String[] args)方法的参数获取用户的输入值

我们讲第一个Java程序HelloWorld的时候：

第一步:写java源代码程序:HelloWorld.java

第二步:用javac命令,生成HelloWorld.class文件,字节码文件

第三步:用java运行HelloWorld.class文件种的程序

 

这里java命令实质上是通知JVM（Java虚拟机）来执行HelloWorld里的main方法：

public class HelloWorld{

public static void main(String[] args){

System.out.println("Hello World!");

}

}

这里有两个问值得我们来讨论讨论：

1、Java虚拟机是什么？

JVM是JRE的一部分。它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。JVM有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。Java语言最重要的特点就是跨平台运行。使用JVM就是为了支持与操作系统无关，实现跨平台。所以，JAVA虚拟机JVM是属于JRE的，而现在我们安装JDK时也附带安装了JRE，JRE又包含了JVM.

2、谁调用main()方法，JVM调用的，那么main方法中的args参数当然也应该是JVM赋值的，但JVM怎么知道如何为args数组赋值呢？

 

二、Scanner获取键盘的输入

接下来我们演示一个最简单的数据输入，并通过 Scanner 类的 next() 与 nextLine() 方法获取输入的字符串，在读取前我们一般需要 使用 hasNext 与 hasNextLine 判断是否还有输入的数据：

next() 与 nextLine() 区别

next()的使用方法演示:

package coursetest;

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main (String[] args) {
        //想要获取用户在键盘上输入的信息，以字符串数据类型来获取，next（）或nextline（）都可以实现
        //先用next（）
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        //一般情况下，再获取信息之前，我们要先判断一下，有没得信息
        System.out.println("请输入String类信息");
        if(scanner.hasNext()) {
            String rs = scanner.next();
            System.out.println("刚刚您输入的字符串为："+rs);
        }
    }    //结果为：请输入String类信息
}                // a b c  1
               // 刚刚您输入的字符串为：a

总结next方法：

·        1、一定要读取到有效字符后才可以结束输入。

·        2、对输入有效字符之前遇到的空白，next() 方法会自动将其去掉。

·        3、只有输入有效字符后才将其后面输入的空白作为分隔符或者结束符。

·        4、next() 不能得到带有空格的字符串。

nextLine()的使用方法演示：

package coursetest;

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main (String[] args) {
        //想要获取用户在键盘上输入的信息，以字符串数据类型来获取，next（）或nextline（）都可以实现
        //先用next（）
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        //一般情况下，再获取信息之前，我们要先判断一下，有没得信息
        System.out.println("请输入String类信息");
        if(scanner.hasNext()) {
            String rs = scanner.nextLine();
            System.out.println("刚刚您输入的字符串为："+rs);
        }
    }    //结果为：请输入String类信息
}                  //     xax    x    x
//刚刚您输入的字符串为：     xax    x    x

 

 

由上面可以看出，nextLine()方法具有以下特点：

·        1、以Enter为结束符,也就是说 nextLine()方法返回的是输入回车之前的所有字符；

·        2、可以获得空白，都会读入，空格等均会被识别；

 

注意：如果要输入 int 或 float 类型的数据，在 Scanner 类中也有支持，但是在输入之前最好先使用 hasNextXxx() 方法进行验证，再使用nextXxx() 来读取，下面实现的功能是可以输入多个数字，并求其总和与平均数，每输入一个数字用回车确认，通过输入非数字来结束输入并输出执行结果：

 

package coursetest;

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main (String[] args) {
        //想要获取用户在键盘上输入的信息，以字符串数据类型来获取，next（）或nextline（）都可以实现
        //先用next（）
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        //一般情况下，再获取信息之前，我们要先判断一下，有没得信息
        System.out.println("请输入int类信息");
        if(scanner.hasNextInt()) {
            int rs = scanner.nextInt();
            System.out.println("刚刚您输入的字符串为："+rs);
        }
    }    //结果为：请输入int类信息
}//    123
//    刚刚您输入的字符串为：123

请输入数字： 20.0 30.0 40.0 end 3个数的和为90.0 3个数的平均值是30.0

 

 

 

一、System类

System类代表了当前Java程序的运行时平台，程序不能创建System类的对象（它的构造器是private修饰的），System类提供了一些类变量和方法（都是static修饰的），允许直接通过System类来调用这些变量和方法。

 1、成员变量

System类内部包含in、out和err三个成员变量，分别代表标准输入流(键盘输入)，标准输出流(显示器)和标准错误输出流(显示器)。

      例如：System.out.println(“Test”);

该行代码的作用是将字符串”Test”输出到系统的标准输出设备上，也就是显示在屏幕上。

后续在学习完IO相关的知识以后，可以使用System类中的成员方法改变标准输入流等对应的设备，例如可以将标准输出流输出的信息输出到文件内部，从而形成日志文件等。

 

2、成员方法

System类中提供了一些系统级的操作方法，这些方法实现的功能分别如下：

a、arraycopy方法

该方法的作用是数组拷贝，也就是将一个数组中的内容复制到另外一个数组中的指定位置，由于该方法是native方法，所以性能上比使用循环高效。

使用示例：

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main (String[] args) {
        int[] a = {1,2,3};
        int[] b = {4,5,6};
      System.arraycopy(a, 1, b, 1,2);//将a数组下标为1之后的2个数组元素复制到b数组下标为1的后面
      //b后面不能为3因为数组长度不能改变
      System.out.println(Arrays.toString(b));
      //Arrays.toString(b)打印数组b
    }//结果如下：[4, 2, 3]
}

该代码的作用是将数组a中，从下标为1开始，复制到数组b从下标1开始的位置，总共复制2个。 

b、currentTimeMillis方法

public static long currentTimeMillis()

该方法的作用是返回当前的计算机时间，时间的表达格式为当前计算机时间和GMT时间(格林威治时间)1970年1月1号0时0分0秒所差的毫秒数。

例如：

         long l = System. currentTimeMillis();

则获得的将是一个长整型的数字，该数字就是以差值表达的当前时间。

使用该方法获得的时间不够直观，主要用在计算程序运行需要的时间：

 

public class Demo {
    public static void main (String[] args) {
    System.out.println(System.currentTimeMillis());
    //格林威治时间与运行时相差多少毫秒
    long start = System.currentTimeMillis();
    //格林威治时间与运行时相差多少毫秒
    for(int i=0;i<10000;i++) {
        int a = i;
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("for循环执行的时间："+(end-start)+"毫秒");
    }//运行结果：for循环执行的时间：1毫秒
}

则这里变量time的值就代表该代码中间的for循环执行需要的毫秒数，使用这种方式可以测试不同算法的程序的执行效率高低，也可以用于后期线程控制时的精确延时实现。

c、exit方法

public static void exit(int status)

该方法的作用是退出程序。其中status的值为0代表正常退出，非零代表异常退出。使用该方法可以在图形界面编程中实现程序的退出功能等。        d、gc方法

public static void gc()

该方法的作用是请求系统进行垃圾回收。至于系统是否立刻回收，则取决于系统中垃圾回收算法的实现以及系统执行时的情况。

 e、getProperty方法

public static String getProperty(String key)

该方法的作用是获得系统中属性名为key的属性对应的值。常用的属性如下：

public class Demo {
    public static void main (String[] args) {
    System.out.println(System.getProperty("java.version"));
    System.out.println(System.getProperty("os.name"));
    System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
    }//运行结果：1.8.0_73
}                //Windows 10
                //D:stsworkspacedemo

 

一、概述

      Runtime类封装了当前JVM运行时的环境。

每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例，使应用程序能够与其运行的环境相连接。

      一般不能实例化一个Runtime对象，应用程序也不能创建自己的 Runtime 类实例，

但可以通过 getRuntime 方法获取当前Runtime运行时对象的引用。

      一旦得到了一个当前的Runtime对象的引用，就可以调用Runtime对象的方法去控制Java虚拟机的状态和行为。 

      当Applet和其他不被信任的代码调用任何Runtime方法时，常常会引起SecurityException异常。

 

二、Runtime类的常见应用

1、查看机器的处理器数量（了解）

 

public class Demo {
   public static void main(String[] args) {
    //用一下runtime类的对象，获取当前计算机的cpu的处理数量
       Runtime rt = Runtime.getRuntime();
       System.out.println(rt.availableProcessors());
    }
}//运行结果：8  

2、内存管理（了解）

Java提供了无用单元自动收集机制。通过totalMemory()和freeMemory()方法可以知道对象的堆内存有多大，还剩多少。

Java会周期性的回收垃圾对象（未使用的对象），以便释放内存空间。但是如果想先于收集器的下一次指定周期来收集废弃的对象，可以通过调用gc()方法来根据需要运行无用单元收集器。一个很好的试验方法是先调用gc()方法，然后调用freeMemory()方法来查看基本的内存使用情况，接着执行代码，然后再次调用freeMemory()方法看看分配了多少内存。下面的程序演示了这个构想。

 

public class Demo {
   public static void main(String[] args) {
    //用一下runtime类的对象，获取当前计算机的cpu的处理数量
       Runtime rt = Runtime.getRuntime();
     System.out.println("jvm从物理内存中分配的总内存："+rt.totalMemory()+"byte");     
     System.out.println("初始的时候，可用的内存："+rt.freeMemory()+"byte");
     rt.gc();
     System.out.println("第一次gc后，可用的内存："+rt.freeMemory()+"byte");
   //人为占用一部分内存
     Integer[] arr = new Integer[10000000];
     for(int i=0;i<1000000;i++) {
         arr[i] = new Integer(i);//对象数组
     }
     System.out.println("循环后，可用的内存："+rt.freeMemory()+"byte");
     for(int i=0;i<1000000;i++) {
         arr[i] = null;//这个操作就是我们刚刚示意图上的，引用删除掉，没有删除对象
     } 
     rt.gc();
     System.out.println("第二次gc后，可用的内存："+rt.freeMemory()+"byte");
   }
}//运行结果：jvm从物理内存中分配的总内存：64487424byte
//初始的时候，可用的内存：62808992byte
//第一次gc后，可用的内存：63606208byte
//循环后，可用的内存：7530336byte
//第二次gc后，可用的内存：23605608byte

注意知识点：这里的Runtime和前面的System都含有gc方法，他们的异同

1、java.lang.System.gc()只是java.lang.Runtime.getRuntime().gc()的简写，两者的行为没有任何不同。

2、唯一的区别就是System.gc()写起来比Runtime.getRuntime().gc()简单点.

总结：其实基本没什么机会用得到这个命令, 因为这个命令只是建议JVM安排GC运行, 还有可能完全被拒绝。 GC本身是会周期性的自动运行的,由JVM决定运行的时机,而且现在的版本有多种更智能的模式可以选择,还会根据运行的机器自动去做选择,就算真的有性能上的需求,也应该去对GC的运行机制进行微调,而不是通过使用这个命令来实现性能的优化

3、在java程序中调用第三方程序（实用）

在安全的环境中，可以在多任务操作系统中使用Java去执行其他特别大的进程（也就是程序）。exec()方法有几种形式命名想要运行的程序和它的输入参数。exec()方法返回一个Process对象，可以使用这个对象控制Java程序与新运行的进程进行交互。exec()方法本质是依赖于环境。

 下面的例子是使用exec()方法启动windows的记事本notepad。这个例子必须在Windows操作系统上运行。

 

import java.io.IOException;

public class Demo {
   public static void main(String[] args) {
    //拿到Rt
       Runtime rt = Runtime.getRuntime();
       Process p = null;
       try {
           p = rt.exec("notepad");
       }catch (IOException e) {
        System.out.println("调用记事本程序失败");
    }
   }
}//运行结果：记事本被打开

exec()还有其他几种形式，例子中演示的是最常用的一种。ecec()方法返回Process对象后，在新程序开始运行后就可以使用Process的方法了。可以用destory()方法杀死子进程，也可以使用waitFor()方法暂停程序直到子程序结束，exitValue()方法返回子进程结束时返回的值。如果没有错误，将返回0，否则返回非0。

下面是关于exec()方法的例子的改进版本。例子被修改为等待，直到运行的进程退出：

 

import java.io.IOException;

public class Demo {
   public static void main(String[] args) {
    //拿到Rt
       Runtime rt = Runtime.getRuntime();
       Process p = null;
       try {
           p = rt.exec("notepad");
           //p.waitFor(); //等待打开的新的程序，执行完成以后，才继续后面的Java程序
           Thread.sleep(3000);//延时执行后面代码
           p.destroy();//打开后瞬间关掉
       }catch (IOException | InterruptedException  e) {
        System.out.println("调用记事本程序失败");
    }
       System.out.println("exec方法后面的程序");
   }
}//运行结果：记事本被打开  加上p.waitfor 关掉记事本才运行下个程序

 

JAVA现在执行外部命令，主要的方式，WINDOWS下面就用CMD，LINUX或者是UNIX下面就用SHELL。