1. API简介
1.1 概述
- API全称是Application Programming Interface(应用程序编程接口). 例如:
编写一个机器人程序去控制机器人踢足球，程序就需要向机器人发出向前跑、向后跑、射门、抢球等各种命令，机器人厂商一定会提供一些用于控制机器人的接口类，这些类中定义好了操作机器人各种动作的方法。其实，这些接口类就是机器人厂商提供给应用程序编程的接口，大家把这些类称为API。
- Java API: 指的就是JDK中提供的各种功能的Java类.
这些类将底层的实现封装了起来, 我们不需要关心这些类是如何实现的, 只需要学习这些类如何使用即可.
我们可以通过帮助文档来学习这些API如何使用.
记忆:
API本意指的是JDK中提供的各种功能的Java类.
但实际开发中, 我们常说的打开API指的不是JDK提供的Java类, 而是API 帮助文档.
API 帮助文档就相当于说明书, 是用来介绍JDK提供的各个接口类的功能的, 从而帮助我们快速上手使用.
1.2 帮助文档的使用步骤
右键打开该文档.
找到索引选项卡中的输入框.
在输入框中输入要查找的类, 例如Random.
看类在哪个包下. 如果是java.lang包下的类, 则无需导包, 可以直接使用.
而其他包下的类和接口, 在使用前必须先导包.
大概的看下类的说明, 知道该类是用来干嘛的即可.
看构造方法, 根据指定的参数列表, 创建该类的对象.
看成员方法, 重点看(返回值, 方法名, 参数列表, 方法描述)
1.3 示例: Scanner的用法
需求
按照帮助文档的使用步骤学习Scanner类的使用, 并实现键盘录入一个字符串, 然后把结果输出在控制台上.
参考代码
2. Object类
2.1 概述
Object类是所有类的父类, 所有的类都直接或者间接继承自Object类.
2.2 构造方法
public Object() //Object类中只有一个空参构造.
思考题: 回想咱们之前说过的一句话为什么子类的构造方法的第一行, 默认都是super(), 而不是带参构造呢?
2.3 成员方法
- public String toString();
解释: 返回对象的字符串表示形式(即: 地址值), 无意义, 建议子类重写该方法.
- public boolean equals(Object obj);
解释: 比较两个对象是否相等, 默认比较的是地址值, 无意义, 子类一般都会重写该方法.
注意: 实际开发中, 我们认为如果同一个类的两个对象, 各个属性值都相同, 那么它们就是同一个对象.
例如:
//虽然s1和s2对象的地址值不同, 但是它们的属性值都相同, 所以实际开发中我们认为它们是同一个对象.
Student s1 = new Student("刘亦菲", 33);
Student s2 = new Student("刘亦菲", 33);
2.4 示例一: toString方法演示
需求
定义学生类Student, 属性为姓名和年龄, 生成对应的空参, 全参, getXxx()和setXxx()方法.
在StudentTest测试类中, 创建学生类对象并直接打印, 观察程序的运行结果.
参考代码
略.
2.5 示例二: equals()方法演示
需求
定义学生类Student, 属性为姓名和年龄, 生成对应的空参, 全参, getXxx()和setXxx()方法.
在StudentTest测试类中, 创建两个学生类对象, 属性值都是: 刘亦菲, 33
并直接打印, 观察程序的运行结果.
参考代码
略
记忆: == 和 equals()方法的区别是什么?
3. String类
3.1 概述
String代表字符串类, 即: 由多个字符组成的一串数据. 字符串的本质就是一个字符数组.
3.2 构造方法
- public String()
解释: 创建一个空白字符串对象, 不包含任何内容.
- public String(String s)
解释: 把字符串数据封装成字符串对象.
- public String(char[] value)
解释: 把字符数组的数据封装成字符串对象.
- public String(char[] value, int index, int count)
解释: 把字符数组的一部分数据封装成字符串对象.
- public String(byte[] bys)
解释: 把字节数组的数据封装成字符串对象.
- public String(byte[] bys, int index, int count)
解释: 把字节数组的一部分数据封装成字符串对象.
3.3 示例一: 创建字符串对象
需求
分别通过上述的三种方式创建字符串对象.
在main方法中, 通过输出语句, 直接打印创建好的字符串对象.
提示: 输出语句直接打印对象, 默认调用了对象的toString()方法.
参考代码
略
记忆: 最常用的创建字符串对象的方法是: String s = "abc";
3.4 String创建对象的特点
3.4.1 创建字符串对象的方式
通过new创建的字符串对象, 每一次new都会申请一个内存空间, 虽然内容相同, 但是地址值不同.
char[] chs = {'a', 'b', 'c'};
String s1 = new String(chs);
String s2 = new String(chs); //这里的s1和s2的地址值肯定是不同的.
通过""方式创建的字符串, 只要字符序列相同(顺序和大小写), 无论在程序代码中出现几次, JVM都只会创建一个String对象, 并在字符串池中维护.
String s1 = "abc";
String s2 = "abc"; //这两个对象在内存中其实是同一个对象.
3.4.2 示例
需求
定义字符数组chs, 初始化值为: 'a, 'b', 'c', 这三个字符 .
将其分别封装成s1, s2这两个字符串对象.
通过==判断s1和s2这两个字符串对象是否相同.
直接通过""的方式创建两个字符串对象s3和s4.
通过==判断s3和s4这两个字符串对象是否相同.
参考代码
略
内存图解
略
3.5 字符串的比较
3.5.1 涉及到的方法
- public boolean equals(Object obj)
解释: 比较两个字符串的内容是否相同, 区分大小写. 即: "a" 和 "A"不是同一个字符串.
- public boolean equalsIgnoreCase(String s)
解释: 比较两个字符串的内容是否相同, 不区分大小写. 即: "a" 和 "A"是同一个字符串.
3.5.2 示例演示
需求
定义字符数组chs, 初始化值为: 'a, 'b', 'c', 这三个字符 .
将其分别封装成s1, s2这两个字符串对象.
直接通过""的方式创建两个字符串对象s3和s4.
通过==分别判断s1和s2, s1和s3, s3和s4是否相同.
通过equals()分别判断s1和s2, s1和s3, s3和s4是否相同.
通过equalsIgnoreCase()判断字符串abc和ABC是否相同.
参考代码
略
3.6 示例二: 模拟用户登录
3.6.1 需求
模拟用户登录, 只给3次机会, 登录成功则提示"欢迎您, ***".
登录失败则判断是否还有登录机会, 有则提示剩余登录次数, 没有则提示"您的账号已被锁定".
假设初始化账号和密码分别为: "传智播客", "黑马程序员".
3.6.2 参考代码
略.
3.7 示例三: 遍历字符串
需求
键盘录入一个字符串, 使用程序实现在控制台遍历打印该字符串.
提示
- public int length()
解释: 获取字符串的长度.
- public char charAt(int index)
解释: 根据索引, 获取该索引对应的字符.
参考代码
略.
3.8 示例四: 统计字符次数
需求
键盘录入一个字符串, 统计该字符串中大写字母字符, 小写字母字符, 数字字符出现的次数.
注意: 不考虑其他字符, 例如@, !, \, /等
参考代码
略.
3.9 案例五: 字符串拼接
需求
定义方法arrayToString(), 把int数组的元素按照指定的格式拼接成一个字符串, 并返回.
在main方法中, 调用上述的方法.
例如: 数组为int[] arr = {1, 2, 3}, 则拼接后, 结果为: [1, 2, 3]
参考代码
略.
3.10 案例六: 字符串反转
需求
定义方法reverse(), 实现字符串的反转.
在main方法中键盘录入一个字符串, 调用上述的方法后, 在控制台输出结果.
例如: 键盘录入abc, 输出结果cba.
提示: 用for循环, 倒序遍历数组, 然后拼接每一个元素即可.
参考代码
略.
3.11 通过帮助文档查看String中的方法
- public boolean equals(Object obj)
解释: 比较两个字符串的内容是否相同, 区分大小写.
- public char charAt(int index)
解释: 根据给定的索引, 获取其对应的字符.
- public int length()
解释: 获取字符串的长度.
4. StringBuilder类
分析如下代码, 执行效率是高还是低呢?
String s = "hello";
s += "world";
System.out.println(s);
解释:
如果字符串进行拼接操作, 每次拼接, 都会构建一个新的String对象, 即耗时, 又浪费内存空间. 而这种操作还不可避免,.那有没有一种比较好的方式来解决这个问题呢?
答案是肯定的, 我们可以通过Java提供的StringBuilder类来解决这个问题.
4.1 概述
- StringBuilder类在java.lang包下, 无需导包, 可以直接使用.
- StringBuilder是一个可变的字符序列, 也叫字符串缓冲区类.
- 我们可以把它看做一个容器, 这里的可变指的是StringBuilder对象中的内容是可变的
String和StringBuilder之间的区别
- String: 内容是不可变的.
- StringBuilder: 内容是可变的.
- public StringBuilder()
4.2 构造方法
解释: 创建一个空白可变字符串对象, 它不含有任何内容.
- public StringBuilder(String str)
解释: 根据字符串的内容, 来创建可变字符串对象.
4.3 示例一: StringBuilder入门
需求
通过上述的两种方式, 创建StringBuilder对象.
在控制台直接打印上述创建好的两个对象, 并观察结果.
参考代码
略
4.4 添加和反转方法
- public StringBuilder append(任意类型)
解释: 添加数据, 并返回对象本身.
- public StringBuilder reverse()
解释: 返回相反的字符序列.
需求
通过空参构造创建StringBuilder类的对象sb.
通过append()方法, 往sb对象中添加"hello",然后用sb2对象接收.
打印对象sb和sb2的结果, 并观察.
通过reverse()方法, 来反转上述的内容.
参考代码
略.
4.5 StringBuilder和String之间的相互转换
- StringBuilder转化成String
解释: 可以通过StringBuilder#toString()方法直接实现.
- String转成StringBuilder
解释: 通过StringBuilder类的构造方法实现, `public StringBuilder(String s)
需求
定义空参不可变StringBuilder对象, 往里边添加完"hello"字符串后, 再将其转成String类型的对象.
将String字符串转成StringBuilder对象, 然后打印.
代码演示
略
4.6 案例二: 拼接字符串升级版
需求
定义方法arrayToString(), 把int数组的元素按照指定的格式拼接成一个字符串, 并返回.
在main方法中, 调用上述的方法.
例如: 数组为int[] arr = {1, 2, 3}, 则拼接后, 结果为: [1, 2, 3]
参考代码
略.
4.7 案例三: 字符串反转
需求
定义方法reverse(), 实现字符串的反转.
在main方法中键盘录入一个字符串, 调用上述的方法后, 在控制台输出结果.
例如: 键盘录入abc, 输出结果cba.
提示: 用for循环, 倒序遍历数组, 然后拼接每一个元素即可.
参考代码
略.
4.8 通过帮助文档查看StringBuilder中的方法
- public StringBuilder append(任意类型)
解释: 添加数据, 并返回对象本身.
- public StringBuilder reverse()
解释: 返回相反的字符序列.
- public String toString()
解释: 用来将StringBuilder对象, 转成其对应的字符串形式的.
5. 冒泡排序
5.1 需求
已知数组int[] arr = {25, 69, 80, 57, 13}, 请编写代码对齐进行升序排序.
即: 排序后结果为: arr = {13, 25, 57, 69, 80};
5.2 原理
相邻元素两两比较, 大的往后走, 第一轮比较完毕后, 最大值就出现在了最大索引处.
5.3 图解
5.4 参考代码 ---重要
//案例: 演示冒泡排序.
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
//1. 定义数组, 记录要排序的元素.
int[] arr = {25, 69, 80, 57, 13};
//2. 通过外循环, 控制比较的轮数.
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
//3. 通过内循环, 控制每轮比较的次数.
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
//4. 如果前一个元素比后边的元素大, 就叫唤它们的位置.
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
//5. for循环执行结束后, 数组就已经排好顺序了, 直接打印即可.
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
}
6. Arrays类
6.1 概述
它是针对数组进行操作的工具类。提供了把数组转成字符串，对数组排序等功能。
工具类解释:
构造方法私有化.
成员方法都是静态的.
6.2 成员方法
- public static String toString(int[] arr)
解释: 把int类型的数组转成其对应的字符串形式.
- public static void sort(int[] arr)
解释: 对给定的int数组, 按照元素升序的顺序进行排序.
6.3 示例
需求
已知数组int[] arr = {25, 69, 80, 57, 13}.
通过Arrays#sort()方法, 对其升序排列.
打印排序后的结果.
参考代码
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
//1. 定义数组
int[] arr = {25, 69, 80, 57, 13};
//2. 打印排序前的结果
System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(arr));
//3. 对数组进行升序排列.
Arrays.sort(arr);
//4. 打印排序后的结果.
System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(arr));
}
}
6.4 Arrays类的构造方法问题
我们知道, 如果一个类中没有构造方法, 那么系统将提供一个空参构造方法. 而我们在帮助文档中没有看到Arrays类的构造方法. 这是为什么呢? 难道Arrays类真的没有构造方法吗?
答案是:
Arrays类中有一个私有的空参构造方法, 这样做的目的是: 不让用户通过构造方法来创建Arrays类的对象.
因为Arrays类的成员都是静态的, 可以通过类名点的形式直接调用.
7. 包装类
7.1 概述
假如让我们判断一个数据是否在int范围内, 首先我们的得知道int的范围, 在前边我们讲解数据类型的时候说过, 这个范围是: -2147483648 ~ 2147483647. 但是这个数据程序员不一定能记得住. 于是我们就想着, 如果有个变量或者常量能记录这个值该多好呢?
其实这个需求, 我们就可以通过Integer类的MAX_VALUE和MIN_VALUE两个常量来实现.
- public static final int MIN_VALUE
解释: 获取int类型所能表示的最小值
- public static final int MAX_VALUE
解释: 获取int类型所能表示的最大值
为了对基本类型进行更多更方便的操作, Java就针对每一种基本类型提供了一个对应的引用类型, 这就是包装类.
它们的对应关系如下:
|
基本类型 |
对应的包装类 |
|
byte |
Byte |
|
short |
Short |
|
char |
Character |
|
int |
Integer |
|
long |
Long |
|
float |
Float |
|
double |
Double |
|
boolean |
Boolean |
7.2 最常见用法
包装类最常见的用法就是用于该类型对应的基本类型和字符串之间进行相互转换.
例如:
Byte用于byte和String之间的相互转换.
Integer用于int和String之间的相互转换.
Double用于double和String之间的相互转换.
7.3 Integer类
7.3.1 概述
Integer 类是基本类型int所对应的包装类, 该类提供了多个方法，能在 int 类型和 String 类型之间互相转换，还提供了处理 int 类型时非常有用的其他一些常量和方法.
7.3.2 构造方法
- public Integer(int value)
解释: 把int类型的数据封装成其对应的Integer对象.
- public Integer(String s)
解释: 把字符串类型的整数封装成其对应的Integer对象.
注意: 这里传入的必须是纯数字类型的字符串.
7.3.3 示例
需求
通过上述的两个构造方法, 分别创建Integer类型的对象.
在main方法中, 打印创建好的Integer对象.
参考代码
略
7.3.4 int类型和String类型的相互转换
int类型 -> String类型
- 方式一: 直接在后边拼接""即可.
String s1 = 10 + "";
- 方式二: 通过String#valueOf()方法.
//public static String valueOf(int i)
String s1 = String.valueOf(10);
String类型 -> int类型
- 方式一: 通过String -> Integer -> int思路来实现.
//1. 先把String类型的对象转成Integer类型的对象.
String s1 = "10";
Integer i1 = new Integer(s1);
//2. 把Integer类型的对象转成int类型.
int num = i1.intValue();
- 方式二: 通过Integer#parseInt()方法来实现.
String s1 = 100;
int num = Integer.parseInt(s1);
7.3.5 示例
需求
已知字符串String s = "91 27 45 38 50";
请通过代码实现最终输出结果是: "27, 38, 45, 50, 91"
提示
通过String类的split(String regex)方法, 可以按照指定字符切割字符串.
参考代码
略.
7.3.6 自动拆装箱
- 把基本类型的数据封装成其对应的包装类型, 则称之为自动装箱.
//示例代码
Integer ii = 100; //自动装箱.
- 把包装类型的对象拆解成其对应的基本类型, 则称之为自动拆箱.
Integer ii = 100;
i1 += 200; //这排水口//自动装箱.
注意: 自动拆装箱都是JDK5的新特性.
需求
编写代码演示JDK1.5的新特性 , 自动拆装箱.
参考代码
略
8. Date类
8.1 概述
Date类表示特定的瞬间，精确到毫秒. 它是java.util包下的类, 用之前需要先导包.
8.2 构造方法
- public Date();
解释: 根据当前系统时间, 获取其对应的Date对象.
- public Date(long date);
解释: 根据给定的整数, 获取其对应的Date对象.
8.3 案例: Date入门
需求
通过上述的两种方式创建Date对象.
在main方法中, 打印上述创建好的Date对象, 并观察结果.
参考代码
略.
8.4 成员方法
- public long getTime()
解释: 获取毫秒值.
- public void setTime(long time)
解释: 设置时间, 单位是毫秒值.
需求
编写代码, 测试上述的两个方法.
参考代码
略
9. SimpleDateFormat类
9.1 概述
SimpleDateFormat 是一个以与语言环境有关的方式来格式化和解析日期的具体类。它允许进行格式化和解析。
SimpleDateFormat类, 叫日期格式化类, 专门用来格式化和解析日期的.
- 格式化(日期 -> 文本), 即: Date -> String
- 解析(文本 -> 日期), 即: String -> Date
- public SimpleDateFormat()
9.2 构造方法
解释: 根据空参构造, 创建SimpleDateFormat类的对象.
- public SimpleDateFormat(String pattern)
解释: 根据给定的模板, 创建其对应的SimpleDateFormat类的对象.
9.3 成员方法
- public final String format(Date date)
解释: 用来格式化日期的.
- public Date parse(String source)
解释: 用来解析字符串形式的日期的.
9.4 示例一: 格式化日期
需求
把当前时间对象, 按照2020年3月4日 00:00:00格式进行打印.
参考代码
略.
注意: 格式化日期的时候, 模板我们是可以自定义的.
9.5 示例二: 解析日期字符串
需求
已知字符串String s = "2020年3月4日 00:00:00";
将上述的字符串转成其对应的Date对象后, 直接打印到控制台上.
参考代码
略.
注意: 解析日期字符串时, SImpleDateFormat对象的模板要和被解析的字符串格式保持一致.
9.6 示例三: 工具类的定义
9.6.1 需求
定义工具类DateUtils, 该类有两个方法: date2String(), string2Date(), 分别用来格式化, 解析日期.
在测试类中, 测试上述的两个方法.
9.6.2 参考代码
略.
10. Calendar类
10.1 概述
Calendar类叫: 日历类, 是方便我们操作日期的. 它里边的功能大多数是用来替代java.util.Date类的功能的.
10.2 构造方法
Calendar类可以理解为是工具类, 因为它是一个抽象类, 所以外界无法通过new的方式创建本类对象.
问题: 如何创建Calendar类的对象呢?
答案: 通过Calendar#getInstance()方法实现.
10.3 示例一: Calendar入门
需求 通过上述的方式, 创建Calendar对象.
参考代码
略.
10.4 成员变量
- public static final int YEAR
解释: 表示年份.
- public static final int MONT
解释: 表示月份.
- public static final int DATE
解释: 表示年中的某一天.
- public static final int DAYOFMONTH
解释: 表示月中的某一天.
- public static final int DAYOFWEEK
解释: 表示星期中的某一天.
10.5 成员方法
- public static Calendar getInstance();
解释: 创建Calendar类型的子类对象.
- public int get(int field)
解释: 根据日历字段, 获取其对应的值.
- public void set(int year, int month, int day)
解释: 设置时间为指定的年, 月, 日.
- public void add(int field, int count)
解释: 修改指定的时间为指定的偏移量, 例如: 往前推2天, 推3个月, 往后推2年.
10.6 示例二: 获取指定的年月日
需求
通过上述的方法, 获取当前的年, 月, 日信息.
打印结果.
参考代码
略.
10.7 案例三: 获取某年的2月有多少天
需求
提示用户录入年份.
计算该年的2月有多少天, 并将结果打印到控制台上.
参考代码
略.