标准类库和常用工具类

Java程序设计案例教程标准类库和常用工具类本章要点Java常用的基础类介绍Java常用的集合类介绍Object类Object类是所有Java类的父类。我们平时使用它的情况主要集中在两个方面。(1)作为形式参数的类型。(2)使用或重写Object的方法。Object类的主要方法：(1)作为形式参数的类型。Object类作为形式参数的类型可谓是有得天独厚的条件。因为，它是所有类的父类，不论是何种类型的实际参数，都可以与Object类型的形式参数相匹配。有些方法的使用范围很广，可能面对各种数据类型的实际参数，其形式参数只能定义为Object类型。(2)使用或重写Object的方法。Object类既然是所有类的父类，那么所有类的公共属性都包含在这个类中。我们使用的很多类中的某些方法如果追根溯源的话，都来自Object类。比如toString()方法。很多类都重写了Object类的这个方法。Object类的主要方法及功能如下：(3)publicclassgetClass();

功能：获取当前对象的所属类的信息，返回值为类的对象。Object类的主要方法：(4)publicboolean

equals(Objectarg0);

功能：比较两个对象是否相同。如果相同返回true，否则返回false。(5)protectedObjectclone();

功能：生成当前对象的一个备份，并返回这个复制的对象。(6)publicStringtoString();

功能：返回当前对象本身的有关信息，返回值为字符串。此方法是其它类重写最多的方法。(7)publicvoidnotify();

功能：唤醒线程。当一个线程处理阻塞状态时，可以通过此方法使其进入运行状态。(8)publicvoidnotifyAll();

功能：同样的是唤醒线程，但此方法能够唤醒所有等待此对象的线程。(9)publicvoidwait(longarg0);

功能：等待线程，参数为等待的时间。(10)protectedvoidfinalize();

功能：指定回收当前对象时所需要完成的清理工作。Java提供垃圾回收机制，可以将不再使用的资源清除，使其不再占用系统资源。此方法就是实现垃圾回收机制的主要方法。String类String定义对象的方法如下几种。

方式一：String对象名=newString();

方式二：String对象名=newString(String

str);

方式三：String对象名=newString(char[]ch);

方式四：String对象名=newString(char[]ch,int

off,int

len);String类的方法(1)字符串长度方法。

语法格式：publicintlength();

功能：获取字符串的字符个数。如str1.length()的结果为5。(2)字符串连接方法。

语法格式：publicStringconcat(String

str);

功能：将两个字符串相连。str1.concat(str2)的返回值是“HelloWorld”。(3)字符串替换方法。

语法格式：publicStringreplace(char

oldChar,charnewChar);

功能：将字符串oldChar表示的字符替换成newChar表示的字符，返回替换后的字符串。如str1.(‘l’,‘w’)的返回值为“Hewwo”。如果oldChar表示的字符在指定字符串中不存在，则返回原字符串。如str2.(‘h’,‘e’)的返回值为“World”。

语法格式：publicStringreplaceFirst(String

oldStr,StringnewStr);

功能：在字符串找到第一个oldStr子字符串，将其替换成newStr字符串。字符串中的其他oldStr子字符串不替换。如str1.(“l”,“w”)的返回值是“Hewlo”。如果oldstr表示的字符串在指定字符串中不存在，则返回原字符串。

语法格式：publicStringreplaceAll(String

oldStr,StringnewStr);

功能：将字符串中所有oldChar子字符串替换成newChar表示的字符串，返回替换后的字符串。如str1.(“l”,“w”)的返回值是“Hewwo”。如果oldStr表示的字符串在指定字符串中不存在，则返回原字符串。

需要提醒的是：replace()的参数是char型，它完成的是字符串中单个字符的替换操作。replaceFirst()和replaceAll()的参数类型是String，它们完成的字符串中子字符串的替换操作。如str2.replaceAll(“ld”，“th”)的返回值为“Worth”。String类的方法(4)子字符串返回方法。

语法格式：publicStringsubstring(intarg0,intarg1);

功能：从字符串第arg0位置开始，提取arg1-arg0个字符，并返回该字符串。字符串的位置编号从0开始。如str1.subString(1，3)的返回值是“el”。(5)字符截取方法。

语法格式：publiccharcharAt(intarg0);

功能：将字符串的第arg0位置的字符提取出来，并返回该字符。如str1.charAt(4)的返回值是“o”。如果所指定的位置超出字符串的位置，则会报告异常。

此方法与subString()类似。但是，subString()主要用于字符串提取，charAt()只能提取一个字符。

语法格式：publicvoidgetChars(int

strBegin,int

strEnd,char[]ch,int

chBegin);

功能：该方法可以截取一组字符，存放到char型数组中。从strBegin表示的字符串位置开始，提取strEnd-strBegin个字符，逐个存放在ch数组中。其中，chBegin用于指定存放字符时的ch的起始下标。如char[]ch=newch[5];str1.getChars(0,str1.length(),ch,0);最后将“Hello”中的字符分别存放在ch[0]~ch[4]中。

语法格式：publicchar[]toCharArray();

功能：将字符串中的全部字符转换成char型数组。如charch[]=str1.toCharArray()。

语法格式：publicbytegetBytes();

功能：该方法功能与toCharArray()方法类似，只不过存放字符的数组为byte型。如byte[]b=str1.getBytes();最后将“Hello”中的字符分别存放在b[0]~b[4]中。String类的方法(1)字符或字符串搜索方法。

语法格式：publicint

indexOf(intchar);或publicint

indexOf(String

str);

功能：搜索指定字符串中某字符或字符串第一次出现的位置。如果所搜索的字符或字符串存在，则返回第一次出现的位置值，如果不存在则返回-1。如str1.indexOf(‘l’)的返回值为2。str1.indexOf(“he”)返回值为0。

此方法有两种格式，分别处理字符和字符串的搜索。另外需要注意的是，第一种参数格式是int型。但是在使用时，我们通常向系统传递实形参数是字符，如str1.indexOf(‘e’)。因为每个字符在系统中都对应一个16位的int数值，所以，系统会将‘e’转换成int型数值，然后在字符串中搜索。char型与int型实际上是“相通”的。

语法格式：publicint

lastIndexOf(intchar);或publicint

lastIndexOf(String

str);

功能：搜索指定字符串中某字符或字符串最后一次出现的位置。如果所搜索的字符或字符串存在，则返回最后一次出现的位置值，如果不存在则返回-1。如str1.lastIndexOf(‘l’)的返回值为3。str1.lastIndexOf(“he”)返回值为0。(2)字符串大小写转换方法。

语法格式：publicStringtoLowerCase();和publicStringtoUpperCase();

功能：otLowerCase()方法将字符串转换成小写。toUpperCase()方法将字符串换成大写。如str1.toLowerCase()的返回值为“hello”。Str2.toUpperCase()返回值为“WORLD”。

(3)判断是否以某字符串开头或结尾方法。

语法格式：publicboolean

startsWith(String

str);和publicboolean

endsWith(String

str);

功能：startsWith()方法判断指定字符串是否以某字符串开头。endsWith()方法判断指定字符串是否以某字符串结尾。两个方法的返回值为boolean型。当指定字符串是以某字符串开头或结尾时，返回true，否则返回false。如str1.startsWith(“he”)的返回值为true，str2.endsWith(“td”)返回值为false。String类的方法(4)字符串比较方法。

语法格式：publicboolean

equals(Objectarg0);

功能：将字符串与参数中指定的字符串arg0进行比较，如果完全相等，则返回true，否则返回false。如str1.equals(str2)的返回值为false。该方法在进行比较时，区分大小写。

语法格式：publicboolean

equalsIgnoreCase(Objectarg0);

功能：将字符串与参数中指定的字符串arg0进行比较，如果完全相等，则返回true，否则返回false。如str1.equals(str2)的返回值为false。该方法在进行比较时，不区分大小写。

语法格式：publicint

compareTo(String

str);

功能：按照26个字母的排序逐个比较两个字符串中的字符。如果第一个字符在第二个字符前，则返回负整数。如果第一个字符在第二个字符之后，则返回正整数。如果两字符串完全相同则返回0。如str1.equals(“hello”)的返回值为-32。该方法在进行比较时，区分大小写。

语法格式：publicint

compareToIgnoreCase(Stringstr);

功能：该方法的功能与compareTo()基本相同，只不过该方法在进行比较时，不区分大小写。如pareToIgnor(“hello”)的返回值为true。equals()方法与==运算符equals()和==在使用时有如下规律。如果类重置了equals()方法，那么，比较的是对象所指向的空间内的值。而没有重置equals()方法类，所比较的是对象的地址。因为基本数据类型不是类，所以，用基本数据类型定义的变量无法使用equals()方法。String类重置了equals()方法，所以只要两个字符串内容完全一致，equals()就会返回true。StringBuffer类StringBuffer对象创建方式有以下三种。

方式一：StringBuffer

对象名=newStringBuffer();

方式二：StringBuffer

对象名=newStringBuffer(intsize);

方式三：StringBuffer

对象名=newStringBuffer(String

str);StringBuffer类方法(1)字符串长度方法。

语法格式：publicintlength();和publicintcapacity();

功能：length()返回字符串字符个数。capacity()返回字符串实际占用的空间，包括预留空间。如sb1.length()的返回值为0，sb1.capacity()返回值为16。sb1虽然没有设置初始值，但有系统默认分配了16个字符的空间。(2)添加字符串方法。

语法格式：publicStringBuffer

append(String

str);或publicStringBuffer

append(intarg0);或publicStringBuffer

append(Object

obj);

功能：将参数中字符串或其他类型的数据与指定字符串连接。如sb3.append(“EE”)的结果为“JavaEE”。该方法是StringBuffer类中最常用的方法之一，其格式不只上述三种，它支持所有数据类型和Object对象。(3)字符串插入方法。

语法格式：publicStringBuffer

insert(intarg0，Stringstr);或publicStringBuffer

insert(intarg0，charch);或publicStringBuffer

insert(intarg0，Objectobj);

功能：将参数中字符串或其他类型的数据插入到字符串的指定位置。如sb3.insert(1，‘2’)的结果为“j2ava”。该方法的格式不只上述三种，它可以支持所有数据类型和Object对象。(4)字符串替换方法。

语法格式：publicStringBuffer

replace(intstart，intend，Stringstr)；

功能：start和end分别用于指定所替换字符串的起始和结束下标。str指定要替换的字符串。方法会将从start位置开始的end-start个字符替换成str指定的字符串。如sb3.replace(2，4，“ww”)的返回值为“jaww”。StringBuffer类方法(5)字符串删除方法。

语法格式：publicStringBuffer

delete(intstart，intend)；和publicStringBuffer

deleteAt(intarg0)；

功能：delete()方法删除从start位置开始的end-start个字符。deleteCharAt()方法删除arg0指定位置的字符。如sb3.delete(2，4)的返回值为“ja”，sb3.deleteCharAt(2)的返回值为“jaa”。(6)字符串取反方法。

语法格式：publicStringBufferreverse();

功能：将指定字符串取反。如sb3.reverse()的返回值为“vavj”。(7)子字符串返回方法。

语法格式：publicStringsubstring(intarg0,intarg1);

功能：该方法的功能与String类的substring()方法相同。如str1.subString(0，2)的返回值是“jav”。(8)字符截取和重新设置方法。

语法格式：publiccharcharAt(intarg0);和publicvoidsetCharAt(intarg0，charch);

功能：charAt()方法的功能与String类的charAt()方法相同。如sb2.charAt(2)的返回值是“v”。如果所指定的位置超出字符串的位置，则会报告异常。该方法不会改变字符串的原始值。setCharAt()方法将字符串中指定位置（arg0）的字符替换成ch表示的字符。如sb2.setCharAt(2，‘w’)的结果是“jawa”。此方法没有返回值，所以不能使用System.out直接输出。

语法格式：publicvoidgetChars(int

strBegin,int

strEnd,char[]ch,int

chBegin);

功能：该方法的功能与String类的getChars()方法相同，如char[]ch=newch[4];sb2.getChars(0,str1.length(),ch,0);最后将“Java”中的字符分别存放在ch[0]~ch[3]中。该方法不会改变字符原始值。包裹类基本数据类型包裹类booleanBooleanbyteBytecharCharactershortShortintIntegerlongLongfloatFloatdoubleDouble返回指定类型值的方法

语法格式：publicdoubledoubleValue()；功能：返回调用对象的double值。

语法格式：publicfloatfloatValue()；功能：返回调用对象的float值。

语法格式：publicbytebyteValue()；功能：返回调用对象的byte值。

语法格式：publicshortshortValue()；功能：返回调用对象的short值。

语法格式：publicint

intValue()；功能：返回调用对象的int值。

语法格式：publiclonglongValue()；功能：返回调用对象的long值。

语法格式：publiccharcharValue()；功能：返回调用对象的char值。

语法格式：publicboolean

booleanValue()；功能：返回调用对象的boolean值。比较数值大小方法语法格式：publicint

compareTo(Object

obj)；

功能：obj为Double、Float、Byte、Short、Interger和Long包裹类创建的对象。将obj所指向的值与调用对象的值进行比较，如果两者相等返回值为0；如果调用对象的值小于obj的值返回负整数；如果调用对象的值大于obj的值返回正整数。需要提醒的是，obj的值与调用对象的值必须属于同一数据类型。比如du是Double创建的对象，而fl是Float创建的对象，则pareTo(fl)会报告错误。错误原因是类型不匹配。pareTo()的参数只能是double类型的数据。返回字符串方法

语法格式：publicStringtoString();

功能：返回调用对象的字符串表示。返回字符串相对应的数值表示方法

语法格式：publicstaticDouble/Float/Byte/Short/Interger/Long/Boolean/CharactervalueOf(String

str);

功能：返回str指定的字符串的数据形式。返回的数据类型与调用对象的类型一致。str必须是数值的字符串表示，如“123”，否则系统会抛出NumberFormatException异常。Boolean类和Character类也包含此方法。Math的常方法和功能语法格式功能publicstaticdoubleabs(double

arg);求arg的绝对值publicstaticdoubleexp(double

arg);求E的arg次幂publicstaticdoublefloor(double

arg);求不大于arg的最大数publicstaticdoubleceil(double

arg);求不小于arg的最小数publicstaticdoubleIEEEremainder(doublearg0,doublearg1);求arg0除以arg1的余数publicstaticdoublelog(double

arg);求自然对数publicstaticdoublemax(doublearg0,doublearg1);返回arg0和arg1中最大的值publicstaticdoublemin(doublearg0,doublearg1);返回arg0和arg1中最小的值publicstaticdoublepow(doublearg0,doublearg1);求arg0的arg1次方Math的常方法和功能publicstaticdoublerandom();产生0到1（不包括1）之间的随机数publicstaticdoublerint(double

arg);求arg的四舍五入值publicstaticdoublesqrt(double

arg);求arg的平方根publicstaticdoublesin(double

arg);求arg的正弦值，arg为弧度publicstaticdoublecos(double

arg);求arg的余弦值，arg为弧度publicstaticdoubletan(double

arg);求arg的正切值，arg为弧度publicstaticdoubleasin(double

arg);求arg的反正弦值（角度），arg为正弦值publicstaticdoubleacos(double

arg);求arg的反余弦值（角度），arg为余弦值publicstaticdoubleatan(double

arg);求arg的反正切值（角度），arg为正切值System类(1)数组复制方法。

语法格式：publicstaticvoidarraycopy(Object

src,int

srcstart,Object

dst,int

dststart,intlength);

功能：将数组src从srcstart指定的下标开始，复制length指定的长度，存放到dst数组。dst数组从dststart指定的下标开始接收src的数据。

假设有两个数组，分别为ch1和ch2，则System.arraycopy(ch1,0,ch2,0,ch1.length());语句的作用是将ch1的元素全部复制到数据ch2中获取系统所经历的时间

语法格式：publicstaticlongcurrentTimeMillis();

功能：返回从时间1970年1月1日00:00:00时起到当前所历经的毫秒数。根据这个毫秒数据就可以计算出当前时间。该计算操作是由另外一个名字为Date的类来完成。格式为：Datedate=newDate(System.currentTimeMillis());date默认为年月日表示。可以通过Date类提供的方法得到年、月、日、星期等信息。退出系统方法语法格式：publicstaticvoidexit(intstatus);

功能：退出Java当前运行的虚拟机。status有几种数值表示。这些数字只是程序退出时向操作系统提交一种状态信息。用户没有必要了解每一个数值的具体含义，只要知道0表示正常退出，非0为非正常退出就可以了。运行垃圾回收器方法语法格式：publicstaticvoidgc();

功能：Java有垃圾回收机制，这种机制会将程序不用的一些数据清除，避免占用过多的系统资源。这种机制大部分时候是自动执行的。但是，有时候系统无法确定有些数据是否仍然有效，只能通过用户进行手动清除，这时就需要使用该方法。获取系统环境变量语法格式：publicstaticStringgetenv(Stirngname);

功能：获取指定的系统环境变量的值。即在“系统属性—>高级—>环境变量”中设置的变量值。name的值需要在运行程序时，以参数的形式提供。如果使用该方法时，参数为空，将输出本地计算机中所有环境变量的值。获取系统属性方法

语法格式：publicPropertiesgetProperty(Stringkey);

功能：获取key指定的系统属性。如System.out.pritnln(System.getProperty(java.version));将输出当前使用的JDK版本号。变更in、out和err的默认设备方法

语法格式：publicstaticvoidsetOut(PrintStreamout);

功能：重新设置标准输出设备。

语法格式：publicstaticvoidsetIn(PrintStreamin);

功能：重新设置标准输入设备。

语法格式：publicstaticvoidsetErr(PrintStreamerr);

功能：重新设置标准错误输出设备。Collection语法格式功能publicabstractintsize();返回集合元素个数publicabstractboolean

isEmpty();判断集合是否为空publicabstractboolean

contains(Objectarg0);判断集合中是否包含某元素publicabstractIterator

iterator();在集合中使用迭代器。迭代器是用来访问集合中元素的一种接口publicabstractObject[]toArray();返回一个包含集合所有元素的数组publicabstractObject[]toArray(Object[]arg0);同toArray()。但要求返回的数组类型与参数arg0的类型相同。publicabstractboolean

add(Objectarg0);将对象添加给集合publicabstractboolean

remove(Objectarg0);在集合中删除arg0指定的对象publicabstractboolean

containsAll(Collectionarg0);查找集合中是否包含指定集合arg0中的所有元素Collectionpublicabstractboolean

addAll(Collectionarg0);将集合arg0中的所有元素添加到指定集合中publicabstractboolean

removeAll(Collectionarg0);删除集合中与arg0集合相同的元素publicabstractboolean

retainAll(Collectionarg0);与removeAll(Collectionarg0)相反。删除集合中与arg0集合不同的元素。publicabstractvoidclear();删除集合中所有元素publicabstractboolean

equals(Objectarg0);判断集合中的两对象是否相等（该方法由Object继承而来）publicabstractint

hashCode();返回对象的哈希码（该方法由Object继承而来）publicabstractIterator

iterator();返回Iterator接口。在进行Collection集合访问时会用到此方法。Set接口和HashSet类Set接口的实现类有两个，分别是HashSet类和TreeSet类。这两个类采用的数据结构不同。HashSet类使用哈希表作为存储结构，TreeSet类使用树作为存储结构。由于树的存储结构比哈希表要复杂，且不容易掌握，所以HashSet类比TreeSet类的应用要广。本节主要介绍HashSet类的使用。HashSetHashSet创建哈希集的方式如下几种：

方式一：HashSet

对象名=newHashSet();

方式二：HashSet

对象名=newHashSet(Collectionc);

方式三：HashSet

对象名=newHashSet(int

arg);List接口和ArrayList类List继承了Collection接口，它表示对象可重复的集合。List集合的元素是有顺序的。因此，该接口增加了对集合中元素位置的操作。为此，List接口重定义了一些与位置操作有关的方法。这些方法的具体应用会在List接口的实现类中介绍。实现List的类主要是ArrayList和Vertor。ArrayListArrayList集合的创建方式有如下几种：

方式一：ArrayList

对象名=newArrayList();

方式二：ArrayList

对象名=newArrayList(Collectionc);

方式三：ArrayList

对象名=newArrayList(int

arg);ArrayList类的常用的方法(1)容量调整方法。

语法格式：publicvoidensureCapacity(int

arg);

功能：增加集合的容量，容量大小由arg指定。该方法一般用在确切知道集合将会用到多大容量的情况下。通过该方法一次性的将所需要的容量分配给集合对象，比在预留空间不够用的时候，由系统临时分配要节省系统资源。

语法格式：publicvoidtrimToSize();

功能：根据元素列表大小整理集合容量。由于ArrayList集合在创建时系统会为其分配预留空间。如果已经确定集合元素不会再增加，就可以通过该方法将元素用不到的空间移除。否则，就会造成空间的浪费。ArrayList类的常用的方法(2)查找元素方法。

语法格式：publicint

indexOf(Object

arg);

功能：查找由arg指定元素的位置。查找顺序从前到后。如果查找的元素不存在则返回-1。注意：集合位置编号从0开始。

语法格式：publicint

lastIndexOf(Object

arg);

功能：查找由arg指定元素位置。查找顺序从后到前。如果查找的元素不存在则返回-1。

语法格式：publicObjectget(int

arg);

功能：获取arg指定位置的元素。如果集合中不存在arg指定的位置，则会抛出IndexOutOfBoundsException异常。ArrayList类的常用的方法(3)元素设置方法。

语法格式：publicObjectset(intarg0,Objectarg1);

功能：将集合arg0位置的元素设置为arg1指定的对象。arg0所指定的位置必须在已经创建并添加了对象的集合中存在，否则会抛出IndexOutOfBoundsException异常。(4)添加元素方法

语法格式：publicvoidadd(int

arg,Objectarg1);

功能：将元素加入到集合的指定位置。ArrayList类的常用的方法(5)删除元素方法。

语法格式：publicObjectremove(int

arg);

功能：将由arg指定位置的元素删除。VectorVector集合的创建方式有如下几种：

方式一：Vector对象名=newVector();

方式二：Vector对象名=newVector(Collectionc);

方式三：Vector对象名=newVector(int

arg);

方式四：Vector对象名=newVector(intarg0,intarg1);Map接口和Hashtable类Map接口描述的是不重复的键到值之间的映射关系。这种存储结构以“键-值”对作为单元。通过一个“键”就可以找到其对应的“值”。这些“键”和“值”可以是任何数据类型。这种“键-值”之间的映射与数组有些类似，但是比数组无论是在存储结构还是使用方面都要灵活得多。Map接口的方法(1)添加和删除操作的方法

语法格式：publicObjectput(Object

key,Objectvalue);

功能：建立指定关键字与值之间的映射关系，即添加Map元素。如果所添加的关键字在Map中已经存在，则新值会将旧值覆盖。该方法会将旧值返回。如果所添加的关键字不存在，方法返回为null。

语法格式：publicvoidputAll(Mapt);

功能：将指定Map中的所有映射复制到当前Map中。

语法格式：publicObjectremove(Objectkey);

功能：在Map中删除key所指定的关键字与值的映射，即删除Map中元素。

语法格式：publicvoidclear();

功能：从Map中删除所有映射，即清空Map。Map接口的方法(2)用于访问Map元素的方法

语法格式：publicObjectget(Objectkey);

功能：获取与关键字key相对应的值，并且返回与key相关的对象。如果Map中不存在关键字key，则返回null。

语法格式：publicboolean

containsKey(Objectkey);

功能：判断Map中是否存在关键字key。如果存在则返回true，否则返回false。

语法格式：publicboolean

containsValue(Objectvalue);

功能：判断Map中是否存在值value。如果存在则返回true，否则返回false

语法格式：publicintsize();

功能：返回当前Map中的映射数据量，即Map中的“键-值”对个数。

语法格式：publicboolean

isEmpty();

功能：判断当