《Java程序设计及移动APP开发》课件-第09章

第9章Java中的常见类库0102039.1Java类库的结构9.2异常处理9.3思考和练习Java类库中常用的类和接口如下：java.io：系统输入和输出。java.utl：日期、时间、国际化等各种实用工具类。java.swing.*：一组轻量级组件。java.sql：数据源数据的API。：网络通信应用类。java.math：数学运算类。java.lang：程序设计基础类。java.awt：用户界面和图形图像类。java.applet：Java里嵌入的HTML文档中的、可以在浏览器运行的小程序。9.1Java类库的结构39.2.1System类System类是一个特殊类，他是一个公共最终类，不能被继承，也不能被实例化，也就是说不能使用System类定义对象。System类中所有的变量和方法都是静态的，使用时以System.变量名和System.方法名的方式调用。前面章节中使用了许多System.out.print()和System.out.println()语句，实际上这里就是使用System类的方法。9.2常用类System类包含3个经常使用的公共数据流，分别是标准输入（in）、标准输出（out）和标准错误（err）。in属性是InputStream类的一个对象，它是未经包装的原始类InputStream，可以通过System.in.read()方法读取字节数据实现标准输入，例如：chari=(char)System.in.read();out和err都是被包装成InputStream对象，所以可以直接使用System.out和System.err方法调用。例如，可以使用下面的方法完成各种数据类型的输出：System.out.print("num="+num+"\n");或者:System.out.println("num="+num);9.2常用类9.2.2Math类Math类提供了很多数学运算，包括几何、三角以及常用的数学函数。前面章节中使用了许多System.out.print()和System.out.println()语句，实际上这里就是使用System类的方法。9.2常用类例如，下面是输入两个数值，分别计算其正弦值和余弦值：packagetest;importjava.util.Scanner;publicclassclass1{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){System.out.println("请输入两个数，输入后回车，计算及其正弦和余弦值："); Scannerreader=newScanner(System.in);doublex=reader.nextDouble();doubley=reader.nextDouble();System.out.println("你输入的第一个值是"+x);System.out.println("你输入的第二个值是"+y);doublesinx=Math.sin(x);doublecosx=Math.cos(x);doublesiny=Math.sin(y);doublecosy=Math.cos(y);System.out.println(x+"的正弦值是"+sinx);System.out.println(x+"的余弦值是"+cosx);System.out.println(y+"的正弦值是"+siny);System.out.println(y+"的余弦值是"+cosy);} }9.2常用类程序运行结果如下：请输入两个数，输入后回车，计算及其正弦和余弦值：3.05.0你输入的第一个值是3.0你输入的第二个值是5.03.0的正弦值是0.14112000805986723.0的余弦值是-0.98999249660044545.0的正弦值是-0.95892427466313855.0的余弦值是0.283662185463226259.2常用类9.2.3Random类Random类主要创建新的随机生成器。例如，生成10个1-100之间的随机数：packagetest;importjava.util.Random;publicclassclass1{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Randomrand=newRandom();for(inti=1;i<=10;i++){intr0=rand.nextInt(100);System.out.println("第"+i+"个随机数是："+r0);}} }9.2常用类9程序运行结果如下：第1个随机数是：62第2个随机数是：81第3个随机数是：39第4个随机数是：75第5个随机数是：28第6个随机数是：43第7个随机数是：88第8个随机数是：90第9个随机数是：13第10个随机数是：619.2常用类9.2.4基本数据类型的包装9.2常用类9.2.5Vector类向量类Vector是一个动态数组类。包含在Java.util中。可以动态创建数组。下面程序示例演示Vector的使用。包括Vector的创建、向Vector中添加元素、从Vector中删除元素、统计Vector中元素的个数和遍历Vector中的元素。9.2常用类12importjava.util.Vector;publicclassc1{publicstaticvoidmain(String[]args){//Vector的创建//使用Vector的构造方法进行创建Vectorv=newVector(4);//向Vector中添加元素//使用add方法直接添加元素v.add("Data01"); v.add("Data02"); v.add("Data03"); v.add("Data04"); v.add("Data05");//从Vector中删除元素v.remove("Data01");//删除指定内容的元素v.remove(1);//按照索引号删除元素//获得Vector中已有元素的个数intsize=v.size();System.out.println("size:"+size);//遍历Vector中的元素for(inti=0;i<v.size();i++){System.out.println(v.get(i));}}}9.2常用类程序运行结果：size:3Data02Data04Data059.2常用类Vector有三个构造函数：publicVector(intinitialCapacity,intcapacityIncrement)

publicVector(intinitialCapacity)

publicVector()

9.2常用类针对经常用到的对向量增、删、插功能举例描述：

addElement(Objectobj)//把组件加到向量尾部，同时大小加1，

向量容量比以前大1。insertElementAt(Objectobj,intindex)//把组件加到所定索引处，

此后的内容向后移动1个单位。setElementAt(Objectobj,intindex)//把组件加到所定索引处，

此处的内容被代替。removeElement(Objectobj)//把向量中含有本组件内容移走。removeAllElements()//把向量中所有组件移走，向量大小为0。9.2常用类16importjava.util.Vector;publicclassc1{publicstaticvoidmain(String[]args){Vectorv=newVector();v.addElement("10");v.addElement("20");v.addElement("30");v.addElement("40");v.addElement("50");//遍历Vector中的元素for(inti=0;i<v.size();i++){System.out.println(v.get(i));}System.out.println("-----");v.insertElementAt("5",0);v.insertElementAt("25",3);v.setElementAt("100",4);for(inti=0;i<v.size();i++){ System.out.println(v.get(i));}System.out.println("-----");v.removeAllElements();for(inti=0;i<v.size();i++){ System.out.println(v.get(i));}}}9.2常用类程序运行结果：1020304050-----51020251004050-----9.2常用类9.2.6Stack类Stack类是栈数据结构类。栈的基本特征是先进后出(FILO—First-In/Last-Out)。Stack栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。9.2常用类19importjava.util.EmptyStackException;importjava.util.Stack;publicclassc1{publicstaticvoidmain(String[]args){Stack<Integer>st=newStack<Integer>();System.out.println("堆栈:"+st);showpush(st,11);showpush(st,22);showpush(st,33);showpush(st,44);showpop(st);showpop(st);showpop(st);try{showpop(st);}catch(EmptyStackExceptione){System.out.println("空栈");}}staticvoidshowpush(Stack<Integer>st,inta){st.push(newInteger(a));System.out.println("push("+a+")");System.out.println("堆栈:"+st);}staticvoidshowpop(Stack<Integer>st){System.out.print("pop->");Integera=(Integer)st.pop();System.out.println(a);System.out.println("stack:"+st);}}9.2常用类程序运行结果：堆栈:[]push(11)堆栈:[11]push(22)堆栈:[11,22]push(33)堆栈:[11,22,33]push(44)堆栈:[11,22,33,44]pop->44堆栈:[11,22,33]pop->33堆栈:[11,22]pop->22堆栈:[11]pop->11堆栈:[]9.2常用类9.2.7Queue类Queue类是队列数据结构类。队列的基本特征是先进先出（FIFO—Firstin/Firstout），Queue类中的方法完成队列的相关操作。Queue接口与List、Set同一级别，都是继承了Collection接口。LinkedList实现了Deque接口。add

增加一个元索，如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常。

remove

移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，

则抛出一个NoSuchElementException异常。

element

返回队列头部的元素，如果队列为空，

则抛出一个NoSuchElementException异常。

offer

添加一个元素并返回true

，如果队列已满，则返回false。

poll

移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回null。

peek

返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回null。

put

添加一个元素，

如果队列满，则阻塞。

take

移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则阻塞。9.2常用类22importjava.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;importjava.util.concurrent.BlockingQueue;importjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.Executors;publicclassc1{publicstaticvoidmain(String[]args){c1.testBasket();} /***定义装苹果的篮子*/publicstaticclassBasket{//篮子，能够容纳3个苹果BlockingQueue<String>basket=newArrayBlockingQueue<String>(3);//生产苹果，放入篮子publicvoidproduce()throwsInterruptedException{//put方法放入一个苹果，若basket满了，等到basket有位置basket.put("Anapple");}//消费苹果，从篮子中取走publicStringconsume()throwsInterruptedException{//get方法取出一个苹果，若basket为空，等到basket有苹果为止Stringapple=basket.take();returnapple;}publicintgetAppleNumber(){returnbasket.size();}}9.2常用类//测试方法publicstaticvoidtestBasket(){//建立一个装苹果的篮子finalBasketbasket=newBasket();//定义苹果生产者classProducerimplementsRunnable{publicvoidrun(){try{while(true){//生产苹果System.out.println("生产者准备生产苹果："+System.currentTimeMillis());duce();System.out.println("生产者生产苹果完毕："+System.currentTimeMillis());System.out.println("生产完后有苹果："+basket.getAppleNumber()+"个");//休眠300msThread.sleep(300);}}catch(InterruptedExceptionex){}}}9.2常用类//定义苹果消费者classConsumerimplementsRunnable{publicvoidrun(){try{while(true){//消费苹果System.out.println("消费者准备消费苹果："+System.currentTimeMillis());basket.consume();System.out.println("消费者消费苹果完毕："+System.currentTimeMillis());System.out.println("消费完后有苹果："+basket.getAppleNumber()+"个");//休眠1000msThread.sleep(1000);}}catch(InterruptedExceptionex){}}}ExecutorServiceservice=Executors.newCachedThreadPool();Producerproducer=newProducer();Consumerconsumer=newConsumer();service.submit(producer);service.submit(consumer);//程序运行10s后，所有任务停止try{Thread.sleep(10000);}catch(InterruptedExceptione){}service.shutdownNow();}}9.2常用类程序运行结果：生产者准备生产苹果：1561094841253消费者准备消费苹果：1561094841253生产者生产苹果完毕：1561094841253消费者消费苹果完毕：1561094841253生产完后有苹果：0个消费完后有苹果：0个生产者准备生产苹果：1561094841554生产者生产苹果完毕：1561094841554生产完后有苹果：1个生产者准备生产苹果：1561094841854生产者生产苹果完毕：1561094841854生产完后有苹果：2个生产者准备生产苹果：1561094842154生产者生产苹果完毕：15610948421549.2常用类生产完后有苹果：3个消费者准备消费苹果：1561094842254消费者消费苹果完毕：1561094842254消费完后有苹果：2个生产者准备生产苹果：1561094842454生产者生产苹果完毕：1561094842454生产完后有苹果：3个生产者准备生产苹果：1561094842755消费者准备消费苹果：1561094843254消费者消费苹果完毕：1561094843254消费完后有苹果：3个生产者生产苹果完毕：1561094843254生产完后有苹果：3个生产者准备生产苹果：1561094843555消费者准备消费苹果：1561094844254消费者消费苹果完毕：1561094844254生产者生产苹果完毕：1561094844254消费完后有苹果：3个生产完后有苹果：3个9.2常用类消费者准备消费苹果：1561094845254消费者消费苹果完毕：1561094845254生产者生产苹果完毕：1561094845254消费完后有苹果：3个生产完后有苹果：3个生产者准备生产苹果：1561094845554消费者准备消费苹果：1561094846254消费者消费苹果完毕：1561094846254生产者生产苹果完毕：1561094846254消费完后有苹果：3个生产完后有苹果：3个生产者准备生产苹果：1561094846555消费者准备消费苹果：1561094847254消费者消费苹果完毕：1561094847254生产者生产苹果完毕：1561094847254生产完后有苹果：3个消费完后有苹果：3个生产者准备生产苹果：1561094847554消费者准备消费苹果：1561094848254消费者消费苹果完毕：1561094848254生产者生产苹果完毕：1561094848254消费完后有苹果：3个生产完后有苹果：3个9.2常用类生产者准备生产苹果：1561094848554消费者准备消费苹果：1561094849254消费者消费苹果完毕：1561094849254消费完后有苹果：2个生产者生产苹果完毕：1561094849254生产完后有苹果：3个生产者准备生产苹果：1561094849554消费者准备消费苹果：1561094850254消费者消费苹果完毕：1561094850254生产者生产苹果完毕：1561094850254消费完后有苹果：3个生产完后有苹果：3个生产者准备生产苹果：15610948505559.2常用类9.2.8Arrays类Arrays类是针对数组进行操作的工具类，提供了排序，查找等功能。它是Object的子类。Arrays类成员方法有：publicstaticStringtoString(int[]a)：把数组转成字符串。int[]a可以改为其他类型的数组。publicstaticvoidsort(int[]a)：将各种类型的数组进行升序排序。publicstaticintbinarySearch(int[]a,intkey)：将各种类型的

数组进行二分查找。9.2常用类30importjava.util.Arrays;publicclassc1{publicstaticvoidmain(String[]args){//定义一个数组int[]arr={60,-35,-61,126,0,77,-31,254,-20};//publicstaticStringtoString(int[]a)把数组转成字符串System.out.println("排序前："+Arrays.toString(arr));//publicstaticvoidsort(int[]a)对数组进行排序Arrays.sort(arr);System.out.println("排序后："+Arrays.toString(arr));int[]arr2={13,24,57,69,80};//publicstaticintbinarySearch(int[]a,intkey)二分查找//binarySearch:2System.out.println("binarySearch:"+Arrays.binarySearch(arr2,57));//binarySearch:-6return-(low+1)System.out.println("binarySearch:"+Arrays.binarySearch(arr2,557));}}9.2常用类程序运行结果：排序前：[60,-35,-61,126,0,77,-31,254,-20]排序后：[-61,-35,-31,-20,0,60,77,126,254]binarySearch:2binarySearch:-69.2常用类9.2.9Hashable类Hashable类是哈希表类。其功能就是利用哈希表存储数据。哈希表（Hashtable，也叫散列表），是根据关键码值(Keyvalue)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做哈希函数，存放记录的数组叫做哈希表。9.2常用类33Hashtable定义了四个构造方法：（1）Hashtable()默认构造方法（2）Hashtable(intsize)创建指定大小的哈希表（3）Hashtable(intsize,floatfillRatio)创建了一个指定大小的哈希表，并且通过fillRatio指定填充比例。填充比例必须介于0.0和1.0之间，它决定了哈希表在重新调整大小之前的充满程度：（4）Hashtable(Mapm)创建了一个以M中元素为初始化元素的哈希表。哈希表的容量被设置为M的两倍。9.2常用类9.2常用类Hashtable中除了从Map接口中定义的方法外，还定义了以下方法：（1）voidclear()

将此哈希表清空，使其不包含任何键。（2）Objectclone()创建此哈希表的浅表副本。（3）booleancontains(Objectvalue)

测试此映射表中是否存在与指定值关联的键。（4）booleancontainsKey(Objectkey)测试指定对象是否为此哈希表中的键。（5）booleancontainsValue(Objectvalue)如果此Hashtable将一个或多个键映射到此值，则返回true。（6）Enumerationelements()返回此哈希表中的值的枚举。（7）Objectget(Objectkey)返回指定键所映射到的值，如果此映射不包含此键的映射，则返回

null.更确切地讲，如果此映射包含满足

(key.equals(k))

的从键

k

到值

v

的映射，则此方法返回

v；否则，返回

null。9.2常用类（8）booleanisEmpty()测试此哈希表是否没有键映射到值。（9）Enumerationkeys()

返回此哈希表中的键的枚举。（10）Objectput(Objectkey,Objectvalue)将指定

key