Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)第8章Java核心類庫(kù)

1java.lang.Object類23主要內(nèi)容Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(第4版)清華大學(xué)出版社2022java.lang.Math類java.lang.System類45基本類型包裝類案例：一個(gè)整數(shù)棧的實(shí)現(xiàn)6BigInteger和BigDecimal類7日期-時(shí)間API8案例：打印輸出年歷Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)java.lang.Object類在編寫Java程序時(shí)，除了使用自己定義的類，還要大量使用Java標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)的類和第三方定義的類。本章重點(diǎn)介紹一些最常用的Java核心類庫(kù)的類，其中包括Object類，它是Java所有類的根類，Math類、System類以及基本類型包裝類和新的日期/時(shí)間API的有關(guān)類。概述Object類是Java語(yǔ)言中所有類的根類，它定義在java.lang包中。定義類時(shí)若沒有用extends指明繼承哪個(gè)類，編譯器自動(dòng)加上extendsObject，也就是自動(dòng)繼承Object類。因此，Java中所有的類都是Object類的直接或間接子類。Object類中共定義了9個(gè)方法，所有的類（包括數(shù)組）都繼承該類中的方法，這些方法如表8-1所示。方

法

說(shuō)

明publicbooleanequals(Objectobj)比較調(diào)用對(duì)象是否與參數(shù)對(duì)象obj相等publicStringtoString()返回對(duì)象的字符串表示publicinthashCode()返回對(duì)象的哈希碼值protectedObjectclone()創(chuàng)建并返回對(duì)象的一個(gè)副本publicClass<?>getClass()返回對(duì)象所屬的完整類名protectedvoidfinalize()當(dāng)對(duì)象沒有引用時(shí)由垃圾回收器調(diào)用。該方法已廢棄publicvoidwait()publicvoidwait(longtimeout)publicvoidwait(longtimeout,intnanos)使當(dāng)前線程進(jìn)入等待狀態(tài)，直到另一個(gè)線程調(diào)用notify()或notifyAll()方法publicvoidnotify()publicvoidnotifyAll()通知等待該對(duì)象鎖的單個(gè)線程或所有線程繼續(xù)執(zhí)行toString()方法是Object類的一個(gè)重要方法，調(diào)用對(duì)象的toString()方法可以返回對(duì)象的字符串表示。該方法在Object類中的定義是返回類名加一個(gè)@符號(hào)，再加一個(gè)十六進(jìn)制整數(shù)。如果在Employee類中沒有覆蓋toString()方法，執(zhí)行下面的代碼：8.1.1toString()方法varemp=newEmployee("劉明",30,5000);System.out.println(emp.toString());可能產(chǎn)生類似下面的輸出：com.boda.xy.Employee@1db9742通常在類中覆蓋toString()方法，使它返回一個(gè)有意義的字符串。例如，在Employee類中按如下覆蓋toString()方法：@OverridepublicStringtoString(){return"員工信息:"+name+""+age+""+salary;}8.1.1toString()方法這時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句：System.out.println(emp.toString());輸出結(jié)果為：

員工信息:劉明305000.0實(shí)際上，還可以僅使用對(duì)象名輸出對(duì)象的字符串表示形式，而不用調(diào)用toString()方法，這時(shí)Java編譯器將自動(dòng)調(diào)用toString()方法，例如，下面兩行等價(jià)。System.out.println(emp);System.out.println(emp.toString());在Java類庫(kù)中有許多類覆蓋了toString()方法，輸出時(shí)能夠得到可理解的結(jié)果，LocalDate類就是其一。8.1.1toString()方法equals()方法主要用來(lái)比較兩個(gè)對(duì)象是否相等，使用格式為：obj1.equals(obj2)上述表達(dá)式用來(lái)比較兩個(gè)對(duì)象obj1和obj2是否相等，若相等則返回true，否則返回false。但兩個(gè)對(duì)象比較的是什么呢？8.1.2equals()方法首先來(lái)看一下equals()方法在Object類中的定義：publicbooleanequals(Objectobj){return(this==obj);}由此可以看到，該方法比較的是兩個(gè)對(duì)象的引用，即相當(dāng)于兩個(gè)對(duì)象使用“==”號(hào)進(jìn)行比較。假設(shè)Employee類定義了id、name和salary成員變量，又假設(shè)我們要比較兩個(gè)Employee對(duì)象是否相等，如果使用下面代碼，將輸出false。varemployee1=newEmployee(101,"劉明",5000);varemployee2=newEmployee(101,"劉明",5000);System.out.println(employee1.equals(employee2));//輸出：false8.1.2equals()方法經(jīng)常需要比較兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)容是否相等，比如對(duì)于員工的來(lái)說(shuō)，如果兩個(gè)員工的id、name和salary都相等，就認(rèn)為它們相等。要達(dá)到這個(gè)目的就需要在Employee類中覆蓋equals()方法。在Employee類中可以這樣覆蓋equals()方法：@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj)returntrue;if(obj==null)returnfalse;if(!(objinstanceofEmployee))returnfalse;

Employeeemployee=(Employee)obj;returngetId()==employee.getId()&&

Objects.equals(getName(),employee.getName())&&getSalary()==employee.getSalary();}如果在Employee類中按上面方式覆蓋了equals()方法，再使用該方法比較兩個(gè)Employee對(duì)象就是比較它們的id、name和salary是否都相等。這里，在比較兩個(gè)字符串是否相等，使用了java.util.Objects類的equals()靜態(tài)方法，使用該方法比較兩個(gè)字符串的好處是它可以處理null值，而不拋出NullPointerException異常。8.1.2equals()方法在Java類庫(kù)中的許多類也覆蓋了equals()方法，例如String類，因此對(duì)String對(duì)象使用equals()方法的比較是字符串的內(nèi)容是否相等?！咀⒁狻?/p>

在類的子類中，使用簽名equals(ClassNameobj)覆蓋equals()方法是一個(gè)常見的錯(cuò)誤，應(yīng)該使用equals(Objectobj)覆蓋equals()方法。hashCode()方法返回一個(gè)對(duì)象的散列碼（hashcode）值，它是一個(gè)整數(shù)，主要用來(lái)比較對(duì)象的大小。在Object類中hashCode()方法的實(shí)現(xiàn)是返回對(duì)象在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的十進(jìn)制內(nèi)存地址。例如代碼：8.1.3hashCode()方法varemployee=newEmployee(101,"劉明",5000);System.out.println(employee.hashCode());可能的輸出結(jié)果：31168322如果為一個(gè)類覆蓋了equals()方法，則也需要覆蓋hashCode()方法，以兼容equals()方法。在覆蓋Object類的hashCode()時(shí)，可以直接聯(lián)合類的每個(gè)實(shí)例變量的散列碼。例如，下面是Employee類的hashCode()方法：8.1.3hashCode()方法@OverridepublicinthashCode(){returnObjects.hash(id,name,salary);}java.util.Objects類的hash()方法的參數(shù)是可變參數(shù)，該方法計(jì)算每個(gè)參數(shù)的哈希碼，并將它們組合起來(lái)。這個(gè)方法是空指針安全的。如果類包含數(shù)組類型的實(shí)例變量，比較它們的散列碼時(shí)，首先使用靜態(tài)方法Arrays.hashCode()計(jì)算數(shù)組的每個(gè)元素散列碼組成的散列碼，然后將結(jié)果傳給Objects的hash()方法。下面代碼演示了自定義的equals()和hashCode()方法的效果：8.1.3hashCode()方法varemployee1=newEmployee(101,"劉明",5000);varemployee2=employee1;varemployee3=newEmployee(101,"劉明",5000);System.out.println(employee1.equals(employee2));//輸出：trueSystem.out.println(employee1.equals(employee3));//輸出：trueSystem.out.println(employee1.hashCode());//輸出：1106640718System.out.println(employee2.hashCode());//輸出：1106640718System.out.println(employee3.hashCode());//輸出：1106640718使用Object類的clone()方法可以克隆一個(gè)對(duì)象，即創(chuàng)建對(duì)象的一個(gè)副本。要使類的對(duì)象能夠克隆，類必須實(shí)現(xiàn)Cloneable接口。8.1.14clone()方法【注意】

使用Object類的clone()方法克隆對(duì)象只是做了淺拷貝。它簡(jiǎn)單地從原對(duì)象中拷貝所有實(shí)例變量到目標(biāo)對(duì)象中。如果實(shí)例變量是基本類型或不變對(duì)象（如String），將沒有問題。否則，原對(duì)象和克隆對(duì)象將共享可變的狀態(tài)。publicclassMonkeyimplementsCloneable{privateStringname;//名字privateintage;//年齡publicMonkey(Stringname,intage){=name;this.age=age;}publicStringgetName(){ returnname;}publicintgetAge(){ returnage;}程序8.1Monkey.javapublicbooleanequals(Objectobj){

if(this==obj)returntrue;if(obj==null)returnfalse;if(!(objinstanceofMonkey))returnfalse;Monkeymon=(Monkey)obj;returngetAge()==mon.getAge()&&

Objects.equals(getName(),mon.getName());}publicStringtoString(){return"猴子:name="+name+"age="+age;}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsCloneNotSupportedException{Monkeymon=newMonkey("金絲猴",2);Monkeymon2=(Monkey)mon.clone();System.out.println(mon==mon2);System.out.println(mon.equals(mon2));System.out.println(mon.getClass().getName());System.out.println(mon.hashCode());System.out.println(mon);}Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)8.2java.lang.Math類Math類中定義了一些方法完成基本算術(shù)運(yùn)算，如指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、平方根函數(shù)以及三角函數(shù)等。Math類是final類，因此不能被繼承。它的構(gòu)造方法是的，因此不能實(shí)例化。private8.2java.lang.Math類Math類中定義的兩個(gè)常量PI和E以及所有的方法都static的，因此僅能通過(guò)類名訪問。Math類的常用方法如表8-2所示。方

法

說(shuō)

明staticdoublesin(doublex)staticdoublecos(doublex)staticdoubletan(doublex)返回角度x的正弦、余弦和正切的值，其中x的單位為弧度staticdoubleasin(doublex)staticdoubleacos(doublex)返回角度x的反正弦、反余弦的值，其中x的單位為弧度staticdoubleabs(doublex)返回x的絕對(duì)值，該方法另有3個(gè)重載的版本staticdoubleexp(doublex)staticdoublelog(doublex)staticdoublesqrt(doublex)staticdoublepow(doublex,doubley)返回e的x次方的值返回以e為底的自然對(duì)數(shù)的值返回x的平方根返回x的y次方的值staticdoublemax(doublex,doubley)staticdoublemin(doublex,doubley)返回x、y的最大值和最小值，另有參數(shù)為float、long和int的重載版本staticdoublerandom()返回0.0到1.0之間的隨機(jī)數(shù)（包含0.0但不包含1.0）staticdoubleceil(doublex)staticdoublefloor(doublex)返回大于或等于x的最小整數(shù)返回小于或等于x的最大整數(shù)staticdoublerint(doublex)返回與x最接近的整數(shù)，如果x到兩個(gè)整數(shù)的距離相等，返回其中的偶數(shù)staticintround(floatx)返回(int)Math.floor(x+0.5)staticlonground(doublex)返回(long)Math.floor(x+0.5)staticdoubletoDegrees(doubleangrad)將弧度轉(zhuǎn)換為角度staticdoubletoRadians(doubleangrad)將角度轉(zhuǎn)換為弧度importstaticjava.lang.Math.*;importstaticjava.lang.System.*;publicstaticvoidmain(String[]args){out.println("sqrt(2)="+sqrt(2)); out.println("pow(2,5)="+pow(2,5)); out.println("rint(2.5)="+rint(2.5)); out.println("rint(-3.5)="+rint(-3.5)); out.println("round(3.5)="+round(3.5));out.println("round(-3.5)="+round(-3.5));varpi=PI;pi=round(pi*10000)/10000.0;//四舍五入到小數(shù)點(diǎn)后4位out.println("PI="+pi);}程序8.2MathDemo.javaMath類中的random()方法用來(lái)生成大于等于0.0且小于1.0（0<=Math.random()<1.0）的double型隨機(jī)數(shù)。該方法十分有用，可以用它來(lái)生成任意范圍的隨機(jī)數(shù)。例如：(int)(Math.random()*10)//返回0到9之間的隨機(jī)整數(shù)50+(int)(Math.random()*51)//返回50到100之間的隨機(jī)整數(shù)java.lang.Math類一般地，a+(int)(Math.random()*(b+1))返回a到a+b之間的隨機(jī)數(shù)，包括a+b。下面程序隨機(jī)生成100個(gè)大寫字母。由于大寫字母的ASCII碼值在65（'A'）到90（'Z'）之間，因此本題只需隨機(jī)產(chǎn)生100個(gè)65到90之間的整數(shù)，然后把它們轉(zhuǎn)換成字符即可。publicstaticchargetLetter(){return(char)(65+Math.random()*(26));

}publicstaticvoidmain(String[]args){for(inti=1;i<=100;i++){System.out.print(getLetter()+"");if(i%20==0)//每輸出20個(gè)字母換行System.out.println();

}

}程序8.3RandomCharacter.javaJava語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)8.3java.lang.System類System類是一個(gè)final類，它公開一些有用的static字段和static方法，可以幫助我們完成常見任務(wù)。System類的三個(gè)staticfinsl字段是out、in和err：8.3java.lang.System類out字段是一個(gè)PrintStream對(duì)象，表示標(biāo)準(zhǔn)輸出流，默認(rèn)情況下，它與運(yùn)行Java應(yīng)用程序的控制臺(tái)相同。err字段也是一個(gè)PrintStream對(duì)象，err的目的是顯示錯(cuò)誤消息。下面代碼使用err輸出信息：System.err.println("Youhavearuntimeerror.");in字段表示標(biāo)準(zhǔn)輸入流，使用它可以接受鍵盤輸入。System類定義了許多有用的方法，它們都是靜態(tài)的，下面列出一些較重要的。java.lang.System類publicstaticvoidarraycopy(Objectsource,intsourcePos,Objectdestination,intdestPos,intlength)publicstaticvoidexit(intstatus)publicstaticlongcurrentTimeMillis()：該方法返回以毫秒為單位的計(jì)算機(jī)時(shí)間。這個(gè)值表示自UTC從1970年1月1日以來(lái)經(jīng)過(guò)的毫秒數(shù)。publicstaticlongnanoTime()當(dāng)Java程序運(yùn)行時(shí)，JVM會(huì)提供可以被程序使用的屬性值。每個(gè)屬性都是Hashtable的一個(gè)實(shí)例，即一個(gè)“鍵/值”對(duì)。例如，屬性表示運(yùn)行JVM的操作系統(tǒng)的名稱，user.dir屬性表示JVM將調(diào)用應(yīng)用程序的目錄名。表8-3列出了常用的系統(tǒng)屬性。java.lang.System類屬

性

說(shuō)

明java.versionJava運(yùn)行時(shí)環(huán)境版本java.vendorJava運(yùn)行時(shí)環(huán)境供應(yīng)商java.homeJava安裝目錄java.vm.versionJava虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)版本java.vm.vendorJava虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)名java.class.versionJava類格式版本號(hào)java.class.pathJava類路徑j(luò)ava.library.path加載庫(kù)時(shí)要搜索的路徑列表java.io.tmpdir默認(rèn)臨時(shí)文件路徑piler要使用的JIT編譯器的名稱操作系統(tǒng)名稱os.version操作系統(tǒng)版本file.separator文件分隔符(UNIX上的“/”)用戶的賬戶名稱user.home用戶的主目錄user.dir用戶當(dāng)前工作目錄處理屬性的常用方法如下。java.lang.System類publicstaticStringgetProperty(Stringkey)publicstaticStringgetProperty(Stringkey,Stringdefault)publicstaticjava.util.PropertiesgetProperties()：publicstaticvoidsetProperty(Stringproperty,StringnewValue)：更改當(dāng)前屬性的值或創(chuàng)建用戶定義的屬性。Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)8.4基本類型包裝類Java提供8個(gè)基本數(shù)據(jù)類型包裝類（wrapperclass），通過(guò)這些類，可以將基本類型的數(shù)據(jù)包裝成對(duì)象。這些類通常稱為基本數(shù)據(jù)類型包裝類（wrapperclass），通過(guò)這些類，可以將基本類型的數(shù)據(jù)包裝成對(duì)象。概述基本數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的包裝類

基本數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的包裝類booleanBooleanintIntegercharCharacterlongLongbyteBytefloatFloatshortShortdoubleDoubleCharacter類對(duì)象封裝了單個(gè)字符?？梢允褂肅haracter類的靜態(tài)工廠方法創(chuàng)建Character對(duì)象，其格式為：publicstaticCharactervalueOf(charc)【提示】

從Java9開始，不推薦使用包裝類的構(gòu)造方法創(chuàng)建對(duì)象，而推薦使用包裝類的靜態(tài)工廠方法valueOf()創(chuàng)建包裝類對(duì)象。8.4.1Character類下面代碼創(chuàng)建了幾個(gè)Character對(duì)象并演示了有關(guān)方法的使用。vara=Character.valueOf('A');varb=Character.valueOf('π’);charc='中';//c是char類型System.out.println(pareTo('D'));//輸出：-3System.out.println(Character.isJavaIdentifierStart(b));//輸出：trueSystem.out.println(Character.isDigit(c));//輸出：falseCharacter類的常用方法有：publiccharcharValue()：返回Character對(duì)象所包含的char值。publicintcompareTo(CharacteranotherChar)：比較兩個(gè)字符對(duì)象。publicstaticbooleanisDigit(charch)：返回參數(shù)字符是否是數(shù)字。publicstaticbooleanisLetter(charch)：返回參數(shù)字符是否是字母。publicstaticbooleanisLowerCase(charch)：返回參數(shù)字符是否是小寫字母。publicstaticbooleanisUpperCase(charch)：返回參數(shù)字符是否是大寫字母。publicstaticbooleanisWhiteSpace(charch)：返回參數(shù)字符是否是空白字符。publicstaticchartoLowerCase(charch)：將參數(shù)字符轉(zhuǎn)換為小寫字母返回。publicstaticchartoUpperCase(charch)：將參數(shù)字符轉(zhuǎn)換為大寫字母返回。Boolean類的對(duì)象封裝了一個(gè)布爾值（true或false），可以使用boolean值或字符串創(chuàng)建Boolean實(shí)例：publicstaticBooleanvalueOf(booleanb)：用一個(gè)boolean型值創(chuàng)建一個(gè)Boolean對(duì)象。publicstaticBooleanvalueOf(Strings)：將參數(shù)s的值轉(zhuǎn)換為Boolean對(duì)象。如果字符串s不為null，且其值為“true”（不區(qū)分大小寫）就創(chuàng)建一個(gè)true值，否則創(chuàng)建一個(gè)false值。8.4.2Boolean類下面代碼定義了幾個(gè)Boolean型變量：booleanb=true;varb2=Boolean.valueOf(b);//定義一個(gè)Boolean類型變量varb4=Boolean.valueOf("Yes");//一個(gè)值為false的Boolean對(duì)象varb3=Boolean.parseBoolean("TruE");//創(chuàng)建值為true的Boolean對(duì)象8.4.2Boolean類Boolean類的常用方法有：publicbooleanbooleanValue()：返回該Boolean對(duì)象所封裝的boolean值。publicstaticbooleanparseBoolean(Strings)：將參數(shù)s解析為一個(gè)boolean值。如果參數(shù)不為null，且等于“true”（不區(qū)分大小寫），則返回true，否則返回false。六種數(shù)值型包裝類（Byte、Short、Integer、Long、Float和Double）都有靜態(tài)工廠方法valueOf()和parseXxx()方法。一個(gè)是以該類型的基本數(shù)據(jù)類型作為參數(shù)，另一個(gè)以一個(gè)字符串作為參數(shù)。8.4.3創(chuàng)建數(shù)值類對(duì)象例如，Integer類有下面方法：valueOf(intvalue)使用int類型的值創(chuàng)建包裝類型Integer對(duì)象。要構(gòu)造一個(gè)包裝了int型值314的Integer型對(duì)象，可以使用下面方法：varintObj=Integer.valueOf(314);每種數(shù)值類都定義了若干實(shí)用方法，下面是Integer類的一些常用方法。publicstaticStringtoBinaryString(int

i)：返回i用字符串表示的二進(jìn)制序列。publicstaticStringtoHexString(int

i)：返回i用字符串表示的十六進(jìn)制序列。publicstaticStringtoOctalString(int

i)：返回i用字符串表示的八進(jìn)制序列。publicstaticintreverse(int

i)：返回將整數(shù)i的二進(jìn)制序列反轉(zhuǎn)后的整數(shù)值。publicstaticintsignum(int

i)：返回整數(shù)i的符號(hào)。若i大于0，返回1，若i等于0，返回0，若i小于0則返回-1。publicstaticinthighestOneBit(int

i)：返回整數(shù)i的二進(jìn)制補(bǔ)碼的最高位1所表示的十進(jìn)制數(shù)。如7（111）的最高位的1表示的值為4。publicstaticintlowestOneBit(int

i)：返回整數(shù)i的二進(jìn)制補(bǔ)碼的最低位1所表示的十進(jìn)制數(shù)。如10（1010）的最低位的1表示的值為2。8.4.3創(chuàng)建數(shù)值類對(duì)象System.out.println(Integer.toBinaryString(13));System.out.println(Integer.toHexString(13));System.out.println(Integer.toOctalString(13));System.out.println(Integer.toBinaryString(Integer.reverse(13)));System.out.println(Integer.highestOneBit(13));System.out.println(Integer.lowestOneBit(13));程序8.5IntegerDemo.java每個(gè)數(shù)值包裝類都定義了SIZE、BYTES、MAX_VALUE、MIN_VALUE常量。SIZE表示每種類型的數(shù)據(jù)所占的位數(shù)，BYTES表示數(shù)據(jù)所占的字節(jié)數(shù)。MAX_VALUE表示對(duì)應(yīng)基本類型數(shù)據(jù)的最大值。對(duì)于Byte、Short、Integer和Long來(lái)說(shuō)，MIN_VALUE表示byte、short、int和long類型的最小值。對(duì)Float和Double來(lái)說(shuō)，MIN_VALUE表示float和double型的最小正值。8.4.4數(shù)值類的常量除了上面的常量外，在Float和Double類中還分別定義了POSITIVE_INFINITY、NEGATIVE_INFINITY、NaN（notanumber），它們分別表示正、負(fù)無(wú)窮大和非數(shù)值。請(qǐng)看下面代碼：vard=5.0/0.0;System.out.println(d);//輸出：Infinity,表示正無(wú)窮大System.out.println(d==Double.POSITIVE_INFINITY);//輸出：trueSystem.out.println(-5.0/0.0);//輸出：-Infinity，表示負(fù)無(wú)窮大System.out.println(0.0/0.0);//輸出：NaN，表示不是一個(gè)數(shù)（NotaNumber）為方便基本類型和包裝類型之間轉(zhuǎn)換，Java5版提供了一種新的功能，稱為自動(dòng)裝箱和自動(dòng)拆箱。自動(dòng)裝箱（autoboxing）是指基本類型的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換為包裝類的實(shí)例，自動(dòng)拆箱（unboxing）是指包裝類的實(shí)例自動(dòng)轉(zhuǎn)換為基本類型的數(shù)據(jù)。8.4.5自動(dòng)裝箱與自動(dòng)拆箱例如，下面表達(dá)式就是自動(dòng)裝箱：Integervalue=308;//自動(dòng)裝箱該賦值語(yǔ)句將基本類型數(shù)據(jù)308自動(dòng)轉(zhuǎn)換為包裝類型，然后賦值給包裝類的變量value。下面的語(yǔ)句是自動(dòng)拆箱：intx=value;//自動(dòng)拆箱自動(dòng)裝箱和自動(dòng)拆箱在很多上下文環(huán)境中都是自動(dòng)應(yīng)用的。除了上面的賦值語(yǔ)句外，在方法參數(shù)傳遞中也適用。例如，當(dāng)方法需要一個(gè)包裝類對(duì)象（如Character）時(shí)，可以傳遞給它一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型（如char），傳遞的基本類型將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為包裝類型。8.4.5自動(dòng)裝箱與自動(dòng)拆箱publicclassUseBoxing{booleango(Integeri){BooleanifSo=true;//

boxingShorts=300;//

boxingif(ifSo){System.out.println(++s);//unboxing}return!ifSo;//unboxing}publicstaticvoidmain(String[]args){UseBoxingu=newUseBoxing();u.go(5);//boxing}}自動(dòng)裝箱與自動(dòng)拆箱將字符串轉(zhuǎn)換為基本數(shù)據(jù)類型，可通過(guò)包裝類的parseXxx()靜態(tài)方法實(shí)現(xiàn)，這些方法定義在各自的包裝類型中。例如，在Integer類中定義了parseInt()靜態(tài)方法，該方法將字符串s轉(zhuǎn)換為int型數(shù)。publicstaticintparseInt(String

s)8.4.6字符串與基本類型轉(zhuǎn)換如果s不能正確轉(zhuǎn)換成整數(shù)，拋出NumberFormatException異常。例如，將字符串“314”轉(zhuǎn)換成int型值，可用下列代碼：intd=Integer.parseInt("314");其他包裝類中定義的相應(yīng)方法如下：publicstaticbyteparseByte(Stringstr)：將字符串參數(shù)str轉(zhuǎn)換為byte類型值。publicstaticshortparseShort(Stringstr)：將字符串參數(shù)str轉(zhuǎn)換為short型值。publicstaticintparseInt(Stringstr)：將字符串參數(shù)str轉(zhuǎn)換為int類型值。publicstaticlongparseLong(Stringstr)：將字符串參數(shù)str轉(zhuǎn)換為long類型值。publicstaticfloatparseFloat(Stringstr)：將字符串參數(shù)str轉(zhuǎn)換為float類型值。publicstaticdoubleparseDouble(Stringstr)：將字符串參數(shù)str轉(zhuǎn)換為double類型值。publicstaticbooleanparseBoolean(Stringstr)：將字符串參數(shù)str轉(zhuǎn)換為boolean類型值。8.4.6字符串與基本類型轉(zhuǎn)換若要將基本類型的值轉(zhuǎn)換為字符串，可以使用String類中定義的valueOf()靜態(tài)方法，比如，下面方法將參數(shù)的基本類型double值轉(zhuǎn)換為字符串。publicstatic

String

valueOf(double

d)8.4.6字符串與基本類型轉(zhuǎn)換String類中還定義了其他多個(gè)重載的valueOf()方法。下面代碼將double值3.14159轉(zhuǎn)換為字符串。vard=3.14159;Strings=String.valueOf(d);//將double值轉(zhuǎn)換為字符串Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)8.5案例：一個(gè)整數(shù)棧的實(shí)現(xiàn)棧（stack）是一種后進(jìn)先出（LastIn,FirstOut,LIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。例如，編譯器就使用棧來(lái)處理方法調(diào)用。問題描述本案例要求定義一個(gè)類模擬棧結(jié)構(gòu)。為簡(jiǎn)單起見，設(shè)棧中存放Integer類型值，用數(shù)組存儲(chǔ)棧元素。為棧類定義默認(rèn)構(gòu)造方法和帶參數(shù)構(gòu)造方法。定義棧的操作方法，包括入棧方法push()，出棧方法pop()、返回棧頂元素方法peek()、判空方法empty()以及返回棧大小的方法geiSize()。根據(jù)問題描述，本案例的設(shè)計(jì)思路如下：（1）用數(shù)組實(shí)現(xiàn)棧的功能，棧元素存放在elements數(shù)組元素中。數(shù)組下標(biāo)為0的元素作為棧底，即第一個(gè)元素保存為下標(biāo)為0的元素，添加下一個(gè)元素時(shí)，保存在下標(biāo)為1的元素中。棧頂元素是下標(biāo)為size-1的元素。設(shè)計(jì)思路（2）當(dāng)創(chuàng)建棧對(duì)象時(shí)將同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組對(duì)象。使用默認(rèn)構(gòu)造方法創(chuàng)建的棧包含10個(gè)元素，也可以使用帶參數(shù)構(gòu)造方法指定數(shù)組初始大小。變量size用來(lái)記錄棧中元素個(gè)數(shù)，下標(biāo)為size-1的元素為棧頂元素。如果?？?，size值為0。（3）實(shí)現(xiàn)棧的常用方法，其中包括push()將一個(gè)整數(shù)存入棧中；pop()方法元素出棧方法；peek()方法返回棧頂元素但不出棧；empty()方法返回棧是否為空；getSize()方法返回棧中元素個(gè)數(shù)。設(shè)計(jì)思路publicclassIntStack{privateInteger[]elements;privateintsize=0;publicstaticfinalintDEFAULT_CAPACITY=10;publicIntStack(){this(DEFAULT_CAPACITY);}publicIntStack(intcapacity){elements=newInteger[capacity];}程序8.6IntStack.java

publicvoidpush(Integervalue){if(size>=elements.length){//創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度是原數(shù)組長(zhǎng)度2倍的數(shù)組Integer[]temp=newInteger[elements.length*2];//將原來(lái)數(shù)組元素復(fù)制到新數(shù)組中System.arraycopy(elements,0,temp,0,elements.length);elements=temp;}elements[size++]=value;}publicIntegerpop(){returnelements[--size];}publicIntegerpeek(){returnelements[size-1];}publicbooleanempty(){returnsize==0;}publicintsize(){returnsize;}publicstaticvoidmain(String[]args){varstack=newIntStack();varrand=newRandom();

//向棧中存入11個(gè)隨機(jī)生成的整數(shù)for(inti=0;i<=10;i++){varn=Integer.valueOf(rand.nextInt(100));System.out.print(n+"");stack.push(n);}System.out.println();System.out.println("棧大小為："

+stack.size());程序8.7IntStackDemo.java//彈出棧中的所有元素while(!stack.empty()){System.out.print(stack.pop()+"");}}Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)8.6BigInteger和BigDecimal類如果在程序中需要非常大的整數(shù)或非常高精度的浮點(diǎn)數(shù)，可以使用java.math包中定義的BigInteger類和BigDecimal類。這兩個(gè)類都擴(kuò)展了Number類并實(shí)現(xiàn)了Comparable<T>接口，它們的實(shí)例都是不可變的。8.6BigInteger和BigDecimal類可以使用newBigInteger(String)和newBigDecimal(String)創(chuàng)建BigInteger和BigDecimal實(shí)例，然后使用add()、subtract()、multiply()、divide()以及remainder()等方法執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算，還可以使用compareTo()方法比較它們的大小。下面代碼創(chuàng)建兩個(gè)BigInteger實(shí)例然后對(duì)它們相乘：vara=newBigInteger("9223372036854775807");//long型最大值varb=newBigInteger("2");varc=a.multiply(b);System.out.println(c);//輸出：18446744073709551614publicstaticBigIntegerfactorial(longn){varresult=BigInteger.ONE;//BigInteger.ONE常量，表示1for(longi=1;i<=n;i++){result=result.multiply(newBigInteger(i+""));}returnresult;}publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("50的階乘是：\n"+factorial(50));}程序8.8LargeFactorial.java對(duì)BigDecimal對(duì)象，其精度沒有限制。使用divide()方法時(shí)，如果運(yùn)算不能終止，將拋出ArithmeticException異常。但是，可以使用重載的divide(Bigdecimald,intscale,introundingMode)方法來(lái)指定精度和圓整的模式以避免異常，這里，scale為小數(shù)點(diǎn)后的最小的位數(shù)。8.6BigInteger和BigDecimal類下面代碼創(chuàng)建兩個(gè)BigDecimal對(duì)象，然后執(zhí)行除法運(yùn)算，保留20位小數(shù)，圓整模式為BigDecimal.ROUND_UP。vara=newBigDecimal(10.0);varb=newBigDecimal(6.0);varc=a.divide(b,20,RoundingMode.HALF_UP);System.out.println(c);//輸出：1.66666666666666666667調(diào)用BigDecimal的valueOf(n,e)返回BigDecimal實(shí)例，其值為n×10-e。下面表達(dá)式輸出精確結(jié)果0.9。也可以使用字符串構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建BigDecimal實(shí)例。8.6BigInteger和BigDecimal類vara=BigDecimal.valueOf(2,0);varb=BigDecimal.valueOf(11,1);System.out.println(a.subtract(b));//輸出：0.9Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)8.7日期與時(shí)間API時(shí)間是自然界無(wú)處不在的客觀屬性。在自然界中，時(shí)間每時(shí)每刻都存在、連續(xù)發(fā)生一去不復(fù)返的。為了方便在計(jì)算機(jī)中表示時(shí)間，人們使用時(shí)間軸表示時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間點(diǎn)是時(shí)間軸上離散的點(diǎn)，相鄰時(shí)間點(diǎn)之間距離等于一個(gè)最小不可分割的時(shí)間單位。概述JavaSE8開始提供了一個(gè)新的日期-時(shí)間API，它們定義在java.time包中。常用的類包括LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、YearMonth、MonthDay、Year、Instant、Duration及Period等類。LocalDate對(duì)象用來(lái)表示帶年月日的日期，它不帶時(shí)間信息。使用LocalDate對(duì)象可記錄重要的事件，如人的出生日期，產(chǎn)品的出廠日期等。可使用下列方法創(chuàng)建LocalDate對(duì)象。8.7.1LocalDate本地日期類publicstaticLocalDatenow()publicstaticLocalDateof(int

year,int

month,int

dayOfMonth)publicstaticLocalDateof(int

year,Monthmonth,int

dayOfMonth)。publicstaticLocalDateparse(CharSequencetext)：用ISO8601格式（YYYY-MM-DD）的一個(gè)字符串中構(gòu)建日期對(duì)象。下面語(yǔ)句創(chuàng)建兩個(gè)LocalDate實(shí)例。vartoday=LocalDate.now();varbirthDay=LocalDate.of(2022,Month.OCTOBER,20);8.7.1LocalDate本地日期類下面代碼使用plusYears和plusDays()方法創(chuàng)建LocalDate實(shí)例。varnewBirthday=birthDay.plusYears(18);每年的第256天是世界程序員日，下面代碼返回2022年程序員日：varprog_day=LocalDate.of(2022,1,1).plusDays(255);vartoday=LocalDate.now();System.out.println("今天的日期是："+today);System.out.println("年："+today.getYear());System.out.println("月："+today.getMonthValue());System.out.println("日："+today.getDayOfMonth());System.out.println("星期："+today.getDayOfWeek());varbirthday=LocalDate.of(2010,Month.OCTOBER,20);System.out.println("我的出生日期是："+birthday); System.out.println(birthday.getYear()+"年"+(birthday.isLeapYear()?"是閏年":"不是閏年"));程序8.9DateDemo.javaLocalTime對(duì)象表示本地時(shí)間，包含時(shí)、分和秒，它是不可變對(duì)象，最小精度是納秒。例如，時(shí)間“13:45.30.123456789”可以用LocalTime對(duì)象存儲(chǔ)。時(shí)間對(duì)象中不包含日期和時(shí)區(qū)。使用下面方法創(chuàng)建LocalTime對(duì)象。8.7.2LocalTime本地時(shí)間類publicstaticLocalTimenow()：獲得默認(rèn)時(shí)區(qū)系統(tǒng)時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)間。publicstaticLocalTimeof(int

hour,int

minute,int

second)：根據(jù)給定的時(shí)、分、秒創(chuàng)建一個(gè)LocalTime實(shí)例。publicstaticLocalTimeof(int

hour,int

minute,int

second,int

nanoOfSecond)publicstatic

LocalTime

parse?(CharSequence

text)：從文本字符串（例如，“10:15”）獲取LocalTime的實(shí)例。該字符串必須表示有效的時(shí)間，并使用DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME進(jìn)行解析。下面代碼創(chuàng)建了兩個(gè)LocalTime對(duì)象：varrightNow=LocalTime.now();varbedTime=LocalTime.of(22,30);//或者LocalTime.of(22,30,0)8.7.2LocalTime本地時(shí)間類LocalTime類now()方法創(chuàng)建的對(duì)象默認(rèn)帶納秒時(shí)間，也可以用truncatedTo()方法將其截短，不保留納秒，如下所示。vartime=LocalTime.now();vartruncatedTime=time.truncatedTo(ChronoUnit.SECONDS);LocalDateTime類用來(lái)處理日期和時(shí)間，該類對(duì)象實(shí)際是LocalDate和LocalTime對(duì)象的組合，它用來(lái)表示一個(gè)特定事件的開始時(shí)間等，如北京奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕時(shí)間是2008年8月8日下午8點(diǎn)。8.7.3LocalDateTime本地日期時(shí)間類除了now()方法外，LocalDateTime類還提供了of()方法創(chuàng)建對(duì)象，如下所示。staticLocalDateTimenow()：獲得默認(rèn)時(shí)區(qū)系統(tǒng)時(shí)鐘當(dāng)前日期和時(shí)間對(duì)象。staticLocalDateTimeof(int

year,int

month,int

dayOfMonth,int

hour,int

minute)：通過(guò)指定的年月日和時(shí)分獲得日期時(shí)間對(duì)象，秒和納秒設(shè)置為0。

varlocalTime=LocalDateTime.now();System.out.printf("現(xiàn)在時(shí)間:%s%n",localTime);System.out.printf("2024年10月6日11:30am:%s%n",LocalDateTime.of(2024,Month.OCTOBER,6,11,30));

//從當(dāng)前時(shí)刻獲得當(dāng)前日期時(shí)間

varldt=LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(),ZoneId.systemDefault());System.out.printf("現(xiàn)在時(shí)刻:%s%n",ldt);

//當(dāng)前時(shí)間的6個(gè)月之后和6個(gè)月之前的時(shí)間System.out.printf("6個(gè)月之后時(shí)間:%s%n",localTime.plusMonths(6));System.out.printf("6個(gè)月之前時(shí)間:%s%n",localTime.minusMonths(6));程序8.10DateTimeDemo.javaInstant類表示時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)。Duration類和Period類都表示一段時(shí)間，前者是基于時(shí)間的（秒，納秒），后者是基于日期的（年、月、日）。8.7.4Instant類、Duration類和Period類時(shí)間軸上的原點(diǎn)是格林尼治時(shí)間1970年1月1日0點(diǎn)（1970-01-01T00:00:00Z）。從那一時(shí)刻開始時(shí)間按照每天86400秒精確計(jì)算，向前向后都以納秒計(jì)算。Instant值可以追溯到10億年前（Instant.MIN），最大值Instant.MAX是1000000000年12月31日。1.Instant類靜態(tài)方法Instant.now()返回當(dāng)前的瞬間時(shí)間點(diǎn)。Instanttimestamp=Instant.now();調(diào)用Instant類的toString()實(shí)例方法返回結(jié)果如下：2022-10-08T03:11:59.182ZInstant類定義了一些實(shí)例方法，如加減時(shí)間，下面代碼在當(dāng)前時(shí)間上加1小時(shí)：InstantoneHourLater=Instant.now().plusSeconds(60*60);1.Instant類Instant類還定義了isAfter()、isBefore()方法比較兩個(gè)Instant實(shí)例。finalClockclock=Clock.systemUTC();//返回系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)刻Instantinstant=clock.instant();Instantnow=Instant.now().plusSeconds(5);System.out.println(instant.isBefore(now));//輸出truePeriod類表示基于日期的（年、月、日）一段時(shí)間，該類提供了getDays()、getMonths()、getYears()等方法從Period中抽取一段時(shí)間。整個(gè)時(shí)間段用年、月、日表示，如果要用單一時(shí)間單位表示，可以使用ChronoUnit.between()方法。2.Period類假設(shè)你的出生日期是2002年1月1日，下面代碼可計(jì)算你的年齡。vartoday=LocalDate.now();varbirthday=LocalDate.of(2002,Month.JANUARY,1);Periodp=Period.between(birthday,today);//計(jì)算兩個(gè)日期之間相差的天數(shù)longp2=ChronoUnit.DAYS.between(birthday,today);System.out.println("你出生"+p.getYears()+"年,"+p.getMonths()+"個(gè)月,"+p.getDays()+"天。(共"+p2+"天)");Duration對(duì)象適合表示機(jī)器時(shí)間，它的測(cè)度是基于秒、納秒的。如果創(chuàng)建Duration實(shí)例結(jié)束點(diǎn)在開始點(diǎn)之前，它的值可以為負(fù)值。為了計(jì)算兩個(gè)瞬時(shí)點(diǎn)的時(shí)間差，可以使用靜態(tài)方法Duration.between()。例如，下面代碼計(jì)算一個(gè)算法的運(yùn)行時(shí)間。3.Duration類Instantstart=Instant.now();//算法開始執(zhí)行時(shí)刻runAlgorithm();//執(zhí)行算法代碼Instantend=Instant.now();//算法執(zhí)行結(jié)束時(shí)刻DurationtimeElapsed=Duration.between(start,end);longmillis=timeElapsed.toMillis();//得到算法執(zhí)行的毫秒數(shù)除上述介紹的類外，日期-時(shí)間API還定義了一些其他表示日期和時(shí)間的類，包括Clock類、Year類、YearMonth類和MonthDay類、Month枚舉以及ZonedDateTime和OffsetDateTime等。8.7.5其他常用類Year表示一年，下面代碼使用它的isLeap()方法確定給定的年是否是閏年。2012年是閏年，代碼返回true。varvalidLeapYear=Year.of(2012).isLeap();下面代碼使用lengthOfMonth()方法確定一些年月包含的天數(shù)。vardate2=YearMonth.of(2010,Month.FEBRUARY);System.out.printf("%s:%d%n",date2,date2.lengthOfMonth());vardate3=YearMonth.of(2012,Month.FEBRUARY);System.out.printf("%s:%d%n",date3,date3.lengthOfMonth());vardate=YearMonth.now();System.out.printf("%s:%d%n",date,date.lengthOfMonth());MonthDay對(duì)象表示月日，如新年是1月1日。下面代碼使用isValidYear()方法確定2010年2月29日是否合法，代碼返回false表示2010年不是閏年。MonthDaydate=MonthDay.of(Month.FEBRUARY,29);booleanvalidLeapYear=date.isValidYear(2010);8.7.5其他常用類日期-時(shí)間API提供了parse()方法解析包含日期和時(shí)間信息，還提供了format()方法格式化時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)。8.7.6日期時(shí)間解析和格式化LocalDate類的帶一個(gè)參數(shù)的parse(CharSequence)方法使用ISO_LOCAL_DATE格式化器將一個(gè)字符串（如"2015-07-09"）解析成日期數(shù)據(jù)。若需要指定不同的格式化器，可使用帶兩個(gè)參數(shù)的parse(CharSequence,DateTimeFormatter)方法。若字符串不能解析成對(duì)應(yīng)的日期-時(shí)間數(shù)據(jù)，將拋出java.time.format.DateTimeParseException異常。1.時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)解析下面代碼使用ISO_LOCAL_DATE格式化器將“2018-07-09”解析成日期2018年7月9日。varin="2022-07-09";vardate=LocalDate.parse(in);可以使用預(yù)定義的格式化器，將它傳遞給parse()方法解析日期數(shù)據(jù)。下面代碼使用預(yù)定義的BASIC_ISO_DATE格式化器將“20220709”解析成2022年7月9日。格式化器類是java.time.format.DataTimeFormatter。1.時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)解析varin="20220709";vardate=LocalDate.parse(in,DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);LocalDate類、LocalTiemDate類和LocalDateTime類都有format(DateTimeFormatter)方法，使用指定的格式將時(shí)態(tài)對(duì)象表示成字符串。下面代碼使用“yyyyMMdd”格式將當(dāng)前日期格式化成字符串。2.時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)格式化vardate=LocalDate.now();varformatter=DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");vartext=date.format(formatter);System.out.printf("%s%n",text);//輸出：2021-07-27下面代碼使用“MMMdyyyhh:mma”格式將LocalDateTime實(shí)例轉(zhuǎn)換為字符串，該格式中包含了月、日、年、