Java中的常用类

Java 中的常用类主要集中在 java.lang（核心基础类，无需导入）、java.util（工具类）、java.io（IO 操作）、java.text（文本处理）等包中，这些类是日常开发的基础，以下按功能分类详解核心常用类：

一、核心基础类（java.lang 包，自动导入）

1. Object 类

  • 地位：Java 中所有类的直接或间接父类，所有对象都继承其方法。
  • 核心方法：
    • equals(Object obj)：判断对象是否相等（默认比较地址，建议重写）。
    • hashCode()：返回对象的哈希码（重写 equals 必须重写 hashCode，保证 “相等对象哈希码相等”）。
    • toString()：返回对象的字符串表示（默认格式 类名@哈希码，建议重写）。
    • getClass()：返回对象的运行时类（反射常用）。
    • wait()/notify()/notifyAll()：线程同步通信（已被 java.util.concurrent 工具替代，不推荐直接使用）。

2. 包装类（8 种，对应基本数据类型）

  • 作用：基本类型 → 对象（支持泛型、集合操作、null 值），提供类型转换、常量定义等工具方法。
  • 核心类：Integer、Long、Double、Boolean、Character、Short、Byte、Float。
  • 常用功能：
    • 类型转换：Integer.parseInt("123")（字符串→int）、Double.valueOf(3.14)（基本类型→包装类）。
    • 常量：Integer.MAX_VALUE（int 最大值）、Double.NaN（非数字）。
    • 自动装箱 / 拆箱（JDK 1.5+）：Integer i = 10;（自动装箱）、int j = i;（自动拆箱）。
    • 注意：Integer 缓存 [-128~127] 区间的对象，直接赋值时复用（Integer a=100; Integer b=100; a==b → true；a=200; b=200; a==b → false）。

3. String 类

  • 特性：不可变字符串（底层是 char[] 或 byte[]，修改会创建新对象），线程安全。
  • 核心方法：
    • 字符串比较：equals()（内容相等）、equalsIgnoreCase()（忽略大小写）、compareTo()（字典序比较）。
    • 字符串操作：length()（长度）、charAt(int index)（取字符）、substring(int beginIndex)（截取子串）、concat(String str)（拼接）、replace(String old, String new)（替换）。
    • 查找 / 判断：contains(CharSequence s)（是否包含子串）、startsWith(String prefix)（是否以前缀开头）、endsWith(String suffix)（是否以后缀结尾）、indexOf(String str)（子串首次出现索引）。
    • 分割 / 转换：split(String regex)（按正则分割）、toUpperCase()/toLowerCase()（大小写转换）、trim()（去除首尾空白，JDK 11+ 用 strip() 支持全角空白）。
  • 扩展：可变字符串用 StringBuilder（非线程安全，效率高）或 StringBuffer（线程安全，效率低）。

4. 数字相关类

  • Math 类：提供数学运算静态方法（无需实例化）：
    • 基本运算：Math.abs(-10)（绝对值）、Math.max(3,5)（最大值）、Math.min(2,4)（最小值）。
    • 三角函数 / 指数：Math.sin(Math.PI)（正弦）、Math.pow(2,3)（2³=8）、Math.sqrt(16)（平方根 = 4）。
    • 随机数：Math.random()（返回 [0.0,1.0) 随机 double）。
  • BigInteger/BigDecimal：处理超大整数 / 高精度小数（解决基本类型精度丢失问题）：
    • BigInteger：支持无限精度整数运算（add()、subtract()、multiply()、divide()）。
    • BigDecimal：用于金融计算（避免 double 精度误差），需指定精度和舍入模式（setScale(2, RoundingMode.HALF_UP) 保留 2 位小数，四舍五入）。

二、工具类（java.util 包，需导入）

1. 集合框架（核心容器）

  • List：有序、可重复集合：
    • ArrayList：基于动态数组，查询快、增删慢（日常开发首选）。
    • LinkedList：基于双向链表，增删快、查询慢（适合频繁插入删除场景）。
    • 常用方法：add()（添加元素）、get(int index)（获取元素）、remove(int index)（删除元素）、size()（集合大小）。
  • Set：无序、不可重复集合：
    • HashSet：基于哈希表，查询 / 增删快（无序）。
    • TreeSet：基于红黑树，自动排序（需元素实现 Comparable 或传入 Comparator）。
  • Map：键值对集合（键唯一，值可重复）：
    • HashMap：基于哈希表，查询 / 增删快（JDK 1.8+ 数组 + 链表 + 红黑树），无序。
    • TreeMap：基于红黑树，键自动排序。
    • LinkedHashMap：有序（保留插入顺序或访问顺序）。
    • 常用方法：put(K key, V value)（存键值对）、get(K key)（根据键取值）、containsKey(K key)（判断键是否存在）、keySet()（获取所有键）、values()（获取所有值）。

2. 日期时间类（JDK 8+ 推荐）

  • 替代旧版 Date/Calendar（线程不安全、API 繁琐），核心包 java.time：
    • LocalDate：日期（年 - 月 - 日），如 LocalDate.now()（当前日期）、LocalDate.of(2025, 12, 5)（指定日期）。
    • LocalTime：时间（时 - 分 - 秒），如 LocalTime.now()、LocalTime.of(14, 30, 0)。
    • LocalDateTime：日期 + 时间（年 - 月 - 日 时 - 分 - 秒），常用方法 plusDays(1)（加 1 天）、minusMonths(2)（减 2 月）、format(DateTimeFormatter)（格式化）。
    • DateTimeFormatter：日期时间格式化（线程安全），如 DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")。
  • 示例：
    java
     
    运行
     
    LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
String formatNow = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
LocalDateTime parseTime = LocalDateTime.parse("2025-12-05 14:30:00", DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
     

3. 其他工具类

  • Arrays：数组操作工具类（静态方法）：
    • Arrays.sort(int[] a)（数组排序）、Arrays.toString(int[] a)（数组转字符串）、Arrays.copyOf(int[] original, int newLength)（数组复制）、Arrays.asList(T... a)（数组转 List）。
  • Collections：集合操作工具类（静态方法）：
    • Collections.sort(List<T> list)（集合排序）、Collections.reverse(List<?> list)（反转集合）、Collections.max(Collection<?> coll)（获取最大值）、Collections.synchronizedList(List<T> list)（将非线程安全集合转为线程安全）。
  • Scanner：控制台输入工具：
    java
     
    运行
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String str = scanner.next(); // 读取字符串（空格分隔）
int num = scanner.nextInt(); // 读取整数
scanner.close();
     
     

三、文本处理类（java.text 包）

1. SimpleDateFormat（日期格式化，JDK 8 前常用）

  • 注意：线程不安全，需避免多线程共享实例。
  • 示例：
    java
     
    运行
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateStr = sdf.format(new Date()); // Date → 字符串
Date date = sdf.parse("2025-12-05 14:30:00"); // 字符串 → Date
     
     

2. DecimalFormat（数字格式化）

  • 用于格式化数字（保留小数、千分位等）。
  • 示例：
    java
     
    运行
    DecimalFormat df = new DecimalFormat("###,###.00"); // 千分位+保留2位小数
String numStr = df.format(12345.678); // 结果：12,345.68
     

四、IO 操作类（java.io 包）

1. 字节流（处理二进制文件：图片、视频、音频）

  • 输入流：FileInputStream（读取文件）、BufferedInputStream（缓冲流，提高效率）。
  • 输出流：FileOutputStream（写入文件）、BufferedOutputStream（缓冲流）。
  • 示例（复制文件）：
    java
     
    运行
    try (InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("source.jpg"));
     OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("target.jpg"))) {
    byte[] buf = new byte[1024];
    int len;
    while ((len = in.read(buf)) != -1) {
        out.write(buf, 0, len);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
     
     

2. 字符流（处理文本文件：.txt、.java 等）

  • 输入流：FileReader、BufferedReader（支持 readLine() 读取整行）。
  • 输出流：FileWriter、BufferedWriter（支持 newLine() 换行）。
  • 示例（读取文本文件）：
    java
     
    运行
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

3. 转换流（字节流 ↔ 字符流）

  • InputStreamReader：字节输入流 → 字符输入流（指定编码）。
  • OutputStreamWriter：字节输出流 → 字符输出流（指定编码，避免中文乱码）。

五、其他常用类

1. System 类

  • 静态工具类，提供系统级操作：
    • System.out.println()（控制台输出）。
    • System.currentTimeMillis()（获取当前时间戳，毫秒级）。
    • System.arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)（数组复制，效率高）。
    • System.exit(int status)（退出程序，0 正常退出，非 0 异常退出）。

2. Runtime 类

  • 表示 Java 运行时环境，单例模式（通过 Runtime.getRuntime() 获取实例）：
    • exec(String command)：执行系统命令（如 Runtime.getRuntime().exec("notepad.exe") 打开记事本）。
    • availableProcessors()：获取 CPU 核心数。
    • totalMemory()/freeMemory()：获取 JVM 总内存 / 空闲内存。

总结

Java 常用类的核心集中在：
  1. 基础层：Object、包装类、String、Math（构建数据基础）。
  2. 容器层：集合框架（ArrayList、HashMap 等，存储数据）。
  3. 工具层：Arrays、Collections、日期时间类（简化开发）。
  4. IO 层：字节流 / 字符流（数据读写）。
掌握这些类的核心方法和使用场景，能大幅提升开发效率。实际开发中，优先使用 JDK 8+ 新特性（如 java.time 日期类、Stream API），替代老旧 API（如 Date、Vector）。
 
 
 
posted @ 2025-12-05 17:02  小java  阅读(2)  评论(0)    收藏  举报