java学习之高级语法（一）----- 常用API

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API
▶  API：Application Programming Interface 应用程序编程接口

▶  Java API是一本程序员的“ 字典 ”，是JDK中提供的使用类的说明文档。类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关系类是怎么实现的，只需要学习怎么使用这些类即可。所以通过查询API就可以知道怎么使用它们。

▶  在使用API查找到你想要的某个类时，需要关注以下几个部分：

   （1）看包 ：看是否需要导包【注意：如果一个类是属于java.lang包下则不需要导包，其他需  要导包】

   （2）看类的解释和说明

   （3）学习构造方法

   （4）使用成员方法

Scanner类
▶  Scanner类的功能：可以实现键盘输入数据到程序当中

使用上面这段代码可以实现键盘输入，这里的System.in 目前可以看成是固定写法记住，System.in系统输入指的是通过键盘录入数据。

▶  引用类型的一般使用步骤：

（1） 导包

          import  包名 . 类名称

     【 如果需要使用的目标类和当前类位于同一个包下，则可以省略导包语句不写。只有Java.lang包下的内容不需要导包，其他的包都需要import语句 】

（2）创建

         类名称  对象名 = new 类名称() ；

（3）使用

        对象名.成员方法( ) ；

        获取键盘输入的一个int数字：int num = sc.nextInt();

        获取键盘输入的一个字符串：String str = sc.next(); 

-----  例：键盘输入三个int数字，然后求出其中的最大值

import java.util.Scanner;

public class Demo03ScannerMax {

public static void main(String[] args) {
    // 创建Scanner类的对象
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.println("请输入第一个数字：");
    int a = sc.nextInt();
    System.out.println("请输入第二个数字：");
    int b = sc.nextInt();
    System.out.println("请输入第三个数字：");
    int c = sc.nextInt();
    
    // 用三元运算符
    int temp = a>b?a:b ;
    int max = temp>c?temp:c;
    System.out.println("最大值为："+max);
    
    
}

}
【  这里用三元运算符更简单一些，也可以用 if 语句来判断  】

匿名对象（了解）
▶  匿名对象的概念

之前创建对象的标准格式 ：   类名称  对象名称 = new 类名称() ;

匿名对象就是创建对象时，只有右边的对象，没有左边的名字和运算符，虽然是创建对象的简化写法，但是应用场景非常有限。

匿名对象创建格式：    new 类名称() ; 

▶  匿名对象的应用

（1）创建匿名对象直接调用方法，没有变量名。

new Scanner(System.in).nextInt();
（2）一旦调用两次方法就是创建了两个对象，造成浪费。

new Scanner(System.in).nextInt();
new Scanner(System.in).nextInt();
   【  注意：匿名对象只能使用唯一的一次，下次使用必须再创建一个新的对象 】

   【 使用建议：如果确定有一个对象只需要使用唯一的一次，则可以用匿名对象 】

（3）匿名对象可以作为方法的参数和返回值

import java.util.Scanner;

public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {
    
    // 普通方法
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    input(sc);
    
    // 匿名对象方法
    input(new Scanner(System.in));
    

}

public static void input(Scanner sc) {
    
    System.out.println(sc);
    
}

}
Random类
▶  作用：Random类用来生成随机数字

▶  使用Random也是三个步骤：

（1）导包

        import java.util.Random ;

（2）创建

        Random r = new Random() ;  // 小括号中留空

（3）使用

        获取一个随机的int数字（范围是int所有范围，有正负两种）：int num = r.nextInt() ;

        获取一个随机的int数字（参数代表了范围，左闭右开区间）：int num = r.nextInt(3) ;

        这里括号里的3表示 [ 0 , 3 ) ，也就是 0~2

      （ 创建一个Random对象，每次调用nextInt()方法，都会生成一个随机数 ）

// 获取 [1,n] 范围内的一个随机数
import java.util.Random
public class Demo01 {

    
   public static void main(String[] args){

           int n = 50 ;
           
           // 创建对象
           Random r = new Random() ;

           // 获取随机数
           int number = r.nextInt(n)+1 ;

           // 输出随机数
           System.out.println( "number:" + number) ;
   }

}
// 不管在学习哪种编程语言，都见过这样一个猜数字的小游戏
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class Demo02 {

public static void main(String[] args) {
    
    // 首先产生一个1-100的随机数作为答案
    Random n = new Random() ;
    int number = n.nextInt(100)+1;
    
    // 进入猜答案的循环，注意产生作为答案的数字的过程不能放在循环里面
    while(true) {
        
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要猜的数字(1-100)：");
        int guessNumber = sc.nextInt();
        
        // 比较所猜数字和答案是否一致
        if( guessNumber > number) {
            
            System.out.println("大了，再猜! ");
            
        }else if(guessNumber < number) {
            
            System.out.println("小了，再猜! ");
        }else if (guessNumber == number) {
            
            System.out.println("恭喜你，猜对啦!") ;
            break ;
            
        }
    }
}

}

ArrayList集合
▶  数组的长度是固定的，无法适应数据变化的需求，但是ArrayList集合的长度是可以随意变化的，这样可以更加便捷的存储和操作对象数据。

▶  对于ArrayList来说，有一个尖括号 < E > 代表泛型

泛型：也就是装在集合当中的所有元素全都是统一的什么类型【  泛型只能是引用类型，不能是基本类型  】

注意： 对于ArrayList集合来说，直接打印得到的不是地址值，而是内容

            如果内容是空，则得到的是空的中括号 [ ]

▶  ArrayList当中的常用方法有：

1. public boolean add(E e) ：向集合中添加元素，参数的类型和泛型一致，返回值代表添加是否成功
2. public E get(int index) ：从集合当中获取元素，参数是索引编号，返回值就是对应位置的元素
3. public E remove(int index)  ：从集合当中删除元素，参数是索引编号，返回值就是被删除掉的元素
4. public int size() ：获取集合的尺寸长度，返回值是集合中包含的元素的个数

【 数组的长度用length获取，而ArrayList集合的长度用size获取 】

【 注意：对于ArrayList集合来说，add添加动作一定是成功的，所以返回值可用可不用，但是对于其他集合来说，add添加动作不一 定成功。】

如果希望向集合ArrayList当中存储基本数据类型，必须使用基本类型对应的 “ 包装类 ” 。

基本类型 ---> 包装类（引用类型，包装类都位于java.lang包下）：

从上面的表中我们可以看出只有 int 和 char 这两个基本类型的包装类型需要特别的记忆一下，其他都是把首字母变成大写。

// 存储基本类型数据的集合
import java.util.ArrayList ;
public class Demo03{

   public static void main(String[] args){

      ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

      list.add(1) ;
      
      list.add(2) ;

      list.add(3) ;

      System.out.println(list) ;

   }

}
从JDK 1.5+开始，支持自动装箱、自动拆箱

自动装箱：基本类型 ----> 包装类型

自动拆箱：包装类型 ----> 基本类型

String类（字符串）
▶  java.lang.String 类代表字符串

API当中说：Java程序中所有的字符串字面值(如“abc”)都作为此类的实例实现

其实就是说：程序当中所有的双引号字符串，都是String类的对象（就算没有new，也照样是）

▶  字符串的特点：

     1. 字符串的内容永不可变

     2. 正是因为字符串不可以改变，所以字符串是可以共享使用的

String s1 = " abc " ;
String s2 = " abc " ;
// 内存中只有一个“abc”对象被创建，同时被s1和s2共享
     3. 字符串效果上相当于char[ ] 数组，但是底层原理是byte[ ] 字节数组

String str = "abc" ；

上面和下面这种形式是等价的

char[] data = { 'a' ,'b' , ' c' } ;
String str = new String(data) ;
▶  创建字符串的常见3+1种方法(3中构造方法+1种直接创建)：

     1. public String() ：创建一个空白字符串，不含有任何内容

     2. public String(char[ ] array) ：根据字符数组的内容，来创建对应的字符串

     3. public String(byte[ ] array) ：根据字节数组的内容，来创建对应的字符串

     4. String str = "Hello" ；右边直接用双引号

注意：直接写上双引号，就是字符串对象。

▶  字符串常量池：程序当中直接写上的双引号字符串，就在字符串常量池中。

                              双引号直接写的字符串在常量池当中，new的不在池当中。

     ---  对于基本类型来说，==是进行数值的比较

     ---  对于引用类型来说，==是进行【地址值】的比较

▶  == 是进行对象的地址值比较，如果确实需要字符串的内容比较，可以使用两个方法：

（1）public boolean equals (Object obj) ：参数可以是任何对象，只有参数是一个字符串并且内容相同的才会给true，否则返回false

注意：

          a. 任何对象都能够用Object进行接收

          b. equals 方法具有对称性，也就是a.equals(b) 和 b.equals(a)效果一样

          c. 如果比较双方一个是常量一个是变量 ，推荐把常量字符串写在前面。

                       推荐：“abc”.equals(str)          不推荐：str.equals("abc)

（2） public boolean equalsIgnoreCase(String str) ：忽略大小写，进行内容比较

▶  String中与获取相关的常用方法有：

public int length() ：获取字符串当中含有的字符的个数，拿到字符串长度

public String concat(String str) ：将当前字符串和参数字符串拼接成为返回值新的字符串

public char charAt(int index)：获取指定索引位置的单个字符（索引从0开始）

public int indexOf(String str)：查找参数字符串在本字符串当中首次出现的索引位置，如果没有返回-1值

▶  字符串的截取方法：

public String substring(int index) ：截取从参数位置一直到字符串末尾，返回新字符串

public String substring(int begin ,int end) ：截取从begin开始，一直到end结束，中间的字符串

备注：[ begin , end ) 包含左边，不包含右边

▶  下面这种写法，字符串中的内容仍然是没有改变的，上面有两个字符串 “ Hello ” 和 “ Java ”。strA当中保存的是地址值，本来地址值是Hello的0x666 ，后来地址值是Java的0x999 。

▶  String 当中与转换相关的常用方法有：

public char [ ]  toCharArray() ：将当前字符串拆分成为字符数组作为返回值

public byte [ ]  getBytes() ：获得当前字符串底层的字节数组

public String replace(CharSequence oldString , CharSequence newString) ：将所有出现的老字符串替换成为新的字符串，返回替换之后的结果新字符串

备注：CharSequence意思是说可以接受字符串类型。

▶  字符串的分割方法：

public String[ ] split(String regex) ：按照参数的规则，将字符串切分成为若干份

注意：split方法的参数其实是一个“正则表达式” ，今后学习。现在如果按照英文句点 “ . ” 进行切分，必须写 “ \ . ”(两个反斜杠)

静态Static类
▶  一旦使用static修饰成员方法，那么这就成为了静态方法。静态方法不属于对象，而是属于类的。

     如果没有static关键字，那么必须首先创建对象，然后通过对象才能使用它。

     如果有了static关键字，那么不需要创建对象，直接就能通过类名称来使用它。

    【 无论是成员变量，还是成员方法，如果有了static，都推荐使用类名称进行调用。 

        静态变量：类名称 . 静态变量

        静态方法：类名称 . 静态方法() ;   】

     【  对于本类当中的静态方法，可以省略类名称。】

       对于静态方法来说，可以通过对象名进行调用（正确，但是不推荐），也可以直接通过类名称来调用（正确，推荐）

▶  注意：

   1. 静态只能直接访问静态，不能直接访问非静态 

       原因：因为在内存当中是先有静态内容，后有的非静态内容。

     【“先人不知道后人，但是后人知道先人”】

 2. 静态方法当中不能用this关键字

     原因：this代表当前对象，通过谁调用的方法，谁就是当前对象。

▶  静态代码块

什么是静态代码块？定义在成员位置，使用 static 修饰的代码块 { } 

位置：类中方法外

执行：随着类的加载而执行，并且只执行一次，优先于main方法和构造方法的执行

格式：   public class Studen{

                    static {

                               // 执行语句

                     }            

              }

作用：给类变量进行初始化赋值

【 说明：static 关键字可以修饰变量、方法、代码块 。在使用的过程中目的还是想在不创建对象的情况下去调用方法。】

Arrays类(数组类)
java.util.Arrays是一个和数组相关的工具类，里面提供了大量的静态方法，用来实现数组的常见操作。

▶  public static String  toString(数组) ：将参数数组变成字符串（按照默认格式：[元素1，元素2，元素3...] ）

public static void main(String[] args){

        int arr = { 2,45,56,7,8,90} ;

        System.out.println(arr) ; // 打印数组，传递的参数是数组名，输出的是地址

        String s = Arrays.toString(arr) ; // 将数组内容转化为字符串

        // 静态方法在同一个类中可以直接通过方法名调用，不同类之间可以通过“ 类名称.方法名 ”调用

        System.out.println(s) ; // [2,45,56,7,8,90]

}
▶  public static void sort(数组) ：按照升序默认升序（从小到大）对数组的元素进行排序

注意：

        1. 如果是数值，sort默认按照升序从小到大

        2. 如果是字符串，sort默认按照字母升序

        3. 如果是自定义的类型，那么这个自定义的类需要有Comparable或者Comparator接口的支持（后面会学习）

Math类(数学工具类)
java.lang.Math类是数学相关的工具类，完成与数学运算相关的操作。

Math 类所有的方法均为静态方法，并且不会创建对象，调用起来非常方便 。

public static double abs(double num) ：获取绝对值（有多种重载）

public static double ceil(double num) ： 向上取整

public static double floor(double num) ：向下取整

public static long round(double num) ： 四舍五入

Math.PI ：代表近似的圆周率常量。（double）

备注：如果使用Math.ceil方法，-10.8可以变成-10.0 。注意double也是可以进行++的。

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