05-常用 API（基础篇）

对应原始资料：day06-常用API、day07-常用API

一、Math

java.lang.Math，工具方法全是 static。

Math.abs(-5);      // 5
Math.ceil(3.1);    // 4.0  向上取整
Math.floor(3.9);   // 3.0  向下取整
Math.round(3.5);   // 4    四舍五入
Math.max(3, 5);    // 5
Math.min(3, 5);    // 3
Math.pow(2, 10);   // 1024.0
Math.random();     // [0.0, 1.0)

获取 1~n 的随机整数：(int)(Math.random() * n) + 1

二、System

System.currentTimeMillis();    // 当前时间毫秒数，常用于计时
System.exit(0);                // 退出 JVM
System.arraycopy(src, 2, dest, 0, 3);  // 数组拷贝

三、Object 类

所有类的根类。

方法	说明
toString()	返回对象的字符串表示，建议重写为"对象的字段值"
equals(Object)	比较是否相等，默认比较地址，建议重写为"比较字段值"
getClass()	返回运行时类对象

// 重写 equals 示例（IDEA 可自动生成）
@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    Student s = (Student) o;
    return age == s.age && Objects.equals(name, s.name);
}

四、Objects（JDK 7+）

java.util.Objects 工具类，空指针安全：

Objects.equals(a, b);   // a 为 null 也不报错
Objects.isNull(a);
Objects.nonNull(a);

五、BigDecimal（精确计算）

解决 double / float 精度丢失问题（金额计算必用）。

BigDecimal b1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal b2 = new BigDecimal("0.2");

b1.add(b2);         // 0.3   加
b1.subtract(b2);    // 减
b1.multiply(b2);    // 乘
b1.divide(b2);      // 除
b1.divide(b2, 2, RoundingMode.HALF_UP);  // 除不尽必须指定精度，否则抛异常

重点：用 String 构造方法创建 BigDecimal 才精确。

六、包装类

每种基本类型对应一个包装类（int→Integer、char→Character，其余首字母大写）。

1. 自动装箱/拆箱（JDK 5+）

Integer i = 10;   // 自动装箱  Integer.valueOf(10)
int a = i;        // 自动拆箱  i.intValue()

2. 基本类型与字符串互转

// 基本类型 → String
String s1 = 10 + "";              // "10"
String s2 = String.valueOf(10);

// String → 基本类型
int n = Integer.parseInt("123");
double d = Double.parseDouble("3.14");

3. Integer 缓存陷阱

Integer a = 127, b = 127;
System.out.println(a == b);   // true  (-128~127 缓存)
Integer c = 128, d = 128;
System.out.println(c == d);   // false 超出缓存范围
// 比较包装类一律用 equals()

七、String 类（重点）

java.lang.String：不可变字符串（final 修饰），底层是 final byte[]。

1. 创建

String s1 = "abc";                       // 字符串常量池
String s2 = new String("abc");           // 堆中新对象
String s3 = new String(byte[]);          // 字节数组
String s4 = new String(char[]);          // 字符数组

2. == 与 equals

• == 比较地址，equals 比较内容。
• 字面量方式创建的字符串在常量池中，相同字面量共享。

3. 常用方法

s.length()                     // 长度
s.charAt(i)                    // 第 i 个字符
s.indexOf("ab")                // 子串首次出现索引，找不到返回 -1
s.substring(2)                 // 从索引 2 到结尾
s.substring(2, 5)              // [2, 5)
s.toUpperCase() / s.toLowerCase()
s.replace("a", "A")            // 替换
s.trim()                       // 去两端空格
s.split(",")                   // 按分隔符切分，返回 String[]
s.toCharArray()                // 转字符数组
s.getBytes()                   // 转字节数组
s.concat("def")                // 拼接
s.compareTo("abc")             // 按字典序比较

4. StringBuilder（可变字符串）

• String 拼接大量字符串效率低（每次新建对象）。
• StringBuilder 是可变的字符序列，提升拼接效率。

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("hello").append(" ").append("world");
sb.reverse();          // 反转
sb.length();
String result = sb.toString();   // 转回 String

字符串拼接原理：JDK 8 中，+ 拼接在底层会被优化为 StringBuilder。但在循环中拼接时，必须手动用 StringBuilder，否则每次循环都会 new 一个。

八、Date 与 SimpleDateFormat（基础用法）

Date d = new Date();                 // 当前时间
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String s = sdf.format(d);            // 格式化
Date d2 = sdf.parse("2024-01-01 12:00:00");  // 解析

进阶模块会介绍 JDK 8 的 LocalDate / LocalDateTime（更现代、线程安全）。

练习建议

1. 用 Math 实现：猜数字、随机生成验证码。
2. 用 BigDecimal 完成 0.1 + 0.2，对比 double 的结果。
3. 统计字符串中字母、数字、空格的个数。
4. 用 StringBuilder 反转字符串、判断回文。
5. 用 String.split 解析 CSV 行。