Java 常用类库

常用类库

0 泛型

1 Objects

2 Math

3 Arrays

4 BigDecimal

5 Date

6 DateFormat

7 Calendar

8 System

9 String

0 泛型

在说类库之前，首先需要了解一个前置知识，那就是 Java 中的泛型机制。因为很多 Java 的很多类库中都使用了泛型。

”泛型“的含义就像它的字面意思一样，就是”泛化的类型“，或者反过来说更清楚，泛型不代表某个特定的数据类型或者类的类型，而是可以适用于各种不同的类型。比较正式的说法叫做参数化类型。

泛型的作用在 Java 的常用类库中可以得到很多的体现。提供常用类库的目的就是为了让其可以在各种不同的环境中使用，具体来说就是可以对不同的类型对象使用同一套工具进行操作。因此，常用类库的工具定义中就不能指定某个特定的类型，不然它就没法通用了。这个时候就需要泛型登场了。

泛型可以使用在类、接口或者方法之上，它使用尖括号并在其中指定一个类型的占位符，表示不确定的“某种”类型，所以它被叫做参数化类型。下面是几个栗子：

1. 泛型类

   public class GenericClassName<T> {
       private T a;
       public GenericClassName() {}
       public void setA(T a) {
           this.a = a;
       }
       public T getA() {
           return a;
       }
   
       public static void main(String[] args) {
           GenericClassName<Integer> c = new GenericClassName<>();
           c.setA(3);
           System.out.println(c.getA());
           // c.setA(3.14); // 报错: 不兼容的类型
       }
   }
   

   上面的GenericClassName是一个简单的泛型类，在使用时我们再通过尖括号指定具体的类型，比如上面main()方法中的Integer类型，当然也可以指定其它在环境中存在类型。c对象的定义处，等号右边的尖括号可以是空的，它被默认设定为与c前前括号中同样的Integer类型，这是从 Java 7 开始的一个新特性（称为“钻石语法”）。当给定了类型后，它就被确定下来了，我们只能进行满足指定类型的操作，否则就会报错，就像上面一样 ，setA()不能输入非整型的数据 。

2. 泛型接口

    public interface GenericInterfaceName<T> {
        T get();
    }
   

   泛型接口的使用时，可以根据需要选择要不要指定泛型类型，就是说我们可以在其实现类中直接指定具体类型，也可以保留泛型类型。就像下面这样：

    // 指定泛型类型的实现
       public class GenericInterfaceImplOne<String> {
     @Override
     String get() {
            return "hello";
        }
       }
       // 保留泛型类型的实现
    public class GenericInterfaceImplOne<T> {
     private T a;
     @Override
        T get() {
            return a;
        }
       }
   

3. 泛型方法

   泛型方法的定义中，将泛型的参数列表放在返回值类型前面。

   public staic <T> T methodName(T a) {}
   

   我们也可以在尖括号中使用多个泛型参数，它们之间使用逗号隔开，如<A, B, C>。这对泛型类/接口/方法都适用。

4. 泛型限制类型

   当我们使用泛型时，可以对泛型可以限定代表的类型范围。就像下面这样：

   interface Fruit{}
    class Apple implements Fruit{}
    class Pear implements Fruit{}
    class Basket<T extends Fruit> {
        T something;
    }
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Basket<Apple> b1 = new Basket<>();
            Basket<Pear> b2 = new Basket<>();
            // 错误：类型参数java.lang.String不在类型变量T的范围内
            // Basket<String> b1 = new Basket<>();
        }
    }
   

   在定义Basket类时我们使用extends限定了泛型T只能是Fruit的实现类型，因此，在使用Basket创建对象时，必须在尖括号中传入Fruit的实现类型（Apple/Pear)，如果传入不在这个范围内的类型（String）就无法通过编译。注意：无论是限定某个接口的实现还是某个类的子类型，都是使用extends连接。并且可以限定泛型继承（实现）多个类型（接口），类型（接口）之间使用&隔开，如<T extends class1 & class2 & interface1>。

5. 泛型中的通配符?

   当我们在使用含有泛型类/接口/方法时，可以通过传入通配符（而不是具体的某个类型）的方式，指定可传入类型的范围。请看栗子🌰：

   interface Fruit{}
   class Apple implements Fruit{}
   class Pear implements Fruit{}
   class Basket<T> {
       T something;
   }
   public class Test {
       public static void main(String[] args) {
           // Basket<Fruit> b1 = new Basket<Apple>(); // 错误：非法的类型
           Basket<? extends Fruit> b2 = new Basket<Apple>();
       }
   }
   

   可以看到，main()中第一行语句是不合法的定义方式，从代码的意思上看就是说“不能将一个装有苹果的篮子堪称装有水果的篮子”，这好像是不合常理的。但是这告诉我们泛型是不支持直接向上转型的。想要实现这样的需求，就需要用到通配符?，就像main()中第二行那样 。通过<? extends Fruit>我们限定了输入类型的上界为Fruit。我们还可以通过? super 子类来限定输入类型的下界，当然还可以直接使用<?>表示没有任何限制的输入类型。

泛型可以使得代码的复用率进一步地提高，特别是对于像是 Java 的常用类库这种基础性的代码库来说。而且，我们是在使用泛型类/接口/方法的时候，才将泛型参数指定为我们想要的特定类型的，这样也就不需要强制类型转换。注意：Java 中的泛型只在编译阶段有效，编译过程就是去泛型化的过程。具体来说就是，在编译过程中，在正确检验反省结果后，泛型的相关信息会被擦除掉，并在对象进入和离开方法的边界处添加类型检查和类型转换的方法。所以，泛型信息是不会进入到运行阶段的，运行阶段使用的是传入的特定类型。

1 Objects

请看 Java 常用类库之 Objects。

2 Math

请看 Java 常用类库之 Math。

3 Arrays

请看 Java 常用类库之 Arrays。

4 BigDecimal

请看 Java 常用类库之 BigDecimal。

5 Date、DateFormat和Calendar

三者都是用在时间处理上的，具体请看 Java 常用类库之 Date、DateFormat和Calendar。

6 System

整理中...

7 String

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