Java笔记：实用工具

Posted 2020-10-25 arseneyao

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java笔记：实用工具相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、解析字符串

StringTokenizer将字符串分隔为一系列独立部分，通常称为字符分析器或扫描器。使用StringTokenizer，需要指定一个输入字符串和一个包含定界符的字符串。默认的定界符由包括空格、制表符、换页符、换行符以及回车符在内的空白字符构成。

import java.util.StringTokenizer;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        String del = "+-*/()=";
        String str = "(1+2)/(3+4)*(5-6)";
        StringTokenizer tokenA = new StringTokenizer(str, del);//不返回分隔符
        while (tokenA.hasMoreTokens())
            System.out.println(tokenA.nextToken());//1 2 3 4 5 6

        StringTokenizer tokenB = new StringTokenizer(str, del, true);//返回分隔符
        while (tokenB.hasMoreTokens())
            System.out.println(tokenB.nextToken());//( 1 + 2 ) / ( 3 + 4 ) * ( 5 - 6 )
    }
}

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二、特殊类型数组

BitSet类创建特殊类型的数组，这类数组的元素是布尔值形式的位值。数组可以根据需要增加大小，与位向量类相似。

import java.util.BitSet;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        BitSet bitsA = new BitSet(16);//初始大小100 所有位默认为false
        BitSet bitsB = new BitSet(16);
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            if (i % 2 == 0)
                bitsA.set(i);
            if (i % 5 == 0)
                bitsB.set(i);
        }
        System.out.println(bitsA);
        System.out.println(bitsB);

        bitsB.or(bitsA);//或运算
        System.out.println(bitsB);

        bitsA.and(bitsB);//与运算
        System.out.println(bitsA);

        bitsB.xor(bitsA);//异或运算
        System.out.println(bitsB);
    }
}

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三、空值处理

处理值可能存在，也可能不存在的情况，如果引用null值会引发空指针异常，需要频繁地检查。这种情况可以使用Optional、OptionalDouble、OptionalInt和OptionalLong，可调用Optional的isPresent方法判断值是否存在，调用get方法获取值。为了减少访问的开销，Optional提供了orElse方法，若对象包含值则返回，否则返回默认值。Optional没有构造函数，需要调用静态方法进行实例化。

import java.util.Optional;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Optional<String> noValue = Optional.empty();//空对象
        Optional<String> hasValue = Optional.of("ABCDE");//非空对象
        if (noValue.isPresent())
            System.out.println(noValue.get());
        if (hasValue.isPresent())
            System.out.println(hasValue.get());
        String def = noValue.orElse("Default");//指定默认值
        System.out.println(def);//Default
    }
}

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四、日期时间

Date封装了当前日期和时间，使用Date的特性不允许获取日期或时间的单个组成部分，只能以毫秒为单位获取日期和时间，或者通过toString获取时间的默认字符串表现形式。

import java.util.Date;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);//Sun Feb 25 16:04:28 CST 2018
        long ms = date.getTime();
        System.out.println(ms);//距1970/1/1 00:00 1519545868925ms
    }
}

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Calendar抽象类提供了一套将毫秒数形式的时间转换成时间组成部分的方法。

import java.util.Calendar;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        System.out.println(calendar.get(Calendar.YEAR));
        System.out.println(calendar.get(Calendar.MONTH));
        System.out.println(calendar.get(Calendar.DATE));

        calendar.set(Calendar.HOUR, 0);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 0);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
        System.out.println(calendar.getTime());
    }
}

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GregorianCalendar类是Calendar抽象类的具体实现。Calendar的getInstance方法通常会返回一个GregorianCalendar对象，该对象使用默认地区和时区下的当前日期和时间进行初始化。

import java.util.Calendar;
import java.util.GregorianCalendar;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        GregorianCalendar calendar = new GregorianCalendar(1998,3,21);
        System.out.println(calendar.isLeapYear(calendar.get(Calendar.YEAR)));//判断闰年
    }
}

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五、随机数

Random类是伪随机数生成器，之所以称为伪随机数，是因为它们只是简单的均匀部分分布序列。如果指定随机种子，就为随机序列定义了起始点。使用相同的种子会得到相同的随机序列，随机种子通常选择当前时间，这种方式减少了得到重复序列的可能。

import java.util.Random;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();
        random.setSeed(System.currentTimeMillis());//设置种子
        System.out.println(random.nextBoolean());//随机布尔值

        byte[] bytes = new byte[100];
        random.nextBytes(bytes);//随机值填充数组

        System.out.println(random.nextInt(100));//0-100间的随机数
        System.out.println(random.nextGaussian());//高斯分布随机数（即正态分布）
    }
}

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六、观察对象

Observable用于创建可以被程序其他部分观察的子类，当这种子类发生变化时，观察类就会注意到。观察类必须实现Observer接口，该接口定义了update方法。当观察者注意到被观察者的变化时，会调用update方法。

被观察对象必须满足两个简单规则：被观察对象发生变化必须调用setChanged方法，通知观察者发生变化时必须调用notifyObservers方法才会使观察者调用update方法。

import java.util.Observable;
import java.util.Observer;

class WatcherA implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable obj, Object arg) {
        System.out.println(arg);
    }
}

class WatcherB implements Observer {
    @Override
    public void update(Observable o, Object arg) {
        if ((Integer) arg == 0)
            System.out.println("Over");
    }
}

class Watched extends Observable {
    void change() {
        for (int i = 10; i >= 0; i--) {
            setChanged();
            notifyObservers(i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException exc) {
                System.out.println("Thread interrupted");
            }
        }
    }
}

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Watched watched = new Watched();
        WatcherA watcherA = new WatcherA();
        WatcherB watcherB = new WatcherB();

        watched.addObserver(watcherA);
        watched.addObserver(watcherB);

        watched.change();
    }
}

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七、定时任务

Timer和TimerTask可以创建在后台允许、等待特定时刻的线程。当时间达到时执行链接到线程的任务。虽然使用Thread同样可以实现，但是Timer和TimerTask简化了过程。Timer用于安排任务，被安排的任务必须是TimerTask实例。

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

class MyTimerTask extends TimerTask {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyTimerTask.run called");
    }
}

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Timer timer = new Timer();
        MyTimerTask timerTask = new MyTimerTask();
        timer.schedule(timerTask, 1000, 500);//1s后执行，之后0.5s重复一次
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException exc) {
            System.out.println("Thread interrupted");
        }
        timer.cancel();//结束任务
    }
}

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八、格式化输出

Formatter提供了格式转换功能，从而可以采用各种方式显示数字、字符串以及日期时间。操作方式类似于C语言的printf函数。

import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Formatter formatter = new Formatter();
        formatter.format("Hello%c%s", ‘.‘, "World");
        System.out.println(formatter);//Hello.World
        formatter.close();
    }
}

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格式化日期时间。

import java.util.Calendar;
import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Formatter formatter = new Formatter();
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();


        formatter.format("%tc\n", calendar);//标准日期时间

        formatter.format("%tC\n", calendar);//年份前两位数字
        formatter.format("%ty\n", calendar);//年份后两位数字
        formatter.format("%tY\n", calendar);//年份

        formatter.format("%tb\n", calendar);//月份简称
        formatter.format("%tB\n", calendar);//月份全称
        formatter.format("%tm\n", calendar);//月(01-13)
        formatter.format("%ta\n", calendar);//星期简称
        formatter.format("%tA\n", calendar);//星期全称
        formatter.format("%te\n", calendar);//日(1-31)
        formatter.format("%td\n", calendar);//日(01-31)
        formatter.format("%tj\n", calendar);//日(001-366)

        formatter.format("%tD\n", calendar);//月/日/年
        formatter.format("%tF\n", calendar);//年-月-日

        formatter.format("%tH\n", calendar);//小时(00-23)
        formatter.format("%tI\n", calendar);//小时(01-12)
        formatter.format("%tp\n", calendar);//AM/PM

        formatter.format("%tM\n", calendar);//分(00-59)
        formatter.format("%tS\n", calendar);//秒(00-60)
        formatter.format("%tL\n", calendar);//毫秒(000-999)
        formatter.format("%tN\n", calendar);//纳秒(000000000-999999999)

        formatter.format("%tr\n", calendar);//小时:分钟:秒钟(12小时格式)
        formatter.format("%tR\n", calendar);//小时:分钟:秒钟(24小时格式)
        formatter.format("%tZ\n", calendar);//时区名
        System.out.println(formatter);
        formatter.close();
    }
}

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指定字段宽度。

import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Formatter formatter = new Formatter();
        formatter.format("(%5d)\n", 0);//宽度为5 默认使用空格填充
        formatter.format("(%05d)\n", 0);//宽度为5 使用0填充
        System.out.println(formatter);
        formatter.close();
    }
}

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指定精度。

import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Formatter formatter = new Formatter();
        formatter.format("%.2f\n", 0.123456);//保留两位小数
        formatter.format("%10.2f\n", 0.123456);//保留两位小数并指定宽度为10
        formatter.format("%5.10s\n", "Hello World");//字符串长度位于[5, 10]内
        System.out.println(formatter);
        formatter.close();
    }
}

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对齐输出。

import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Formatter formatter = new Formatter();
        formatter.format("%-5.10s\n", "ABC");//左对齐
        System.out.println(formatter);
        formatter.close();
    }
}

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逗号分隔符。

import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Formatter formatter = new Formatter();
        formatter.format("%,d", 1000000000);//1,000,000,000
        System.out.println(formatter);
        formatter.close();
    }
}

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参数引索。

import java.util.Calendar;
import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Formatter formatter = new Formatter();
        formatter.format("%2$d %1$d %3$d\n", 30, 20, 10);//20 30 10 指定参数引索
        formatter.format("%te %<tB %<tY\n", Calendar.getInstance());//重复使用参数

        System.out.println(formatter);
        formatter.close();
    }
}

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自动释放资源。

import java.util.Calendar;
import java.util.Formatter;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        try (Formatter formatter = new Formatter()) {
            formatter.format("%tc", Calendar.getInstance());
            System.out.println(formatter);
        }
    }
}

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九、格式化输入

Scanner读取格式化输入，并将输入转换成相应的二进制形式。

读取并输出文件。

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileReader reader = new FileReader("file.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(reader);
            while (scanner.hasNextLine())
                System.out.println(scanner.nextLine());
            scanner.close();
        } catch (IOException exc) {
            System.out.println("IO exception caught");
        }
    }
}

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设置定界符。

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileWriter writer = new FileWriter("file.txt")) {
            writer.write("1,2,3,4,5");
        } catch (IOException exc) {
            System.out.println("IO exception caught");
        }
        try (Scanner scanner = new Scanner(new FileReader("file.txt"))) {
            scanner.useDelimiter(",");
            while (scanner.hasNextInt())
                System.out.println(scanner.nextInt());
        } catch (IOException exc) {
            System.out.println("IO exception caught");
        }
    }
}

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以上是关于Java笔记：实用工具的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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