Java基礎類庫

阿新 • • 發佈：2018-12-09

一、StringBuffer類

在講解StringBuffer類之前先來回顧一下String類特點：

一個字串常量就是String類的匿名物件；

String類物件有兩種例項化方式：

|- 方式一：直接賦值，可以自動入池，只開闢一塊記憶體空間；

|- 方式二：構造方法例項化，會開闢兩塊空間，其中一塊將成為垃圾，不會自動入池，可以使用intern()方法手工入池；

字串內容一旦宣告則不可改變。

正是因為字串內容一旦宣告不可改變，所以如果在頻繁修改字串內容的程式上是不能夠使用String的，那麼為此在Java之中又提供有一個StringBuffer類，而String和StringBuffer類最大的特徵在於：String不可改變內容，而StringBuffer可以改變。在String類物件之中使用“+”可以實現字串連線操作，但是在StringBuffer類之中只能夠使用append()方法實現字串連線：public StringBuffer append(資料型別 b)。既然返回的是StringBuffer就可以一直使用append()連線。

範例：觀察程式

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuffer buf = new StringBuffer();
		buf.append("Hello ").append("World ").append("!!!");
		fun(buf);
		System.out.println(buf);
	}

	public static void fun(StringBuffer temp) {
		temp.append("\n").append("Hello MLDN .");
	}
}

此時在fun()方法之中對StringBuffer類物件所做的修改可以影響原始物件，所以就可以得出結論：StringBuffer的內容可以進行修改。

到此已經學習過了兩個表示字串的類：String、StringBuffer，那麼這兩個類有什麼聯絡呢？

String類定義：

StringBuffer類定義：

public final class String

extends Object

implements Serializable, Comparable, CharSequence

public

final class StringBuffer

extends Object

implements Serializable, CharSequence

發現String和StringBuffer兩個類都是CharSequence介面的子類。那麼就表示，如果見到某些方法上的引數或返回值型別是CharSequence，就應該立刻想到是字串。

範例：利用CharSequence接收

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuffer buf = new StringBuffer();
		buf.append("Hello ").append("World ").append("!!!");
		CharSequence csA = buf; // StringBuffer實現CharSequence
		CharSequence csB = "HELLO"; // String實現了CharSequence
		System.out.println(csA);
		System.out.println(csB);
	}
}

但是雖然String和StringBuffer都是CharSequence介面的子類，可是這兩個類的物件並不可能直接進行轉型。但是在實際的工作之中畢竟直接使用String和StringBuffer這兩子類居多。那麼這兩個類物件之間也可以進行轉型。

1、將String變為StringBuffer；

· 利用StringBuffer類的構造方法：public StringBuffer(String str)。

利用StringBuffer類的append()方法：public StringBuffer append(String str)。
public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuffer bufA = new StringBuffer("Hello"); // String變為StringBuffer
		StringBuffer bufB = new StringBuffer();
		bufB.append("World");
		System.out.println(bufA);
		System.out.println(bufB);
	}
}

2、將StringBuffer變為String

· 所有類物件都支援變為String方法：public String toString()；

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuffer bufA = new StringBuffer("Hello"); // String變為StringBuffer
		String str = bufA.toString(); // StringBuffer變為String
		System.out.println(str);
	}
}

除了以上的基本特徵之外，在StringBuffer類裡面還提供有一些String類所沒有的方法。

範例：執行資料插入

方法：public StringBuffer insert(int offset, 資料型別 l)。

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuffer buf = new StringBuffer("Hello"); // String變為StringBuffer
		buf.insert(0, "你好 ");
		System.out.println(buf);
	}
}

範例：刪除部分資料

方法：public StringBuffer delete(int start, int end)；

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuffer buf = new StringBuffer("Hello World");
		buf.delete(5, 11);
		System.out.println(buf);
	}
}

範例：字串反轉

方法：public StringBuffer reverse()。

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuffer buf = new StringBuffer("Hello World");
		System.out.println(buf.reverse());
	}
}

擴充套件題目：請解釋String和StringBuffer的區別？

String和StringBuffer都是CharSequence介面的子類，其中String的內容不可以修改，而StringBuffer的內容可以修改；

StringBuffer類提供了與String類互補的操作方法，例如：append()、insert()、reverse()。

工作之中使用最多的一定是String類，只有在頻繁修改的時候才使用StringBuffer類。

在JDK 1.5之後Java增加了一個StringBuilder類，此類定義如下：

public final class StringBuilder
extends Object
implements Serializable, CharSequence

但是通過方法組成可以發現，StringBuilder和StringBuffer類的操作方法可以說是完全一樣的。

範例：使用StringBuilder

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		StringBuilder buf = new StringBuilder("Hello World");
		System.out.println(buf.reverse());
	}
}

範例：比較一下String、StringBuffer、StringBuilder的區別

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		testString();
		testStringBuffer();
		testStringBuilder();
	}

	public static void testString() { // 方便處理
		long start = System.currentTimeMillis();
		String str = "";
		for (int x = 0; x < 20000; x++) {
			str += x;
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("1、String花費：" + (end - start));
	}

	public static void testStringBuffer() { // 方便處理
		long start = System.currentTimeMillis();
		StringBuffer str = new StringBuffer();
		for (int x = 0; x < 200000; x++) {
			str.append(x);
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("2、StringBuffer花費：" + (end - start));
	}

	public static void testStringBuilder() { // 方便處理
		long start = System.currentTimeMillis();
		StringBuilder str = new StringBuilder();
		for (int x = 0; x < 200000; x++) {
			str.append(x);
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("2、StringBuffer花費：" + (end - start));
	}
}

可以發現，如果在頻繁修改的情況下，String的效能是明顯不足的，而StringBuffer和StringBuilder明顯是高效的，但是以上的程式碼是在單執行緒情況下，如果是多執行緒共同操作，那麼StringBuilder會更快，因為StringBuilder採用的是非同步處理，而StringBuffer採用的是同步處理的，但是StringBuffer資料安全。

擴充套件題目：請解釋String、StringBuffer、StringBuilder的區別？

String不適合於字串的頻繁修改，而StringBuffer和StringBuilder適合於頻繁修改，而且速度要遠遠高於String；

StringBuffer是在JDK 1.0的時候引入的，而StringBuilder是在JDK 1.5的時候引入的，而且StringBuffer和StringBuilder繼承結構相同，方法的組成也相同；

StringBuffer中的所有方法都使用synchronized進行標記，都是同步方法，效能相對較低，而StringBuilder採用的非同步處理，效能相對較高，但是StringBuffer在多執行緒操作時的資料安全性要高於StringBuilder。

二、Runtime類

在每一個JVM程序之中都會存在有一個Runtime類的例項化物件，此類物件將由JVM為使用者提供好。但是為了保持只有一個Runtime類的例項化物件，所以Runtime類所採用的是一個單例設計模式，構造方法被私有化了。

既然此處是單例設計模式，那麼一定會存在有一個static方法可以取得本類的例項化物件：

取得Runtime類物件：public static Runtime getRuntime()；

當取得了Runtime類物件之後就可以通過如下的三個方法取得一些記憶體資訊：

最大可用記憶體量：public long maxMemory()；

可用記憶體量：public long totalMemory()；
空閒記憶體量：public long freeMemory()。

清理垃圾空間：public void gc()。

範例：觀察記憶體資訊

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Runtime run = Runtime.getRuntime(); // 單例設計
		System.out.println("1、MAX = " + run.maxMemory());
		System.out.println("1、TOTAL = " + run.totalMemory());
		System.out.println("1、FREE = " + run.freeMemory());
		String str = "";
		for (int x = 0; x < 30000; x++) {
			str += x; // 垃圾產生
		}
		System.out.println("2、MAX = " + run.maxMemory());
		System.out.println("2、TOTAL = " + run.totalMemory());
		System.out.println("2、FREE = " + run.freeMemory());
		run.gc();
		System.out.println("3、MAX = " + run.maxMemory());
		System.out.println("3、TOTAL = " + run.totalMemory());
		System.out.println("3、FREE = " + run.freeMemory());
	}
}

擴充套件題目：請問什麼是GC？如何操作？

GC是垃圾收集器（Garbage Collector），是負責進行垃圾空間清理的執行緒；

在Java之中可以由JVM自動呼叫GC，或者是由使用者呼叫Runtime類中的gc()方法手工清理垃圾。

三、System類

對於System類應該是很熟悉的，至少已經接觸過兩類方法：輸出、陣列排序，但是對於之前給出的陣列排序方法名稱並不標準：public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)。此方法基本上不用。

在System類裡面有一個方法是取得當前的日期時間：public static long currentTimeMillis()。此時取得的資料只是一個數值，並不是傳統意義的年、月、日。

範例：觀察currentTimeMillis()方法

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		long start = System.currentTimeMillis();
		String str = "";
		for (int x = 0; x < 30000; x++) {
			str += x; // 垃圾產生
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("本操作所花費的時間：" + (end - start));
	}
}

在System類之中存在如下的一個方法：public static void gc()。但是此操作並不是一個新的操作，通過System類呼叫gc()就等價於呼叫了Runtime類的gc()方法，這兩個gc()沒有任何的區別。

思考？所謂的垃圾指的就是沒有任何的棧記憶體所指向堆記憶體空間，但是在堆記憶體變為垃圾之前，一定會經歷建立、使用的兩個過程，最終的過程才成為垃圾。那麼現在的疑問：一個物件產生的時候發現可以通過構造方法做一些物件產生的處理，但是一旦物件沒用了，連個說最後一句話的機會都沒有。

那麼如果希望在物件被回收前可以進行一些處理操作，則可以覆寫Object類之中的finliaze()方法：

方法：protected void finalize() throws Throwable；

雖然此時丟擲了異常資訊，但是不管丟擲什麼樣的資訊，最終都不會影響程式的執行。

class Person {
	public Person() {
		System.out.println("啊從出生了。");
	}

	@Override
	protected void finalize() throws Throwable {
		System.out.println("啊從因為得罪李老師，結果自殺了。");
		throw new Exception("老子死的好嗨皮啊！");
	}
}

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception { // 方便處理
		Person per = new Person();
		per = null;
		System.gc();
	}
}

面試題：請解釋final、finally、finalize的區別？

final：關鍵字，可以定義不能被繼承的父類、定義不能被覆寫的方法、常量；

finally：關鍵字，異常處理的統一出口，不管是否有異常都執行；

finalize：方法（protected void finalize() throws Throwable），Object類方法，當物件被清理前執行的收尾操作。

四、物件克隆

克隆指的就是物件的複製操作，在Object類裡面提供有一個clone()方法：

clone()方法：protected Object clone() throws CloneNotSupportedException；

要被克隆的物件所在的類需要去實現一個Cloneable介面。但是此接口裡面沒有包含任何的方法，所以此介面屬於一個標識介面，表示一種能力。

class Person implements Cloneable {
	private String name;
	private int age;

	public Person(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	@Override
	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
		return super.clone(); // 呼叫父類的物件克隆方法
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "姓名：" + this.name + "，年齡：" + this.age;
	}
}

public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Person perA = new Person("張三", 20);
		Person perB = (Person) perA.clone(); // 克隆
		perB.setAge(90);
		System.out.println(perA);
		System.out.println(perB);
	}
}

一定要知道這使用的是一個標識介面，表示能力。

Java基礎類庫

一、StringBuffer類

二、Runtime類

三、System類

四、物件克隆

java 基礎類庫之 SQLFun

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java核心學習(九) java基礎類庫之Scanner

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《瘋狂Java講義（第4版）》-----第7章【Java基礎類庫】

Java基礎類庫【Java】

java基礎類庫學習（一.2）String/StringBuffer/StringBuilder

java基礎類庫學習 java.sql（7）使用資料庫連線池來管理資料庫連線物件

Java基礎類庫

一、StringBuffer類

二、Runtime類

三、System類

四、物件克隆

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