API的使用（以及static关键字：Arrays类&Math类）

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 中提供给我们使用的类的说明文档。这些类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可。所以我们可以通过查询 API 的方式，来学习 Java 提供的类，并得知如何使用它们。

API 的使用步骤：

  1. 打开帮助文档。
  2. 点击显示，找到索引，看到输入框。
  3. 你要找谁？在输入框里输入，然后回车。
  4. 看包。java.lang下的类不需要导包，其他需要。
  5. 看类的解释和说明。
  6. 学习构造方法。
  7. 使用成员方法。

1、Scanner 类

了解了 API 的使用方式，我们通过 Scanner 类，熟悉一下查询 API，并使用类的步骤。

1.1、什么是 Scanner 类

一个可以解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。 例如，以下代码使用户能够从 System.in 中读取一个数：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int i = sc.nextInt();

备注：System.in 系统输入指的是通过键盘录入数据。

1.2、引用类型使用步骤

1.2.1、导包

使用 import 关键字导包，在类的所有代码之前导包，引入要使用的类型，java.lang 包下的所有类无需导入。 格式：

import 包名.类名;

1.2.2、创建对象

使用该类的构造方法，创建一个该类的对象。 格式：

数据类型 变量名 = new 数据类型(参数列表);

1.2.3、调用方法

调用该类的成员方法，完成指定功能。 格式：

变量名.方法名();

1.3、Scanner 的使用步骤

  1. 查看类
  • java.util.Scanner ：该类需要 import 导入后使用。
  1. 查看构造方法
  • public Scanner(InputStream source) : 构造一个新的 Scanner ，它生成的值是从指定的输入流扫描的。
  1. 查看成员方法
  • public int nextInt() ：将输入信息的下一个标记扫描为一个 int 值。

使用 Scanner 类，完成接收键盘录入数据的操作，代码如下：

//1.导包
import java.util.Scanner;
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //2. 创建键盘录入数据的对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //3. 接收数据
        int i = sc.nextInt();
        //4. 输出数据
        System.out.println(i);
    }
}

1.4、匿名对象

1.4.1、概念

创建对象时，只有创建对象的语句，却没有把对象地址值赋值给某个变量。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 ：没有变量名的对象。

1.4.2、格式

new 类名(参数列表)；

1.4.3、应用场景

  1. 创建匿名对象直接调用方法，没有变量名。
new Scanner(System.in).nextInt();
  1. 一旦调用两次方法，就是创建了两个对象，造成浪费，请看如下代码。
new Scanner(System.in).nextInt();
new Scanner(System.in).nextInt();

小贴士：一个匿名对象，只能使用一次。

  1. 匿名对象可以作为方法的参数和返回值。
  • 作为参数
class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 普通方式
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		input(sc);
		
		//匿名对象作为方法接收的参数
		input(new Scanner(System.in));
	}
	
	public static void input(Scanner sc){
		System.out.println(sc);
	}
}
  • 作为返回值
class Test2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 普通方式
		Scanner sc = getScanner();
	}
    
	public static Scanner getScanner(){
		//普通方式
		//Scanner sc = new Scanner(System.in);
		//return sc;
        
		//匿名对象作为方法返回值
		return new Scanner(System.in);
	}
}

2、Random 类

2.1、概念

此类的实例用于生成伪随机数。

例如，以下代码使用户能够得到一个随机数：

Random r = new Random();
int i = r.nextInt();

2.2、使用步骤

使用 Random 类，完成生成 3 个 10 以内的随机整数的操作，代码如下：

//1. 导包
import java.util.Random;
public class Demo01_Random {
	public static void main(String[] args) {
		//2. 创建键盘录入数据的对象
		Random r = new Random();
        
		for(int i = 0; i < 3; i++){
			//3. 随机生成一个数据
			int number = r.nextInt(10);
		//4. 输出数据
		System.out.println("number:"+ number);
		}
	}
}

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

3、ArrayList 类

3.1、概念

java.util.ArrayList 是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。

3.2、使用步骤

  1. 查看类
  • java.util.ArrayList <E>：该类需要 import 导入使后使用。

<E> ，表示一种指定的数据类型，叫做泛型。E ，取自 Element（元素）的首字母。在出现 E 的地方，我们使用一种引用数据类型将其替换即可，表示我们将存储哪种引用类型的元素。代码如下：

ArrayList<String>，ArrayList<Student>
  1. 查看构造方法
  • public ArrayList() ：构造一个内容为空的集合。

基本格式：

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

在 JDK 7 后,右侧泛型的尖括号之内可以留空，但是 <> 仍然要写。简化格式：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
  1. 查看成员方法
  • public boolean add(E e) ： 将指定的元素添加到此集合的尾部。

参数 E e，在构造 ArrayList 对象时，E 指定了什么数据类型，那么 add(E e) 方法中，只能添加什么数据类型的对象。

3.3、常用方法和遍历

对于元素的操作,基本体现在——增、删、查。常用的方法有：

  • public boolean add(E e) ：将指定的元素添加到此集合的尾部。
  • public E remove(int index) ：移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。
  • public E get(int index) ：返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。
  • public int size() ：返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。

3.4、如何存储基本数据类型

ArrayList 对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似 <int> 不能写，但是存储基本数据类型对应的包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据， <> 中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

基本数据类型

基本数据类型的包装类

byte

Byte

short

Short

int

Integer

long

Long

float

Float

double

Double

char

Character

boolean

Boolean

4、String 类

4.1、概述

java.lang.String 类代表字符串。Java 程序中所有的字符串文字（例如 "abc" ）都可以被看作是实现此类的实例。

类 String 中包括用于检查各个字符串的方法，比如用于比较字符串，搜索字符串，提取子字符串以及创建具有翻译为大写或小写的所有字符的字符串的副本。

4.2、特点

  1. 字符串不变：字符串的值在创建后不能被更改。
  2. 因为 String 对象是不可变的，所以它们可以被共享。
  3. "abc" 等效于 char[] data={ 'a' , 'b' , 'c' } 。

4.3、使用步骤

  • 查看类
  • java.lang.String ：此类不需要导入。
  • 查看构造方法
  • public String() ：初始化新创建的 String 对象，以使其表示空字符序列。
  • public String(char[] value) ：通过当前参数中的字符数组来构造新的 String。
  • public String(byte[] bytes) ：通过使用平台的默认字符集解码当前参数中的字节数组来构造新的 String。

构造举例，代码如下：

// 无参构造
String str = new String（）；

// 通过字符数组构造
char chars[] = {'a', 'b', 'c'};
String str2 = new String(chars);

// 通过字节数组构造
byte bytes[] = { 97, 98, 99 };
String str3 = new String(bytes);

4.4、常用方法

4.4.1、判断功能方法

  • public boolean equals (Object anObject) ：将此字符串与指定对象进行比较。
  • public boolean equalsIgnoreCase (String anotherString) ：将此字符串与指定对象进行比较，忽略大小写。

Object 是” 对象” 的意思，也是一种引用类型。作为参数类型，表示任意对象都可以传递到方法中。

4.4.2、获取功能的方法

  • public int length () ：返回此字符串的长度。
  • public String concat (String str) ：将指定的字符串连接到该字符串的末尾。
  • public char charAt (int index) ：返回指定索引处的 char 值。
  • public int indexOf (String str) ：返回指定子字符串第一次出现在该字符串内的索引。
  • public String substring (int beginIndex) ：返回一个子字符串，从 beginIndex 开始截取字符串到字符串结尾。
  • public String substring (int beginIndex, int endIndex) ：返回一个子字符串，从 beginIndex 到 endIndex 截取字符串。含 beginIndex，不含 endIndex。

4.4.3、转换功能方法

  • public char[] toCharArray () ：将此字符串转换为新的字符数组。
  • public byte[] getBytes () ：使用平台的默认字符集将该 String 编码转换为新的字节数组。
  • public String replace (CharSequence target, CharSequence replacement) ：将与 target 匹配的字符串使用replacement 字符串替换。

4.4.4、分割功能的方法

  • public String[] split(String regex) ：将此字符串按照给定的 regex（规则）拆分为字符串数组。

5、static 关键字

5.1、概述

关于 static 关键字的使用，它可以用来修饰的成员变量和成员方法，被修饰的成员是属于类的，而不是单单是属于某个对象的。也就是说，既然属于类，就可以不靠创建对象来调用了。

5.2、定义和使用格式

5.2.1、类变量

当 static 修饰成员变量时，该变量称为类变量。该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值，但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

  • 类变量：使用 static 关键字修饰的成员变量。

定义格式：

static 数据类型 变量名；

5.2.2、静态方法

当 static 修饰成员方法时，该方法称为类方法 。静态方法在声明中有 static ，建议使用类名来调用，而不需要创建类的对象。调用方式非常简单。

  • 类方法：使用 static 关键字修饰的成员方法，习惯称为静态方法。

定义格式：

修饰符 static 返回值类型 方法名 (参数列表){
	// 执行语句
}

静态方法调用的注意事项：

  1. 静态方法可以直接访问类变量和静态方法。
  2. 静态方法不能直接访问普通成员变量或成员方法。反之，成员方法可以直接访问类变量或静态方法。
  3. 静态方法中，不能使用this关键字。

小贴士：静态方法只能访问静态成员。

5.2.3、调用格式

被 static 修饰的成员可以并且建议通过类名直接访问。虽然也可以通过对象名访问静态成员，原因即多个对象均属于一个类，共享使用同一个静态成员，但是不建议，会出现警告信息。

格式：

// 访问类变量
类名.类变量名；

// 调用静态方法
类名.静态方法名(参数)；

5.3、静态原理图解

static 修饰的内容：

  • 是随着类的加载而加载的，且只加载一次。
  • 存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。
  • 它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。

api的使用方法java java中api怎么使用_java

5.4、静态代码块

  • 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且执行一次，优先于 main 方法和构造方法的执行。

格式：

public class ClassName{
	static {
		// 执行语句
	}
}

作用：给类变量进行初始化赋值。

小贴士：

static 关键字，可以修饰变量、方法和代码块。在使用的过程中，其主要目的还是想在不创建对象的情况下，去调用方法。下面将介绍两个工具类，来体现 static 方法的便利。

6、Arrays 类

6.1、概述

java.util.Arrays 此类包含用来操作数组的各种方法，比如排序和搜索等。其所有方法均为静态方法，调用起来非常简单。

6.2、操作数组的方法

  • public static String toString(int[] a) ：返回指定数组内容的字符串表示形式。
  • public static void sort(int[] a) ：对指定的 int 型数组按数字升序进行排序。

7、Math 类

7.1、概述

java.lang.Math 类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。类似这样的工具类，其所有方法均为静态方法，并且不会创建对象，调用起来非常简单。

7.2、基本运算的方法

  • public static double abs(double a) ：返回 double 值的绝对值。
  • public static double ceil(double a) ：返回大于等于参数的最小的整数。
  • public static double floor(double a) ：返回小于等于参数最大的整数。
  • public static long round(double a) ：返回最接近参数的 long。(相当于四舍五入方法)