Java类库就是Java API（应用程序接口），是系统提供的已实现的标准类集合，使用Java类库可以完成涉及字符串处理、图形、网络等多方面的操作
API概念
API (Application Programming Interface)就是应用程序编程接口。
假设现在要编写一个机器人程序，去控制一个机器人踢足球，程序需要向机器人发出向前跑、向后转、射门、拦截等命令，没有编过程序的人很难想象如何编写这样的程序。但对于有编程经验的人来说，就知道机器人厂商一定会提供一些控制这些机器人的Java类，该类中就有操纵机器人的各种动作的方法，只需要为每个机器人安排一个该类的实例对象，再调用这个对象的各种方法，机器人就会去执行各种动作。这个Java类就是机器人厂家提供的应用程序编程的接口，厂家就可以对这些Java类美其名曰：Xxx Robot API（也就是Xxx厂家的机器人API）。好的机器人厂家不仅会提供Java程序用的Robot API，也会提供Windows编程语言（如VC++）用的Robot API，以满足各类编程人员的需要。
基本数据类型的包装类
Java对数据既提供基本数据的简单类型，也提供了相应的包装类。使用基本数据类型，可以改善系统的性能，也能够满足大多数的应用需求。但基本数据类型不具有对象的特性，不能满足某些特殊的需求。从JDK中可以知道，Java中的很多类的很多方法的参数类型都是Object，即这些方法接收的参数都是对象，同时，又需要用这些方法来处理基本数据类型的数据，这时就要用到包装类。比如，用Integer类来包装整数。
大家从前面的文章中应该已经了解到Java中的基本数据类型共有8种，那么与之相对应的基本数据类型包装类也同样有8种，表中列出了其对应关系。
使用包装类（IntegerDemo.java）
第5行定义一个字符串。
第6行通过Integer类将字符串a包装为整数i。
第7行在原有的基础上加1，第8行输出i的值。
本程序使用Integer类中的parseInt()方法，将一个字符串转换成基本数据类型。
装箱与拆箱
所谓装箱，就是把基本类型用它们相对应的引用类型包起来，使它们可以具有对象的特质，例如我们可以把int型包装成Integer类的对象，或者把double包装成Double等。
所谓拆箱，就是跟装箱的方向相反，将Integer及Double这样的引用类型的对象重新简化为值类型的数据。
JDK1.5之前使用手动方式进行装箱和拆箱的操作，JDK1.5之后可自动进行装箱和拆箱的操作。
使用包装类（Int Integer.java）。
第5行将基本类型变为包装类即装箱操作。第6行将包装类变为基本类型即拆箱操作。第7行输出temp与temp的乘积。
装箱操作：将基本数据类型变为包装类，利用各个包装类的构造方法完成；
拆箱操作：将包装类变为基本数据类型，利用Number类的xxxValue()方法完成。
基本数据类型与字符串的转换
使用包装类有一个最大的操作特点：可以将字符串变为指定的基本类型，使用的方法如下(以部分为例)。
是以上的操作方法形式对于Character是不存在的，因为String类有一个charAt()方法可以取得指定索引的字符。将字符串变为double型数据（DoubleDemo.java）
第5行定义一个字符串。
第6行通过Double类中的parseDouble方法将字符串str来包装为double型。
第7行输出x的值。
提示
在将字符串变为数值型数据时需要注意，字符串的组成必须全部由数字组成。
将字符串变为boolean型数据（BooleanDemo.java）
第5行定义一个字符串。
第6行通过Boolean类中的parseBoolean方法将字符串str来包装为Boolean型。
第7～13行判断flag的值为true还是false并输出相应的提示信息。
如果此时的字符串内容不是true或false，那么程序也不会出错，会按照false的情况进行处理。
通过以上的操作可以将字符串变为基本数据类型，那么反过来，如何将一个基本类型变为字符串呢？为此在Java之中提供了两种做法完成。
(1) 任何的基本数据类型遇见String之后自动变为字符串。
(2) 利用String类之中提供的一系列valueOf()方法完成。
将基本类型变为字符串（ToString.java）。
第5行定义整型数x。
第6行通过将x与字符串相加从而将x转换为字符串类型。
第7行将str输出。
这种方式必须使用一个字符串，所以一定会产生垃圾，不建议使用。
将基本类型变为字符串（ToString02.java）
第5行定义整型数x。
第6行通过String.valueOf(x)将整型变量x转换成字符串型。
第7行将str输出。
很明显，该例中的做法更方便使用，所以在日后开发中如遇见基本类型变为String的操作建议使用方式二完成。
System类与Runtime类
System类
Java不支持全局方法和变量，Java设计者将一些系统相关的重要方法和变量收集到了一个统一的类中，这就是System类。System类中的所有成员都是静态的，而要引用这些变量和方法，可直接使用System类名作为前缀。在前面已经使用到了标准输入和输出的in和out变量，下面再介绍System类中的几个方法，其他的方法大家可以参阅JDK文档资料。
exit(int status)方法，提前终止虚拟机的运行。对于发生了异常情况而想终止虚拟机的运行，传递一个非零值作为参数。若在用户正常操作下终止虚拟机的运行，则传递零值作为参数。
CurrentTimeMillis方法，返回自1970年1月1日0点0分0秒起至今的以毫秒为单位的时间，这是一个long类型的大数值。在计算机内部只有数值，没有真正的日期类型及其他各种类型，也就是说，平常用到的日期实质上就是一个数值，但通过这个数值，能够推算出其对应的具体日期时间。
getProperties方法是获得当前虚拟机的环境属性。每一个属性都是变量与值以成对的形式出现的。
样的道理，Java作为一个虚拟的操作系统，它也有自己的环境属性。Properties是Hashtable的子类，正好可以用于存储环境属性中的多个“变量/值”对格式的数据，getProperties方法返回值是包含了当前虚拟机的所有环境属性的Properties类型的对象。下面的例子演示打印出当前虚拟机的所有环境属性的变量和值。
打印当前虚拟机的所有环境属性的变量和值（SystemInfo.java）。
第6行通过getProperties方法获得当前虚拟机的环境属性。
第7行获取环境变量的所有“变量/值”。
第9～13行循环输出当前虚拟机的所有环境属性的变量和值。
Runtime类
Runtime表示的是运行时在每一个JVM进程之中都会存在唯一的一个Runtime类的实例化对象。这个类是一个明显的单例设计模式，此类将构造方法私有化了，既然是单例设计模式，那么一定会在类的内部提供一个static定义的方法，用于取得本类的实例化对象。
取得Runtime类对象：public static Runtime getRuntime()；
取得了Runtime类的实例化对象之后，可以利用以下的方法取得一些内存的相关信息。
那么如果在程序之中出现了过多的垃圾，则一定会影响性能，那么此时可以利用Runtime类的如下方法清除垃圾：public void gc()。取得内存值（GetMemorySize.java）。
第5行通过静态方法Runtime.getRuntime获得正在运行的Runtime对象的引用。
第6行定义了一个字符串。
第7～10行通过一个循环产生垃圾。
第11～13行调用Runtime中的方法获取内存的使用情况，并输出。
第14行清除垃圾，然后在16～18行输出清除垃圾后内存的使用情况。
日期操作类
由于历史上设计的原因, Java中有关时间的API比较混乱，在最早的java.util.Date之后，Java提供了jdbc中使用的java.sql.Date，以及随后增加用于本地化时间的Calendar类。解决原先的时间API令人迷惑，不够易用的问题，Java8中引入了java.time包来彻底改变这个让人讨厌的时间API。需要注意的是新的时间类都是不可改变并且线程安全的。那么现在来看一下如何表示日期、时间。
日期类
日期类及其说明如下表所示
上面的类可以由下面的类组合。Year：表示年份，Month表示月份，YearMonth表示年月， MonthDay表示月日，DayOfWeek存储星期的一天。取得当前的日期时间（GetDatetime.java）。
第6行新建了一个LocalDateTime对象用于存储当前时间。
第7行直接输出这个时间对象。
使用过java7的人可以知道此处输出的结果相较于java 7 中的java.util.Date更加清晰易懂。符合国人习惯。
Java8在java.time中提供了许多实用方法。如判断是否闰年、同月日关联到另一年份等。
判断是否闰年（LeapYear.java）。
第6～11行指定一个具体的时间点。
第14行用isLeapYear()方法判断该年份是否为闰年。
第17～21行将2月29日对应到非润年的2014年的对应日期。
Java.time的API提供了大量相关的方法。
日期格式化类
在某些情况下，开发者可能要对日期对象进行转换。譬如，程序中用的另外一个类的方法要求一个LocalDate类型的参数。有时，要将用LocalDate对象表示的日期以指定的格式输出，或是将用特定格式显示的日期字符串转换成一个LocalDate对象，java.time.format包是专门用来格式化输出时间/日期的。
将时间对象格式化为字符串（DateFormatDemo.java）。
第8行获取当前时间。
第10行指定格式化规则。
第12行将日期按照指定的规则格式化为字符串，第13行将指定格式的时间输出。
正则表达式
经过一系列的分析，可以得出结论。String是一个非常万能的数据类型，但是在进行String类的操作之中，除了String类本身所具备的若干方法之外，String也可以利用正则完成一些更为复杂的操作以及验证。
正则的引出
在具体讲解正则操作之前，首先来看一下下面的程序，判断一个字符串是否由数字组成。
判断字符串是否由数字组成（JudgeString.java）
第5～11行用方法isNumber判断字符串“123”是否由数字组成，并输出相应的结果。
第13～24行定义了一个方法：isNumber。
第15行将接收的字符串转化为Char数组。
第16行循环遍历数组，第18行判断数组中的元素是否是由数字组成，如果不是返回false，否则返回true。
对于上面的例子有一个问题，这只是一个非常简单的验证，但是发现却写了11行代码，如果是一些更为复杂的验证，那么所需要编写的代码肯定更多。所以此时，代码可以简化为如下形式。
应用正则表达式（RegExp.java）。
在程序之中出现的“\d+”实际上就属于正则表达式的概念，发现使用正则可以简化不少的程序。在JDK 1.4之前，Java本身是不具备正则的操作支持的，如果需要使用正则，则需要通过apache下载一个正则的开发包。而到了JDK 1.4之后，Java开始支持了正则，同时给出了java.util.regex开发包，此包提供了正则的操作类，在这个包之中只提供了两个操作类：Pattern、Matcher，可是在一般的开发之中很少去直接使用这两个类。在JDK 1.4之后对于String类进行了大量的修改，里面增加了与正则有关的操作方法，有如下几个方法是可以支持正则操作的。
而如果要想操作这些方法，那么就必须首先清楚正则标记。
正则标记
在正则操作之中，使用一系列的标记符号是一件非常重要的任务，不光是Java，只要是支持正则操作的程序，例如：JavaScript标记都是统一的。所有的标记都在java.util.regex.Pattern类提供，下面给出一些核心的正则标记。
(1) 字符，表示单个字符，只能出现1位。
x：表示是一个指定的一位字符，例如：编写一个a，表示是字母a；
\：表示一位字符“\”，但是由于“\”有个数含义，所以使用“\”表示一位“\”；
\n：匹配换行；
(2) 字符范围，在指定的字符范围之中选1位，只能出现1位。
[abc]：表示可以是a、b、c中的任意一位；
[^abc]：表示不是a、b、c中的任意一位；
[a-zA-Z]：表示是任意一位字母（大写或小写）；
[0-9]：表示是任意一位数字。
(3) 简洁表达式，表示1位。
.：表示任意的一位字符；
\d：表示一位数字，等价于“[0-9]”；
\D：表示一位非数字，等价于“[^0-9]”；
\s：表示一位空格，等价于“[ \t\n\x0B\f\r]”；
\S：表示一位非空格，等价于“[…… \t\n\x0B\f\r]”；
\w：表示一位字母、数字、，等价于“[a-zA-Z0-9]”；
\W：表示一位非字母、数字、，等价于“[^a-zA-Z0-9]”；
(4) 边界匹配，Java用不上。
^：表示正则的开头；
$：表示正则的结尾。
(5) 数量表示，之前的正则每个符号只表示一位，如果要表示多位，则必须使用以下的数量关系。
正则?：表示此正则可以出现0次或1次；
正则+：表示此正则可以出现1次或多次；
正则*：表示此正则可以出现0次、1次或多次；
正则{n}：表示此正则出现正好n次；
正则{n,}：表示此正则出现n次以上；
正则{n,m}：表示此正则出现n ～ m次。
(6) 逻辑操作。
正则1正则2：正则1之后紧跟正则2操作；
正则1|正则2：表示或的关系，有一套正则标记匹配即可；
(正则)：表示按照一组来使用。
利用String进行正则操作
在String类中提供了与正则直接有关的操作方法，下面将使用这些方法进行正则标记的验证。
字符串替换（SubString.java）
第5行定义一个字符串str。
第6行利用正则表达式去除所有的数字只剩下字母。
第8行将转化后的字符串输出。
对于“[0-9]”的这个标记，实际上也可以使用“\d”表示，如第7行所示。
验证邮箱格式（EmailValidation.java）
第5行定义一个字符串str。
第6行利用正则表达式验证该字符串是否符合邮箱格式。
第8行输出验证结果。
Math与Random类
看到Math第一个反应是数学类，在Math类中提供了大量的数学计算方法。Math类包含了所有用于几何和三角的浮点运算方法，这些方法都是静态的，每个方法的使用都非常简单，读者一看JDK文档就能明白。
如：四舍五入：public static long round(double a)；
Round()是将小数点之后的所有小数位四舍五入，最后只剩下整数部分。
(1) 如果参数为正数，且小数点后第一位>=5，运算结果为参数的整数部分+1。
(2) 如果参数为负数，且小数点后第一位>=5（小数第一位等于5，小数位数多于1），运算结果为参数的整数部分-1。
(3) 如果参数为正数，且小数点后第一位<5；或者参数为负数，且小数点后第一位<=5（小数仅有一个5），运算结果为参数的整数部分。
Random类是一个随机数产生器，随机数是按照某种算法产生的，一旦用一个初值创建Random对象，就可以得到一系列的随机数。但如果用相同的初值创建Random对象，得到的随机数序列是相同的，也就是说，在程序中看到的“随机数”是固定的那些数，起不到“随机”的作用。针对这个问题， Java设计者在Random类的Random()构造方法中使用当前的时间来初始化Random对象，因为没有任何时刻的时间是相同的，所以就可以减少随机数序列相同的可能性。
下面的程序就是利用Random类来产生5个0～100之间的随机整数。
利用Random类来产生5个0～100之间的随机整数（RandomDemo.java）。
第6行new一个Random对象用于生成随机数。
第7～10行利用for循环输出5个随机数。
利用Random随机产生一组数列，这种方式得到的结果事先是未知的。因此在以后编写验证码的时候可以利用此类完成。
大数字操作类
现在思考一个问题，如果说现在要对一个非常大的数字进行操作，并且这个数字已经超过了double的范畴，那么该如何做呢？
这个时候如果要想解决问题，唯一的做法是将数字变为字符串，之后按位进行手工的计算，自己处理进位是不是很麻烦？而在Java里面为了简化此类操作专门提供了两大数字操作类：java.math. BigInteger、java.math.BigDecimal。
大型整数操作类BigInteger
观察超过double的计算（BigNum.java）。
通过上例可以看出如果数字超过该类型的最大范围则会提示“Infinity”。在BigInteger类的构造方法（public BigInteger(String val)）里面已经清楚的描述出了，如果数据过大，则只能利用字符串保存，而后在BigInteger类之中提供了若干个基本的数学操作。下面看一下BigInteger的四则运算。BigInteger的四则运算（BigNumDemo01.java）。
第6、7行定义两个BigInteger类的对象，可以看出在类中数字是以字符串的形式保存的。
第8～11行分别对这两个数进行加、减、乘、除操作并输出相应的结果。
第13行用bigA除以bigB并将商与余数保存在result数组中。
大型浮点数操作类BigDecimal
BigDecimal的实现用到了BigInteger，不同的是BigDecimal加入了小数的概念。一般的float型和Double型数据只可以用来做科学计算或者是工程计算，由于在商业计算中，要求的数字精度比较高，所以要用到java.math.BigDecimal类，它支持任何精度的定点数，可以用它来精确计算货币值。下面给出BigDecimal的一些主要方法。
BigDecimalDemo的四则运算（CalculateBigDecimal.java）。
第6、7行定义两个BigDecimal类的对象，可以看出在类中数字是以字符串的形式保存的。
第8～11行分别对这两个数进行加、减、乘、除操作,其中第11行BigDecimal.ROUND_DOWN指定商保留1位小数并输出相应的结果。
第12行将两个数的乘积按照进一法保留1位小数，并输出。
ROUND_DOWN表示舍弃一位，ROUND_UP表示进一位，ROUND_HALF_UP表示四舍五入，对于Math而言无法实现准确的位数操作，所以处理位数较大的数必须实现准确位的操作用户只有通过BigDecimal实现。
Integer类
我们都知道用int可以表示一个整型数，现在我们介绍另一种表示整型数的类型：Integer类。
在Java中数据类型分为基本数据类型和复杂数据类型，int属于基本数据类型，而Integer属于后者。
Integer类在对象中包装了一个基本类型int的值。Integer类型的对象包含一个int类型的字段。
此外，该类提供了多个方法，能在int类型和String类型之间互相转换，还提供了处理int类型时非常有用的其他一些常量和方法。
提示
当需要往ArrayList，HashMap中放东西时，像int这种内建类型是放不进去的，因为容器都是装object的，但是jdk1.5引入了自动装箱和自动拆箱，会自动的转化为内建类型的外覆类。
Integer类的三种创建方法（UseInteger.java）。
第5行利用new关键字新建一个Integer对象并实例化。
第6行利用Integer类中的valueOf创建Integer对象。
第7行直接将一个int类型的整数赋给Integer对象，利用java的自动装箱进行类型的转化。
Boolean类
java.lang.Boolean类与Integer一样是在对象中封装了一个基本布尔型的值。Boolean类型的对象包含在一个单一的字段中，其类型为布尔值。与Integer一样Boolean类也有三种生成的方式。此外Boolean类中还内置了一些实用的方法。
Boolean类的具体使用（CompareBoolean.java）。
第5行创建两个Boolean类型的变量b1、b2。
第6、7行分别给b1、b2赋值“true”、“false”。
第9行调用compareTo方法对b1、b2进行比较并将结果赋给res，如果仅b1为真则res大于零，如果仅b2为真则res小于零，否则res等于零。
Byte类
Byte 类将基本类型 byte 的值包装在一个对象中。一个Byte类型的对象只包含一个类型为 byte 的字段。此外，该类还为byte和String的相互转换提供了几种方法，并提供了处理byte时非常有用的其他一些常量和方法。
Byte类的基本使用方法（ByteFun.java）。
第5～7行利用三种不同的方法创建了三个Byte对象并实例化。
第8～10行作为一个int返回Byte的值。
第16行将string参数分析为有符号的十进制byte。
第18、19行分别对两个Byte对象进行比较。
1. 包装类型不能够随便使用关系运算符比较大小
下面以Integer为例针对三种创建对象的方法进行说明。
首先，对于new关键字创建的包装类对象，两次new得到的对象引用地址是不同的，不能使用“= =”关键字做大小比较。而使用“<”和“>”等运算符时，包装类型会调用valueOf方法，将运算符两边的对象都转换为基本类型后再做比较。这就是为何“= =”不能使用而“<”、“>”、“<=”、“>=”这几个符号可以使用的原因。
其次，使用valueOf方法创建的Integer对象，使用“==”符号时，运行结果有时候正确，有时候不正确。查看valueOf方法的源码，如下。
通过看源码能够知道，整数类型在-128～127之间时，会使用缓存，如果已经创建了一个相同的整数，使用valueOf创建第二次时，不会使用new关键字，而用已经缓存的对象。所以使用valueOf方法创建两次对象，若对应的数值相同，且数值在-128～127之间时，两个对象都指向同一个地址。
最后，使用Integer i = 400这样的方式来创建Integer对象，与valueOf方法的效果是一样的，不再赘述。
总之，包装类对象不可使用“==”符做比较运算，如果要进行比较运算时，最好使用java类库中的compareTo方法。
Java—解读Java中的String类
