Java学习Day3（正则表达式 BigInteger&BigDecimal System类 Date&DateFormat&Calendar ）

Java基础

妈蛋这些视频好长…学吐了= - 还有机器学习的视频要学…God Bless Me。

今天学习的内容有，正则表达式，常用类：Math类，Random类，BigInteger类，BigDecimal类，System类，Date类，DateFormat类，Calender类。

其中，正则表达式主要与字符串的格式判断有关；Math类和Random类主要是一些数学公式以及随机数的获取；BigInteger和BigDecimal分别是为了获得更大范围数值的整数以及高精度的小数；System类主要提供了一些系统内置方法；Date类，DateFormat类以及Calender类都是与日期时间有关的类。

另外，很重要的一点就是，学习的查阅jdk（Java Developer's Kit：Java 的开发者工具包）的API（Application Program Interface 应用程序接口），这样就可以方便的查阅一些内置类以及它们所包含的方法。

1、 正则表达式

先说下应用场景吧。比如我们需要判断一下某个字符串是不是手机号。根据我们了解的手机号特征，我们知道，若这个字符串是手机号，那它必须有11位，并且都是数字；而起开头数字是1……根据这些要求，我们可以写多层if来判断这个字符串是不是满足要求。但这样就显得特别的麻烦。这时可以用正则表达式来解决。

1.1 正则表达式基本用法

正则表达式可以理解为正确规则的表达式，它本质上是一个字符串，只不过这个字符串定义了正确的规则。我们有两种调用它的方式
Way1：
这个是直接用String类自带的matches方法，来判断该字符串是不是符合要求。

public static void main(String args[]){
    String regex="1[0-9]{10}";//表示定义了一个字符串的规则，这个字符串第一位必须是1，后面10位必须是数字。
    String phone="18868111057";
    boolean flag=phone.matches(regex);//返回boolean值
    System.out.println(flag);
}

Way2：
这个方法首先将字符串类型的正则表达式构造成Patter的实例，并利用Matcher类构造了匹配器，以返回匹配结构：

public static void main(String args[]){
    Pattern p = Pattern.compile("a*b");
    Matcher m = p.matcher("aaaaab");
    boolean b = m.matches();
    //或者，只要调用一次时：
    boolean b=Patter.matches("a*b","aaaaab");
}

感觉第二种方法烦尿了= - 个人比较喜欢第一种。

1.2正则表达式书写规范

这里仅讲几个规范，其他的自己去API的Patter类中查看：

[abc]： a、b 或 c（简单类） （注意这里是方括号）
[^abc]： 任何字符，除了 a、b 或 c（否定） 
[a-zA-Z]： a 到 z 或 A 到 Z，两头的字母包括在内（范围）
\d 数字：[0-9]
\w 单词字符：[a-zA-Z_0-9] 
\b :单词边界(任意非单词字符)
X?+ X，一次或一次也没有 
X*+ X，零次或多次 
X++ X，一次或多次 
X{n}+ X，恰好 n 次   （注意是花括号）
X{n,}+ X，至少 n 次 
X{n,m}+ X，至少 n 次，但是不超过 m 次 

需要提醒的是，在这里也存在转义字符，\t\b之类的。所以，比如想要匹配.字符，需要用\ \ .才行(\ \ 相当于输出了一个“\”，然后输出的“\ .”相当于输出的一个“.”，这样就对了；不然“\ .”会报错，“.”是对全字符进行匹配)。

另外一个例子，文件路径“C：\Desktop\Users”这样放在java中会报错，因为会把\D \U认为是转义字符，而实际上又不存在这样的转义字符。因此，需要写成“C：\ \Desktop\ \Users”。在进行匹配的时候，我们需要对两个\ \都要匹配。这里可以发现，匹配时，是对转义前的待匹配字符串进行匹配，而非转义后的字符串。

    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        String phoneNumber="\\";//待匹配字符串
        String regex="\\\\";//正则表达式
        System.out.println(phoneNumber);//输出转义后字符串，为 \
        System.out.println(phoneNumber.matches(regex));//true
    }

1.3 正则表达式作用

第一个作用就是用作判断，比如之前的way1，这里就不多说了。还有的作用有分割，替换，先说说分割。
分割功能：

public static void main(String args[]){
    String str="hello world! i'm coming!";
    String regex="\\s";
    String[] word=str.split(regex);//以regex里面的元素为分割标志，将str字符串分割成一个一个子字符串。此处的分割标志是空白字符。
}

替换功能

public static void main(String args[]){
    String str="hello world! i'm coming!";
    String regex="\\s";
    String result=str.repalceAll(regex,"*");//把str中所有与regex相同的字段替换为“*”字符。
}

2、Math，Random类以及BigInteger，BigDecimal类

2.1Math，Random类

这两个类真心没什么…需要的时候去API里查一下就好。
由于Math.random()是在[0,1)内取随机数，当需要[a,b)范围内的随机数是，可用：

Math.random()*(b-a)+a

来表示[a,b)内的随机数。至于最后一个值能不能取到，可以自己通过加减的手法类得到。
另外，Math里基本都是静态方法，直接利用Math类名调用即可。

Random必须先创建Random的对象之后，才能够调用里面的方法。具体的方法介绍请查看API。

2.2BigInteger，BigDecimal类

BigInteger，看名字，就是大整数。是为了解决int Integer不能处理2^31-1以上的运算而构建了。它有许多种构造器，但貌似最后都会调用到他的BigInteger（String number）类构造器，所以一般我们利用它的参数为String类型的构造器来进行构造。另外，不同于与Integer的是，它的加减乘除运算需要通过它内置的方法来进行，而不能用+ — * /运算符。

public static void main(String args[]){
    BigInteger num1= new BigInteger("10000000000000");
    BigInteger num2= new BigInteger("99999999999999");
    BigInteger num3;
    num3=num1.add(num2);
    num3=num1.subtract(num2);
    num3=num1.multiply(num2);
    num3=num1.divide(num2);
    BigInteger[] num4;
    num4=num1.divideAndRemainder(num2);//返回商和余数组成的数组。
}

BigDecimal同理，记得创建对象，其他的这里不多说了，自己查API吧，吃饭了…………

3、System类

3.1 垃圾回收机制

System类可以算是用的最多的类之一了，比如经常用的System.out.println，System.in等等。这里现在主要讲的是利用System对不再有用的对象进行回收。呃，说明一点，由于java有自己的回收机制，会不定时的对垃圾进行回收，所以这里只是为了更好的明白这个回收机制是怎么回事。一般来说，java本身会调用类的finlize()方法来释放内存，该方法存在于Object内。用户可以利用System.gc()来自行调用该对象中的finalize()方法。注意两点，首先若要调用对象中的finalize，必须要明确该对象已经成为垃圾（不在有变量指向它）；其次，它是从下向上回收，先回收子类，在回收父类。

class Callback{
    private int number=0;
    public Callback() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    @Override  //覆盖Object内部的finalize类
    protected void finalize() throws Throwable {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("you are out!"+this);
        super.finalize();
    }
}    
public static void main(String args[]){
    Callback test= new Callback();//令test指向堆内存中的一个对象
    test=null//堆内存的中的对象没有变量指向了，成为了垃圾
    System.gc();//调用该类中的finalize方法释放，然后在向上逐个调用。
}

3.2 exit()以及currentRunMillis()
exit()相当于强行中断程序，需要输入一个参数，0表示正常结束，其他则表示非正常结束。
currentRunMillis()返回从1970年1月1日0点至今的毫秒数，返回值是个long类型。不懂就看API。

3.3 arraycopy(Object src,int srcPos,Object dest,int destPos,int length);

参数表略多，其实很好理解，就是从src的第srcPos个数据往后数length个，覆盖掉dest中从destPos中往后数length个。

public static void main(String args[]){
    int[] array1={1,2,3,4,5};
    int[] array2={6,7,8,9,10};
    System.arraycopy(array1,2,array2,3,2);//别忘记从0计数
    for(int i=0;i<array1.length;i++){//输出为1 2 3 4 5
        System.out.println(array1[i]);
    } 
     for(int i=0;i<array1.length;i++){//输出为6 7 8 3 4
        System.out.println(array2[i]);
    }
}

4、Date，DateFormat以及Calendar类

目前而言，Date类已经过时了，更多的是作为另外几个类的参数或者返回值来使用。我们从Date类入手，来一步步的理解这几个用来处理日期的类。
另外，时间原点是1970年1月1日0点

4.1 Date类

打开API，查阅Date类就可以看到，满眼的已过时啊……没几个有用的。这里介绍下构造函数以及它的get与set函数就好。
构造函数：

public static void main(String args[]){
    //无参构造函数，会将从时间原点到现在的毫秒数输出。
    Date date= new Date();
    Date date2= new Date(10000);//直接告诉date2, 10000ms。
}

get和set函数：

public static void main(String args[]){
    Date date= new Date();
    long time1=date.getTime();//返回从时间原点到当前时间的毫秒数。
    Date date2= new Date(1000);
    //返回从时间原点到设定时间的毫秒数，1000。
    long time2=date2.getTime();
    date.setTime(1000*60*60);//从时间原点往后加1个小时。
    //由于我们是东八区，所以在1小时的基础上再加8小时。
}

4.2 DateFormat类

由于Date中时间全部用毫秒值来表示，太难看，所以需要将它与格式优雅的String类进行转换的方法。DateFormat类是一个抽象类，它其中提供了将Date类转换成String类的方法。由于它是一个抽象类，需要有子类才能实例化，故存在子类SimpleDateFormat，在该子类中提供将String类型的字符串转为Date的方法。

另外，今后将Date类转换成String类成为格式化；将String类转化为Date类成为解析。

public static void main(String args[]){
    Date date= new Date();
    //SimlpeDateFormat()无参构造函数，表示用默认格式进行格式化以及解析
    SimpleDateFormat sfdate= new SimpleDateFormat();
    //将Date类型的对象以默认格式格式化为String类型。
    String strdate=sfdate.format(date);//格式化Date类型对象
    //将默认格式的String类型时间解析为Date类。
    Date date2=sfdate.parse(strdate);//解析String类型对象。
}

上面的代码提到了默认的格式，那么显然，也存在用户自定义的格式，下面给出演示，具体请在API中的SimpelDateFormat类中查看

public static void main(String args[]){
    Date date= new Date();
    System.out.println(date);//输出年月日小时分钟秒周几等信息
    //SimlpeDateFormat()含参构造函数，表示用自定义格式进行格式化以及解析
    SimpleDateFormat sfdate= new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd”);
    //将Date类型的对象以自定义格式格式化为String类型。
    String strdate=sfdate.format(date);
    System.out.println(strdate);//为2015-12-09
    //与自定义格式的相同的String类型时间解析为Date类。
    Date date2=sfdate.parse(strdate);
    System.out.println(date2)；//只含有年月日，周几，小时分钟秒全部为0。
    //所以未在自定义格式中的某些信息会被丢失。
}

另外，注意一点，由String类型转为Date类型（解析）时，String类型的日期表达要与自定义的格式完全一样，不然会出错。即，需要格式匹配。

4.2 Calendar类

日历类，之前很多Date中的方法全部都在Calendar中更新了，所以Date中的许多方法才说过期了= - 但它不是Date的子类，它的直接父类就是Object类。

它是一个抽象类，而调用它需要有它的实例，所以需要用一下方法实例化：

public static void main(String args[]){
    //实例化Calendar类（其实是创建了Calendar子类的对象，然后向上造型而已）
    Calendar cal= Calerdar.getInstance();
    //此时cal已用当前的时间初始化过了
}    

想获得当前年份，月份，天，小时等信息，利用get函数以及Calendar提供的静态成员变量即可。下面仅举例而已，另外的通过API，Calendar类查吧

public static void main(String args[]){
    Calendar cal= Calendar.getInstance();
    int year=cal.get(Calendar.YEAR);
    int month=cal.get(Calendar.MONTH);
}    

另外，可以通过add方法对年，月， 日，小时等信息做增加或减少操作；以及可以通过set方法重新设定对象所储存时间。

public static void main(String args[]){
    Calendar cal= Calendar.getInstance();
    cal.add(Calendar.YEAR,+1);//加一年
    cal.add(Calendar.MONTH,-3);//减三月
    cal.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,19);//日期设为月里面19号
}    

需要注意的一点是，Calender里面月份从0开始计数，所以:

cal.set(Calendar.MONTH,2);//表示的是3月份。

例子：计算任意年份的2月份天数

public static void main(String args[]){
    Scanner in = new Scanner(System.in);
    int year=in.nextInt();
    Calendar cal= Calendar.getInstance();
    cal.set(year,2,1);//将年，月，月中的天数分别重置为：输入的年份，3月（注意！！），1号
    cal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-1);//此时时间为该年2月份最后一天
    int day=cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);//得到该年二月份天数
    System.out.println(day);
}