《Java应用开发》课件-第5章 Java API

第5章JavaAPI·字符串类·System类和Runtime类·Math类与Random类·日期时间类·包装类·正则表达式5.1字符串类在程序开发中经常会用到字符串，所谓字符串就是指一连串的字符，它是由许多单个字符连接而成的，如多个英文字母所组成的一个英文单词。字符串中可以包含任意字符，这些字符必须包含在一对双引号“”之内，例如“abc”。Java中定义了三个封装字符串的类，分别是String、StringBuffer和StringBuilder，它们位于java.lang包中，并提供了一系列操作字符串的方法，这些方法不需要导包就可以直接使用。5.1.1String类的初始化1.使用字符串常量直接初始化一个String对象，具体代码如下：Stringstr1="abc";由于String类比较常用，所以提供了这种简化的语法，用于创建并初始化String对象，其中“abc”表示一个字符串常量。5.1.1String类的初始化2.使用String类的构造方法初始化字符串对象，String类的常见构造方法如下表。方法声明功能描述String()创建一个内容为空的字符串String(Stringvalue)根据指定的字符串内容创建对象String(char[]value)根据指定的字符数组创建对象String(byte[]bytes)根据指定的字节数组创建对象5.1.1String类的初始化接下来通过一个案例学习String类的使用。1publicclassExample01{2publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{3 //创建一个空的字符串4 Stringstr1=newString();5 //创建一个内容为abcd的字符串6 Stringstr2=newString("abcd");7 //创建一个内容为字符数组的字符串8 char[]charArray=newchar[]{'D','E','F'};9 Stringstr3=newString(charArray);5.1.1String类的初始化10//创建一个内容为字节数组的字符串11byte[]arr={97,98,99}; 12 Stringstr4=newString(arr);13 System.out.println("a"+str1+"b");14 System.out.println(str2);15 System.out.println(str3);16System.out.println(str4);17 }18}5.1.1String类的初始化程序运行结果如下图。5.1.1String类的初始化上述代码中，第4行代码创建了名称为str1的空字符串；第6行代码创建名称为str2的字符串，其内容为“abcd”；第8~9行代码创建了名称为charArray的char类型字符数组，并将charArray赋值给名称为str3的字符串，第11~12行代码创建了名称为arr的byte类型的字节数组，并将arr赋值给名称为str4的字符串；最后在第13~16行代码打印了str1、str2、str3和str4的值。5.1.2String类的常见操作String类常用方法如下表。方法声明功能描述intindexOf(intch)返回指定字符ch在字符串中第一次出现位置的索引intlastIndexOf(intch)返回指定字符ch在字符串中最后一次出现位置的索引intindexOf(Stringstr)返回指定子字符串str在字符串第一次出现位置的索引intlastIndexOf(Stringstr)返回指定子字符串str在此字符串中最后一次出现位置的索引charcharAt(intindex)返回字符串中index位置上的字符，其中index的取值范围是0~(字符串长度是-1)BooleanendsWith(Stringsuffix)判断此字符串是否以指定的字符串结尾intlength()返回此字符串的长度booleanequals(ObjectanObject)将此字符串与指定的字符串比较5.1.2String类的常见操作booleanisEmpty()判断字符串长度是否为0，如果为0则返回true，反之则返回flasebooleanstartsWith(Stringprefix)判断此字符串是否以指定的字符串开始booleancontains(CharSequencecs)判断此字符串中是否包含指定的字符序列StringtoLowerCase()使用默认语言环境的规则将String中的所有字符都转换为小写StringtoUpperCase()使用默认语言环境的规则将String中的所有字符都转换为大写staticStringvalueOf(int

i)将int变量i转换成字符串char[]toCharArray()将此字符串转换为一个字符数组Stringreplace(CharSequenceoldstr,CharSequencenewstr)返回一个新的字符串，它是通过用newstr替换此字符串中出现的所有oldstr得到的String[]split(Stringregex)根据参数regex将原来的字符串分割为若干个子字符串Stringsubstring(intbeginIndex)返回一个新字符串，它包含从指定的beginIndex处开始，直到此字符串末尾的所有字符Stringsubstring(intbeginIndex,intendIndex)返回一个新字符串，它包含从指定的beginIndex处开始，直到索引endIndex-1处的所有字符Stringtrim()返回一个新字符串，它去除了原字符串首尾的空格5.1.2String类的常见操作1．字符串的获取功能在Java程序中，需要对字符串进行一些获取的操作，如获得字符串长度、获得指定位置的字符等。5.1.2String类的常见操作1publicclassExample02{2publicstaticvoidmain(String[]args){3 Strings="ababcdedcba";//定义字符串s4//获取字符串长度，即字符个数5 System.out.println("字符串的长度为："+s.length());6 System.out.println("字符串中第一个字符:"+s.charAt(0));7 System.out.println("字符c第一次出现的位置:"+s.indexOf('c'));8 System.out.println("字符c最后一次出现的位置:"+s.lastIndexOf('c'));9 System.out.println("子字符串ab第一次出现的位置："+s.indexOf("ab"));10 System.out.println("子字符串ab字符串最后一次出现的位置："+11s.lastIndexOf("ab"));12 }13}5.1.2String类的常见操作程序运行结果如下图。5.1.2String类的常见操作上述代码中，第3行代码创建一个名称为s的String字符串，并赋值为“ababcdedcba”，第5~10行代码依次打印了字符串长度、字符串中第一个字符内容、字符c第一次出现的位置、子字符串ab第一次出现的位置和子字符串ab最后一次出现的位置。从图5-2中可以看出，String类提供的方法可以很方便地获取字符串的长度，获取指定位置的字符以及指定字符和字符串的位置。5.1.2String类的常见操作2．字符串的转换操作程序开发中，经常需要对字符串进行转换操作。例如，将字符串转换成数组的形式，将字符串中的字符进行大小写转换等。5.1.2String类的常见操作1publicclassExample03{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 Stringstr="abcd";4 System.out.print("将字符串转为字符数组后的结果:");5 char[]charArray=str.toCharArray();//字符串转换为字符数组6 for(inti=0;i<charArray.length;i++){7 if(i!=charArray.length-1){8 //如果不是数组的最后一个元素,在元素后面加逗号9 System.out.print(charArray[i]+",");10 }else{11 //数组的最后一个元素后面不加逗号12 System.out.println(charArray[i]);13 }

5.1.2String类的常见操作14 }15 System.out.println("将int值转换为String类型之后的结果:"+16String.valueOf(12));17 System.out.println("将字符串转换成大写之后的结果:"+18str.toUpperCase());19System.out.println("将字符串转换成小写之后的结果:"+20 str.toLowerCase());21 }22}5.1.2String类的常见操作程序运行结果如下图。5.1.2String类的常见操作上述代码中，第5行代码使用String类的toCharArray()方法将一个字符串转为一个字符数组，第16行代码使用静态方法valueOf()将一个int类型的整数转为字符串，第18行代码使用toUpperCase()方法将字符串中的字符都转为大写，第20行代码使用toLowerCase()方法将字符串中的字符都转换为小写。其中valueOf()方法有多种重载的形式，float、double、char等其他基本类型的数据都可以通过valueOf()方法转为String字符串类型。5.1.2String类的常见操作3．字符串的替换和去除空格操作程序开发中，用户输入数据时经常会有一些错误和空格，这时可以使用String类的replace()和trim()方法，进行字符串的替换和去除空格操作。5.1.2String类的常见操作1publicclassExample04{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 Strings="itcast";4 //字符串替换操作5 System.out.println("将it替换成cn.it的结果:"+s.replace("it",6"cn.it"));7 //字符串去除空格操作8 Strings1="itcast";9 System.out.println("去除字符串两端空格后的结果:"+s1.trim());10 System.out.println("去除字符串中所有空格后的结果:"+s1.replace("",11""));12 }13}5.1.2String类的常见操作程序运行结果如下图。5.1.2String类的常见操作上述代码中，第3行代码定义了名称为s的字符串，第5~6行代码使用replace()方法将字符串s的“it”替换为“cn.it”;在第8行代码中定义了名称为s1的字符串，并在第9行代码使用trim()去除字符串两端的空格;在第10行代码使用replace()方法将字符串s1的“”替换为“”，这样做是为了去除字符串中所有的空格。5.1.2String类的常见操作trim()方法只能去除两端的空格，不能去除中间的空格。若想去除字符串中间的空格，需要调用String类的replace()方法。注意5.1.2String类的常见操作4．字符串的判断操作操作字符串时，经常需要对字符串进行一些判断，如判断字符串是否以指定的字符串开始、结束，是否包含指定的字符串，字符串是否为空等。5.1.2String类的常见操作1publicclassExample05{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 Strings1="String";//声明一个字符串4 Strings2="Str";5 System.out.println("判断是否以字符串Str开头:"+6s1.startsWith("Str"));7 System.out.println("判断是否以字符串ng结尾:"+s1.endsWith("ng"));8 System.out.println("判断是否包含字符串tri:"+s1.contains("tri"));9 System.out.println("判断字符串是否为空:"+s1.isEmpty());10 System.out.println("判断两个字符串是否相等"+s1.equals(s2));11 }12}5.1.2String类的常见操作程序运行结果如下图。5.1.2String类的常见操作在程序中可以通过“==”和equals()两种方式对字符串进行比较，但这两种方式有明显的区别。equals()方法用于比较两个字符串中的字符是否相等，==方法用于比较两个字符串对象的地址是否相同。也就是说，对于两个内容完全一样的字符串对象，使用equals判断的结果是true，使用==判断的结果是false。5.1.2String类的常见操作Stringstr1=newString("abc");Stringstr2=newString("abc");//结果为false，因为str1和str2是两个对象System.out.println(str1==str2);//结果为true，因为str1和str2字符内容相同System.out.println(str1.equals(str2));5.1.2String类的常见操作5．字符串的截取和分割

在String类中，substring()方法用于截取字符串的一部分，split()方法用于将字符串按照某个字符进行分割。5.1.2String类的常见操作1publicclassExample06{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 Stringstr="石家庄-武汉-哈尔滨";4 //下面是字符串截取操作5 System.out.println("从第5个字符截取到末尾的结果："+6str.substring(4));7 System.out.println("从第5个字符截取到第6个字符的结果："+8str.substring(4,6));9 //下面是字符串分割操作10 System.out.print("分割后的字符串数组中的元素依次为:");

5.1.2String类的常见操作11 String[]strArray=str.split("-");//将字符串转换为字符串数组12 for(inti=0;i<strArray.length;i++){13 if(i!=strArray.length-1){14 //如果不是数组的最后一个元素,在元素后面加逗号15 System.out.print(strArray[i]+",");16 }else{17 //数组的最后一个元素后面不加逗号18 System.out.println(strArray[i]);19 }20 }21 }22}5.1.2String类的常见操作程序运行结果如下图。5.1.2String类的常见操作上述代码中，第3行代码定义了名称为str的字符串；第6行代码在substring()方法中传入参数4，表示截取字符串中第5个之后的所有字符；第8行代码在substring()方法中传入参数4和6，表示从第5个字符截取到第6个字符；第10~19行代码先使用split()方法将字符串以“-”进行分割，并将分割后的字符串数组命名为strArray，最后在for循环中使用if条件语句判断元素是否为最后一个元素，若不是最后一个元素则在该元素末尾添加“，”。

脚下留心：字符串角标越界异常String字符串在获取某个字符时，会用到字符的索引，当访问字符串中的字符时，如果字符的索引不存在，则会发生StringIndexOutOfBoundsException（字符串角标越界异常）。

脚下留心：字符串角标越界异常1publicclassExample07{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 Strings="itcast";4 System.out.println(s.charAt(8));5 }6}

脚下留心：字符串角标越界异常程序运行结果如下图。

脚下留心：字符串角标越界异常通过运行结果可以看出，访问字符串中的字符时，不能超出字符的索引范围，否则会出现异常，这与数组中的角标越界异常非常相似。5.1.3StringBuffer类由于字符串是常量，因此一旦创建，其内容和长度是不可改变的。如果需要对一个字符串进行修改，则只能创建新的字符串。为了对字符串进行修改，Java提供了一个StringBuffer类（也称字符串缓冲区）。StringBuffer类和String类最大的区别在于它的内容和长度都是可以改变的。StringBuffer类似一个字符容器，当在其中添加或删除字符时，并不会产生新的StringBuffer对象。5.1.3StringBuffer类StringBuffer类的常见操作如下表。方法声明功能描述StringBufferappend(charc)添加参数到StringBuffer对象中StringBufferinsert(intoffset,Stringstr)将字符串中的offset位置插入字符串strStringBufferdeleteCharAt(intindex)移除此序列指定位置的字符StringBufferdelete(intstart,intend)删除StringBuffer对象中指定范围的字符或字符串序列StringBufferreplace(intstart,intend,Strings)在StringBuffer对象中替换指定的字符或字符串序列voidsetCharAt(intindex,charch)修改指定位置index处的字符序列StringtoString()返回StringBuffer缓冲区中的字符串StringBufferreverse()将此字符序列用其反转形式取代5.1.3StringBuffer类接下来通过一个案例学习StringBuffer类的常用方法。1publicclassExample08{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 System.out.println("1、添加------------------------");4 add();5 System.out.println("2、删除------------------------");6 remove();7 System.out.println("3、修改------------------------");8 alter();9 }

5.1.3StringBuffer类 10publicstaticvoidadd(){ 11 StringBuffersb=newStringBuffer();//定义一个字符串缓冲区 12 sb.append("abcdefg");//在末尾添加字符串 13 System.out.println("append添加结果："+sb); 14 sb.insert(2,"123");//在指定位置插入字符串 15 System.out.println("insert添加结果："+sb); 16} 17publicstaticvoidremove(){ 18 StringBuffersb=newStringBuffer("abcdefg"); 19 sb.delete(1,5);//指定范围删除 20 System.out.println("删除指定位置结果："+sb); 21 sb.deleteCharAt(2);//指定位置删除 22 System.out.println("删除指定位置结果："+sb); 23 sb.delete(0,sb.length());//清空缓冲区 24 System.out.println("清空缓冲区结果："+sb); 25}

5.1.3StringBuffer类26 publicstaticvoidalter(){27 StringBuffersb=newStringBuffer("abcdef");28 sb.setCharAt(1,'p');//修改指定位置字符29 System.out.println("修改指定位置字符结果："+sb);30 sb.replace(1,3,"qq");//替换指定位置字符串或字符31 System.out.println("替换指定位置字符（串）结果："+sb);32 System.out.println("字符串翻转结果："+sb.reverse());33 }34}5.1.3StringBuffer类程序运行结果如下图。5.1.3StringBuffer类第10~16行代码创建了add()方法，用于演示StringBuffer的添加操作，在第11行代码中创建了一个StringBuffer类型的字符串sb，第12行代码使用append()方法在字符串sb的末尾添加了新的字符串，第14行代码使用insert()方法在字符串sb索引为2的位置插入字符串“123”。不同的是，使用append()方法插入的新字符串始终位于字符串sb的末尾，而insert()方法则可以将新字符串插入指定位置。5.1.3StringBuffer类第17~25行代码创建了remove()方法，用于演示StringBuffer的字符串删除操作，在第18行代码中创建了一个StringBuffer类型的字符串sb，在第19行代码使用delete()方法删除字符串下标从1到5的字符，第21行代码使用deleteCharAt()方法删除字符串下标2之后的所有字符，第23的delete()方法用于清空缓冲区结果。5.1.3StringBuffer类第26~33行代码创建了alter()方法，用于演示StringBuffer的字符串替换和反转的操作，在第27行代码中创建了一个StringBuffer类型的字符串sb，在第28行代码中使用setCharAt()方法修改下标为1的字符为“p”，第30行代码中使用replace()方法替换下标从1到3的字符为“qq”，第32行代码中使用reverse()方法将字符串反转。5.1.4StringBiuld类StringBuilder类也可以对字符串进行修改，StringBuffer类和StringBuilder类的对象都可以被多次修改，并不产生新的未使用对象，StringBuilder类是JDK5中新加的类，它与StringBuffer之间最大不同在于StringBuilder的方法是线程安全的，也就是说StringBuffer不能被同步访问，而StringBuilder可以。5.1.4StringBiuld类下面通过一个案例对比StringBuilder和StringBuffer的运行效率。1publicclassExample09{2privatestaticfinalintTIMES=100000;3publicstaticvoidmain(String[]args){4 Example09.testString();5 Example09.testStringBuffer();6 Example09.testStringBuilder();7}

8//String时间效率测试9publicstaticvoidtestString(){10longstartTime=System.currentTimeMillis();11Stringstr="";12for(inti=0;i<TIMES;i++){13str+="test";14}15longendTime=System.currentTimeMillis();16System.out.println("Stringtestusedtime:"17+(endTime-startTime));18}5.1.4StringBiuld类19//StringBuffer时间效率测试（线程安全）20publicstaticvoidtestStringBuffer(){21longstartTime=System.currentTimeMillis();22StringBufferstr=newStringBuffer();23for(inti=0;i<TIMES;i++){24str.append("test");25}26longendTime=System.currentTimeMillis();27System.out.println("StringBuffertestusedtime:"+(endTime–28startTime));29}5.1.4StringBiuld类30//StringBuffer时间效率测试（非线程安全）31publicstaticvoidtestStringBuilder(){32longstartTime=System.currentTimeMillis();33StringBuilderstr=newStringBuilder();34for(inti=0;i<TIMES;i++){35str.append("test");36}37longendTime=System.currentTimeMillis();38System.out.println("StringBuildertestusedtime:"+(endTime–39startTime));40}41}5.1.4StringBiuld类程序运行结果如下图。5.1.4StringBiuld类上述代码中，第9~18行代码定义了一个testString()方法，并在testString()方法中利用for循环测试String对于字符串修改的时间；第20~29行代码定义了一个testStringBuffer()方法，并在testStringBuffer()方法中利用for循环测试StringBuffer对于字符串修改的时间；第31~40行代码定义了一个testStringBuilder()方法，并在testStringBuilder()方法中利用for循环测试StringBuilder对于字符串修改的时间；最后在4~6行代码中调用testString()方法、testStringBuffer()方法和testStringBuilder()方法，目的主要是想通过一个简单的方法去测试String、StringBuffer和StringBuilder三个操作字符串的效率。从图5-11的运行结果可以看出三者的工作效率为StringBuilder>StringBuffer>String。5.1.4StringBiuld类StringBuilder类和StringBuffer类、String类有很多相似之处，初学者在使用时很容易混淆。接下来针对这三个类进行对比，简单归纳一下三者的不同。5.1.4StringBiuld类（1）String类表示的字符串是常量，一旦创建后，内容和长度都是无法改变的。而StringBuilder和StringBuffer表示字符容器，其内容和长度可以随时修改。在操作字符串时，如果该字符串仅用于表示数据类型，则使用String类即可，但是如果需要对字符串中的字符进行增删操作，则使用StringBuffer与StringBuilder类。如果有大量字符串拼接操作，不要求线程安全的情况下，采用StringBuilder更高效。相反如果需要线程安全则需要使用StringBuffer。5.1.4StringBiuld类（2）对于euals()方法的使用我们已经有所了解，但是在StringBuffer类与StringBuilder类中并没有被Object类的equals()方法覆盖，也就是说，equals()方法对于StringBuffer类与StringBuilder类来言并不起作用。5.1.4StringBiuld类Strings1=newString("abc");Strings2=newString("abc");System.out.println(s1.equals(s2));//打印结果为trueStringBuffersb1=newStringBuffer("abc");StringBuffersb2=newStringBuffer("abc");System.out.println(sb1.equals(sb2));//打印结果为falseStringBuildersbr1=newStringBuilder("abc");StringBuildersbr2=newStringBuilder("abc");System.out.println(sbr1.equals(sbr2));5.1.4StringBiuld类（3）String类对象可以用操作符“+”进行连接，而StringBuffer类对象之间不能。Strings1="a";Strings2="b";Strings3=s1+s2;//合法System.out.println(s3);//打印输出abStringBuffersb1=newStringBuffer("a");StringBuffersb2=newStringBuffer("b");StringBuffersb3=sb1+sb2;//编译出错【案例5-1】模拟订单号生成在超市购物时，小票上都会有一个订单号，而且每个订单号都是唯一的。本例要求编写一个程序，模拟订单系统中订单号的生成。在生成订单号时，使用年月日和毫秒值组合生成唯一订单号。例如，给定一个包括年月日以及毫秒值的数组arr={2020,0504,1101},将其拼接成字符串s:[202005041101]，作为一个订单号。【案例5-2】模拟默认密码自动生成本例要求编写一个程序，模拟默认密码的自动生成策略，手动输入用户名，根据用户名自动生成默认密码。在生成密码时，将用户名反转即为默认的密码。【案例5-3】模拟用户登录在使用一些APP时，通常都需要填写用户名和密码。用户名和密码输入都正确才会登录成功，否则会提示用户名或密码错误。本例要求编写一个程序，模拟用户登录。程序要求如下：（1）用户名和密码正确，提示登录成功。（2）用户名或密码不正确，提示“用户名或密码错误”。【案例5-3】模拟用户登录（3）总共有3次登录机会，在3次内(包含三次)输入正确的用户名和密码后给出登录成功的相应提示。超过3次用户名或密码输入有误，则提示登录失败，无法再继续登录。。在登录时，需要比较用户输入的用户名密码与已知的用户名密码是否相同，本案例可以使用Scanner类以及String类的相关方法实现比较操作。5.2.1System类System类对读者来说并不陌生，因为在之前所学知识中，需要打印结果时，使用的都是“System.out.println();”语句，这句代码中就使用了System类。System类定义了一些与系统相关的属性和方法，它所提供的属性和方法都是静态的，因此，想要引用这些属性和方法，直接使用System类调用即可。5.2.1System类System类的常用方法如下表。方法名称功能描述staticvoidexit(intstatus)该方法用于终止当前正在运行的Java虚拟机，其中参数status表示状态码，若状态码非0，则表示异常终止staticvoidgc()运行垃圾回收器，并对垃圾进行回收staticvoidcurrentTimeMillis()返回以毫秒为单位的当前时间staticvoidarraycopy(Objectsrc,intsrcPos,Objectdest,intdestPos,intlength)从src引用的指定源数组复制到dest引用的数组，复制从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束staticPropertiesgetProperties()取得当前的系统属性staticStringgetProperty(Stringkey)获取指定键描述的系统属性5.2.1System类1．arraycopy()方法arraycopy()方法用于将数组从源数组复制到目标数组，声明格式如下：staticvoidarraycopy(Objectsrc,intsrcPos,Objectdest, intdestPos,intlength)5.2.1System类关于声明格式中参数的相关介绍如下：●src：表示源数组。●dest：表示目标数组。●srcPos：表示源数组中拷贝元素的起始位置。●destPos：表示拷贝到目标数组的起始位置。●length：表示拷贝元素的个数。5.2.1System类在进行数组复制时，目标数组必须有足够的空间来存放拷贝的元素，否则会发生角标越界异常。注意5.2.1System类接下来通过一个案例演示数组元素的拷贝。1publicclassExample10{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 int[]fromArray={10,11,12,13,14,15};//源数组4 int[]toArray={20,21,22,23,24,25,26};//目标数组5 System.arraycopy(fromArray,2,toArray,3,4);//拷贝数组元素6 //打印拷贝后数组的元素7System.out.println("拷贝后的数组元素为：");8 for(inti=0;i<toArray.length;i++){9 System.out.println(i+":"+toArray[i]);10 }11 }12}5.2.1System类程序运行结果如下图。5.2.1System类上述代码中，第3~4行代码创建了两个数组fromArray和toArray，分别代表源数组和目标数组，第5行代码中当调用arraycopy()方法进行元素拷贝时，由于指定了从源数组中索引为2的元素开始拷贝，并且拷贝4个元素存放在目标数组中索引为3的位置，因此，在打印目标数组的元素时，程序首先打印的是数组toArray的前三个元素20、21、22，然后打印的是从fromArray中拷贝的四个元素12、13、14、15。5.2.1System类2．currentTimeMillis()方法currentTimeMillis()方法用于获取当前系统的时间，返回值是long类型的值，该值表示当前时间与1970年1月1日0点0分0秒之间的时间差，单位是毫秒，通常也将该值称作时间戳。5.2.1System类接下来通过一个for循环的求和的案例计算程序运行时所消耗的时间。1publicclassExample11{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 longstartTime=System.currentTimeMillis();//循环开始时的当前时间4 intsum=0;5 for(inti=0;i<1000000000;i++){6 sum+=i;7 }8 longendTime=System.currentTimeMillis();//循环结束后的当前时间9 System.out.println("程序运行的时间为："+(endTime-startTime)+"毫10秒");11 }12}5.2.1System类程序运行结果如下图。5.2.1System类上述代码中，第4~7行代码演示了数字的求和操作，程序在求和开始和结束时，分别调用了currentTimeMillis()方法获得了两个时间戳（系统当前时间），两个时间戳之间的差值便是求和操作所耗费的时间。5.2.1System类3．getProperties()和getProperty()方法System类的getProperties()方法用于获取当前系统的全部属性，该方法会返回一个Properties对象，其中封装了系统的所有属性，这些属性是以键值对形式存在的。getProperty()方法用于根据系统的属性名获取对应的属性值。5.2.1System类1importjava.util.*;2publicclassExample12{3 publicstaticvoidmain(String[]args){4 //获取当前系统属性5 Propertiesproperties=System.getProperties();6 //获得所有系统属性的key，返回Enumeration对象7 EnumerationpropertyNames=pertyNames();8 while(propertyNames.hasMoreElements()){9 //获取系统属性的键key10 Stringkey=(String)propertyNames.nextElement();11 //获得当前键key对应的值value12 Stringvalue=System.getProperty(key);13 System.out.println(key+"--->"+value);14 }15 }16}5.2.1System类程序运行结果如下图。5.2.1System类上述代码中，第5行代码通过System的getProperties()方法获取了系统的所有属性，第7行代码通过Properties的propertyNames()方法获取所有的系统属性的key，并使用名称为propertyNames的Enumeration对象接受获取到的key值，第8~14行代码对Enumeration对象进行迭代循环，通过Enumeration的nextElement()方法获取系统属性的key，再通过System的getProperty(key)方法获取当前key对应的value，最后将所有系统属性的键以及对应的值打印出来。5.2.1System类从运行结果中可以看出，这些系统属性包括虚拟机版本号，用户的国家、操作系统的版本等。关于集合将在下一章进行讲解，在这里读者只需知道通过System.getProperties()方法可以获得系统属性和通过System.getProperty()方法可以根据系统属性名获得系统属性值即可。5.2.1System类4．gc()方法在Java中，当一个对象成为垃圾后仍会占用内存空间，时间一长，就会导致内存空间的不足。针对这种情况，Java中引入了垃圾回收机制。有了这种机制，程序员不需要过多关心垃圾对象回收的问题，Java虚拟机会自动回收垃圾对象所占用的内存空间。5.2.1System类一个对象在成为垃圾后会暂时地保留在内存中，当这样的垃圾堆积到一定程度时，Java虚拟机就会启动垃圾回收器将这些垃圾对象从内存中释放，从而使程序获得更多可用的内存空间。除了等待Java虚拟机进行自动垃圾回收外，还可以通过调用System.gc()方法通知Java虚拟机立即进行垃圾回收。当一个对象在内存中被释放时，它的finalize()方法会被自动调用，因此可以在类中通过定义finalize()方法观察对象何时被释放。5.2.1System类接下来通过一个案例演示Java虚拟机进行垃圾回收的过程。1classPerson{2 //下面定义的finalize方法会在垃圾回收前被调用3 publicvoidfinalize(){4 System.out.println("对象将被作为垃圾回收...");5 }6}7publicclassExample13{8publicstaticvoidmain(String[]args){9 //下面是创建了两个Person对象10 Personp1=newPerson();11 Personp2=newPerson();

5.2.1System类12 //下面将变量置为null，让对象成为垃圾13 p1=null;14 p2=null;15 //调用方法进行垃圾回收16 System.gc();17for(inti=0;i<1000000;i++){18 //为了延长程序运行的时间19 }20 }21}5.2.1System类程序运行结果如下图。5.2.1System类上述代码中，第3~5行代码定义了一个finalize()方法，该方法的返回值必须为void。第10~11行代码创建了两个对象p1和p2，然后将两个对象设置为null，这意味着新创建的两个对象成为垃圾了，第16行代码通过“System.gc()”语句通知虚拟机进行垃圾回收。需要注意的是，Java虚拟机的垃圾回收操作是在后台完成的，程序结束后，垃圾回收的操作也将终止。因此，程序的第17~19行代码使用了一个for循环，延长程序运行的时间，从而能够更好地看到垃圾对象被回收的过程。5.2.1System类从运行结果可以看出，虚拟机针对两个垃圾对象进行了回收，并在回收之前分别调用两个对象的finalize()方法。除了以上案例涉及到的方法，System类还有一个常见的方法exit(intstatus)，该方法用于终止当前正在运行的Java虚拟机，其中参数status用于表示当前发生的异常状态，通常指定为0，表示正常退出，否则表示异常终止。5.2.2Runtime类Runtime类用于表示虚拟机运行时的状态，它用于封装JVM虚拟机进程。每次使用java命令启动虚拟机都对应一个Runtime实例，并且只有一个实例，因此在Runtime类定义的时候，它的构造方法已经被私有化了(单例设计模式的应用)，对象不可以直接实例化。若想在程序中获得一个Runtime实例，只能通过以下方式：Runtimerun=Runtime.getRuntime();由于Runtime类封装了虚拟机进程，因此，在程序中通常会通过该类的实例对象来获取当前虚拟机的相关信息。5.2.2Runtime类Runtime类常用方法如下表。方法声明功能描述getRuntime()该方法用于返回当前应用程序的运行环境对象。exec(Stringcommand)该方法用于根据指定的路径执行对应的可执行文件freeMemory()该方法用于返回Java虚拟机中的空闲内存量，以字节为单位。maxMemory()该方法用于返回Java虚拟机的最大可用内存量。availableProcessors()该方法用于返回当前虚拟机的处理器个数totalMemory()该方法用于返回Java虚拟机中的内存总量5.2.2Runtime类1.获取当前虚拟机信息Runtime类可以获取当前Java虚拟机的处理器的个数、空闲内存量、最大可用内存量和内存总量的信息。5.2.2Runtime类1publicclassExample14{2 publicstaticvoidmain(String[]args){3 Runtimert=Runtime.getRuntime();//获取4 System.out.println("处理器的个数:"+rt.availableProcessors()+"个5");6 System.out.println("空闲内存数量:"+rt.freeMemory()/1024/10247+"M");8 System.out.println("最大可用内存数量:"+rt.maxMemory()/1024/91024+"M");10System.out.println("虚拟机中内存总量:"+rt.totalMemory()/1024/111024+"M");12 }13}5.2.2Runtime类程序运行结果如下图。5.2.2Runtime类在上述代码中，第3行代码中通过Runtime的getRuntime()方法创建一个名称为rt的Runtime实例对象，在第4~5行代码通过Runtime的availableProcessors()方法获取了Java虚拟机的处理器个数；第6~7行代码通过Runtime的freeMemory()方法获取了Java虚拟机的空闲内存数；第8~9行代码通过Runtime的maxMemory()方法获取了Java虚拟机的最大可用内存数量；第10~11行代码通过Runtime的totalMemory()方法获取了Java虚拟机中内存总量。5.2.2Runtime类由于每个人的机器配置不同，该文件的打印结果可能不同，另外空闲内存数、可用最大内存数和内存总量都是以字节为单位计算的，上述运行结果已经将字节换算成了兆（M）。

注意5.2.2Runtime类2.操作系统进程Runtime类中提供了一个exec()方法，该方法用于执行一个dos命令，从而实现和在命令行窗口中输入dos命令同样的效果。例如，通过运行“notepad.exe”命令打开一个Windows自带的记事本程序。1importjava.io.IOException;2publicclassExample15{3 publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{4 Runtimert=Runtime.getRuntime();//创建Runtime实例对象5 rt.exec("notepad.exe");//调用exec()方法6 }7}5.2.2Runtime类上述代码中，第4行代码中通过Runtime的getRuntime()方法创建一个名称为rt的Runtime实例对象，在第5行代码中调用Runtime的exec()方法，并将“otepad.exe”作为参数传递给exec()方法。运行程序会在桌面上打开一个记事本。5.2.2Runtime类程序运行后，会在Windows系统中产生一个新的进程notepad.exe，可以通过任务管理器进行观察。5.2.2Runtime类查阅API文档会发现，Runtime类的exec()方法返回一个Process对象，该对象就是exec()所生成的新进程，通过该对象可以对产生的新进程进行管理，如关闭此进程只需调用destroy()方法即可。具有代码如下所示：publicclassExample{ publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{ Runtimert=Runtime.getRuntime();//创建一个Runtime实例对象 Processprocess=rt.exec("notepad.exe");//得到表示进程的Process对象 Thread.sleep(3000);//程序休眠3秒 process.destroy();//杀掉进程 }}5.2.2Runtime类上述代码中，通过调用Process对象的destroy()方法关闭了打开的记事本。为了突出演示的效果，使用了Thread类的静态方法sleep(longmillis)使程序休眠了3秒，因此，程序运行后，会看到打开的记事本在3秒后自动关闭了。5.3.1Math类Math类提供了大量的静态方法来便于我们实现数学计算，如求绝对值、取最大或最小值等。方法声明功能描述abs()该方法用于计算绝对值sqrt()该方法用于计算方根ceil(a,b)该方法用于计算大于参数的最小整数floor()该方法用于计算小于参数的最小整数round()该方法用于计算小数进行四舍五入后的结果max()该方法用于计算两个数的较大值min()该方法用于计算两个数的较小值random()该方法用于生成一个大于0.0小于1.0的随机值sqrt()该方法用于计算开平方的结果pow()该方法用于计算指数函数的值5.3.1Math类1publicclassExample16{2publicstaticvoidmain(String[]args){3System.out.println("计算绝对值的结果:"+Math.abs(-10));4System.out.println("求大于参数的最小整数:"+Math.ceil(5.6));5System.out.println("求小于参数的最大整数:"+Math.floor(-4.2));6System.out.println("对小数进行四舍五入后的结果:"+Math.round(-4.6));7System.out.println("求两个数的较大值:"+Math.max(2.1,-2.1));8System.out.println("求两个数的较小值:"+Math.min(2.1,-2.1));9System.out.println("生成一个大于等于0.0小于1.0随机值:"+10Math.random());11System.out.println("开平方的结果:"+Math.sqrt(4));12System.out.println("指数函数的值:"+Math.pow(2,3));13}14}5.3.1Math类程序运行结果如下图。5.3.1Math类上述代码对Math类的常用方法进行了演示，在第3行代码中，使用Math的abs()方法计算-10的绝对值；在第4行代码中，使用Math的ceil()方法计算5.6的最小整数；在第5行代码中，使用Math的floor()方法计算-4.2的最大整数；在第6行代码中，使用Math的rount()方法计算-4.6的四舍五入结果；在第7行代码中，使用Math的max()方法求2.1与-2.1的较大值；在第8行代码中，使用Math的min()方法求2.1与-2.1的较小值，第9~10行代码中，使用random()方法生成一个大于等于0小于1.0的随机值；第11行代码中，使用sqrt()方法求4的开平方结果；第12行代码使用pow()方法求2与3的指数函数值，此方法前面的数是底数，后边的数是指数。5.3.2Random类Java的java.util包中有一个Random类，它可以在指定的取值范围内随机产生数字。Random类中提供了两个构造方法如下表。方法声明功能描述Random()构造方法，用于创建一个伪随机数生成器Random(longseed)构造方法，使用一个long型的seed种子创建伪随机数生成器5.3.2Random类Random类的两个构造方法，其中第一个构造方法是无参的，通过它创建的Random实例对象每次使用的种子是随机的，因此每个对象所产生的随机数不同。如果希望创建的多个Random实例对象产生相同的随机数，则可以在创建对象时调用第二个构造方法，传入相同的参数即可。5.3.2Random类接下来先采用第一种构造方法来产生随机数。1importjava.util.Random;2publicclassExample17{3 publicstaticvoidmain(Stringargs[]){4 Randomr=newRandom();//不传入种子5 //随机产生10个[0,100)之间的整数6 for(intx=0;x<10;x++){7 System.out.println(r.nextInt(100));8 }9 }10}5.3.2Random类第一次运行结果如下图。5.3.2Random类第二次运行结果如下图。5.3.2Random类从两次运行结果可知，两次产生的随机数序列是不一样的。这是因为当创建Random的实例对象时，没有指定种子，系统会以当前时间戳作为种子，产生随机数。5.3.2Random类接下来采用第二种构造方法产生随机数。1importjava.util.Random;2publicclassExample18{3 publicstaticvoidmain(Stringargs[]){4 Randomr=newRandom(13);//创建对象时传入种子5 //随机产生10个[0,100)之间的整数6 for(intx=0;x<10;x++){7 System.out.println(r.nextInt(100));8 }9 }10}5.3.2Random类第一次运行结果如下图。5.3.2Random类第二次运行结果如下图。5.3.2Random类相对于Math的random()方法而言，Random类提供了更多的方法来生成各种伪随机数，不仅可以生成整数类型的随机数，还可以生成浮点类型的随机数。Random类常用的方法如下表。方法声明功能描述doublenextDouble()随机生成double类型的随机数floatnextFloat()随机生成float类型的随机数intnextInt()随机生成int类型的随机数intnextInt(intn)随机生成0~n之间int类型的随机数5.3.2Random类Random类的nextDouble()方法返回的是0.0和1.0之间double类型的值，nextFloat()方法返回的是0.0和1.0之间float类型的值，nextInt(intn)返回的是0（包括）和指定值n（不包括）之间的值。5.3.2Random类接下来通过一个案例学习这些方法的使用。1importjava.util.Random;2publicclassExample19{3 publicstaticvoidmain(String[]args){4 Randomr1=newRandom();//创建Random实例对象5 System.out.println("产生float类型随机数:"+r1.nextFloat());6 System.out.println("产生double类型的随机数:"+r1.nextDouble());7System.out.println("产生int类型的随机数:"+r1.nextInt());8System.out.println("产生0~100之间int类型的随机数:"+9r1.nextInt(100));10 }11}5.3.2Random类程序运行结果如下图。【案例5-4】