第十二章 常用类

一、Object类

1. Object类概述

(1) Object类位于java.lang包中，是Java里所有类的直接或间接父类，是继承关系的根类。
(2) Object类型的引用可以接收任意Java类型的对象，这是多态特性的基础体现。
(3) Object类中定义的方法，所有子类都可以直接使用，也可以根据需求进行重写。

2. Object类核心方法

(1) getClass() 方法

• 作用：返回对象运行时的实际类型（Class对象），可以用来判断两个引用的实际类型是否一致。

• 示例：
class Animal{}
class Dog extends Animal{}
class Cat extends Animal{}

public class Test {
public static void main(String[] args) {
Animal a1 = new Cat();
Animal a2 = new Dog();
// 判断两个对象的实际类型是否相同
System.out.println(a1.getClass() == a2.getClass()); // false
}
}
(2) int hashCode() 方法

• 作用：返回对象的哈希码值，JDK默认根据对象的内存地址生成整数形式的哈希值。

• 注意：不同对象的哈希码值通常不同，同一对象多次调用该方法返回的结果一致。

(3) String toString() 方法

• 作用：返回对象的字符串表示形式，默认格式为类名@哈希码的十六进制形式，通常被子类重写以展示对象的属性信息。

• 重写示例：
public class Student {
private String name;
private int age;
@Override
public String toString() {
return "姓名：" + name + "，年龄：" + age;
}
}
• 对比：getter方法用于获取单个属性值，toString方法会将对象的所有属性拼接为一个字符串返回。

(4) boolean equals(Object obj) 方法

• == 与 equals 的对比：

◦ ==：如果两端是基本数据类型，比较的是数值是否相等；如果两端是引用数据类型，比较的是内存地址是否相同。

◦ equals：Object类中的默认实现和==一致，比较的是对象地址；子类可以重写该方法，实现按对象内容比较。

• 重写equals方法的规范：
public class Student {
private String name;
private int age;

@Override
public boolean equals(Object obj) {
// 自反性判断：判断当前对象和要比较的对象是否是同一个对象
if (this == obj) return true;
// 非空判断：如果要比较的对象为null，直接返回false
if (obj == null) return false;
// 类型一致性判断：判断两个对象的实际类型是否相同
if (this.getClass() != obj.getClass()) return false;
// 强制类型转换：将Object类型转为当前类类型
Student s = (Student) obj;
// 逐一比较对象的属性值
return this.age == s.age && this.name.equals(s.name);
}
}
(5) finalize() 方法

• 调用时机：对象被垃圾回收器（GC）回收之前会自动调用该方法，一般用于资源清理操作。

• 垃圾回收相关概念：

◦ 垃圾对象：没有任何有效引用指向的对象，例如 Student s = new Student(); s = null; 执行后，原对象就成为了垃圾对象。

◦ GC触发时机：当JVM内存不足时，垃圾回收器会自动回收垃圾对象；也可以调用System.gc()建议JVM进行回收，但不保证立即执行。

◦ 注意：开发中不建议在finalize方法中编写业务逻辑，因为该方法的执行时机是不可控的。
二、包装类

1. 概念

包装类是基本数据类型对应的引用类型，位于java.lang包中，作用是将基本数据类型纳入面向对象的体系中。

2. 基本数据类型与包装类对应

基本数据类型byte对应的包装类是Byte，short对应Short，int对应Integer，long对应Long，float对应Float，double对应Double，char对应Character，boolean对应Boolean。

3. 数据类型转换

(1) int ↔ Integer

• int 转 Integer：
// 使用构造方法
Integer i1 = new Integer(123);
// 使用静态方法valueOf
Integer i2 = Integer.valueOf(123);
• Integer 转 int：
int num = i1.intValue();
(2) String ↔ Integer

• String 转 Integer：
Integer i3 = new Integer("456");
Integer i4 = Integer.valueOf("456");
• Integer 转 String：
String s1 = i3.toString();
String s2 = i3 + "";
(3) int ↔ String

• int 转 String：
int a = 789;
String s3 = a + "";
• String 转 int：
int b = Integer.parseInt("789");
• 注意：用于转换的字符串必须是纯数字格式，否则会抛出NumberFormatException异常。

4. 自动装箱与拆箱（JDK5及以上）

• 自动装箱：基本数据类型可以自动转换为对应的包装类，例如 Integer i = 10;。

• 自动拆箱：包装类可以自动转换为对应的基本数据类型，例如 int num = i;。

• 底层原理：自动装箱的底层调用的是Integer.valueOf()方法，自动拆箱的底层调用的是intValue()方法。

• 缓存池特性：Integer类对-128~127之间的整数做了缓存处理，在这个范围内的对象会被直接复用，超出这个范围则会新建对象：
Integer i1 = 127;
Integer i2 = 127;
System.out.println(i1 == i2); // true

Integer i3 = 128;
Integer i4 = 128;
System.out.println(i3 == i4); // false
5. 实际开发场景

包装类可以区分有效数据和无效数据，比如int类型的默认值是0，容易和有效的数值0混淆；而Integer类型的默认值是null，可以用来表示无效值，所以在实体类的属性定义中通常会使用包装类。
三、String类

1. 创建字符串的两种方式

(1) String s1 = "abc";：直接在字符串常量池中创建对象，字符串常量池中不会存在重复的对象。
(2) String s2 = new String("abc");：会在堆内存和字符串常量池各创建一个对象（如果常量池中已经存在该字符串，则只会在堆内存创建对象）。

2. 常用方法

• char charAt(int index)：获取字符串中指定下标的字符，如果下标超出范围会抛出StringIndexOutOfBoundsException异常。

• boolean contains(CharSequence s)：判断当前字符串是否包含指定的子串。

• boolean equals(Object anObject)：比较两个字符串的内容是否相等，开发中比较字符串内容必须使用该方法。

• int length()：返回字符串的长度，注意和数组的length属性区分。

• String trim()：去除字符串前后的空白字符。

• String[] split(String regex)：按照指定的规则拆分字符串，返回拆分后的字符串数组。

3. String的不可变性

• 字符串对象一旦创建，其内容就不能被修改，对字符串进行修改操作时，会生成新的字符串对象。

• 字符串拼接的效率较低，频繁拼接会产生大量的中间对象，建议使用StringBuilder或StringBuffer来进行字符串拼接操作。
四、可变字符串类

1. 类对比

StringBuilder是JDK5.0推出的类，线程不安全，但执行效率高；StringBuffer是JDK1.0推出的类，线程安全，但执行效率较低。

2. 常用构造方法

(1) public StringBuilder()：无参构造方法，创建一个空的可变字符串对象。
(2) public StringBuilder(String str)：带字符串参数的构造方法，创建时包含指定的字符串内容。

3. 常用功能方法

StringBuilder append(String str)：用于字符串的拼接操作，拼接效率远高于String类。

4. 面试题：String、StringBuilder、StringBuffer的区别

• String是不可变字符串，进行字符串拼接操作时效率较低。

• StringBuilder是可变字符串，线程不安全，字符串拼接效率较高。

• StringBuffer是可变字符串，线程安全，字符串拼接效率比StringBuilder稍低。
五、BigDecimal类

1. 概述

BigDecimal类位于java.math包中，用于精确表示和计算浮点数，解决浮点数运算精度丢失的问题。

2. 常用构造方法

public BigDecimal(String val)：使用字符串形式的参数创建BigDecimal对象，避免精度丢失。

3. 常用运算方法

(1) BigDecimal add(BigDecimal augend)：加法运算，计算两个BigDecimal对象的和。
(2) BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)：减法运算，计算两个BigDecimal对象的差。
(3) BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)：乘法运算，计算两个BigDecimal对象的积。
(4) BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)：除法运算，参数说明：

• 第一个参数是除数；

• 第二个参数是保留的小数位数；

• 第三个参数是取舍模式，通常使用四舍五入模式（BigDecimal.ROUND_HALF_UP）