Java經常使用類-比較器、System、Math 、BigInteger和BigDecimal

比較器

Java中有一些比較運算符，如 >、<、==、!=、>=、<=、instanceof、equals ，不過其中大部分只能比較基本數據類型，引用數據類型除了==、instanceof、equals以外，>、<這些都不能用。
因此，爲了知足對象排序的需求，java提供了兩個接口實現對象排序。

Java實現對象排序的方式有兩種：

• 天然排序:java.lang.Comparable
• 定製排序:java.util.Comparator

天然排序 Comparable接口

首先，看一下Comarable的典型例子，String類的比較。像String類或者包裝類中都實現了Comparable接口，重寫了compareTo()方法，在重寫的方法體中給出了比較兩個對象大小的方式。
如，String類中的compareTo方法中是按照字符串中字符的Unicode值進行從小到大的比較。

@Test
public void testComparable(){
    String[] arr = new String[]{"EE","FF","CC","BB","DD","AA"};
    Arrays.sort(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 打印：[AA, BB, CC, DD, EE, FF]
}

對於天然排序來講，重寫compareTo(obj)方法的規則以下：

• 若是當前對象this大於形參對象obj，則返回正整數，
• 若是當前對象this小於形參對象obj，則返回負整數
• 若是當前對象this等於形參對象obj，則返回零。

對於自定義類，若是須要排序，那麼可讓自定義類實現Comparable接口，並重寫CompareTo方法在CompareTo中，指明如何對對象進行排序。

下面進行舉例：
假如，有一個商品類，有商品價格和商品名稱的屬性，如今須要根據商品的價格高低對多個對象進行排序。

public class Goods implements Comparable{
    private String name; // 商品名稱
    private double price; // 商品價格

    public Goods() {
    }

    public Goods(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
    // 重寫toString方法
    @Override
    public String toString() {
        return "name:"+ name + ",price:"+ price;
    }

    // 指明如何進行排序，好比按照商品的價格從低到高進行排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof Goods){
            Goods goods = (Goods)o;
            if(this.price > goods.price){
                return 1;
            }else if(this.price < goods.price){
                return -1;
            }else{
                return 0;
            }
        }
        throw new RuntimeException("傳入的數據類型不一致！");
    }
}

測試，建立Goods對象數組，存儲四個商品，而後使用Arrays.sort進行排序，再進行輸出，代碼以下：

@Test
    public void testGoods(){
        Goods[] arr = new Goods[4];
        arr[0] = new Goods("Rapoo",189.9);
        arr[1] = new Goods("Logitech",239.5);
        arr[2] = new Goods("Razer",100.5);
        arr[3] = new Goods("Dell",79.9);

        System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(arr));
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println("排序後: " + Arrays.toString(arr));
    }

運行結果：

排序前: [name:Rapoo,price:189.9, name:Logitech,price:239.5, name:Razer,price:100.5, name:Dell,price:79.9]
排序後: [name:Dell,price:79.9, name:Razer,price:100.5, name:Rapoo,price:189.9, name:Logitech,price:239.5]

這樣，輸出的對象數組就會按照商品的價格從低到高進行排序。
總結一下：使用天然排序來比較自定義類的對象大小，先讓自定義實現Comparable接口，而後重寫compareTo()方法，在方法體內寫具體要根據什麼邏輯來比較對象的大小。

定製排序 Comparator接口

當元素的類型沒有實現java.lang.Comparable接口而又不方便修改代碼，或者實現java.lang.Comparable接口的排序規則不適合當前的操做，那麼能夠考慮使用Comparator的對象來排序，強行對多個對象進行總體排序的比較。

一樣，實現類須要重寫接口的方法compare()，compare方法的重寫規則以下：
對於方法compare(Object o1,Object o2)，比較o1和o2的大小：

• 若是方法返示回正整數，則表示o1大於o2 ；
• 若是返回0，表示相等；
• 返回負整數，表示o1 小於o2。

示例，仍是使用上面Goods.class代碼爲例：

@Test
    public void testGoods2(){
        Goods[] arr = new Goods[4];
        arr[0] = new Goods("Rapoo",189.9);
        arr[1] = new Goods("Logitech",239.5);
        arr[2] = new Goods("Razer",100.5);
        arr[3] = new Goods("Dell",79.9);

        Arrays.sort(arr, new Comparator() {
            // 指明商品比較大小的方式：按照商品名稱從低到高排序，若是是相同價格的就按照價格從高到低排序
            @Override
            public int compare(Object o, Object t1) {
                if (o instanceof Goods && t1 instanceof Goods){
                    Goods g1 = (Goods)o;
                    Goods g2 = (Goods)t1;
                    if (g1.getName().equals(g2.getName())){
                        return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice());
                    }else{
                        return g1.getName().compareTo(g2.getName());
                    }
                }
                throw new RuntimeException("輸入的數據類型不一致");
            }
        });

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

除此以外，能夠將 Comparator 傳遞給 sort 方法（如 Collections.sort 或 Arrays.sort），從而容許在排序順序上實現精確控制。
示例：

@Test
public void testComparator(){
    String[] arr = new String[]{"EE","FF","CC","BB","DD","AA"};
    Arrays.sort(arr,new Comparator(){
    // 定製規則，讓字符串從大到小進行排序
    @Override
    public int compare(Object o, Object t1) {
        if (o instanceof String && t1 instanceof String){
            String s1 = (String)o;
            String s2 = (String)t1;
            return -s1.compareTo(s2);
            }
            throw new RuntimeException("輸入的數據類型不一致");
        }
    });
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}

還可使用 Comparator 來控制某些數據結構（若有序 set或有序映射）的
順序，或者爲那些沒有天然順序的對象 collection 提供排序。

經常使用類之System類

System類表明系統，系統級的不少屬性和控制方法都放置在該類的內部。該類位於java.lang包。
因爲該類的構造器是private的，因此沒法建立該類的對象，也就是沒法實例化該類。其內部的成員變量和成員方法都是static的，因此也能夠很方便的進行調用。

成員變量
System類內部包含in、out和err三個成員變量，分別表明標準輸入流(鍵盤輸入)，標準輸出流(顯示器)和標準錯誤輸出流(顯示器)。

成員方法
native long currentTimeMillis()： ：
該方法的做用是返回當前的計算機時間，時間的表達格式爲當前計算機時間和GMT時間(格林威治時間)1970年1月1號0時0分0秒所差的毫秒數。

void exit(int status)
該方法的做用是退出程序。其中status的值爲0表明正常退出，非零表明異常退出。 使用該方法能夠在圖形界面編程中實現程序的退出功能等。

void gc()
該方法的做用是請求系統進行垃圾回收。至於系統是否馬上回收，則取決於系統中垃圾回收算法的實現以及系統執行時的狀況。
String getProperty(String key)
該方法的做用是得到系統中屬性名爲key的屬性對應的值。系統中常見的屬性名以及屬性的做用以下表所示：

屬性名	說明
java.version	Java運行環境的版本
java.home	Java安裝目錄
os.name	操做系統名稱
os.version	操做系統版本
user.name	用戶名稱
user.home	用戶的主目錄
user.dir	用戶當前工做目錄

示例：

@Test
    public void testSystem(){
        String javaVersion = System.getProperty("java.version");
        System.out.println("java的version:" + javaVersion);

        String javaHome = System.getProperty("java.home");
        System.out.println("java的home:" + javaHome);

        String osName = System.getProperty("os.name");
        System.out.println("os的name:" + osName);

        String osVersion = System.getProperty("os.version");
        System.out.println("os的version:" + osVersion);

        String userName = System.getProperty("user.name");
        System.out.println("user的name:" + userName);

        String userHome = System.getProperty("user.home");
        System.out.println("user的home:" + userHome);

        String userDir = System.getProperty("user.dir");
        System.out.println("user的dir:" + userDir);
    }

經常使用類之Math類

java.lang.Math提供了一系列靜態方法用於科學計算。其方法的參數和返回值類型通常爲double類型。經常使用方法以下：

• abs：求絕對值
• acos,asin,atan,cos,sin,tan：三角函數
• sqrt：求平方根
• pow(double a,doble b)：求a的b次冪
• log：求天然對數
• exp：e爲底指數
• max(double a,double b)：求a，b的最大值
• min(double a,double b)：求a,b的最小值
• random()：返回0.0 到1.0 的隨機數
• long round(double a) ：double型數據a 轉換爲long 型（四捨五入）
• toDegrees(double angrad)：弧度—> 角度
• toRadians(double angdeg) ：角度—> 弧度

經常使用類之BigInteger類和BigDecimal類

BigInteger類

Integer類做爲int的包裝類，能存儲的最大整型值爲2^31 -1，Long類也是有限的，最大爲2^63 -1。若是要表示再大的整數，不論是基本數據類型仍是他們的包裝類都無能爲力，更不用說進行運算了。

java.math包的BigInteger能夠表示不可變的任意精度的整數。BigInteger提供全部Java的基本整數操做符的對應物，並提供java.lang.Math的全部相關方法。另外，BigInteger 還提供如下運算：模算術、GCD 計算、質數測試、素數生成、位操做以及一些其餘操做。

BigDecimal類

通常的Float類和Double類能夠用來作科學計算或工程計算，但在 商業計算中，到 要求數字精度比較高，故用到java.math.BigDecimal類。
BigDecimal類支持不可變的、任意精度的有符號十進制定點數。
構造器

• public BigDecimal(double val)
• public BigDecimal(String val)

經常使用方法

• public BigDecimal add(BigDecimal augend)
• public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
• public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
• public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)