JAVA常用API总结与说明
作者：郭大侠写leetcode
一、JAVA常用API
java.lang.Math
提供sin, cos, tan, exp, log, log10 等类方法，PI和E等类字段
java.lang.String（StringBuilder线程不安全，StringBuffer线程安全）
| char charAt(int index) | 返回给定位置的代码单元 |
| boolean equals(Object other) boolean equalsIngoreCase(String other) | 如果字符串与other相等，返回true 忽略大小写 |
| int length() | 返回字符串的长度 |
| String substring(int beginIndex) String substring(int beginIndex, int endIndex) | 返回一个新字符串，包含原始字符串从beginIndex到串尾或到endIndex-1的所有代码单元 |
| String toLowerCase() String toUpperCase() | 返回小写字符串 返回大写字符串 |
| int indexOf(String str[, int fromIndex]) int lastIndexOF(String str[, int fromIndex]) | 返回第一个/最后一个子串的位置,从起始位置或者fromIndex开始 |
java.util.Scanner
| Scanner(InputStream in) Scanner(File f) Scanner(String data) | 用给定的输入流创建一个Scanner对象 例子：Scanner in = new Scanner(System.in) |
| String nextLine() | 读取输入的下一行内容 |
| String next() | 读取输入的下一个单词（以空格作为间隔） |
| int nextInt() double nextDouble() | 读取并转换下一个表示整数或浮点数的字符序列 |
for each循环
for(variable : collection) statement
collection这一集合表达式必须是一个数组或者是一个实现了Iterable接口的类对象
java.util.Arrays
| static String toString(type[] a) | 返回包含a中数据元素的字符串 |
| static void sort(type[] a) | 采用优化的快速排序算法对数组进行排序 |
| static void binarySearch(type[] a, type v) | 使用二分搜索算法查找值v |
| static Boolean equals(type[] a, type[] b) | 如果两个数字相同，返回true |
数组名.length
数组长度
java.util.Radom
| Random() | 构建一个新的随机数生成器 |
| int nextInt(int n) | 返回一个 0 ~ n-1之间的随机数 |
java.lang.Object
| String toString() | 返回描述该对象值的字符串。在自定义类中应覆盖这个方法 |
| boolean equals(Object otherObject) | 比较两个对象是否相等。在自定义类中应覆盖这个方法 |
| Class getClass() int hashCode() | 返回包含对象信息的类对象 返回对象的散列码 |
| static wait() static notify() static notifyAll() |
java.lang.Class
| String getName() | 返回这个类的名字 |
| static Class forName(String className) | 返回描述类名为className的Class对象 |
| Object newInstance() | 返回这个类的一个新实例 |
| Field[] getFields() Field[] getDeclareFields() | getFields()返回一个包含Field对象的数组，这些对象记录了这个类或其超类的公有域 getDeclareFields()返回的Field对象记录了这个类的全部域 |
| Method[] getMethods() Method[] getDeclareMethods() | getMethods()返回一个包含Method对象的数组，这些对象记录了这个类或其超类的公用方法 getDeclareMethods()返回的Field对象记录了这个类的全部方法 |
| Constructor[] getConstructors() Constructor[] getDeclareConstructors() | getConstructors()返回一个包含Constructor对象的数组，这些对象记录了这个类的公有构造器 getDeclareConstructors()返回的Constructor对象记录了这个类的全部构造器 |
断言
assert 条件;
assert 条件:表达式;
二、JAVA集合框架
Java集合类库将接口和实现分离。当程序使用集合时，一旦构建了集合就不需要知道究竟使用了哪种实现。因此，只有在构建集合对象时，使用具体的类才有意义。可以使用接口类型存放集合的引用。利用这种方法，一旦改变想法，可以轻松使用另外一种不同的实现，只需在对象创建处修改即可。
java.util.Collection<E>
| Iterator<E> iterator() | 返回一个用于访问集合中每个元素的迭代器 |
| int size() | 返回当前存储在集合中的元素个数 |
| boolean isEmpty() | 如果集合中没有元素，返回true |
| boolean contains(Object obj) boolean containAll(Collection<? extend E> other) | 如果集合中包含相等对象，返回true |
| boolean add(Object element) boolean addAll(Collection<? extend E> other) | 将一个元素添加到集合中，集合改变返回true |
| boolean remove(Object element) boolean removeAll(Collection<?> other) | 删除相等元素，成功删除返回true |
java.util.Iterator<E>
| boolean hasNext() | 如果存在可访问的元素，返回true |
| E next() | 返回将要访问的下一个对象 |
| void remove() | 删除上次访问的元素 |
Java库中具体集合
| ArrayList | 一种可以动态增长和缩减的索引序列 |
| LinkedList | 一种可以在任何位置进行高效插入和删除操作的有序序列 |
| ArrayDeque | 一种用循环数组实现的双端队列 |
| HashSet | 一种没有重复元素的无序集合 |
| TreeSet | 一种有序集 |
| EnumSet | 一种包含枚举类型值的集合 |
| LinkedHashSet | 一种可以记住元素插入次序的集 |
| PriorityQueue | 一种允许高效删除最小元素的集合 |
| HashMap | 一种存储键/值关联的数据结构 |
| TreeMap | 一种键值有序排列的映射表 |
| EnumMap | 一种键值属于枚举类型的映射表 |
| LinkedHashMap | 一种可以记住键/值项添加次序的映射表 |
| WeakHashMap | 一种其值无用武之地后可以被垃圾回收期回收的映射表 |
| IdentityHashMap | 一种用==而不是用equals比较键值的映射表 |
1、List
List接口扩展自Collection，它可以定义一个允许重复的有序集合，从List接口中的方法来看，List接口主要是增加了面向位置的操作，允许在指定位置上操作元素，同时增加了一个能够双向遍历线性表的新列表迭代器ListIterator。List接口有动态数组（ArrayList类）和双端链表（LinkedList类）两种实现方式。
java.util.List<E>
| ListIterator<E> listIterator() ListIterator<E> listIterator(int index) | 返回一个列表迭代器 迭代器第一次调用next返回给定位置元素 |
| void add(int i, E element) void addAll(int i, Colletion<? extend E> elements) | 向集合指定位置添加元素 |
| E remove(int i) | 删除给定位置元素并返回 |
| E get(int i) | 获得给定位置元素并返回 |
| E set(int i, E element) | 设置给定位置元素并返回原来的元素 |
| int indexOf(Object element) int lastIndexOf(Object element) | 返回与指定元素相等元素在列表中第一次出现的位置 返回与指定元素相等元素在列表中最后一次出现的位置 |
java.util.ListIterator<E>
| void add(E Element) | 在当前位置添加一个元素 |
| void set(E Element) | 用新元素代替next或previous上次访问的元素 |
| boolean havaPrevious() | 反向迭代列表时是否还有可供访问的值 |
| E previous() | 返回前一个对象 |
| int nextIndex() | 返回下一次调用next时返回的元素索引 |
| int previousIndex() | 返回下一次调用previous时返回的元素索引 |
java.util.ArrayList<E>
| ArrayList<E>() | 构造一个空数组列表 |
| boolean add(E obj) | 在数组列表尾端添加一个元素，永远返回true |
| int size() | 返回存储在数组中的当前元素数量 |
| void set(int index, E obj) | 设置数组列表指定位置的值 |
| E get(int index) | 获的指定位置的元素值 |
| void add(int index, E obj) | 向后移动元素，插入元素 |
| E remove(int index) | 删除一个元素，并将后面元素前移 |
java.util.LinkedList<E>
| LinkedList() LinkedList(Colletion<? extend E> elements) | 构造一个链表 |
| void addFirst(E element) void addLast(E element) | 添加元素到表头或表尾 |
| E getFirst() E getLast() | 返回表头或表尾的元素 |
| E removeFirst() E removeLast() | 删除表头或表尾的元素并返回 |
2、Set
Set接口扩展自Collection，它与List的不同之处在于，规定Set的实例不包含重复的元素。在一个规则集内，一定不存在两个相等的元素。AbstractSet是一个实现Set接口的抽象类，Set接口有三个具体实现类，分别是散列集HashSet、链式散列集LinkedHashSet和树形集TreeSet。
java.util.HashSet<E>
| HashSet() HashSet(Colletion<? extend E> elements) HashSet(int initialCapacity) | 构造散列表 |
java.util.LinkedHashSet<E>
LinkedHashSet是用一个链表实现来扩展HashSet类，它支持对规则集内的元素排序。HashSet中的元素是没有被排序的，而LinkedHashSet中的元素可以按照它们插入规则集的顺序提取。
java.util.TreeSet<E>TreeSet扩展自AbstractSet，并实现了NavigableSet，AbstractSet扩展自AbstractCollection，树形集是一个有序的Set，其底层是一颗树,用红黑树实现，这样就能从Set里面提取一个有序序列了。在实例化TreeSet时，我们可以给TreeSet指定一个比较器Comparator来指定树形集中的元素顺序。树形集中提供了很多便捷的方法。
3、队列
java.util.Queue<E>(接口)
| boolean add(E element) boolean offer(E element) | 如果队列没有满，将元素添加到队列尾部 |
| E remove() E poll() | 如果队列不为空，删除并返回这个队列头部元素 |
| E element() E peek() | 如果队列不为空，返回这个队列头部元素 |
java.util.Deque<E>
接口Deque，是一个扩展自Queue的双端队列，它支持在两端插入和删除元素，Deque接口由ArrayDeque和LinkedList这两个类实现，所以通常我们可以使用LinkedList来创建一个队列。PriorityQueue类实现了一个优先队列，优先队列中元素被赋予优先级，拥有高优先级的先被删除。
java.util.ProrityQueue<E>
优先级队列中的元素可以按任意顺序插入，却总是按照排序的顺序进行检索。优先级队列由堆实现。堆是一个可以自我调整的二叉树，对树执行添加和删除操作，可以让最小元素移动到根（最小堆），而不必花费时间对元素进行排序
4、Map接口
Map，图，是一种存储键值对映射的容器类，在Map中键可以是任意类型的对象，但不能有重复的键，每个键都对应一个值，真正存储在图中的是键值构成的条目。
java.util.Map<K,V>
| V get(Object key) | 获得与键对应的值 |
| V put(K key, V value) V putAll(Map<? extends K, ? extends V> entries) | 将键与对应的值关系插入到映射中 |
| boolean containKey(Object key) boolean containValue(Object value) | 查询 |
java.util.HashMap<K,V>
HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现，继承自AbstractMap，AbstractMap是部分实现Map接口的抽象类。在之前的版本中，HashMap采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当链表中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，HashMap采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
java.util.LinkedHashMap<K,V>
LinkedHashMap继承自HashMap，它主要是用链表实现来扩展HashMap类，HashMap中条目是没有顺序的，但是在LinkedHashMap中元素既可以按照它们插入图的顺序排序，也可以按它们最后一次被访问的顺序排序。
java.util.TreeHashMap<K,V>
TreeMap基于红黑树数据结构的实现，键值可以使用Comparable或Comparator接口来排序。TreeMap继承自AbstractMap，同时实现了接口NavigableMap，而接口NavigableMap则继承自SortedMap。SortedMap是Map的子接口，使用它可以确保图中的条目是排好序的。在实际使用中，如果更新图时不需要保持图中元素的顺序，就使用HashMap，如果需要保持图中元素的插入顺序或者访问顺序，就使用LinkedHashMap，如果需要使图按照键值排序，就使用TreeMap。
5、其他集合类
下面主要介绍一下其它几个特殊的集合类，Vector、Stack、HashTable、ConcurrentHashMap以及CopyOnWriteArrayList。
java.util.Vector<E>
用法上，Vector与ArrayList基本一致，不同之处在于Vector使用了关键字synchronized将访问和修改向量的方法都变成同步的了，所以对于不需要同步的应用程序来说，类ArrayList比类Vector更高效。
java.util.Stack<E>
Stack，栈类，是Java2之前引入的，继承自类Vector。
java.util.HashTable
HashTable和前面介绍的HashMap很类似，它也是一个散列表，存储的内容是键值对映射，不同之处在于，HashTable是继承自Dictionary的，HashTable中的函数都是同步的，这意味着它也是线程安全的，另外，HashTable中key和value都不可以为null。
java.util.ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap是HashMap的线程安全版。同HashMap相比，ConcurrentHashMap不仅保证了访问的线程安全性，而且在效率上与HashTable相比，也有较大的提高。
java.util.CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList，是一个线程安全的List接口的实现，它使用了ReentrantLock锁来保证在并发情况下提供高性能的并发读取。
java.util.CopyOnWriteArraySet
CopyOnWriteArraySet，是一个线程安全的set接口的实现，它使用了ReentrantLock锁来保证在并发情况下提供高性能的并发读取。
ConcurrentLinkedQuerue是一个先进先出的队列。它是非阻塞队列。
ConcurrentSkipListMap可以在高效并发中替代SoredMap（例如用Collections.synchronzedMap包装的TreeMap）。
ConcurrentSkipListSet可以在高效并发中替代SoredSet（例如用Collections.synchronzedSet包装的TreeMap）。
6、泛型集合算法
6.1 排序
| static <T extends Comparable<? super T>> void java.util.Collections.sort(List<T> elements,[new Comparator<T>(){ public int compare(T o1, T o2){return ...} } ]) | 对列表元素排序 |
6.2 查找
| static <T extends Comparable<? super T>> int java.util.Collections.binarySearch(List<T> elements, T key) | 二分查找key，返回对象索引 |
6.3 其他
| static <T> java.util.Collections.min(Collection<T> elements, Comparator<? super T> c) static <T> java.util.Collections.max(Collection<T> elements, Comparator<? super T> c) | 查找最小值/最大值 |
三、并发部分API
java.lang.Runnable
| void run() | 必须覆盖这个方法 |
java.lang.Thread
| Thread() Thread(Runnable target) | 构造器 |
| void start() | 启动线程 |
| void run() | 如果没有重写，调用关联Runnable的run方法 |
| void interupt() | 中断线程（中止阻塞状态，对运行线程无作用） |
| void setPriority(int newPriority) | 设置优先级（1-10，默认5） |
| static void yield() static void sleep(long millis) | 使当前线程处于让步状态（让步于同优先级或高优先级线程） 休眠 |
| void setDaemon() | 设置为守护线程 |
| Thread.State getState() | 获得线程当前状态 |
锁对象
ReentrantLock myLock = new ReentrantLock();
mylock.lock();
try{
critical section
}finally{
mylock.unlock();
}条件对象
private ReetranLock mylock = new ReetranLock();
private Condition sufficientFunds = mylock.newCondition()
public void transfer(int from, int amount)
{
mylock.lock();
try{
while(account[from] < amount){
sufficientFunds.await();
}
...
sufficientFunds.singalAll();
}finally{
mylock.unlock();
}
}synchronized关键字（内置锁）
格式1：synchronized 方法
格式2：synchronized（obj）{}
使用synchronized如何设置条件变量
| void notifyAll() | 解除在对象上调用wait方法的线程的阻塞状态 |
| void wait() | 导致线程进入等待状态 |
volatile域
volatile只提供可见性（在线程工作内存中被修改后立即写入到主存中），不提供原子性。
使用final变量可以保证可见性：构造函数完成时即不变，未完成构造期间对其他线程不可见。
java.lang.ThreadLocal<T>
作用：将内存共享变量变为线程拷贝变量
Executor类执行器
1）调用Executors类（工厂类）中静态工厂方法newCacherThreadPool
2）调用submit提交Runnable或Callable对象
3）当不再提交任何任务时，调用shutdown
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