一、数学计算

  • java.lang.Math ：包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。类似这样的工具类，其所有方法均为静态方法，并且不会创建对象
  • java.math.BigInteger：操作不可变的、任意精度的整数，常用于存储超出long类型的整型
  • java.math.RoundingMode：操作数据舍入
  • java.math.BigDecimal：操作不可变的、任意精度的有符号十进制数
  • java.util.Random：用于产生随机数

二、日期时间

  • JDK1.8之前

    • java.util.Date（大多数方法已经在Java 1.1引入Calendar类之后被弃用）：返回日期时间
    • java.text.SimpleDateFormat：用于日期时间的格式化
    • java.util.Calendar：抽象类，提供了一个类方法getInstance，以获得此类型的一个通用的对象。它为特定瞬间与一组日历字段之间的转换，和操作日历字段提供了一些方法。瞬间可用毫秒值来表示，它是距历元（即格林威治标准时间1970年1月1日00:00:00.000）的偏移量

  • JDK1.8之后

    • java.time：包含值对象的基础包
    • java.time.chrono：提供对不同的日历系统的访问
    • java.time.format：格式化和解析时间和日期
    • java.time.temporal：包括底层框架和扩展特性
    • java.time.zone：包含时区支持的类

三、系统相关

  • java.lang.System：执行系统操作

四、数组工具

  • java.util.Arrays：提供了很多静态方法来对数组进行操作，有各种重载形式

五、字符串

  • java.lang.String：代表字符串，Java程序中所有的字符串文字都可以被看作是实现此类的实例

    • 对象保存形式：字符串内部是用字符数组进行保存的（检索字符串常量池，没有则创建String，有则直接赋值），一旦进行修改，就会产生新对象
      • JDK1.9之前：char[] value
      • JDK1.9之后：byte[] byte
    • 字符串存储位置：字符串是常量，它们的值在创建之后不能更改，有常量池来保存常量对象，所以可以共享
      • JDK1.6及其之前：方法区
      • JDK1.7：堆
      • JDK1.8：元空间（常量池）
    • 字符串内存过程：引用指向堆中的一个字符串对象，然后堆中字符串的value数组指向常量池中常量对象的value数组
    • 字符串拼接：使用+将任意数据类型与”字符串”进行拼接，结果都是字符串
    • 拼接结果的存储位置（字符串缓冲区支持可变的字符串）
      • 常量+常量：常量池
      • 常量与变量：堆
      • 变量与变量：堆

六、可变字符序列

String与可变字符序列的区别：因为String对象是不可变对象，虽然可以共享常量对象，但是对于频繁字符串的修改和拼接操作效率极低。因此，JDK又在java.lang包提供了可变字符序列StringBuilder和StringBuffer类型

  • StringBuffer：老的，线程安全的（因为它的方法有synchronized修饰）
  • StringBuilder：新的，线程不安全的
  • StringBuilder、StringBuffer的常用API是完全一致的

七、集合

  • java.util.Collections：是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类，提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法

八、IO流

  • java.io.File：File类是java.io包下代表与平台无关的文件和目录，也就是说如果希望在程序中操作文件和目录都可以通过File类来完成，File类能新建、删除、重命名文件和目录。
  • 在API中File的解释是文件和目录路径名的抽象表示形式，即File类是文件或目录的路径，而不是文件本身，因此File类不能直接访问文件内容本身，如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流

附录：字符编码

1、ASCII码

  • ASCII码：美国国家标准协会ANSI制定了一个标准，规定了常用字符的集合以及每个字符对应的编号，这就是ASCII字符集（Character Set）

    • 0～31，127：共33个控制字符或通信专用字符，如LF（换行）、CR（回车）、FF（换页）、DEL（删除）、BS（退格)
    • 32～126：共95个可显示字符
      • 32：空格
      • 48～57：为0到9十个阿拉伯数字
      • 65～90：为26个大写英文字母
      • 97～122：为26个小写英文字母
      • 其余为一些标点符号、运算符号等

2、OEM字符集的衍生

  • OEM字符集：一个字节后128个数字对应的字符标准（一个字节能够表示的数字（编号）有256个，而ASCII字符只用到了前128个）

3、多字节字符集（MBCS）和中文字符集

  • 多字节字符集：256个字符不够用，便制定了多字节字符集

    • 中文字符集GB2312：涵盖了所有简体字符以及一部分其他字符，使用1-2个字节来表示
    • GBK（K代表扩展的意思）：在GB2312的基础上加入了对繁体字符等其他非简体字符，使用1-2个字节来表示

4、ANSI标准、国家标准、ISO标准

  • 标准字符集：操作系统在发布的时候，通常会往机器里预装标准的字符集还有平台专用的字符集

    • ANSI标准
    • ISO标准字符编码：ISO组织制定的各种ISO标准字符编码
    • GBK，GB2312和GB18030

5、Unicode字符集和Unicode编码（UTF-8）

  • Unicode字符集：涵盖了目前人类使用的所有字符，并为每个字符进行统一编号，分配唯一的字符码

  • Unicode字符集将所有字符按照使用上的频繁度划分为17个层面（Plane），每个层面上有都字符码空间

    • 第0个层面BMP基本涵盖了当今世界用到的所有字符
    • 其他层面用来表示一些远古时期的文字或留作扩展，目前Unicode字符集中尚有大量字符空间未使用

  • Unicode字符集中字符编码值的范围是[0, 65535]，使用2个字节

  • Unicode编码（UTF标准）：解决Unicode在网络上传输的问题

    • UTF-8：每次8个位传输数据，是在互联网上使用最广的一种Unicode的实现方式
    • UTF-8的特点：它是一种变长的编码方式，可以使用1~4个字节表示一个符号。从unicode到uft-8并不是直接的对应，而是要过一些算法和规则来转换

Unicode字符集只是定义了字符的集合和唯一编号，Unicode编码则是对UTF-8、UCS-2/UTF-16等具体编码方案的统称而已，并不是具体的编码方案。所以当需要用到字符编码的时候，可以写gb2312，codepage936，utf-8，utf-16，但不要写Unicode