java基础知识(四)—Java数字处理和日期类

1.Math类的常用方法
Math 类封装了常用的数算，提供了基本的数学操作，如指数、对数、平方根和三角函数等。
Math 类位于 java.lang 包，它的构造方法是 private 的，因此无法创建 Math 类的对象，并且 Math 类中的所有方法都是类方法，可以直接通过类名来调用它们。
*静态常量
Math 类中包含 E 和 PI 两个静态常量，正如它们名字所暗示的，它们的值分别等于 e（自然对数）和 π（圆周率）。

System.out.println("E 常量的值：" + Math.E);
System.out.println("PI 常量的值：" + Math.PI);

求最大值、最小值和绝对值
图片说明
求整运算

三角函数

指数运算

2.生成随机数（random()和random类）
指定范围之内的随机数字有两种方法：一种是调用 Math 类的 random() 方法，一种是使用 Random 类。
Random 类提供了丰富的随机数生成方法，可以产生 boolean、int、long、float、byte 数组以及 double 类型的随机数，这是它与 random() 方法最大的不同之处。random() 方法只能产生 double 类型的 0~1 的随机数。
Random 类位于 java.util 包中，该类常用的有如下两个构造方法。
Random()：该构造方法使用一个和当前系统时间对应的数字作为种子数，然后使用这个种子数构造 Random 对象。
Random(long seed)：使用单个 long 类型的参数创建一个新的随机数生成器。
图片说明
3.数字格式化
数字的格式在解决实际问题时使用非常普遍，这时可以使用 DedmalFormat 类对结果进行格式化处理。
DecimalFormat 是 NumberFormat 的一个子类，用于格式化十进制数字。DecimalFormat 类包含一个模式和一组符号。
图片说明

import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Scanner;
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) {
        // 实例化DecimalFormat类的对象，并指定格式
        DecimalFormat df1 = new DecimalFormat("0.0");
        DecimalFormat df2 = new DecimalFormat("#.#");
        DecimalFormat df3 = new DecimalFormat("000.000");
        DecimalFormat df4 = new DecimalFormat("###.###");
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个float类型的数字：");
        float f = scan.nextFloat();
        // 对输入的数字应用格式，并输出结果
        System.out.println("0.0 格式：" + df1.format(f));
        System.out.println("#.# 格式：" + df2.format(f));
        System.out.println("000.000 格式：" + df3.format(f));
        System.out.println("###.### 格式：" + df4.format(f));
    }
}

输出结果如下所示：
请输入一个float类型的数字：5487.45697
0.0 格式：5487.5
#.# 格式：5487.5
000.000 格式：5487.457
###.### 格式：5487.457

请输入一个float类型的数字：5.0
0.0 格式：5.0
#.# 格式：5
000.000 格式：005.000
###.### 格式：5
4.大数字运算
在 Java 中提供了用于大数字运算的类，即 java.math.BigInteger 类和 java.math.BigDecimal 类。这两个类用于高精度计算，其中 BigInteger 类是针对整型大数字的处理类，而 BigDecimal 类是针对大小数的处理类。
BigInteger 类
如果要存储比 Integer 更大的数字，Integer 数据类型就无能为力了。因此，Java 中提供 BigInteger 类来处理更大的数字。
BigInteger 类型的数字范围较 Integer 类型的数字范围要大得多。BigInteger 支持任意精度的整数，也就是说在运算中 BigInteger 类型可以准确地表示任何大小的整数值。

要使用 BigInteger 类，首先要创建一个 BigInteger 对象。BigInteger 类提供了很多种构造方法，其中最直接的一种是参数以字符串形式代表要处理的数字。

BigInteger(String val);//val 是数字十进制的字符串

创建 BigInteger 对象之后，便可以调用 BigInteger 类提供的方法进行各种数算操作

*BigDecimal 类
BigDecimal 类支持任何精度的浮点数，可以用来精确计算货币值。
BigDecimal 常用的构造方法如下。
BigDecimal(double val)：实例化时将双精度型转换为 BigDecimal 类型。
BigDecimal(String val)：实例化时将字符串形式转换为 BigDecimal 类型。
BigDecimal 类用于实现加、减、乘和除运算的方法。如下：

BigDecimal add(BigDecimal augend)    // 加法操作
BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)    // 减法操作
BigDecimal multiply(BigDecimal multiplieand)    // 乘法操作
BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode )    // 除法操作

divide() 方法的 3 个参数分别表示除数、商的小数点后的位数和近似值处理模式。
5.时间日期的处理
在 Java 中获取当前时间，可以使用 java.util.Date 类和 java.util.Calendar 类完成。其中，Date 类主要封装了系统的日期和时间的信息，Calendar 类则会根据系统的日历来解释 Date 对象。
Date 类
Date 类表示系统特定的时间戳，可以精确到毫秒。Date 对象表示时间的默认顺序是星期、月、日、小时、分、秒、年。
Date 类有如下两个构造方法。
Date()：此种形式表示分配 Date 对象并初始化此对象，以表示分配它的时间（精确到毫秒），使用该构造方法创建的对象可以获取本地的当前时间。
Date(long date)：此种形式表示从 GMT 时间（格林尼治时间）1970 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒开始经过参数 date 指定的毫秒数。

Date date1 = new Date();    // 调用无参数构造函数
System.out.println(date1.toString());    // 输出：Wed May 18 21:24:40 CST 2016
Date date2 = new Date(60000);    // 调用含有一个long类型参数的构造函数
System.out.println(date2);    // 输出：Thu Jan 0108:01:00 CST 1970

Date 类的无参数构造方法获取的是系统当前的时间，显示的顺序为星期、月、日、小时、分、秒、年。

Date 类带 long 类型参数的构造方法获取的是距离 GMT 指定毫秒数的时间，60000 毫秒是一分钟，而 GMT（格林尼治标准时间）与 CST（中央标准时间）相差 8 小时，也就是说 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 与 1970 年 1 月 1 日 08:00:00 CST 表示的是同一时间。因此距离 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 CST 一分钟的时间为 1970 年 1 月 1 日 00:01:00 CST，即使用 Date 对象表示为 Thu Jan 01 08:01:00 CST 1970。
常用方法
图片说明

Calendar 类
Calendar 类是一个抽象类，它为特定瞬间与 YEAR、MONTH、DAY_OF—MONTH、HOUR 等日历字段之间的转换提供了一些方法，并为操作日历字段（如获得下星期的日期）提供了一些方法。

创建 Calendar 对象不能使用 new 关键字，因为 Calendar 类是一个抽象类，但是它提供了一个 getInstance() 方法来获得 Calendar类的对象。

Calendar c = Calendar.getInstance();

Calendar 类的常用方法
图片说明
Calendar 对象可以调用 set() 方法将日历翻到任何一个时间，当参数 year 取负数时表示公元前。Calendar 对象调用 get() 方法可以获取有关年、月、日等时间信息，参数 field 的有效值由 Calendar 静态常量指定。
6.日期格式化
在 Java 中，可以使用 DateFormat 类和 SimpleDateFormat 类来格式化日期。
DateFormat 类
DateFormat 是日期/时间格式化子类的抽象类，它以与语言无关的方式格式化并解析日期或时间。日期/时间格式化子类（如 SimpleDateFormat）允许进行格式化（也就是日期→文本）、解析（文本→日期）和标准化日期。
在创建 DateFormat 对象时不能使用 new 关键字，而应该使用 DateFormat 类中的静态方法 getDateInstance()，

DateFormat df = DateFormat.getDatelnstance();

在创建了一个 DateFormat 对象后，可以调用该对象中的方法来对日期/时间进行格式化。
图片说明
SimpleDateFormat 类
如果使用 DateFormat 类格式化日期/时间并不能满足要求，那么就需要使用 DateFormat 类的子类——SimpleDateFormat。
SimpleDateFormat 是一个以与语言环境有关的方式来格式化和解析日期的具体类，它允许进行格式化（日期→文本）、解析（文本→日期）和规范化。
SimpleDateFormat 使得可以选择任何用户定义的日期/时间格式的模式。
SimpleDateFormat 类主要有如下 3 种构造方法。
SimpleDateFormat()：用默认的格式和默认的语言环境构造 SimpleDateFormat。
SimpleDateFormat(String pattern)：用指定的格式和默认的语言环境构造 SimpleDateF ormat。
SimpleDateFormat(String pattern,Locale locale)：用指定的格式和指定的语言环境构造 SimpleDateFormat。

SimpleDateFormat 自定义格式中常用的字母及含义
图片说明
示例：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class Test13 {
    public static void main(String[] args) {
        Date now = new Date(); // 创建一个Date对象，获取当前时间
        // 指定格式化格式
        SimpleDateFormat f = new SimpleDateFormat("今天是 " + "yyyy 年 MM 月 dd 日 E HH 点 mm 分 ss 秒");
        System.out.println(f.format(now)); // 将当前时间袼式化为指定的格式
    }
}

运行结果如下：
今天是 2018 年 10 月 15 日星期一 09 点 26 分 23 秒