Лекция
Привет, сегодня поговорим про классы-утилиты, обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое классы-утилиты , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Объектно-ориентированное программирование ООП.
В этой главе описаны средства, полезные для создания программ: работа с массивами, датами, случайными числами.
Работа с массивами
В классе Arrays из пакета java.utii собрано множество методов для работы с массивами. Их можно разделить на четыре группы.
Восемнадцать статических методов сортируют массивы с разными типами числовых элементов в порядке возрастания чисел или просто объекты в их естественном порядке.
Восемь из них имеют простой вид
static void sort(type[] a)
где type может быть один из семи примитивных типовbyte, short, int, long, char, float, double ИЛИ ТИП Object.
Восемь методов с теми же типами сортируют часть массива от индекса from включительно до индекса toисключительно:
static void sort(type[] a, int from, int to)
Оставшиеся два метода сортировки упорядочивают массив или его часть с элементами типа object по правилу, заданному объектом с, реализующим интерфейс Comparator:
static void sort(Object[] a, Comparator c)
static void sort(Object[] a, int from, int to, Comparator c)
После сортировки можно организовать бинарный поиск в массиве одним из девяти статических методов поиска. Восемь методов имеют вид
static int binarySearch(type[] a, type element)
где type — один из тех же восьми типов. Девятый метод поиска имеет вид
static int binarySearch(Object[] a, Object element, Comparator c).
Он отыскивает элемент element в массиве, отсортированном в порядке, заданном объектом с.
Методы поиска возвращают индекс найденного элемента массива. Если элемент не найден, то возвращается отрицательное число, означающее индекс, с которым элемент был бы вставлен в массив в заданном порядке, с обратным знаком.
Восемнадцать статических методов заполняют массив или часть массива указанным значением value:
static void fill(type[], type value)
static void fill(type[], int from, int to, type value)
где type — один из восьми примитивных типов или тип object. Наконец, девять статических логических методов сравнивают массивы:
static boolean equals(type[] al, type[] a2)
где type — один из восьми примитивных типов или тип Object.
Массивы считаются равными, и возвращается true, если они имеют одинаковую длину и равны элементы массивов с одинаковыми индексами.
В листинге 7.1 приведен простой пример работы с этими методами.
Листинг 7.1. Применение методов класса Arrays
import java.utii.*;
class ArraysTest{
public static void main(String[] args){
int[] a = {34, -45, 12, 67, -24, 45, 36, -56};
Arrays.sort(a) ;
for (int i = 0; i < a.length; i++)
System.out.print (a[i]. + " ");
System.out.println();
Arrays.fill(a, Arrays.binarySearch(a, 12), a.length, 0);
for (int i = 6; i < a.length; i++)
System.out.print(a[i] + " ");
System.out.println();
}
}
Локальные установки
Некоторые данные — даты, время — традиционно представляются в разных местностях по-разному. Например, дата в России выводится в формате число, месяц, год через точку: 27.06.01. В США принята запись месяц/число/год через наклонную черту: 06/27/01.
Совокупность таких форматов для данной местности, как говорят на жаргоне "локаль", хранится в объекте класса Locale из пакета java.utii. Для создания такого объекта достаточно знать язык language и местность country. Иногда требуется третья характеристика — вариант variant, определяющая программный продукт, например, "WIN", "MAC", "POSIX".
По умолчанию местные установки определяются операционной системой и читаются из системных свойств. Посмотрите на строки (см. рис. 6.2):
user.language = ru // Язык — русский
user.region = RU // Местность — Россия
file.encoding = Cpl251 // Байтовая кодировка — CP1251
Они определяют русскую локаль и локальную кодировку байтовых символов. Локаль, установленную по умолчанию на той машине, где выполняется программа, можно выяснить статическим методомLocale.getoefauito.
Чтобы работать с другой локалью, ее надо прежде всего создать. Для этого в классе Locale есть два конструктора:
Locale(String language, String country)
Locale(String language, String country. String variant)
Параметр language — это строка из двух строчных букв, определенная стандартом ISO639, например,"ru", "fr", "en". Параметр country — строка из двух прописных букв, определенная стандартом ISO3166, например, "RU", "us", "ев". Параметр variant не определяется стандартом, это может быть,
например, строка "Traditional".
Локаль часто указывают одной строкой "ru_RU", "en_GB", "en_us", "en_CA" и т. д.
После создания локали можно сделать ее локалью по умолчанию статическим методом:
Locale.setDefault(Locale newLocale);
Несколько статических методов класса Locale позволяют получить параметры локали по умолчанию, или локали, заданной параметром locale:
string getcountryo — стандартный код страны из двух букв;
string getDispiayCountryO — страна записывается словом, обычно выводящимся на экран;
String getDisplayCountry (Locale locale) — то же для указанной локали.
Такие же методы есть для языка и варианта.
Можно просмотреть список всех локалей, определенных для данной JVM, и их параметров, выводимый в стандартном виде:
Locale[] getAvailableLocales()
String!] getlSOCountries()
String[] getlSOLanguages()
Установленная локаль в дальнейшем используется при выводе данных в местном формате.
Работа с датами и временем
Методы работы с датами и показаниями времени собраны в два класса: Calendar и Date из пакетаjava.utii.
Объект класса Date хранит число миллисекунд, прошедших с 1 января 1970 г. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . 00:00:00 по Гринвичу. Это "день рождения" UNIX, он называется "Epoch".
Класс Date удобно использовать для отсчета промежутков времени в миллисекундах.
Получить текущее число миллисекунд, прошедших с момента Epoch на той машине, где выполняется программа, можно статическим методом
System.currentTimeMillis()
В классе Date два конструктора. Конструктор Date () заносит в создаваемый объект текущее время машины, на которой выполняется программа, по системным часам, а конструктор Date (long miiiisec) — указанное число.
Получить значение, хранящееся в объекте, можно методом long getTime (),
установить новое значение — методом setTimedong newTime).
Три логических метода сравнивают отсчеты времени:
boolean after (long when) — возвращает true, если время when больше данного;
boolean before (long when) — возвращает true, если время when меньше данного;
boolean after (Object when) — возвращает true, если when — объект класca Date и времена совпадают.
Еще два метода, сравнивая отсчеты времени, возвращают отрицательное число типа int, если данное время меньше аргумента when; нуль, если времена совпадают; положительное число, если данное время больше аргумента when:
int compareTo(Date when);
int compareTotobject when) — если when не относится к объектам класса Date, создается исключительная ситуация.
Преобразование миллисекунд, хранящихся в объектах класса Date, в текущее время и дату производится методами класса calendar.
Часовой пояс и летнее время
Методы установки и изменения часового пояса (time zone), а также летнего времени DST (Daylight Savings Time), собраны в абстрактном классе Timezone из пакета java.utii. В этом же пакете есть его реализация — подкласс SimpleTimeZone.
В классе simpieTimeZone три конструктора, но чаще всего объект создается статическим методомgetoefauito, возвращающим часовой пояс, установленный на машине, выполняющей программу.
В этих классах множество методов работы с часовыми поясами, но в большинстве случаев требуется только узнать часовой пояс на машине, выполняющей программу, статическим методом getDefault (), проверить, осуществляется ли переход на летнее время, логическим методом useDaylightTime (), и установить часовой пояс методом setDef ault (TimeZone zone).
Класс Calendar
Класс Calendar — абстрактный, в нем собраны общие свойства календарей: юлианского, григорианского, лунного. В Java API пока есть только одна его реализация — подкласс GregorianCalendar.
Поскольку calendar — абстрактный класс, его экземпляры создаются четырьмя статическими методами по заданной локали и/или часовому поясу:
Calendar getlnstance()
Calendar getlnstance(Locale loc)
Calendar getlnstance(TimeZone tz)
Calendar getlnstance(TimeZone tz, Locale loc)
Для работы с месяцами определены целочисленные константы от JANUARY
до DECEMBER, 3 для работы с днями недели — константы MONDAY до SUNDAY.
Первый день недели можно узнать методом int getFirstDayOfweek(), a установить — методомsetFirstDayOfWeek(int day), например:
setFirstDayOfWeek(Calendar.MONDAY)
Остальные методы позволяют просмотреть время и часовой пояс или установить их.
Подкласс GregorianCalendar
В григорианском календаре две целочисленные константы определяют эры: вс (before Christ) и AD (Anno Domini).
Семь конструкторов определяют календарь по времени, часовому поясу и/или локали:
GregorianCalendar()
GregorianCalendar(int year, int month, int date)
GregorianCalendar(int year, int month, int date, int hour, int minute)
GregorianCalendar(int year, int month, int date,
int hour, int minute, int second)
GregorianCalendar(Locale loc)
GregorianCalendar(TimeZone tz)
GregorianCalendar(TimeZone tz, Locale loc)
После создания объекта следует определить дату перехода с юлианского календаря на григорианский календарь методом setGregorianChange(Date date). По умолчанию это 15 октября 1582 г. На территории России переход был осуществлен 14 февраля 1918 г., значит, создание объекта greg надо выполнить так:
GregorianCalendar greg = new GregorianCalendar(); greg.setGregorianChange(new
GregorianCalendar(1918, Calendar.FEBRUARY, 14) .getTime ()) ;
Узнать, является ли год високосным в григорианском календаре, можно логическим методомisLeapYear ().
Метод get (int field) возвращает элемент календаря, заданный аргументом field. Для этого аргумента в классе Calendar определены следующие статические целочисленные константы:
ERA WEEK_OF_YEAR DAY_OF_WEEK SECOND
YEAR WEEK_OF_MONTH DAY_OF_WEEK_IN_MONTH MILLISECOND
MONTH DAY_OF_YEAR HOUR_OF_DAY ZONE_OFFSET
DATE DAY_OF_MONTH MINUTE DST_OFFSET
Несколько методов set (), использующих эти константы, устанавливают соответствующие значения.
Представление даты и времени
Различные способы представления дат и показаний времени можно осуществить методами, собранными в абстрактный класс DateFormat и его подкласс SimpleDateFormat ИЗ пакета Java. text.
Класс DateFormat предлагает четыре стиля представления даты и времени:
стиль SHORT представляет дату и время в коротком числовом виде: 27.04.01 17:32; в локали США: 4/27/01 5:32 РМ;
стиль MEDIUM задает год четырьмя цифрами и показывает секунды: 27.04.2001 17:32:45; в локали США месяц представляется тремя буквами;
стиль LONG представляет месяц словом и добавляет часовой пояс: 27 апрель 2001 г. 17:32:45 GMT+03.-00;
стиль FULL в русской локзли таков же, как и стиль LONG; в локали США добавляется еще день недели.
Есть еще стиль DEFAULT, совпадающий со стилем MEDIUM.
При создании объекта класса simpieDateFormat можно задать в конструкторе шаблон, определяющий какой-либо другой формат, например:
SimpieDateFormat sdf = new SimpieDateFormat("dd-MM-yyyy hh.iran"); System.out.println(sdf.format(new Date()));
Получим вывод в таком виде: 27-04-2001 17.32.
В шаблоне буква d означает цифру дня месяца, м — цифру месяца, у — цифру года, h — цифру часа, m — цифру минут. Остальные обозначения для шаблона указаны В Документации ПО Классу SimpieDateFormat. •
Эти буквенные обозначения можно изменить с помощью класса DateFormatSymbols.
Не во всех локалях можно создать объект класса SimpieDateFormat. В таких случаях используются статические методы getinstanceo класса DateFormat, возвращающие объект класса DateFormat. Параметрами этих методов служат стиль представления даты и времени и, может быть, локаль.
После создания объекта метод format о класса DateFormat возвращает строку с датой и временем, согласно заданному стилю. В качестве аргумента задается объект класса Date.
Например:
System.out.println("LONG: " + DateFormat.getDateTimelnstance(
DateFormat. LONG, DateFormat. LONG) . format (new Date ()•));
или
System.out.println("FULL: " + DateFormat.getDateTimelnstance(
DateFormat.FULL,DateFormat.FULL, Locale.US).format(new Date()));
Получение случайных чисел
Получить случайное неотрицательное число, строго меньшее единицы, в виде типа double можно статическим методом random () ИЗ класса java.lang.Math.
При первом обращении к этому методу создается генератор псевдослучайных чисел, который используется потом при получении следующих случайных чисел.
Более серьезные действия со случайными числами можно организовать с помощью методов класса Randomиз пакета java.utii. В классе два конструктора:
Random (long seed) — создает генератор псевдослучайных чисел, использующий для начала работы число seed; Random() —выбирает в качестве начального значения текущее время. ;
Создав генератор, можно получать случайные числа соответствующего типа методами nextBoolean(), nextDouble(), nextFloat()(, nextGau.ssian(), next into, nextLong(), nextint(int max) или записать сразу последовательность случайных чисел в заранее определенный массив байтов bytesметодом nextBytes(byte[] bytes).
Вещественные случайные числа равномерно располагаются в диапазоне от 0,0 включительно до 1,0 исключительно. Целые случайные числа равномерно распределяются по всему диапазону соответствующего типа за, одним исключением: если в аргументе указано целое число max, то диапазон случайных чисел будет от нуля включительно до max исключительно.
Копирование массивов
В классе System из пакета java.iang есть статический метод копирования массивов, который использует сама исполняющая система Java. Этот метод действует быстро и надежно, его удобно применять в программах. Синтаксис:
static void arraycopy(Object src, int src_ind, Object dest, int dest_ind, int count)
Из массива, на который указывает ссылка src, копируется count элементов, начиная с элемента с индексом src_ind, в массив, на который указывает ссылка dest, начиная с его элемента с индексомdest_ind.
Все индексы должны быть заданы так, чтобы элементы лежали в массивах, типы массивов должны быть совместимы, а примитивные типы обязаны полностью совпадать. Ссылки на массивы не должны быть равны null.
Ссылки src и dest могут совпадать, при этом для копирования создается промежуточный буфер. Метод можно использовать, например, для сдвига элементов в массиве. После выполнения
int[] arr = {5, 6, 1, 8, 9, 1, 2, 3, 4, 5, -3, -7};
System.arraycopy(arr, 2, arr, 1, arr.length — 2);
получим (5, 7, 8, 9, 1, 2, 3, 4, 5, -3, -7, -7}.
Взаимодействие с системой
Класс System позволяет осуществить и некоторое взаимодействие с системой во время выполнения программы (run time). Но кроме него для этого есть специальный класс Runtime.
Класс Runtime содержит некоторые методы взаимодействия с JVM во время выполнения программы. Каждое приложение может получить только один экземпляр данного класса статическим методомgetRuntime (}. Все вызовы этого метода возвращают ссылку на один и тот же объект.
Методы fгееметогу () и totaiMemory () возвращают количество свободной и всей памяти, находящейся в распоряжении JVM для размещения объектов, в байтах, в виде числа типа long. He стоит твердо опираться на эти числа, поскольку количество памяти меняется динамически.
Метод exit(int status) запускает процесс останова JVM и передает операционной системе статус завершения status. По соглашению, ненулевой статус означает ненормальное завершение. Удобнее использовать аналогичный метод класса system, который является статическим.
Метод hait(int status) осуществляет немедленный останов JVM. Он не завершает запущенные процессы нормально и должен использоваться только в аварийных ситуациях.
Метод loadbibrary(string libName) позволяет подгрузить динамическую библиотеку во время выполнения по ее имени libName.
Метод load (string fileName) подгружает динамическую библиотеку по имени файла fileName, в котором она хранится.
Впрочем, вместо этих методов удобнее использовать статические методы класса system с теми же именами и аргументами.
Метод gc() запускает процесс освобождения ненужной оперативной памяти (garbage collection). Этот процесс периодически запускается самой виртуальной машиной Java и выполняется на фоне с небольшим приоритетом, но можно его запустить и из программы. Опять-таки удобнее использовать статический Метод System.gc ().
Наконец, несколько методов ехес() запускают в отдельных процессах исполнимые файлы. Аргументом этих методов служит командная строка исполнимого файла.
Например, Runtime.getRuntime () .exec ("notepad") запускает Программу
Блокнот на платформе MS Windows.
Методы exec () возвращают экземпляр класса process, позволяющего управлять запущенным процессом. Методом destroy () можно остановить процесс, методом exitValue() получить его код завершения. методwaitFor()
приостанавливает основной подпроцесс до тех пор, пока не закончится запущенный процесс. Три методаgetlnputStream(), getOutputStream() И getErrorStream()( возвращают входной, выходной поток и поток ошибок запущенного процесса (см. главу 18).
К сожалению, в одной статье не просто дать все знания про классы-утилиты. Но я - старался. Если ты проявишь интерес к раскрытию подробностей,я обязательно напишу продолжение! Надеюсь, что теперь ты понял что такое классы-утилиты и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Объектно-ориентированное программирование ООП
Комментарии
Оставить комментарий
Объектно-ориентированное программирование ООП
Термины: Объектно-ориентированное программирование ООП