JAVA常用API有哪些及怎么使用

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一、JAVA常用API

java.lang.Math

提供sin, cos, tan, exp, log, log10 等類方法，PI和E等類字段

java.lang.String（StringBuilder線程不安全，StringBuffer線程安全）

java.util.Scanner

for each循環

for(variable : collection) statement

collection這一集合表達式必須是一個數組或者是一個實現了Iterable接口的類對象

java.util.Arrays

數組名.length

數組長度

java.util.Radom

java.lang.Object

java.lang.Class

斷言

assert 條件;

assert 條件:表達式;

二、JAVA集合框架

Java集合類庫將接口和實現分離。當程序使用集合時，一旦構建了集合就不需要知道究竟使用了哪種實現。因此，只有在構建集合對象時，使用具體的類才有意義。可以使用接口類型存放集合的引用。利用這種方法，一旦改變想法，可以輕松使用另外一種不同的實現，只需在對象創建處修改即可。

java.util.Collection<E>

java.util.Iterator<E>

Java庫中具體集合

1、List

List接口擴展自Collection，它可以定義一個允許重復的有序集合，從List接口中的方法來看，List接口主要是增加了面向位置的操作，允許在指定位置上操作元素，同時增加了一個能夠雙向遍歷線性表的新列表迭代器ListIterator。List接口有動態數組（ArrayList類）和雙端鏈表（LinkedList類）兩種實現方式。

java.util.List<E>

java.util.ListIterator<E>

java.util.ArrayList<E>

java.util.LinkedList<E>

2、Set

Set接口擴展自Collection，它與List的不同之處在于，規定Set的實例不包含重復的元素。在一個規則集內，一定不存在兩個相等的元素。AbstractSet是一個實現Set接口的抽象類，Set接口有三個具體實現類，分別是散列集HashSet、鏈式散列集LinkedHashSet和樹形集TreeSet。

java.util.HashSet<E>

java.util.LinkedHashSet<E>

LinkedHashSet是用一個鏈表實現來擴展HashSet類，它支持對規則集內的元素排序。HashSet中的元素是沒有被排序的，而LinkedHashSet中的元素可以按照它們插入規則集的順序提取。

java.util.TreeSet<E>TreeSet擴展自AbstractSet，并實現了NavigableSet，AbstractSet擴展自AbstractCollection，樹形集是一個有序的Set，其底層是一顆樹,用紅黑樹實現，這樣就能從Set里面提取一個有序序列了。在實例化TreeSet時，我們可以給TreeSet指定一個比較器Comparator來指定樹形集中的元素順序。樹形集中提供了很多便捷的方法。

3、隊列

java.util.Queue<E>(接口)

java.util.Deque<E>

接口Deque，是一個擴展自Queue的雙端隊列，它支持在兩端插入和刪除元素，Deque接口由ArrayDeque和LinkedList這兩個類實現，所以通常我們可以使用LinkedList來創建一個隊列。PriorityQueue類實現了一個優先隊列，優先隊列中元素被賦予優先級，擁有高優先級的先被刪除。

java.util.ProrityQueue<E>

優先級隊列中的元素可以按任意順序插入，卻總是按照排序的順序進行檢索。優先級隊列由堆實現。堆是一個可以自我調整的二叉樹，對樹執行添加和刪除操作，可以讓最小元素移動到根（最小堆），而不必花費時間對元素進行排序

4、Map接口

Map，圖，是一種存儲鍵值對映射的容器類，在Map中鍵可以是任意類型的對象，但不能有重復的鍵，每個鍵都對應一個值，真正存儲在圖中的是鍵值構成的條目。

java.util.Map<K,V>

java.util.HashMap<K,V>

HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步實現，繼承自AbstractMap，AbstractMap是部分實現Map接口的抽象類。在之前的版本中，HashMap采用數組+鏈表實現，即使用鏈表處理沖突，同一hash值的鏈表都存儲在一個鏈表里。但是當鏈表中的元素較多，即hash值相等的元素較多時，通過key值依次查找的效率較低。而JDK1.8中，HashMap采用數組+鏈表+紅黑樹實現，當鏈表長度超過閾值（8）時，將鏈表轉換為紅黑樹，這樣大大減少了查找時間。

java.util.LinkedHashMap<K,V>

LinkedHashMap繼承自HashMap，它主要是用鏈表實現來擴展HashMap類，HashMap中條目是沒有順序的，但是在LinkedHashMap中元素既可以按照它們插入圖的順序排序，也可以按它們最后一次被訪問的順序排序。

java.util.TreeHashMap<K,V>

TreeMap基于紅黑樹數據結構的實現，鍵值可以使用Comparable或Comparator接口來排序。TreeMap繼承自AbstractMap，同時實現了接口NavigableMap，而接口NavigableMap則繼承自SortedMap。SortedMap是Map的子接口，使用它可以確保圖中的條目是排好序的。在實際使用中，如果更新圖時不需要保持圖中元素的順序，就使用HashMap，如果需要保持圖中元素的插入順序或者訪問順序，就使用LinkedHashMap，如果需要使圖按照鍵值排序，就使用TreeMap。

5、其他集合類

下面主要介紹一下其它幾個特殊的集合類，Vector、Stack、HashTable、ConcurrentHashMap以及CopyOnWriteArrayList。

java.util.Vector<E>

用法上，Vector與ArrayList基本一致，不同之處在于Vector使用了關鍵字synchronized將訪問和修改向量的方法都變成同步的了，所以對于不需要同步的應用程序來說，類ArrayList比類Vector更高效。

java.util.Stack<E>

Stack，棧類，是Java2之前引入的，繼承自類Vector。

java.util.HashTable

HashTable和前面介紹的HashMap很類似，它也是一個散列表，存儲的內容是鍵值對映射，不同之處在于，HashTable是繼承自Dictionary的，HashTable中的函數都是同步的，這意味著它也是線程安全的，另外，HashTable中key和value都不可以為null。

java.util.ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是HashMap的線程安全版。同HashMap相比，ConcurrentHashMap不僅保證了訪問的線程安全性，而且在效率上與HashTable相比，也有較大的提高。

java.util.CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList，是一個線程安全的List接口的實現，它使用了ReentrantLock鎖來保證在并發情況下提供高性能的并發讀取。

java.util.CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArraySet，是一個線程安全的set接口的實現，它使用了ReentrantLock鎖來保證在并發情況下提供高性能的并發讀取。

ConcurrentLinkedQuerue是一個先進先出的隊列。它是非阻塞隊列。

ConcurrentSkipListMap可以在高效并發中替代SoredMap（例如用Collections.synchronzedMap包裝的TreeMap）。

ConcurrentSkipListSet可以在高效并發中替代SoredSet（例如用Collections.synchronzedSet包裝的TreeMap）。

6、泛型集合算法

6.1  排序

6.2  查找

6.3  其他

三、并發部分API

java.lang.Runnable

java.lang.Thread

鎖對象

ReentrantLock myLock = new ReentrantLock();
mylock.lock();
try{
critical section
}finally{
mylock.unlock();
}

條件對象

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關鍵字（內置鎖）

格式1：synchronized 方法

格式2：synchronized（obj）{}

使用synchronized如何設置條件變量

volatile域

volatile只提供可見性（在線程工作內存中被修改后立即寫入到主存中），不提供原子性。
使用final變量可以保證可見性：構造函數完成時即不變，未完成構造期間對其他線程不可見。

java.lang.ThreadLocal<T>

作用：將內存共享變量變為線程拷貝變量

Executor類執行器

1）調用Executors類（工廠類）中靜態工廠方法newCacherThreadPool
2）調用submit提交Runnable或Callable對象
3）當不再提交任何任務時，調用shutdown

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