7.3 Java中已有的类
目前，Java中已经存在了很多由前辈开发出来的类，可以被开发人员直接使用，将这些有共同特征的类组合在一起形成了类库。在Java中包含大量用于不同目的的类库，这些类库是开发Java软件的基础。即使需要设计自己的类，也有可能使用到Java类库中的很多类。
可以打开API文档，查看一些已经存在的类库，能发现Java类库非常丰富。鉴于读者都是初学者，所以暂时只介绍一些简单的API类库，随着学习的深入，后面读者会接触到更多的类。
7.3.1 Java的数学运算处理类Math
看到“Math”这个单词，立刻就能明白这个类一定跟数学有关。其包含了丰富的数学函数，可以使用这个类的方法，而不用管它们内部是如何实现的。通过查看API文档，知道“Math”类中的所有方法和字段都是可以直接访问的，在Java中，称之为静态方法和静态字段。有关静态方法和静态字段的概念，后面章节有介绍，现在只需要知道，这些方法和字段可以直接去使用即可。
那么如何访问其中的方法和字段呢？因为这些成员是静态成员，所以可通过“类名.方法名称”和“类名.字段”来访问方法和字段。在Math类中，由于都是静态成员，就可以使用“Math.方法名称或常量名”。下面把这个类中经常使用到的方法和属性值列举出来，以提供给大家参考。
Math类中包含了两个静态常量：
Math.PI-----------------------------------------------表示数学常量π Math.E------------------------------------------------表示和e最可能接近的近似值
Math类提供了常用的三角函数：
Math.sin----------------------------------------------表示正弦函数 Math.cos----------------------------------------------表示余弦函数 Math.tan----------------------------------------------表示正切函数 Math.asin---------------------------------------------表示反正弦函数 Math.acos---------------------------------------------表示反余弦函数 Math.atan---------------------------------------------表示反正切函数 Math.atan2--------------------------------------------表示反余切函数
Math类还提供了幂函数、指数函数和自然对数函数：
Math.pow----------------------------------------------返回a的b次方 Math.exp----------------------------------------------返回e的a次方 Math.log----------------------------------------------返回a的常用对数值
Math类提供了常用的数学运算函数：
Math.abs----------------------------------------------返回绝对值 Math.sqrt---------------------------------------------返回平方根 Math.max----------------------------------------------返回最大值 Math.min----------------------------------------------返回最小值
Math类提供了角度与弧度相关的转换运算方法：
Math.toDegrees(double angrad)------------------------将弧度转换成角度值 Math toRadians(double angdeg)------------------------将角度值转换成弧度
Math类提供了四舍五入的运算及截断运算：
Math.round(double e)---------------------------------四舍五入运算 Math.floor(double e )--------------------------------返回不大于e的最大整数
Math类提供了一个专门用来产生随机数的函数：
Math.random()-----------------------------------------用来产生随机数的函数
以上是在Math类中常用的方法和函数。下面将通过举例来熟悉它们。
【实例7.1】首先通过下列程序代码来熟悉数学运算函数的用法：
01 public class Math1
02 {
03 public static void main(String[] args)
04 {
05 int x=9;
06 int y=16;
07 System.out.println(Math.sqrt(x)); //计算x的平方根的结果
08 System.out.println(Math.abs(x)); //计算x的绝对值的结果
09 System.out.println(Math.max(x，y)); //计算x与y的最大值
10 System.out.println(Math.min(x，y)); //计算x与y的最小值
11 }
12 }
【代码说明】在运用这些函数方法的时候，希望读者能注意到函数所带的参数，“Math.sqrt()”、“Math.abs()”带的是一个参数。“Math.max()”、“Math.min()”带的是两个参数，这一点必须记住。
【运行结果】
3.0 9 16 9
【实例7.2】再通过下列程序代码来熟悉四舍五入函数的用法：
01 public class Math2
02 {
03 public static void main(String[] args)
04 {
05 double x=4.51;
06 System.out.println(Math.round(x)); //返回的是四舍五入的值
07 System.out.println(Math.floor(x)); //返回的是不大于x的最大整数
08 }
09 }
【代码说明】这两个方法都是只有一个参数。第7行返回的是不大于参数值的最大整数。
【运行结果】
5 4.0
通过以上两个例子可以看出，函数方法的使用很简单，关键是要注意其参数。纵观类库，其实就是一个方法和属性的集合。至于类库的学习方法，关键是多练习，只要熟悉了类库中各种方法的使用，也就掌握了类库。
7.3.2 测试时间和日期的类Date
下面要介绍另一个比较重要的类：Date类。Date类包括了有关日期和时间操作的一些方法。Date类提供相应的方法，可将日期分解为年、月、日、时、分、秒。Data类还可以将日期转换成一个字符串，甚至可以执行反向的操作。
因为Math类中的方法和字段属性都是静态的，所以可以直接使用它。而Date类中的方法和字段属性不是静态的，所以不能直接用“类.方法名或字段名”，必须使用“对象名.方法名或字段名”。
如何将类变成对象呢？因为类是模板，对象是实物。在Java中，从模板中创建一个实物是使用关键字“new”来实现的（在下一章会详细介绍创建对象方面的知识）。针对非静态的类或方法，就要使用对象来操作，不能使用类来操作。
下面演示如何从类中产生一个对象：
new Date()
这个表达式构造了一个日期对象，并把这个对象初始化为当前的日期和时间，其实可以从一个类中，产生多个不同的对象。Date类可创建很多种不同的对象，如：
Date(int year，int month，int date)， Date(int year，int month，int date，int hrs，int min);
但是如果在程序中需要将时间显示出来，应该使用什么方法呢？这里有两种方法：
（1）将Date对象作为一个参数，传给“println”方法。
【实例7.3】下面是这个方法的实例。
01 import java.util.Date;
02 public class Math3
03 {
04 public static void main(String[] args)
05 {
06 System.out.println(new Date());
07 }
08 }
【代码说明】第1行非常关键，使用import导入类库。第6行直接输出日期。这个程序代码段是显示当前的日期和时间。它将Date()作为当前时间日期，然后将此对象传给“println”方法。
【运行结果】
Wed Aug 26 23：08：34 CST 2009
（2）使用Date类中的方法“toString()”（有关这一点在前面已经介绍过），它可以直接将时间日期按照字符串的形式显示出来。
【实例7.4】下面是这个方法的实例。
01 import java.util.Date;
02 public class Math4
03 {
04 public static void main(String[] args)
05 {
06 System.out.println(new Date());
07 System.out.println(new Date().toString());
08 }
09 }
【代码说明】这个例子将两种方法作了对比，其实从输出结果来看，是一模一样的。只是使用的方法不同而已。
【运行结果】
Wed Aug 26 23：10：12 CST 2009 Wed Aug 26 23：10：12 CST 2009
7.3.3 测试日历的类GregorianCalendar
在对Date类的介绍中，读者会发现Date类所表示的是一个时间点，也就是在创建对象当时的时间点，而这对于进行日期的相关操作及运算，是非常不方便的。为此，前辈们在Java类库中，为开发者提供了一个方便操作日期的类：GregorianCalendar类。其实GregorianCalendar类是Calendar类的一个扩展而已，Calendar类是从总体上描述历法的类。
Date类中也有用于得到日期的方法函数，如“getDay()”、“getMonth()”等，但是这些方法已经不被推荐使用了，在程序中尽量不要使用不被推荐（deprecated）的方法函数。相比之下，GregorianCalendar类拥有更多的对日期操作的方法函数。GregorianCalendar类的常用方法：
public int get(int field)
这里的“field”指的Calendar类中定义的常数，返回与“field”相关的日期。
【实例7.5】举个具体的例子：
01 import java.util.＊;
02 public class GregorianCalendars
03 {
04 public static void main(String[] args)
05 {
06 GregorianCalendar gc=new GregorianCalendar();
07 int X=gc.get(Calendar.MONTH);
08 System.out.println(X);
09 }
10 }
【代码说明】第7行通过get()方法返回月份。Calendar.MONTH返回日历中的当前月。
【运行结果】
7 "public void set(int field，int value)"
将“field”所表示的日期替换成“value”的值。
【实例7.6】举个具体的例子：
01 import java.util.＊;
02 public class GregorianCalendar1
03 {
04 public static void main(String[] args)
05 {
06 GregorianCalendar gc=new GregorianCalendar();
07 gc.set(Calendar.YEAR，2009);
08 System.out.println(gc.get(Calendar.YEAR));
09 }
10 }
【代码说明】第7行设置年份为2009，然后第8行输出当前年份。
【运行结果】
2009
下面是有一些有关如何设置系统时间的方法。
"public final void set(int year，int month，int date)" "public final void set(int year，int month，int date，int hour，int minute)" "public final void set(int year，int month，int date，int hour，int minute，int second)"
这里的“final”在后面一章会讲述。上面的三个方法函数是指如何设定时间和日期。
【实例7.7】看下列代码段，就可以明白以上这三个方法函数是什么含义：
01 import java.util.＊;
02 public class GregorianCalendar2
03 {
04 public static void main(String[] args)
05 {
06 GregorianCalendar gc=new GregorianCalendar();
07 gc.set(2009，06，18);
08 System.out.println(gc.get(Calendar.YEAR));
09 System.out.println(gc.get(Calendar.MONTH));
10 System.out.println(gc.get(Calendar.DATE));
11 }
12 }
【代码说明】在上面的例子里，先通过“set”方法设置年份为2009年，然后设置月份为6月，接着设置日期是18号，最后再通过“get”访问器的方法取出值。
【运行结果】
2009 6 18
7.3.4 日历处理的实例解析
对于月历类来说，最重要的参数是年、月、日、小时、分、秒、毫秒，所以Calendar类提供了这些参数：
YEAR(年)、MONTH(月)、DATE(日)、HOUR(小时)、MINUTE(分钟)、SECOND(秒)、MILLISECOND(毫秒)
另外一年还有十二个月的参数，所以Calendar类提供了：
JANUARY（一月）、FEBRUARY（二月）、MARCH（三月）、APRIL（四月）、MAY（五月）、JUNE（六月）、JULY（七月）、 AUGUST（八月）、SEPTEMBER（九月）、OCTOBER（十月）、NOVEMBER（十一月）、DECEMBER（十二月）
依次表示1～12个月份，需要注意的是它们从零开始计算。
例如：
get（Calendar.MONTH）+1
另外，一周的每一天使得Calendar类提供了：
SUNDAY（=1）、MONDAY（=2）、TUESDAY（=3）、WEDNESDAY（=4）、THURSDAY（=5）、FRIDAY（=6）、SATURDAY（=7）
如果获取星期或改变星期时使用：
DAY_OF_WEEK
如果表示上午/下午：
AM_PM
【实例7.8】上面介绍了很多常用函数和属性常量，下面看一个实例。
01 import java.util.＊;
02 public class calendar1
03 {
04 public static void main(String args[])
05 {
06 GregorianCalendar gc=new GregorianCalendar();
07 String now=gc.get(Calendar.YEAR)+"年"+(gc.get(Calendar.MONTH)+1)+"月
08 "+gc.get(Calendar.DATE)+"日"+gc.get(Calendar.HOUR)+"时"
+gc.get(Calendar.MINUTE)+"分
09 "+gc.get(Calendar.SECOND)+"秒";
10 System.out.println("当前时间是："+now);
11 }
12 }
【代码说明】这个程序段很简单，对这个类中每一种函数都展示了其用法。读者可以根据上面的介绍依次查看每个函数。
【运行结果】
当前时间是：2009年8月26日11时32分50秒
【实例7.9】下面来编写一个稍微复杂的实例，然后来仔细分析这个程序段的编程思路。有个人的生日是阳历7月20日，请输出2007—2020年之间，这个人每年的生日究竟是星期几。
01 import java.util.＊;
02 public class calendar2
03 {
04 public static void main(String[] args)
05 {
06 GregorianCalendar gc=new GregorianCalendar();
07 final char[] kor_week={'日'，'一'，'二'，'三'，'四'，'五'，'六'};
08 for(int i=2007;i<=2020;i++)
09 {
10 gc.set(i，Calendar.JULY，20);
11 char week=kor_week[gc.get(Calendar.DAY_OF_WEEK)-1];
12 System.out.println(i+"年的生日是星期"+week);
13 }
14 }
15 }
【代码说明】这个程序的具体代码，很容易读懂。在此，需要讲述的是一个编程的思路问题。当拿到这个程序的要求时，首先分析是要求输出“2007—2020”年之间每年的生日究竟是星期几，这时就要考虑使用循环语句。
通过“set”函数将年份依次改为2007—2020年，这样就可以通过“get”函数返回此年份月份和日子到底是星期几，如果是这样分析，编写它就不难了，剩下的只不过是一些细节问题。
【运行结果】
2007年的生日是星期五 2008年的生日是星期日 2009年的生日是星期一 2010年的生日是星期二 2011年的生日是星期三 2012年的生日是星期五 2013年的生日是星期六 2014年的生日是星期日 2015年的生日是星期一 2016年的生日是星期三 2017年的生日是星期四 2018年的生日是星期五 2019年的生日是星期六 2020年的生日是星期一