【关于Java的常用类】
👉 写代码时，总记不住 String 的 substring() 是左闭右开还是左闭右闭？
👉 想格式化日期，结果 SimpleDateFormat 一用多线程就出 bug？
👉 面试官问：“说说 Java 常用类？” 你脑子里闪过 String、Math，但说不完整，更别说原理了……
一、java.lang.String：字符串王者🎯 核心特性不可变性（Immutable）：一旦创建，内容不可变字符序列：基于 char[] 存储（Java 9+ 用 byte[] 优化）常量池：相同字符串只存一份，节省内存代码语言：javascript复制String a = "hello";
String b = "hello";
System.out.println(a == b); // true（常量池）✅ 常用方法方法
作用
注意
length()
返回长度
-
charAt(int)
获取指定位置字符
索引从 0 开始
substring(int, int)
截取子串
左闭右开！substring(0,3) 取 0,1,2
indexOf(String)
查找子串位置
找不到返回 -1
startsWith() / endsWith()
判断前缀/后缀
-
trim()
去除首尾空格
-
toUpperCase() / toLowerCase()
大小写转换
-
split(String)
分割字符串
返回 String[]
replace(old, new)
替换字符/串
返回新字符串
❌ 经典误区：字符串拼接性能代码语言：javascript复制// 错误：频繁修改，创建大量中间对象
String s = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
s += i; // 每次都 new String()
}
// 正确：用 StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
sb.append(i);
}
String result = sb.toString(); ✅ 结论：循环拼接用 StringBuilder，单次操作用 + 也可。
二、java.lang.StringBuilder & StringBuffer🎯 核心作用：高效字符串拼接类
线程安全
性能
使用场景
StringBuilder
❌ 不安全
⚡️ 高
单线程（推荐）
StringBuffer
✅ 安全
🔼 稍低
多线程（极少用）
代码语言：javascript复制StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" ").append("World"); // 链式调用
sb.insert(5, " Java"); // Hello Java World
sb.delete(0, 5); // 删除 [0,5)
System.out.println(sb); // 输出： Java World 💡 建议：99% 场景用 StringBuilder。
三、java.util.List：有序可重复集合🎯 核心实现类1. ArrayList：动态数组查询快（O(1)），增删慢（O(n)，涉及移动）内部基于 Object[]，自动扩容（1.5倍）非线程安全代码语言：javascript复制List
list.add("A");
list.add(1, "B"); // 插入
String first = list.get(0); // 查询
list.remove("A"); // 删除2. LinkedList：双向链表增删快（O(1)，已知节点），查询慢（O(n)）适合频繁插入/删除的场景也实现了 Deque，可作队列/栈代码语言：javascript复制List
((LinkedList
((LinkedList
多查询、少增删 → ArrayList频繁头尾增删 → LinkedList四、java.util.Map：键值对集合🎯 核心实现类1. HashMap：最常用基于 数组 + 链表/红黑树（JDK 8+）允许 null 键和 null 值非线程安全无序（插入顺序不保证）代码语言：javascript复制Map
map.put("Alice", 25);
map.put("Bob", 30);
Integer age = map.get("Alice"); // 获取
boolean hasKey = map.containsKey("Bob");
map.remove("Alice");2. LinkedHashMap：有序 HashMap维护插入顺序或访问顺序适合做 LRU 缓存代码语言：javascript复制// 按访问顺序排序（最近访问的放最后）
Map
map.put("count", 1);
map.get("count"); ✅ 选型建议：
普通场景 → HashMap需要顺序 → LinkedHashMap 或 TreeMap高并发 → ConcurrentHashMap五、java.util.Date & java.time：日期时间处理🎯 老日期类（不推荐）Date：可读性差，方法过时SimpleDateFormat：非线程安全！多线程共享会出错代码语言：javascript复制// ❌ 危险！多线程下可能抛异常或解析错误
private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
// ✅ 正确：每次新建，或用 ThreadLocal，或用 DateTimeFormatter🎯 新日期 API（Java 8+，强烈推荐）在 java.time 包中：
类
用途
LocalDateTime
日期 + 时间（无时区）
LocalDate
仅日期
LocalTime
仅时间
ZonedDateTime
带时区的日期时间
Duration
时间段（秒、纳秒）
Period
日期段（年、月、日）
DateTimeFormatter
格式化工具（线程安全）
代码语言：javascript复制// 当前时间
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
// 解析字符串
LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse("2025-08-13T10:30:00");
// 格式化
String str = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH:mm"));
// 计算
LocalDateTime tomorrow = now.plusDays(1);
Duration duration = Duration.between(now, tomorrow); ✅ 结论：新项目一律用 java.time，安全、清晰、功能强。
六、java.math：精确计算1. BigInteger：大整数代码语言：javascript复制BigInteger a = new BigInteger("12345678901234567890");
BigInteger b = new BigInteger("98765432109876543210");
BigInteger sum = a.add(b); // 加法2. BigDecimal：高精度浮点数（金融首选！）代码语言：javascript复制BigDecimal price = new BigDecimal("19.9");
BigDecimal tax = new BigDecimal("0.05");
BigDecimal total = price.multiply(tax.add(BigDecimal.ONE));
// 保留2位小数，四舍五入
total = total.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);⚠️ 绝对不要用 double 做金钱计算！
代码语言：javascript复制System.out.println(0.1 + 0.2); // 输出 0.30000000000000004！七、java.util.Objects：空值工具类代码语言：javascript复制String name = null;
// 判空（比 == null 更优雅）
boolean isNull = Objects.isNull(name);
boolean nonNull = Objects.nonNull(name);
// 防空指针（常用）
String displayName = Objects.requireNonNull(name, "名字不能为空");
// 生成 hashCode（处理 null）
int hash = Objects.hash(name, age);
// 比较（处理 null）
int cmp = Objects.compare("a", "b", String::compareTo);八、高频问题 & 高分回答Q1: String 为什么设计成不可变的？ 答：
安全性：防止被恶意修改（如作为 HashMap 的 key）；线程安全：不可变对象天然线程安全；缓存 hash 值：hashCode() 只计算一次，提升性能；字符串常量池：实现基础，相同字符串可共享。Q2: ArrayList 扩容机制是怎样的？ 答：
默认容量 10；扩容时，新容量 = 原容量 × 1.5；使用 Arrays.copyOf() 复制数据；扩容是耗时操作，建议初始化时指定合理容量。Q3: HashMap 的底层原理？ 答：
JDK 8+：
基于 数组 + 链表/红黑树；通过 hash(key) 计算桶位置；链表长度 > 8 且数组长度 ≥ 64 时，转为红黑树；扩容时 rehash，JDK 8 优化了迁移过程。Q4: BigDecimal 为什么能精确计算？ 答：
它把浮点数拆成 unscaledValue（BigInteger） 和 scale（小数位数）。
比如 19.9 存储为 199 和 scale=1，所有计算基于整数，避免了二进制浮点数的精度丢失问题。
✅ 总结：一张表搞懂常用类选型需求
推荐类
关键点
字符串操作
String + StringBuilder
String 不可变，拼接用 StringBuilder
有序集合
ArrayList
查询多用它，注意初始化容量
键值存储
HashMap / ConcurrentHashMap
普通用前者，并发用后者
日期时间
java.time.LocalDateTime
线程安全，API 清晰
金钱计算
BigDecimal
绝对不用 double！
判空工具
Objects
requireNonNull 防空指针
🔚 最后一句话 Java 常用类不是“语法糖”，而是“生产力工具”。
从 String 的不可变性，到 ConcurrentHashMap 的高并发设计，
每一个类背后都是对性能、安全、易用性的深度权衡。
掌握它们，你才能写出高效、健壮、专业的 Java 代码！
希望这篇能帮你系统掌握 Java 常用类！