JAVA正则表达式、包装类、自动装箱/自动拆箱及BigDecimal怎么用

目录

1. 正则表达式
   • 1.1 正则表达式简介
   • 1.2 正则表达式的基本语法
   • 1.3 Java中的正则表达式
   • 1.4 常用的正则表达式示例
2. 包装类
   • 2.1 包装类简介
   • 2.2 包装类的常用方法
   • 2.3 包装类的应用场景
3. 自动装箱与自动拆箱
   • 3.1 自动装箱与自动拆箱简介
   • 3.2 自动装箱与自动拆箱的实现原理
   • 3.3 自动装箱与自动拆箱的注意事项
4. BigDecimal
   • 4.1 BigDecimal简介
   • 4.2 BigDecimal的常用方法
   • 4.3 BigDecimal的应用场景
   • 4.4 BigDecimal的注意事项

正则表达式

1.1 正则表达式简介

正则表达式（Regular Expression，简称Regex）是一种用于匹配字符串的模式。它通过定义一些特殊的字符和规则，可以快速地在文本中查找、替换或提取符合特定模式的字符串。正则表达式广泛应用于文本处理、数据验证、日志分析等领域。

1.2 正则表达式的基本语法

正则表达式由普通字符和元字符组成。普通字符表示它们自身，而元字符则具有特殊的含义。以下是一些常见的元字符及其含义：

• .：匹配任意单个字符（除了换行符）。
• *：匹配前面的字符零次或多次。
• +：匹配前面的字符一次或多次。
• ?：匹配前面的字符零次或一次。
• ^：匹配字符串的开头。
• $：匹配字符串的结尾。
• []：匹配方括号内的任意一个字符。
• ()：将括号内的内容分组。
• |：表示“或”关系，匹配左边或右边的表达式。

1.3 Java中的正则表达式

在Java中，正则表达式主要通过java.util.regex包中的Pattern和Matcher类来实现。Pattern类用于编译正则表达式，Matcher类用于对字符串进行匹配操作。

1.3.1 Pattern类

Pattern类是正则表达式的编译表示。通过Pattern.compile()方法可以将一个字符串编译为一个Pattern对象。

import java.util.regex.Pattern;

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        String regex = "a*b";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
    }
}

1.3.2 Matcher类

Matcher类用于对字符串进行匹配操作。通过Pattern.matcher()方法可以创建一个Matcher对象。

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        String regex = "a*b";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher("aaaaab");

        boolean matches = matcher.matches(); // 返回true
        System.out.println(matches);
    }
}

1.4 常用的正则表达式示例

1.4.1 匹配邮箱地址

String regex = "^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$";
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
Matcher matcher = pattern.matcher("example@example.com");

boolean matches = matcher.matches(); // 返回true
System.out.println(matches);

1.4.2 匹配手机号码

String regex = "^1[3456789]\\d{9}$";
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
Matcher matcher = pattern.matcher("13800138000");

boolean matches = matcher.matches(); // 返回true
System.out.println(matches);

1.4.3 匹配URL

String regex = "^(https?://)?([\\da-z.-]+)\\.([a-z.]{2,6})([/\\w .-]*)*/?$";
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
Matcher matcher = pattern.matcher("https://www.example.com");

boolean matches = matcher.matches(); // 返回true
System.out.println(matches);

包装类

2.1 包装类简介

Java中的基本数据类型（如int、char、boolean等）是非对象类型，不能直接参与面向对象的操作。为了弥补这一不足，Java为每个基本数据类型提供了对应的包装类（Wrapper Class）。包装类将基本数据类型封装为对象，使得基本数据类型可以像对象一样进行操作。

以下是Java中的基本数据类型及其对应的包装类：

基本数据类型	包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

2.2 包装类的常用方法

2.2.1 构造方法

包装类提供了多种构造方法，可以将基本数据类型或字符串转换为包装类对象。

Integer i1 = new Integer(100); // 通过int值创建Integer对象
Integer i2 = new Integer("100"); // 通过字符串创建Integer对象

2.2.2 静态方法

包装类提供了一些静态方法，用于将字符串转换为基本数据类型或包装类对象。

int i = Integer.parseInt("100"); // 将字符串转换为int
Integer i3 = Integer.valueOf("100"); // 将字符串转换为Integer对象

2.2.3 实例方法

包装类提供了一些实例方法，用于获取包装类对象的值或进行类型转换。

int i4 = i3.intValue(); // 将Integer对象转换为int
String s = i3.toString(); // 将Integer对象转换为字符串

2.3 包装类的应用场景

2.3.1 集合类

Java中的集合类（如ArrayList、HashMap等）只能存储对象类型，不能直接存储基本数据类型。因此，在使用集合类时，通常需要使用包装类。

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(100); // 自动装箱
int i = list.get(0); // 自动拆箱

2.3.2 泛型

Java中的泛型只能使用对象类型，不能使用基本数据类型。因此，在使用泛型时，通常需要使用包装类。

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(100); // 自动装箱
int i = list.get(0); // 自动拆箱

自动装箱与自动拆箱

3.1 自动装箱与自动拆箱简介

自动装箱（Autoboxing）和自动拆箱（Unboxing）是Java 5引入的特性。自动装箱是指将基本数据类型自动转换为对应的包装类对象，而自动拆箱是指将包装类对象自动转换为对应的基本数据类型。

Integer i = 100; // 自动装箱
int j = i; // 自动拆箱

3.2 自动装箱与自动拆箱的实现原理

自动装箱和自动拆箱是通过编译器在编译时自动插入代码来实现的。例如，以下代码：

Integer i = 100;
int j = i;

在编译时会被转换为：

Integer i = Integer.valueOf(100);
int j = i.intValue();

3.3 自动装箱与自动拆箱的注意事项

3.3.1 性能问题

自动装箱和自动拆箱虽然方便，但在某些情况下可能会影响性能。例如，在循环中频繁进行自动装箱和自动拆箱操作时，可能会产生大量的临时对象，导致性能下降。

List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    list.add(i); // 自动装箱
}

3.3.2 空指针异常

在进行自动拆箱操作时，如果包装类对象为null，则会抛出NullPointerException。

Integer i = null;
int j = i; // 抛出NullPointerException

BigDecimal

4.1 BigDecimal简介

BigDecimal是Java中用于高精度计算的类。与double和float不同，BigDecimal可以精确表示任意大小的浮点数，并且不会出现精度丢失的问题。BigDecimal广泛应用于金融、科学计算等领域。

4.2 BigDecimal的常用方法

4.2.1 构造方法

BigDecimal提供了多种构造方法，可以将int、long、double、String等类型转换为BigDecimal对象。

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("100.123"); // 通过字符串创建BigDecimal对象
BigDecimal bd2 = new BigDecimal(100.123); // 通过double创建BigDecimal对象

4.2.2 算术运算

BigDecimal提供了多种算术运算方法，如加法、减法、乘法、除法等。

BigDecimal bd3 = bd1.add(bd2); // 加法
BigDecimal bd4 = bd1.subtract(bd2); // 减法
BigDecimal bd5 = bd1.multiply(bd2); // 乘法
BigDecimal bd6 = bd1.divide(bd2); // 除法

4.2.3 舍入模式

BigDecimal提供了多种舍入模式，用于控制除法运算的精度。

BigDecimal bd7 = bd1.divide(bd2, 2, RoundingMode.HALF_UP); // 保留两位小数，四舍五入

4.3 BigDecimal的应用场景

4.3.1 金融计算

在金融计算中，精度要求非常高，通常需要使用BigDecimal来避免精度丢失。

BigDecimal price = new BigDecimal("100.123");
BigDecimal quantity = new BigDecimal("10");
BigDecimal total = price.multiply(quantity); // 计算总价

4.3.2 科学计算

在科学计算中，通常需要处理非常大的数值或非常小的数值，BigDecimal可以精确表示这些数值。

BigDecimal pi = new BigDecimal("3.14159265358979323846");
BigDecimal radius = new BigDecimal("10");
BigDecimal area = pi.multiply(radius).multiply(radius); // 计算圆的面积

4.4 BigDecimal的注意事项

4.4.1 性能问题

BigDecimal的计算速度比double和float慢，因此在性能要求较高的场景中，需要谨慎使用。

4.4.2 构造方法的选择

在创建BigDecimal对象时，建议使用字符串构造方法，而不是double构造方法。因为double本身存在精度问题，可能会导致BigDecimal对象的精度不准确。

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("100.123"); // 推荐
BigDecimal bd2 = new BigDecimal(100.123); // 不推荐

4.4.3 舍入模式的选择

在进行除法运算时，需要选择合适的舍入模式，以避免出现无限循环小数或精度丢失的问题。

BigDecimal bd7 = bd1.divide(bd2, 2, RoundingMode.HALF_UP); // 保留两位小数，四舍五入

结语

本文详细介绍了Java中的正则表达式、包装类、自动装箱/自动拆箱以及BigDecimal的使用方法。通过掌握这些知识点，可以更好地处理字符串、数值计算等问题，提高代码的健壮性和可维护性。希望本文对您有所帮助！