第 9 章 · Java API

9.1 String 与 StringBuffer / StringBuilder

String 是不可变对象——任何“修改”都返回新对象，原字符串不变。

String s = "hello";
String t = s.toUpperCase();   // s 不变，t 是新对象

常用操作：length()、charAt(i)、substring、equals、indexOf、split、trim、valueOf。

• 比较内容用 equals，比较引用才用 ==。
• StringBuilder / StringBuffer：可变字符串，频繁拼接用它们避免创建大量中间对象。StringBuilder 非线程安全但快；StringBuffer 线程安全但慢。

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("a").append("b").append("c");

对比：C 用 char[] 或 char* 手动管理、易出错；C++ 的 std::string 可变且自动管理；Python 的 str 与 Java 一样不可变（频繁拼接同样应避免 +）。

9.2 System 与 Runtime

• System.out/in/err：标准输出/输入/错误流。
• System.currentTimeMillis()：毫秒时间戳；System.exit()：退出程序。
• Runtime.getRuntime()：获取运行时，如 availableProcessors()、gc()。

9.3 Math 与 Random

• Math：abs/sqrt/pow/max/min/round/random 等静态方法，及常量 PI/E。
• Random：伪随机数，nextInt(bound) 生成 [0, bound) 的随机整数。

9.4 包装类

为每个基本类型提供引用类型：Integer、Double、Boolean 等，用于泛型、集合等需要对象的场景。

• 自动装箱/拆箱：基本类型与包装类自动互转。

Integer x = 10;        // 自动装箱
int y = x;             // 自动拆箱

• 注意 Integer 缓存 [-128, 127]，此范围内 == 可能相等（引用复用），比较值应始终用 equals。

对比：C 无此概念；C++ 有 std::optional 等模板类；Python 一切皆对象，int 本身就是引用类型，无装箱需求。

9.5 Date / Calendar / DateFormat

• Date 表示时间点，多数方法已过时。
• Calendar 提供日期运算（加减年月日）。
• SimpleDateFormat 格式化/解析日期字符串。

现代项目推荐用 JDK 8 引入的 java.time 包（LocalDate、LocalDateTime、Instant、Duration），不可变、线程安全、API 更清晰，取代旧的 Date/Calendar。

9.6 与其他语言对比

• 字符串：C char*（手动）→ C++ std::string（可变）→ Java/Python String/str（不可变）。
• 时间：C 用 time_t 秒级整数；Java 的 java.time 是业界标杆，设计优于 C++ 早期与 Python datetime。