Java 基礎入門：常用類詳解（包裝類、字符串、日期時間處理）

Java 常用類核心知識點全解析

在 Java 程式設計中，java.lang 套件下的常用類是開發者每天都會打交道的基石。本文系統梳理了基本類型包裝類、字符串處理（String、StringBuilder、StringBuffer）以及日期時間處理（Date、SimpleDateFormat、Calendar）的核心概念、常見陷阱與最佳實踐，助你夯實 Java 基礎。

一、基本類型包裝類：讓基本類型擁有對象特性

Java 不是純面向對象語言，八大基本類型（int、double、boolean 等）不具備對象特性，無法直接存入集合或調用對象方法。為此，Java 為每種基本類型提供了對應的包裝類：

• Integer ⇄ int
• Double ⇄ double
• Boolean ⇄ boolean
• Character ⇄ char
• Byte、Short、Long、Float

自動裝箱與自動拆箱

JDK 5.0 引入編譯器語法糖，讓基本類型與包裝類互轉更簡潔：

// 自動裝箱：int → Integer
Integer i = 100;          // 編譯器轉為 Integer.valueOf(100)

// 自動拆箱：Integer → int
int a = new Integer(100); // 編譯器轉為 new Integer(100).intValue()

注意：頻繁裝箱/拆箱會產生大量臨時對象，影響性能；在熱點循環中建議直接使用基本類型。

二、字符串處理：不可變與可變的選擇

String：不可變字符序列

• 底層 final char[] value，創建後不可修改
• 常量池機制：字面量相同的字符串共享同一對象
• 拼接操作 s1 + s2 實際產生新對象，循環拼接會導致大量臨時對象，效率極低

StringBuilder vs StringBuffer

最佳實踐：單線程環境優先用 StringBuilder，多線程才用 StringBuffer；避免在循環中直接用 + 拼接 String。

三、日期時間處理：從 Date 到 Calendar

核心類別

• java.util.Date：精確到毫秒的時間戳，本質是 long 型毫秒數（自 1970-01-01 00:00:00 UTC）
• java.text.SimpleDateFormat：線程不安全的格式化/解析工具，支援自定義模式（yyyy-MM-dd HH:mm:ss）
• java.util.Calendar：抽象類，提供年/月/日/時/分/秒等字段運算

SimpleDateFormat 典型用法

// 格式化 Date → String
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
String str = sdf.format(new Date());

// 解析 String → Date
String input = "2024-06-15 14:30:00";
Date date = sdf.parse(input); // 需捕獲 ParseException

避坑指南：SimpleDateFormat 非線程安全，多線程環境下請使用 ThreadLocal 或 JDK 8+ 的 java.time.format.DateTimeFormatter（不可變、線程安全）。

四、實戰 Demo：靈活的日期格式化

public class DateFormatDemo {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        Date now = new Date();
        
        // 默認格式
        System.out.println(DateFormat.getDateInstance().format(now));
        
        // 自定義複雜格式
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(
            "\n★====^_^======★\nyyyy年MM月dd日\n★====^_^======★\n");
        System.out.println(sdf.format(now));
        
        // 解析帶前綴字符串
        String str = "===>>>2016年3月6號北京時間:15點23分21秒<<<===";
        SimpleDateFormat parser = new SimpleDateFormat(
            "===>>>yyyy年MM月dd號北京時間:HH點mm分ss秒<<<===");
        System.out.println(parser.parse(str));
    }
}

五、總結

• 包裝類讓基本類型融入對象體系，掌握裝箱/拆箱機制與緩存範圍（-128~127）
• 字符串選型原則：少量拼接用 +，大量拼接用 StringBuilder，多線程用 StringBuffer
• 日期處理推薦升級至 JDK 8 java.time 包（LocalDateTime、DateTimeFormatter），舊項目維護時注意 SimpleDateFormat 線程安全問題