Java基礎 - 單例(餓漢、懶漢),Runtime類,Timer,線程通信,互斥鎖,線程組,線程五種狀態,線程池,工廠模式,GUI,適配器設計模式

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1.單例設計模式(掌握)

    * 單例設計模式:保證類在內存中只有一個對象。
  • 如何保證類在內存中只有一個對象呢?
    • (1)控制類的創建,不讓其他類來創建本類的對象。private
    • (2)在本類中定義一個本類的對象。Singleton s;
    • (3)提供公共的訪問方式。 public static Singleton getInstance(){return s}
      餓漢式和懶漢式的區別:
      餓漢式:類一加載就生成對象。安全,效率高。相對懶漢式會在未使用之前就占用內存。
      懶漢式:存在線程安全漏洞,可能會創建多個對象,可以利用同步解決,但是效率會變低。
  • 單例寫法兩種:
    • (1)餓漢式 開發用這種方式。
    •   //餓漢式
        class Singleton {
            //1,私有構造函數
            private Singleton(){}
            //2,創建本類對象
            private static Singleton s = new Singleton();
            //3,對外提供公共的訪問方法
            public static Singleton getInstance() {
                return s;
            }
            
            public static void print() {
                System.out.println("11111111111");
            }
        }
      
    • (2)懶漢式 面試寫這種方式。多線程的問題?
    •   //懶漢式,單例的延遲加載模式
        class Singleton {
            //1,私有構造函數
            private Singleton(){}
            //2,聲明一個本類的引用
            private static Singleton s;
            //3,對外提供公共的訪問方法
            public static Singleton getInstance() {
                if(s == null)
                    //線程1,線程2
                    s = new Singleton();
                return s;
            }
            
            public static void print() {
                System.out.println("11111111111");
            }
        }
      
    • (3)第三種格式
    •   class Singleton {
            private Singleton() {}
        
            public static final Singleton s = new Singleton();//final是最終的意思,被final修飾的變量不可以被更改
        }
      

2.Runtime類

  • Runtime類是一個單例類
    •   Runtime r = Runtime.getRuntime();
        //r.exec("shutdown -s -t 300");     //300秒后關機
        r.exec("shutdown -a");  
      

3.Timer(掌握)

    * Timer類:計時器

        public class Demo5_Timer {
            /**
             * @param args
             * 計時器
             * @throws InterruptedException 
             */
            public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
                Timer t = new Timer();
                t.schedule(new MyTimerTask(), new Date(114,9,15,10,54,20),3000);
                
                while(true) {
                    System.out.println(new Date());
                    Thread.sleep(1000);
                }
            }
        }
        class MyTimerTask extends TimerTask {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("起床背英語單詞");
            }
            
        }

4.兩個線程間的通信(掌握)

  • 1.什么時候需要通信
    • 多個線程并發執行時, 在默認情況下CPU是隨機切換線程的
    • 如果我們希望他們有規律的執行, 就可以使用通信, 例如每個線程執行一次打印
  • 2.怎么通信
    • 如果希望線程等待, 就調用wait()
    • 如果希望喚醒等待的線程, 就調用notify();
    • 這兩個方法必須在同步代碼中執行, 并且使用同步鎖對象來調用

5.三個或三個以上間的線程通信

  • 多個線程通信的問題
    • notify()方法是隨機喚醒一個線程
    • notifyAll()方法是喚醒所有線程
    • JDK5之前無法喚醒指定的一個線程
    • 如果多個線程之間通信, 需要使用notifyAll()通知所有線程, 用while來反復判斷條件

6.JDK1.5的新特性互斥鎖(掌握)

  • 1.同步
    • 使用ReentrantLock類的lock()和unlock()方法進行同步
  • 2.通信
    • 使用ReentrantLock類的newCondition()方法可以獲取Condition對象
    • 需要等待的時候使用Condition的await()方法, 喚醒的時候用signal()方法
    • 不同的線程使用不同的Condition, 這樣就能區分喚醒的時候找哪個線程了

7.線程組的概述和使用(了解)

  • A:線程組概述
    • Java中使用ThreadGroup來表示線程組,它可以對一批線程進行分類管理,Java允許程序直接對線程組進行控制。
    • 默認情況下,所有的線程都屬于主線程組。
      • public final ThreadGroup getThreadGroup()//通過線程對象獲取他所屬于的組
      • public final String getName()//通過線程組對象獲取他組的名字
    • 我們也可以給線程設置分組
      • 1,ThreadGroup(String name) 創建線程組對象并給其賦值名字
      • 2,創建線程對象
      • 3,Thread(ThreadGroup?group, Runnable?target, String?name)
      • 4,設置整組的優先級或者守護線程

8.線程的五種狀態(掌握)

  • 看圖說話
  • 新建,就緒,運行,阻塞,死亡
這里寫圖片描述

9.線程池的概述和使用(了解)

  • A:線程池概述
    • 程序啟動一個新線程成本是比較高的,因為它涉及到要與操作系統進行交互。而使用線程池可以很好的提高性能,尤其是當程序中要創建大量生存期很短的線程時,更應該考慮使用線程池。線程池里的每一個線程代碼結束后,并不會死亡,而是再次回到線程池中成為空閑狀態,等待下一個對象來使用。在JDK5之前,我們必須手動實現自己的線程池,從JDK5開始,Java內置支持線程池
      作用:當程序中要很多生存期很短的線程時,為了不頻繁的創建線程,可以使用線程池,
      因為線程池里面的線程在代碼結束后,并不會死亡,而是再次回到線程池中成為空閑狀態,
      等待下一個對象來使用(最后一定要關)。
  • B:內置線程池的使用概述
    • JDK5新增了一個Executors工廠類來產生線程池,有如下幾個方法
      • public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
      • public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
      • 這些方法的返回值是ExecutorService對象,該對象表示一個線程池,可以執行Runnable對象或者Callable對象代表的線程。它提供了如下方法
      • Future<?> submit(Runnable task)
      • <T> Future<T> submit(Callable<T> task)
    • 使用步驟:
      • 創建線程池對象
      • 創建Runnable實例
      • 提交Runnable實例
      • 關閉線程池

10.多線程程序實現的方式3(了解)

* 提交的是Callable

多線程程序實現的方式3的好處和弊端
* 好處:
* 可以有返回值
* 可以拋出異常

* 弊端:
    * 代碼比較復雜,所以一般不用

11.簡單工廠模式概述和使用(了解)

  • A:簡單工廠模式概述
    • 又叫靜態工廠方法模式,它定義一個具體的工廠類負責創建一些類的實例
  • B:優點
    • 客戶端不需要在負責對象的創建,從而明確了各個類的職責
  • C:缺點
    • 這個靜態工廠類負責所有對象的創建,如果有新的對象增加,或者某些對象的創建方式不同,就需要不斷的修改工廠類,不利于后期的維護
  • D:案例演示
    • 動物抽象類:public abstract Animal { public abstract void eat(); }
    • 具體狗類:public class Dog extends Animal {}
    • 具體貓類:public class Cat extends Animal {}
    • 開始,在測試類中每個具體的內容自己創建對象,但是,創建對象的工作如果比較麻煩,就需要有人專門做這個事情,所以就知道了一個專門的類來創建對象。

12.工廠方法模式的概述和使用(了解)

  • A:工廠方法模式概述
    • 工廠方法模式中抽象工廠類負責定義創建對象的接口,具體對象的創建工作由繼承抽象工廠的具體類實現。
  • B:優點
    • 客戶端不需要在負責對象的創建,從而明確了各個類的職責,如果有新的對象增加,只需要增加一個具體的類和具體的工廠類即可,不影響已有的代碼,后期維護容易,增強了系統的擴展性
  • C:缺點
    • 需要額外的編寫代碼,增加了工作量

13.GUI(如何創建一個窗口并顯示)

  • Graphical User Interface(圖形用戶接口)。

      Frame  f = new Frame(“my window”);
      f.setLayout(new FlowLayout());//設置布局管理器
      f.setSize(500,400);//設置窗體大小
      f.setLocation(300,200);//設置窗體出現在屏幕的位置
      f.setIconImage(Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("qq.png"));
      f.setVisible(true);
    

14.GUI(布局管理器)

  • FlowLayout(流式布局管理器)
    • 從左到右的順序排列。
    • Panel默認的布局管理器。
  • BorderLayout(邊界布局管理器)
    • 東,南,西,北,中
    • Frame默認的布局管理器。
  • GridLayout(網格布局管理器)
    • 規則的矩陣
  • CardLayout(卡片布局管理器)
    • 選項卡
  • GridBagLayout(網格包布局管理器)
    • 非規則的矩陣

15.GUI(窗體監聽)

Frame f = new Frame("我的窗體");
//事件源是窗體,把監聽器注冊到事件源上
//事件對象傳遞給監聽器
f.addWindowListener(new WindowAdapter() {
          public void windowClosing(WindowEvent e) {
                     //退出虛擬機,關閉窗口
        System.exit(0);
    }
});

16.適配器設計模式(掌握)

  • a.什么是適配器
    • 在使用監聽器的時候, 需要定義一個類事件監聽器接口.
    • 通常接口中有多個方法, 而程序中不一定所有的都用到, 但又必須重寫, 這很繁瑣.
    • 適配器簡化了這些操作, 我們定義監聽器時只要繼承適配器, 然后重寫需要的方法即可.
  • b.適配器原理
    • 適配器就是一個類, 實現了監聽器接口, 所有抽象方法都重寫了, 但是方法全是空的.
    • 適配器類需要定義成抽象的,因為創建該類對象,調用空方法是沒有意義的
    • 目的就是為了簡化程序員的操作, 定義監聽器時繼承適配器, 只重寫需要的方法就可以了.

17.需要知道的

  • 事件處理
    • 事件: 用戶的一個操作
    • 事件源: 被操作的組件
    • 監聽器: 一個自定義類的對象, 實現了監聽器接口, 包含事件處理方法,把監聽器添加在事件源上, 當事件發生的時候虛擬機就會自動調用監聽器中的事件處理方法

18.面試題

1,在同步代碼塊中,用哪個對象鎖,就用哪個對象調用wait方法
2,為什么wait方法和notify方法定義在Object這類中?
因為鎖對象可以是任意對象,Object是所有的類的基類,所以wait方法和notify方法需要定義在Object這個類中
3,sleep方法和wait方法的區別?
a,sleep方法必須傳入參數,參數就是時間,時間到了自動醒來
wait方法可以傳入參數也可以不傳入參數,傳入參數就是在參數的時間結束后等待,不傳入參數就是直接等待
b,sleep方法在同步函數或同步代碼塊中,不釋放鎖,睡著了也抱著鎖睡
wait方法在同步函數或者同步代碼塊中,釋放鎖

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