day24
1.多线程(JDK5之后的Lock锁的概述和使用)
Lock：
void lock()： 获取锁。
void unlock():释放锁。
ReentrantLock是Lock的实现类.
Re---entrant---Lock
SellTicket类
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class SellTicket implements Runnable {
// 定义票
private int tickets = 100;
// 定义锁对象
private Lock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (true) {
try {//没有catch的try……finally块
// 加锁
lock.lock();
if (tickets > 0) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "正在出售第" + (tickets--) + "张票");
}
} finally {
// 释放锁
lock.unlock();
}
}
}
}
测试类略，与前一天的一样。
2.死锁问题概述和使用
同步的弊端：
A:效率低
B:容易产生死锁
死锁：
两个或两个以上的线程在争夺资源的过程中，发生的一种相互等待的现象。
举例：
中国人，美国人吃饭案例。
正常情况：
中国人:筷子两支
美国人:刀和叉
现在：
中国人：筷子1支，刀一把(在等待美国人的筷子1支)
美国人：筷子1支，叉一把(在等待中国人的叉一把)
互相等待，但是互相不会放弃手中的筷子和刀(叉)
下面为示例
============================================================
首先，新建一个MyLock 类(作用是创建两个永不变的锁，为DieLock类提供锁，静态是为了调用方便)
public class MyLock {
// 创建两把锁对象
public static final Object objA = new Object();
public static final Object objB = new Object();
//注意，是public而不是private，否则同一个包的不同类调用不了这两把锁
}
==========================================================
接着是核心---DieLock类(选其中一种方法：继承Thread类)
public class DieLock extends Thread {
private boolean flag;//作用是能在测试类中手动规定是执行if语句的内容还是else语句的内容,
//从而方便做出死锁的效果(两个线程，一个设为true，一个设为false，刚好两条不同的路)
public DieLock(boolean flag) {
this.flag = flag;
}
@Override
public void run() {
if (flag) {
synchronized (MyLock.objA) {
System.out.println("if objA");
synchronized (MyLock.objB) {
System.out.println("if objB");
}
}
} else {
synchronized (MyLock.objB) {
System.out.println("else objB");
synchronized (MyLock.objA) {
System.out.println("else objA");
}
}
}
}
}
再次提醒一下关键代码
//其实，synchronized嵌套使用一不小心会有死锁现象
======================================================
最后是测试类
public class DieLockDemo {
public static void main(String[] args) {
DieLock dl1 = new DieLock(true);
DieLock dl2 = new DieLock(false);
dl1.start();
dl2.start();
}
}
运行示例
停不下来(其实是卡住了)，成功出现了死锁现象
3.生产者消费者问题描述图
4.生产者消费者问题代码1
分析：
资源类：Student
设置学生数据:SetThread(生产者)
获取学生数据：GetThread(消费者)
测试类:StudentDemo
初步想法
先建Student类
然后SetThread类
然后GetThread类
测试类
如上图所示，这样的初始思路是有问题的
问题1：按照思路写代码，发现数据每次都是:null---0
原因：我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个
如何实现呢?
在外界把这个数据创建出来，通过构造方法传递给其他的类。
改进后代码如下
===========================
Student类(不变)
public class Student {
String name;
int age;
}
==============================
SetThread类
public class SetThread implements Runnable {
private Student s;
public SetThread(Student s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
// Student s = new Student();
s.name = "林青霞";
s.age = 27;
}
}
=================================
GetThread类
public class GetThread implements Runnable {
private Student s;
public GetThread(Student s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
// Student s = new Student();
System.out.println(s.name + "---" + s.age);
}
}
====================================
测试类StudentDemo
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建资源
Student s = new Student();
//设置和获取的类
SetThread st = new SetThread(s);
GetThread gt = new GetThread(s);
//线程类
Thread t1 = new Thread(st);
Thread t2 = new Thread(gt);
//启动线程
t1.start();
t2.start();
}
}
5.生产者消费者题代码2并解决线程安全问题
上一次的代码有潜在的问题
错乱的姓名年龄匹配
原因
下面总结问题：
问题1：按照思路写代码，发现数据每次都是:null---0
原因：我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个
如何实现呢?
在外界把这个数据创建出来，通过构造方法传递给其他的类。
问题2：为了数据的效果好一些，我加入了循环和判断，给出不同的值,这个时候产生了新的问题
A:同一个数据出现多次
B:姓名和年龄不匹配
原因：
A:同一个数据出现多次
CPU的一点点时间片的执行权，就足够你执行很多次。
B:姓名和年龄不匹配
线程运行的随机性
线程安全问题：
A:是否是多线程环境 是
B:是否有共享数据 是
C:是否有多条语句操作共享数据 是
解决方案：
加锁。
注意：
A:不同种类的线程都要加锁。
B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。
Student类，测试类一样，没变
加锁要注意的问题
当set和get的锁都是new Object()的时候
由于独立都new 了一次，因此锁是不一样的
这样还不能达到效果。锁必须是同一把才有意义
上图的s实际上是指通过构造方法传进来的s对象。
6.生产者消费者之等待唤醒机制思路图解以及生产者消费者之等待唤醒机制代码实现，分析
上一节的代码其实不太好
问题3:虽然数据安全了，但是呢，一次一大片不好看(获取同一个数据一次而输出多次，也就是set一次却get了多次)，我就想依次的一次一个输出(也就是set一次get一次)。
如何实现呢?
通过Java提供的等待唤醒机制解决。
等待唤醒：
Object类中提供了三个方法：
wait():等待
notify():唤醒单个线程
notifyAll():唤醒所有线程
这三个方法都必须在同步代码块中执行(例如synchronized块)
为什么这些方法不定义在Thread类中呢?
这些方法的调用必须通过锁对象调用，而我们刚才使用的锁对象是任意锁对象。
所以，这些方法必须定义在Object类中。
以下是生产者消费者之等待唤醒机制代码实现
=====================================
Student类(增加了一个成员变量)
public class Student {
String name;
int age;
boolean flag; // 默认情况是没有数据(false)，如果是true，说明有数据
}
======================================
SetThread 类
public class SetThread implements Runnable {
private Student s;
private int x = 0;
public SetThread(Student s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (s) {
//判断有没有
if(s.flag){//如果有数据的话，就wait着
try {
s.wait(); //t1等着，释放锁
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (x % 2 == 0) {
s.name = "林青霞";
s.age = 27;
} else {
s.name = "刘意";
s.age = 30;
}
x++; //x=1
//修改标记
s.flag = true;
//唤醒线程
s.notify(); //唤醒t2,唤醒并不表示你立马可以执行，必须还得抢CPU的执行权。
}
//t1有，或者t2有
}
}
}
=====================================================
GetThread 类
public class GetThread implements Runnable {
private Student s;
public GetThread(Student s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (s) {
if(!s.flag){//如果没有数据的话，就等着(没有数据没法get，只能等着)
try {
s.wait(); //t2就等待了。立即释放锁。将来醒过来的时候，是从这里醒过来的时候
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(s.name + "---" + s.age);
//林青霞---27
//刘意---30
//修改标记
s.flag = false;
//唤醒线程
s.notify(); //唤醒t1
}
}
}
}
======================================================
测试类 StudentDemo
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建资源
Student s = new Student();
//设置和获取的类
SetThread st = new SetThread(s);
GetThread gt = new GetThread(s);
//线程类
Thread t1 = new Thread(st);
Thread t2 = new Thread(gt);
//启动线程
t1.start();
t2.start();
}
}
=====================================================
运行如下
注意：如果没有以下代码
s.flag = true;
s.notify();
的话，会进入死锁状态
等待唤醒机制代码分析
==================================================================
7.线程的状态转换图及常见执行情况
8.线程组的概述和使用
线程组： 把多个线程组合到一起。
它可以对一批线程进行分类管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。
(MyRunnable类省略)
默认情况下
MyRunnable my = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(my, "林青霞");
Thread t2 = new Thread(my, "刘意");
// 我不知道他们属于那个线程组,我想知道，怎么办
// 线程类里面的方法：public final ThreadGroup getThreadGroup()
ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();//查看这个线程属于哪个线程组
ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
// 线程组里面的方法：public final String getName()
String name1 = tg1.getName();//get这个线程组的名称
String name2 = tg2.getName();
System.out.println(name1);
System.out.println(name2);
// 通过结果我们知道了：线程默认情况下属于main线程组
// 通过下面的测试，你应该能够看到，默任情况下，所有的线程都属于同一个组
System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getName());
那么，我们如何修改线程所在的组呢?
// 创建一个线程组
// 创建其他线程的时候，把其他线程的组指定为我们自己新建线程组
// ThreadGroup(String name)
ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");
MyRunnable my = new MyRunnable();
// Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
Thread t1 = new Thread(tg, my, "林青霞");
Thread t2 = new Thread(tg, my, "刘意");
System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());
System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());
//通过组名称设置后台线程，表示该组的线程都是后台线程
tg.setDaemon(true);
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注意：Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)----三个参数
Thread t1 = new Thread(tg, my, "林青霞");
Thread t2 = new Thread(tg, my, "刘意");
Thread三个构造方法
9.生产者消费者之等待唤醒机制代码优化
也就是，最终版代码(在Student类中有大改动，然后GetThread类和SetThread类简洁很多)
=======================================
Student类
public class Student {
private String name;
private int age;
private boolean flag; // 默认情况是没有数据，如果是true，说明有数据
public synchronized void set(String name, int age) {
// 如果有数据，就等待
if (this.flag) {//锁是this对象
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 设置数据
this.name = name;
this.age = age;
// 修改标记
this.flag = true;
this.notify();
}
public synchronized void get() {
// 如果没有数据，就等待
if (!this.flag) {
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 获取数据
System.out.println(this.name + "---" + this.age);
// 修改标记
this.flag = false;
this.notify();
}
}
========================================
SetThread 类
public class SetThread implements Runnable {
private Student s;
private int x = 0;
public SetThread(Student s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
if (x % 2 == 0) {
s.set("林青霞", 27);//这里直接调用方法而不用考虑同步的问题了----因为Student类搞定一切同步问题
} else {
s.set("刘意", 30);//同上
}
x++;
}
}
}
=========================================================
GetThread 类
public class GetThread implements Runnable {
private Student s;
public GetThread(Student s) {
this.s = s;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
s.get();//直接调用方法，无需考虑同步问题
}
}
}
======================================================
测试类 StudentDemo (没变)
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建资源
Student s = new Student();
//设置和获取的类
SetThread st = new SetThread(s);
GetThread gt = new GetThread(s);
//线程类
Thread t1 = new Thread(st);
Thread t2 = new Thread(gt);
//启动线程
t1.start();
t2.start();
}
}
=========================================================
最终版代码中：
把Student的成员变量给私有的了。
把设置和获取的操作给封装成了功能，并加了同步。
设置或者获取的线程里面只需要调用方法即可。
10.线程池的概述和使用
public static ExecutorServicenewCachedThreadPool()
创建一个具有缓存功能的线程池
缓存：百度浏览过的信息再次访问
public static ExecutorServicenewFixedThreadPool(intnThreads)
创建一个可重用的，具有固定线程数的线程池
public static ExecutorServicenewSingleThreadExecutor()
创建一个只有单线程的线程池，相当于上个方法的参数是1
==============================================
线程池的好处：线程池里的每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。
如何实现线程的代码呢?
A:创建一个线程池对象，控制要创建几个线程对象。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
B:这种线程池的线程可以执行：
可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
做一个类实现Runnable接口。
C:调用如下方法即可
Future<?> submit(Runnable task)
<T> Future<T> submit(Callable<T> task)
D:我就要结束，可以吗?
可以。
=====================================
代码区
首先，MyRunnable类
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int x = 0; x < 100; x++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
}
}
}
======================================
ExecutorsDemo 类
public class ExecutorsDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个线程池对象，控制要创建几个线程对象。
// public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
pool.submit(new MyRunnable());
pool.submit(new MyRunnable());
//结束线程池
pool.shutdown();
}
}
===========================================
如果没有 pool.shutdown(); ----根本停不下来
如果有 pool.shutdown();---可以停下来
11.多线程方式3的思路及代码实现(先忽略泛型)
多线程实现的方式3：
A:创建一个线程池对象，控制要创建几个线程对象。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
B:这种线程池的线程可以执行：
可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
做一个类实现Runnable接口。
C:调用如下方法即可
Future<?> submit(Runnable task)
<T> Future<T> submit(Callable<T> task)
D:我就要结束，可以吗?
可以。
==============================================
callable---是接口，有返回值，而且依赖于线程池才能使用，一般很少用
Callable:是带泛型的接口。
这里指定的泛型其实是call()方法的返回值类型。
MyCallable 类
public class MyCallable implements Callable {
@Override
public Object call() throws Exception {
for (int x = 0; x < 100; x++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
}
return null;
}
}
================================================
测试类
public class CallableDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建线程池对象
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
//可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
pool.submit(new MyCallable());
pool.submit(new MyCallable());
//结束
pool.shutdown();
}
}
=================================================
12.多线程方式3的求和案例(用上泛型和返回值)
MyCallable 类
新建界面修改一下T
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
private int number;//限定范围的变量
public MyCallable(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int x = 1; x <= number; x++) {
sum += x;
}
return sum;
}
}
====================================
测试类
public class CallableDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
// 创建线程池对象
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));
// V get()
Integer i1 = f1.get();
Integer i2 = f2.get();
System.out.println(i1);
System.out.println(i2);
// 结束
pool.shutdown();
}
}
=============================================================
13.匿名内部类的方式实现多线程程序
匿名内部类的格式：
new 类名或者接口名( ) {
重写方法;
};
本质：是该类或者接口的子类对象。
===============================================
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
// 继承Thread类来实现多线程
new Thread() {
public void run() {
for (int x = 0; x < 100; x++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"
+ x);
}
}
}.start();
// 实现Runnable接口来实现多线程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int x = 0; x < 100; x++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"
+ x);
}
}
}) {
}.start();
// 更有难度的
new Thread(new Runnable() {//实际上是匿名内部类的嵌套？？
@Override
public void run() {
for (int x = 0; x < 100; x++) {
System.out.println("hello" + ":" + x);
}
}
}) {
public void run() {
for (int x = 0; x < 100; x++) {
System.out.println("world" + ":" + x);
}
}
}.start();
}
}
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以下是解析
可以先写以下框架在扩充代码
匿名内部类的嵌套？？？我也不清楚，视频里也没说，不过应该是
子类重写run方法
以下是一个复杂的，只有面试题才会出的恶性写法
这个子类对象继承了Thread类而且重写父类的run()方法，同时还实现了Runnable接口同时重写了接口中的run()方法
那么问题来了，究竟执行哪个呢？答案是"world"这个run方法(用单词hello和world是为了好区分)
14.定时器的概述和使用
定时器：可以让我们在指定的时间做某件事情，还可以重复的做某件事情。
依赖Timer和TimerTask这两个类：
Timer:定时
public Timer()
public void schedule(TimerTask task,long delay)
public void schedule(TimerTask task,long delay,long period)
public void cancel()
TimerTask:任务
在开发中一般不会用Timer，因为太弱，开发中一般用框架(见下图)
===================================
public class TimerDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建定时器对象
Timer t = new Timer();
// 3秒后执行爆炸任务
// t.schedule(new MyTask(), 3000);
//结束任务
t.schedule(new MyTask(t), 3000);
}
}
// 做一个任务
class MyTask extends TimerTask {
private Timer t;
public MyTask(){}
public MyTask(Timer t){
this.t = t;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("beng,爆炸了");
t.cancel();
}
}
=============================================
注意，cancel方法放在run方法执行
如果要不止炸一次怎么办？？
下面--------
定时任务的多次执行代码体现
public class TimerDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建定时器对象
Timer t = new Timer();
// 3秒后执行爆炸任务第一次，如果不成功，每隔2秒再继续炸
t.schedule(new MyTask2(), 3000, 2000);
}
}
// 做一个任务
class MyTask2 extends TimerTask {//同一个包下MyTask类只有一个，所以改为MyTask2
@Override
public void run() {
System.out.println("beng,爆炸了");
}
}
15.案例---定时删除指定的带内容目录
需求：在指定的时间删除我们的指定目录(你可以指定c盘，但是我不建议，我使用项目路径下的demo)
=======================================================
class DeleteFolder extends TimerTask {
@Override
public void run() {
File srcFolder = new File("demo");
deleteFolder(srcFolder);
}
// 递归删除目录
public void deleteFolder(File srcFolder) {
File[] fileArray = srcFolder.listFiles();
if (fileArray != null) {//使用for循环必须考虑这个问题
for (File file : fileArray) {
if (file.isDirectory()) {
deleteFolder(file);//递归
} else {
System.out.println(file.getName() + ":" + file.delete());//其实这里可以直接 file.delete();输出是为了方便查看结果
}
}
System.out.println(srcFolder.getName() + ":" + srcFolder.delete());//输出原因同上
}
}
}
public class TimerTest {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
Timer t = new Timer();
String s = "2014-11-27 15:45:00";
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date d = sdf.parse(s);
t.schedule(new DeleteFolder(), d);
}
}
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16.多线程常见的面试题
1:多线程有几种实现方案，分别是哪几种?
两种。
继承Thread类
实现Runnable接口
扩展一种：实现Callable接口。这个得和线程池结合。(一般可以不答)
2:同步有几种方式，分别是什么?
两种。
同步代码块
同步方法
3:启动一个线程是run()还是start()?它们的区别?
start();
run():封装了被线程执行的代码,直接调用仅仅是普通方法的调用
start():启动线程，并由JVM自动调用run()方法
4:sleep()和wait()方法的区别
sleep():必须指时间;不释放锁。
wait():可以不指定时间，也可以指定时间;释放锁。
5:为什么wait(),notify(),notifyAll()等方法都定义在Object类中
因为这些方法的调用是依赖于锁对象的，而同步代码块的锁对象是任意锁。
而Object代码任意的对象，所以，定义在这里面。
6:线程的生命周期图
新建 -- 就绪 -- 运行 -- 死亡
新建 -- 就绪 -- 运行 -- 阻塞 -- 就绪 -- 运行 -- 死亡
建议：画图解释。
17.面向对象的常见设计原则概述
面向对象思想设计原则
?在实际的开发中，我们要想更深入的了解面向对象思想，就必须熟悉前人总结过的面向对象的思想的设计原则
?单一职责原则
?开闭原则
?里氏替换原则
?依赖注入原则
?接口分离原则
?迪米特原则
l单一职责原则
?其实就是开发人员经常说的”高内聚，低耦合”
?也就是说，每个类应该只有一个职责，对外只能提供一种功能，而引起类变化的原因应该只有一个。在设计模式中，所有的设计模式都遵循这一原则。
l开闭原则
?核心思想是：一个对象对扩展开放，对修改关闭。
?其实开闭原则的意思就是：对类的改动是通过增加代码进行的，而不是修改现有代码。
?也就是说软件开发人员一旦写出了可以运行的代码，就不应该去改动它，而是要保证它能一直运行下去，如何能够做到这一点呢?这就需要借助于抽象和多态，即把可能变化的内容抽象出来，从而使抽象的部分是相对稳定的，而具体的实现则是可以改变和扩展的。
l里氏替换原则
?核心思想：在任何父类出现的地方都可以用它的子类来替代。
?其实就是说：同一个继承体系中的对象应该有共同的行为特征。
l依赖注入原则
?核心思想：要依赖于抽象，不要依赖于具体实现。
?其实就是说：在应用程序中，所有的类如果使用或依赖于其他的类，则应该依赖这些其他类的抽象类，而不是这些其他类的具体类。为了实现这一原则，就要求我们在编程的时候针对抽象类或者接口编程，而不是针对具体实现编程。
l接口分离原则
?核心思想：不应该强迫程序依赖它们不需要使用的方法。
?其实就是说：一个接口不需要提供太多的行为，一个接口应该只提供一种对外的功能，不应该把所有的操作都封装到一个接口中。
l迪米特原则
?核心思想：一个对象应当对其他对象尽可能少的了解
?其实就是说：降低各个对象之间的耦合，提高系统的可维护性。在模块之间应该只通过接口编程，而不理会模块的内部工作原理，它可以使各个模块耦合度降到最低，促进软件的复用
18.设计模式的概述和分类
l设计模式概述
?设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
?设计模式不是一种方法和技术，而是一种思想
?设计模式和具体的语言无关，学习设计模式就是要建立面向对象的思想，尽可能的面向接口编程，低耦合，高内聚，使设计的程序可复用
?学习设计模式能够促进对面向对象思想的理解，反之亦然。它们相辅相成
l设计模式的几个要素
?名字 必须有一个简单，有意义的名字
?问题 描述在何时使用模式
?解决方案 描述设计的组成部分以及如何解决问题
?效果 描述模式的效果以及优缺点
l设计模式的分类
?创建型模式 对象的创建
?结构型模式 对象的组成(结构)
?行为型模式 对象的行为
常见23个设计模式
创建型模式：简单工厂模式，工厂方法模式，抽象工厂模式，建造者模式，原型模式，单例模式。(6个)
结构型模式：外观模式、适配器模式、代理模式、装饰模式、桥接模式、组合模式、享元模式。(7个)
行为型模式：模版方法模式、观察者模式、状态模式、职责链模式、命令模式、访问者模式、策略模式、备忘录模式、迭代器模式、解释器模式。(10个)
19.简单工厂模式概述和使用
猫狗举例
==================
先不考虑设计模式的话，
先建一个Animal抽象类
public abstract class Animal {
public abstract void eat();
}
==================
Dog类
public class Dog extends Animal {
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗吃肉");
}
}
======================
Cat类
public class Cat extends Animal {
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
===========================
测试类
public class AnimalDemo {
public static void main(String[] args) {
// 具体类调用
Dog d = new Dog();
d.eat();
Cat c = new Cat();
c.eat();
System.out.println("------------");
}
=======================================
但是在实际开发中，创建一个对象可能没那么容易，所以new一个对象的过程交给一个单独的类来做
即在同一个包下新建一个工厂类专门生产动物对象
public class AnimalFactory {
private AnimalFactory() {
}
public static Dog createDog() {
return new Dog();
}
public static Cat createCat() {
return new Cat();
}
}
=========================
测试类测试代码
// 工厂有了后，通过工厂给造
Dog dd = AnimalFactory.createDog();
Cat cc = AnimalFactory.createCat();
dd.eat();
cc.eat();
System.out.println("------------");
==================================
对工厂类进行改进
public class AnimalFactory {
private AnimalFactory() {
}
public static Animal createAnimal(String type) {
if ("dog".equals(type)) {
return new Dog();
} else if ("cat".equals(type)) {
return new Cat();
} else {
return null;//不能漏
}
}
}
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测试类测试代码
// 工厂改进后
Animal a = AnimalFactory.createAnimal("dog");//只能用Animal接收
a.eat();
a = AnimalFactory.createAnimal("cat");
a.eat();
// NullPointerException
a = AnimalFactory.createAnimal("pig");
if (a != null) {//防止空指针异常
a.eat();
} else {
System.out.println("对不起，暂时不提供这种动物");
}
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20.工厂方法模式的概述和使用
新建一个包
然后先写Animal类(抽象类)
public abstract class Animal {
public abstract void eat();
}
====================================
然后写一个总的工厂接口Factory
public interface Factory {
public abstract Animal createAnimal();
}
===================================
接着，新建一个空的测试类，假如有需求：我要买只狗
那么，首先需要有Dog类
public class Dog extends Animal {
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗吃肉");
}
}
====================================
然后，建一个生产狗的工厂类
public class DogFactory implements Factory {
@Override
public Animal createAnimal() {//多态
return new Dog();
}
}
=======================================
在测试类中
public static void main(String[] args) {
// 需求：我要买只狗
Factory f = new DogFactory();
Animal a = f.createAnimal();
a.eat();
System.out.println("-------");
}
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接着，我要买只猫，同理
猫类
public class Cat extends Animal {
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
====================================
猫工厂
public class CatFactory implements Factory {
@Override
public Animal createAnimal() {
return new Cat();
}
}
=================================
测试类
public class AnimalDemo {
public static void main(String[] args) {
// 需求：我要买只狗
Factory f = new DogFactory();
Animal a = f.createAnimal();
a.eat();
System.out.println("-------");
//需求：我要买只猫
f = new CatFactory();
a = f.createAnimal();
a.eat();
}
}
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21.单例模式之饿汉式
饿汉的意思：类一加载就造对象
引入：先新建一个空的Student类
测试
单例模式：保证类在内存中只有一个对象。
如何保证类在内存中只有一个对象呢?
A：把构造方法私有
B:在成员位置自己创建一个对象
C:通过一个公共的方法提供访问
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Student类
public class Student {
// 构造私有
private Student() {
}
// 自己造一个
// 静态方法只能访问静态成员变量，加静态
// 为了不让外界直接访问修改这个值，加private
private static Student s = new Student();
// 提供公共的访问方式
// 为了保证外界能够直接使用该方法，加静态
public static Student getStudent() {
return s;
}
}
===============================
测试类
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
// Student s1 = new Student();
// Student s2 = new Student();
// System.out.println(s1 == s2); // false
// 通过单例如何得到对象呢?
// Student.s = null;
Student s1 = Student.getStudent();
Student s2 = Student.getStudent();
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1); // null，[email protected]
System.out.println(s2);// null，[email protected]
}
}
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注意这行代码
private static Student s = new Student();
没有private会很危险，会导致同一个包的其它类修改s的值
而static则保证个体Student()方法的执行(因为这个方法是静态的)
成功运行单例模式
21.单例模式之懒汉式
单例模式：
饿汉式：类一加载就创建对象
懒汉式：用的时候，才去创建对象
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先创一个Teacher类
public class Teacher {
private Teacher() {
}
private static Teacher t = null;
public synchronized static Teacher getTeacher() {
if (t == null) {//当t为null时才去创建
t = new Teacher();
}
return t;
}
}
=========================================
测试类
public class TeacherDemo {
public static void main(String[] args) {
Teacher t1 = Teacher.getTeacher();//t为null，因此创建对象
Teacher t2 = Teacher.getTeacher();//前面已经创建对象了，这一次直接用那个对象
System.out.println(t1 == t2);
System.out.println(t1); // cn.itcast_03.[email protected]
System.out.println(t2);// [email protected]
}
}
=========================================
注意：
面试题：单例模式的思想是什么?请写一个代码体现。
开发：饿汉式(是不会出问题的单例模式)
面试：懒汉式(可能会出问题的单例模式)
A:懒加载(延迟加载)
B:线程安全问题
a:是否多线程环境 是
b:是否有共享数据 是
c:是否有多条语句操作共享数据 是
下图表示Teacher类的方法符合出现线程安全问题的条件
改进关键：synchronized
22.单例模式的Java代码体现Runtime类
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Runtime源码
/*
* class Runtime {
* private Runtime() {}
* private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
* public static Runtime getRuntime() {
* return currentRuntime;
* }
* }
*/
===========================================
Runtime:每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例，使应用程序能够与其运行的环境相连接。
exec(String command)
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public class RuntimeDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Runtime r = Runtime.getRuntime();
// r.exec("notepad");
// r.exec("calc");
// r.exec("shutdown -s -t 10000");
r.exec("shutdown -a");
}
}
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一些解析
一运行
shutdown -a 取消关机
其实简单来讲就是以下作用
day24笔记补充
等待唤醒机制改进该程序，让数据能够实现依次的出现
wait()
notify()
notifyAll() (多生产多消费)
特别注意单例模式
单例模式(掌握)
a:饿汉式
b:懒汉式
Runtime
JDK提供的一个单例模式应用的类。
还可以调用dos命令。