Java回炉学习（七）

1. 泛型

泛型的好处：1. 编译时，检查添加元素的类型，提高了安全性 2. 减少了类型转换的次数，提高效率
//泛型的作用是：可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型， // 或者是某个方法的返回值的类型，或者是参数类型
在给泛型指定具体类型后，可以传入该类型或者其子类类型；泛型使用形式
给泛型指向数据类型是，要求是引用类型，不能是基本数据类型
普通成员可以使用泛型(属性、方法)，使用泛型的数组，不能初始化，静态方法中不能使用类的泛型，泛型类的类型，是在创建对象时确定的(因为创建对象时，需要指定确定类型)，如果在创建对象时，没有指定类型，默认为Object
接口中，静态成员也不能使用泛型(这个和泛型类规定一样)，泛型接口的类型，在继承接口或者实现接口时确定，没有指定类型，默认为Object
泛型的继承和通配符：1. 泛型的继承和通配符 2. <? extends A>:支持A类以及A类的子类，规定了泛型的上限 3. <? super A>:支持A类以及A类的父类，不限于直接父类，规定了泛型的下限

2. JUnit

JUnit是一个Java语言的单元测试框架
多数Java的开发环境都已经集成了JUnit作为单元测试的工具

3. 多线程基础

线程由进程创建的，是进程的一个实体，一个进程可以拥有多个线程
单线程:同一个时刻，只允许执行一个线程，多线程:同一个时刻，可以执行多个线程，比如: 一个qq进程，可以同时打开多个聊天窗口，-个迅雷进程，可以同时下载多个文件
并发:同一个时刻，多个任务交替执行，造成一种“貌似同时”的错觉，简单的说，单核cpu实现的多任务就是并发。
并行:同个时刻，多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行。并发和并行。
创建线程的两种方式：
- 继承Thread类,重写run方法
- 实现Runnable接口，重写run方法
start0() 是本地方法，是 JVM 调用, 底层是 c/c++实现，真正实现多线程的效果， 是 start0(), 而不是 run

start()方法调用start0()方法后,该线程并不一定会立马执行，只是将线程变成了可运行状态。具体什么时候执行，取决于CPU，由CPU统一调度。

代理模式（分为静态代理和动态代理，原理大同小异，只是实现方式不同，动态代理使用反射加载类）：在有些情况下，一个客户不能或者不想直接访问另一个对象，这时需要找一个中介帮忙完成某项任务，这个中介就是代理对象

public class Thread02 {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();//dog.start(); 这里不能调用start//创建了Thread对象，把 dog对象(实现Runnable),放入ThreadThread thread = new Thread(dog);thread.start();//        Tiger tiger = new Tiger();//实现了 Runnable
//        ThreadProxy threadProxy = new ThreadProxy(tiger);
//        threadProxy.start();}
}class Animal {}class Tiger extends Animal implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("老虎嗷嗷叫....");}
}//线程代理类 , 模拟了一个极简的Thread类
class ThreadProxy implements Runnable {//你可以把Proxy类当做 ThreadProxyprivate Runnable target = null;//属性，类型是 Runnable@Overridepublic void run() {if (target != null) {target.run();//动态绑定（运行类型Tiger）}}public ThreadProxy(Runnable target) {this.target = target;}public void start() {start0();//这个方法时真正实现多线程方法}public void start0() {run();}
}class Dog implements Runnable { //通过实现Runnable接口，开发线程int count = 0;@Overridepublic void run() { //普通方法while (true) {System.out.println("小狗汪汪叫..hi" + (++count) + Thread.currentThread().getName());//休眠1秒try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if (count == 10) {break;}}}
}

定义：由于某些原因需要给某对象提供一个代理以控制对该对象的访问。这时，访问对象不适合或者不能直接引用目标对象，代理对象作为访问对象和目标对象之间的中介。

java是单继承的，在某些情况下一个类可能已经继承了某个父类，这时在用继承Thread类方法来创建线程显然不可能了。java设计者们提供了另外一个方式创建线程，就是通过实现Runnable接口来创建线程
继承 Thread vs 实现 Runnable 的区别:
- 从java的设计来看，通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本质上没有区别,从jdk帮助文档我们可以看到Thread类本身就实现了Runnable接口
- 实现Runnable接口方式更加适合多个线程共享一个资源的情况，并且避免了单继承的限制，建议使用Runnable
线程终止: 1. 当线程完成任务后，会自动退出。2. 还可以通过使用变量来控制run方法退出的方式停止线程，即通知方式
start底层会创建新的线程，调用run, run 就是一个简单的方法调用，不会启动新线程
线程优先级的范围,interrupt,中断线程，但并没有真正的结束线程。所以一般用于中断正在休眠线程
sleep:线程的静态方法，使当前线程休眠
yield:线程的礼让。让出cpu,让其他线程执行，但礼让的时间不确定，所以也不一定礼让成功
join:线程的插队。插队的线程旦插队成功，则肯定先执行完插入的线程所有的任务
用户线程:也叫工作线程，当线程的任务执行完或通知方式结束
守护线程:一般是为工作线程服务的，当所有的用户线程结束，守护线程自动结束,常见的守护线程:垃圾回收机制
线程状态转换图：

4. 线程的同步

在多线程编程，一些敏感数据不允许被多个线程同时访问，此时就使用同步访问技术，保证数据在任何同一时刻，最多有一个线程访问，以保证数据的完整性。也可以这里理解:线程同步，即当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到该线程完成操作，其他线程才能对该内存地址进行操作.
分析同步原理：
互斥锁：Java语言中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性。每个对象都对应于一一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象。关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时，关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时，表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问同步的局限性:导致程序的执行效率要降低同步方法(非静态的)的锁可以是this,也可以是其他对象(要求是同一个对象)同步方法(静态的)的锁为当前类本身。
同步方法如果没有使用static修饰:默认锁对象为this，如果方法使用static修饰，默认锁对象:当前类.class
释放锁的情况：
- 当前线程的同步方法、同步代码块执行结束
- 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return。
- 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception,导致异常结束
- 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法，当前线程暂停，并释放锁。
下面操作不会释放锁：

线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thread.sleep()、 Thread.yield()方法暂停当前线程的执行，不会释放锁
线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend(方法将该线程挂起，该线程不会释放锁。提示:应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程，方法不再推荐使用

5. IO流

输入流:数据从数据源(文件)到程序(内存)的路径；输出流:数据从程序(内存)到数据源(文件)的路径

流的分类：1. 按操作数据单位不同分为:字节流(8 bit)二进制文件，字符流(按字符)文本文件 2. 按数据流的流向不同分为:输入流，输出流 3. 按流的角色的不同分为:节点流，处理流/包装流

IO 流体系图-常用的类：

FileInputStream的使用，单个字节的读取，效率比较低，使用 read(byte[] b) 读取文件，提高效率
FileOutputStream 介绍：

FileWriter使用后，必须要关闭(close)或刷新(flush)，否则写入不到指定的文件!
节点流和处理流：节点流可以从一个特定的数据源读写数据，如FileReader、 FileWriter

处理流**(也叫包装流)是"连接”在已存在的流(节点流或处理流)之上**，为程序提供更为强大的读写功能，也更加灵活，如BufferedReader、BufferedWriter

节点流和处理流一览图：

  + 节点流是**底层流/低级流，直接跟数据源相接**。+ 处理流(包装流)包装节点流，**既可以消除不同节点流的实现差异，也可以提供更方便的方法来完成输入输出**。+ **处理流(也叫包装流)对节点流进行包装，使用了修饰器设计模式**，不会直接与数据源相连[模拟修饰器设计模式=》小伙伴就会非常清楚.]

处理流的功能主要体现在以下两个方面:
- 性能的提高:主要以增加缓冲的方式来提高输入输出的效率。
- 操作的便捷:处理流可能提供了一系列便捷的方法来一次输入输出大批量的数据，使用更加灵活方便

6. 装饰器模式

在软件开发过程中，有时想用一些现存的组件。这些组件可能只是完成了一些核心功能。但在不改变其结构的情况下，可以动态地扩展其功能。所有这些都可以釆用装饰模式来实现。
装饰（Decorator）模式的定义：指在不改变现有对象结构的情况下，动态地给该对象增加一些职责（即增加其额外功能）的模式，它属于对象结构型模式。
装饰（Decorator）模式的主要优点有：
- 装饰器是继承的有力补充，比继承灵活，在不改变原有对象的情况下，动态的给一个对象扩展功能，即插即用
- 通过使用不用装饰类及这些装饰类的排列组合，可以实现不同效果
- 装饰器模式完全遵守开闭原则
- 其主要缺点是：装饰模式会增加许多子类，过度使用会增加程序得复杂性

装饰器模式代码示例（节点流和处理流）

public abstract class Reader_ { //抽象类public void readFile() {}public void readString() {}//在Reader_ 抽象类，使用read方法统一管理.//后面在调用时，利于对象动态绑定机制， 绑定到对应的实现子类即可.//public abstract void read();
}
//节点流
public class StringReader_ extends Reader_ {public void readString() {System.out.println("读取字符串..");}
}
//节点流
public class FileReader_ extends Reader_ {public void readFile() {System.out.println("对文件进行读取...");}
}
//包装流
public class BufferedReader_ extends Reader_{private Reader_ reader_; //属性是 Reader_类型//接收Reader_ 子类对象public BufferedReader_(Reader_ reader_) {this.reader_ = reader_;}public void readFile() { //封装一层reader_.readFile();}//让方法更加灵活， 多次读取文件, 或者加缓冲byte[] ....public void readFiles(int num) {for(int i = 0; i < num; i++) {reader_.readFile();}}//扩展 readString, 批量处理字符串数据public void readStrings(int num) {for(int i = 0; i <num; i++) {reader_.readString();}}
}
public class Test_ {public static void main(String[] args) {BufferedReader_ bufferedReader_ = new BufferedReader_(new FileReader_());bufferedReader_.readFiles(10);//bufferedReader_.readFile();//Serializable//Externalizable//ObjectInputStream//ObjectOutputStream//这次希望通过 BufferedReader_ 多次读取字符串BufferedReader_ bufferedReader_2 = new BufferedReader_(new StringReader_());bufferedReader_2.readStrings(5);}
}

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Java回炉学习（七）

Java回炉学习（七）

1. 泛型

2. JUnit

3. 多线程基础

4. 线程的同步

5. IO流

6. 装饰器模式

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