day25-多线程/Timer/单例模式/工厂模式/GUI

25.01_单例设计模式(掌握)

单例设计模式：保证类在内存中只有一个对象。

/**
 * 饿汉式 单例 （直接创建对象了），官方Runtime单利类使用的这种方式
 */
class Singleton2 {
    // 1.私有构造方法，其他类不能访问该构造方法
    private Singleton2() {}
    // 2.创建本类对象，因为不能创建对象，外部想要调用，就得static，为了不让外部随便改，就得私有
    private static Singleton2 self = new Singleton2();
    // 3.对外提供公共访问方法
    public static Singleton2 getInstance() {
        return self;
    }
}


/**
 * 懒加载 单例 （直接创建对象了）(单例的延迟加载模式) 这种方式有安全隐患，在多线程时，可能多次创建对象
 */
class Singleton {
    // 1.私有构造方法，其他类不能访问该构造方法
    private Singleton() {}
    // 2.创建本类对象，因为不能创建对象，外部想要调用，就得static，为了不让外部随便改，就得私有
    private static Singleton self;
    // 3.对外提供公共访问方法
    public static Singleton getInstance() {  //如果想要线程安全，可以加synchronized关键字
        return self == null ? self = new Singleton() : self;
    }
}

/**
 * 单例模式的第三种方法
 */
class Singleton3 {
    // 1.私有构造方法，其他类不能访问该构造方法
    private Singleton3() {}
    // 2.创建本类对象，因为不能创建对象，外部想要调用，就得static
    public static final Singleton3 self = new Singleton3();
}

事实上，可以通过Java反射机制来实例化private类型的构造方法
此时基本上会使所有的Java单例实现失效。这里不讨论反射情况下问题。

25.02_多线程(Runtime类)

Runtime类是一个单例类

Runtime rt = Runtime.getRuntime(); //单例模式，获取Runtime类 
rt.exec("shutdown -s -t 300");  //执行字符串命令(五分钟后关机)，可能有IOException
rt.exit(0);  //终止当前正在运行的JVM

25.03_多线程(Timer)(掌握)

Timer类:计时器

// 任务类，需要继承TimerTask后才能使用，不能直接使用TimerTask

class MyTimerTask extends TimerTask {
    public void run() {
        System.out.println("起床..么么哒...");
    }
}

Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new MyTimerTask(), 5000);   //5秒后执行MyTimerTask任务

schedule(TimerTask task, Date time) // 安排在指定的时间执行指定的任务。

schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) 
          安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。

25.04_多线程(两个线程间的通信)(掌握)

1.什么时候需要通信
- 多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的
- 如果我们希望他们有规律的执行, 就可以使用通信, 例如每个线程执行一次打印
2.怎么通信
- 如果希望线程等待, 就调用wait()
- 如果希望唤醒等待的线程, 就调用notify();
- 这两个方法必须在同步代码中执行, 并且使用同步锁对象来调用

class Printer {
    private int flag = 1;
    public void print1() throws InterruptedException {
        synchronized(this){
            if (flag != 1) 
                this.wait();   //让当前线程等待，如果没有被唤醒，就会一直等待
            System.out.print("我");
            System.out.print("日");
            System.out.print("妮");
            System.out.print("\r\n");
            flag = 2;
            this.notify();  //随机唤醒单个等待的线程
        }

    }
    
    public void print2() throws InterruptedException {
        synchronized(this) {
            if (flag != 2) 
                this.wait();   //让当前线程等待，如果没有被唤醒，就会一直等待
            System.out.print("郑");
            System.out.print("州");
            System.out.print("市");
            System.out.println();
            flag = 1;
            this.notify();  //随机唤醒单个等待的线程
        }
    }
}

final Printer p = new Printer();  //匿名类在使用局部变量时，需要final修饰
new Thread() {...}.start();  //开始两个线程分别运行p的print1()和print2（）
new Thread() {...}.start();

25.05_JDK1.5之前三个或三个以上间的线程通信

多个线程通信的问题
- notify()方法是随机唤醒一个线程
- notifyAll()方法是唤醒所有线程
- JDK5之前无法唤醒指定的一个线程
- 如果多个线程之间通信, 需要使用notifyAll()通知所有线程, 用while来反复判断条件

private int flag = 1;
public void print1() throws InterruptedException {
    synchronized(this){
        while (flag != 1) {  //if语句是在哪里等待，就在哪里幻想起来。不会再次判断，所以使用while
            this.wait();   //让当前线程等待，如果没有被唤醒，就会一直等待
        }
        System.out.print("1我");
        System.out.print("日");
        System.out.print("妮");
        System.out.print("\r\n");
        flag = 2;
        this.notifyAll();  //唤醒所有等待的线程
    }

}

25.99_线程间的通讯需要注意的问题

1.在同步代码块中，用哪个对象锁，就用哪个对象调用wait()方法.

2.为什么wiat()方法和notify()方法定义在Object类中？
因为锁对象可以是任意对象，而Object是所有类的基类，所以wiat()方法和notify()方法需要定义在Object方法中！

3.sleep()方法和wait()方法的区别？
sleep()方法必须传入参数，参数就是时间，时间到了，自动唤醒。
wait()可以传入参数，也可以不传，传入参数就是在参数时间结束后等待，不传入就是直接等待，不会自动唤醒，必须由notify()方法唤醒
sleep()方法在同步函数或同步代码块中，不释放锁
wait()方法在同步函数或同步代码块中，释放锁。

25.06_JDK1.5的新特性互斥锁(掌握)

1.同步
- 使用ReentrantLock类的lock()和unlock()方法进行同步
2.通信
- 使用ReentrantLock类的newCondition()方法可以获取Condition对象
- 需要等待的时候使用Condition的await()方法, 唤醒的时候用signal()方法
- 不同的线程使用不同的Condition, 这样就能区分唤醒的时候找哪个线程了

private ReentrantLock r = new ReentrantLock();
private Condition c1 = r.newCondition();   //Condition线程监视器类
private Condition c2 = r.newCondition();
private Condition c3 = r.newCondition();

public void print1() throws InterruptedException {
    r.lock();  //获取锁
        if (flag != 1)   //if语句是在哪里等待，就在哪里幻想起来.因为能指定线程唤醒和睡眠，所以使用if
            c1.await();  //让当前线程等待，如果没有被唤醒，就会一直等待
        System.out.print("1我");
        System.out.print("日");
        System.out.print("妮");
        System.out.print("\r\n");
        flag = 2;
        c2.signal();    //唤醒c2线程，这能做到唤醒指定线程
    r.unlock();  //释放锁
}

25.07_线程组的概述和使用(了解)

Java中使用ThreadGroup来表示线程组，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。
默认情况下，所有的线程都属于主线程组。
- public final ThreadGroup getThreadGroup()//通过线程对象获取他所属于的组
- public final String getName()//通过线程组对象获取他组的名字
我们也可以给线程设置分组
- 1,ThreadGroup(String name) 创建线程组对象并给其赋值名字
- 2,创建线程对象
- 3,Thread(ThreadGroup?group, Runnable?target, String?name)
- 4,设置整组的优先级或者守护线程

Thread(tg,mr,"线程一");  //将线程t1放在组中
Thread t2 = new Thread(tg,mr,"线程二");  //将线程t2放在组中

System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());   // 获取线程所在线程组 的名字
System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());

//线程组的 好处 可以成组的设置。比如 tg.setDaemon(true)  组都变成了守护线程
// 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

25.08_多线程(线程的五种状态)(掌握)

新建,就绪,运行,阻塞,死亡

线程状态图.png

25.09_线程池的概述和使用(了解)

程序启动一个新线程成本是比较高的，因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中要创建大量生存期很短的线程时，更应该考虑使用线程池。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。在JDK5之前，我们必须手动实现自己的线程池，从JDK5开始，Java内置支持线程池

JDK5新增了一个Executors工厂类来产生线程池，有如下几个方法
- static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
- static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
- 这些方法的返回值是ExecutorService对象，该对象表示一个线程池，可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法
- Future submit(Runnable task)
- Future submit(Callable task)

ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);  //创建线程池
es.submit(new MRunnable());  //将线程池放进池里并执行，接收Runnable子接口
es.submit(new MRunnable());
es.shutdown(); //关闭线程池

25.10_多线程程序实现的方式三(了解)

class MyCallable implements Callable {  //Callable的好处是可以抛异常和有返回值
    private int num;
    public MyCallable(int num) {this.num = num;} // 1...num的和
    
    public Integer call() throws Exception {
        int sum = 0 ;
        for(int i = 0; i < num; i++){
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);  //创建线程池
Future f1 = es.submit(new MyCallable(20));  //可以有返回值
Future f2 = es.submit(new MyCallable(30));
System.out.println(f1.get() + "....." + f2.get());
es.shutdown();

25.11_简单工厂模式概述和使用(了解)

A:简单工厂模式 ：又叫静态工厂方法模式，它定义一个具体的工厂类负责创建一些类的实例
B:优点
- 客户端不需要在负责对象的创建，从而明确了各个类的职责
C:缺点
- 这个静态工厂类负责所有对象的创建，如果有新的对象增加，或者某些对象的创建方式不同，就需要不断的修改工厂类，不利于后期的维护

public class AnimalFactory {
    public static Dog getDog() {  //得到狗对象
        return new Dog();
    }
    public static Cat getCat() {  //得到猫对象
        return new Cat();
    }

    // 改进,弊端是有新的类型，得修改这里
    public static Animal createAnimal(String type) {
        if("狗".equals(type)) {
            return new Dog();
        } else if("猫".equals(type)) {
            return new Cat();
        } else return null;
    }
}

25.12_工厂方法模式的概述和使用(了解)

A:工厂方法模式概述: 工厂方法模式中抽象工厂类负责定义创建对象的接口，具体对象的创建工作由继承抽象工厂的具体类实现。
B:优点
- 客户端不需要在负责对象的创建，从而明确了各个类的职责，如果有新的对象增加，只需要增加一个具体的类和具体的工厂类即可，不影响已有的代码，后期维护容易，增强了系统的扩展性
C:缺点
- 需要额外的编写代码，增加了工作量

动物抽象类：public abstract Animal { public abstract void eat(); }
工厂接口：public interface Factory {public abstract Animal createAnimal();}
具体狗类：public class Dog extends Animal {}
具体猫类：public class Cat extends Animal {}
开始，在测试类中每个具体的内容自己创建对象，但是，创建对象的工作如果比较麻烦，就需要有人专门做这个事情，所以就知道了一个专门的类来创建对象。发现每次修改代码太麻烦，用工厂方法改进，针对每一个具体的实现提供一个具体工厂。
狗工厂：
public class DogFactory implements Factory {
    public Animal createAnimal() {…}
}
猫工厂：
public class CatFactory implements Factory {
    public Animal createAnimal() {…}
}

25.13_GUI(如何创建一个窗口并显示)

Graphical User Interface 图形用户接口

  Frame  f = new Frame(“么么哒”);
  f.setLayout(new FlowLayout());//设置布局管理器
  f.setSize(500,400);//设置窗体大小  px
  f.setLocation(300,200);//设置窗体出现在屏幕的位置
  f.setIconImage(Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("qq.png"));
  f.setVisible(true);   //设置可见

25.14_GUI(布局管理器)

FlowLayout（流式布局管理器）,从左到右的顺序排列, Panel默认的布局管理器
BorderLayout（边界布局管理器）,东，南，西，北，中 ,Frame默认的布局管理器
GridLayout（网格布局管理器）,规则的矩阵
CardLayout（卡片布局管理器）,选项卡
GridBagLayout（网格包布局管理器）,非规则的矩阵

25.15_GUI(窗体监听)

Frame f = new Frame("我的窗体");
//事件源是窗体,把监听器注册到事件源上
//事件对象传递给监听器
f.addWindowListener(new WindowAdapter() {  //方法里还有放大，缩小，关闭等很多方法
          public void windowClosing(WindowEvent e) {
        System.exit(0); //退出虚拟机,关闭窗口
    }
});

25.16_GUI(鼠标监听)

Button b1 = new Button("按钮一");
b1.addMouseListener(new MouseAdapter() {  //鼠标事件
    public void mouseClicked(MouseEvent e) {
        System.out.println("么么哒");;
    }
});

25.17_GUI(键盘监听和键盘事件)

Button b1 = new Button("按钮一");
b1.addKeyListener(new KeyAdapter() {
    public void keyReleased(KeyEvent e) {
        System.out.println("键盘" + e.getKeyCode());
        if(KeyEvent.VK_SPACE == e.getKeyCode()) System.exit(0);  //空格就退出
    }
});

25.18_GUI(动作监听)

Button b2 = new Button("按钮二");
f.add(b2);
b2.addActionListener(new ActionListener() {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.out.println("键盘事件 或者 鼠标事件");
    }
});

25.19_设计模式(适配器设计模式)(掌握)

a.什么是适配器
- 在使用监听器的时候, 需要定义一个类事件监听器接口.
- 通常接口中有多个方法, 而程序中不一定所有的都用到, 但又必须重写, 这很繁琐.
- 适配器简化了这些操作, 我们定义监听器时只要继承适配器, 然后重写需要的方法即可.比如GUI里的KeyAdapter，WindowAdapter，MouseAdapter等就是标准的适配器模式。
b.适配器原理
- 适配器就是一个类, 实现了监听器接口, 所有抽象方法都重写了, 但是方法全是空的.
- 适配器类需要定义成抽象的,因为创建该类对象,调用空方法是没有意义的
- 目的就是为了简化程序员的操作, 定义监听器时继承适配器, 只重写需要的方法就可以了.

interface Animal {
    public void eat();
    public void sleep();
    public void run();
}

abstract class AnimalAdapter implements Animal {  //动物接口适配器,必须加abstract修饰，因为都是空方法
    public void eat() {}   
    public void sleep() {}
    public void run() {}
}

25.20_GUI(需要知道的)

事件: 用户的一个操作
事件源: 被操作的组件
监听器: 一个自定义类的对象, 实现了监听器接口, 包含事件处理方法,把监听器添加在事件源上, 当事件发生的时候虚拟机就会自动调用监听器中的事件处理方法

END。
我是小侯爷。
在魔都艰苦奋斗，白天是上班族，晚上是知识服务工作者。
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