设计模式

一、单例设计模式
单例设计模式：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？
    * (1)控制类的创建，不让其他类来创建本类的对象。private
    * (2)在本类中定义一个本类的对象。Singleton s;
    * (3)提供公共的访问方式。  public static Singleton getInstance(){return s}
单例写法两种：
    * (1)饿汉式 开发用这种方式。
    *
            //饿汉式
            class Singleton {
                //1,私有构造函数
                private Singleton(){}
                //2,创建本类对象
                private static Singleton s = new Singleton();
                //3,对外提供公共的访问方法
                public static Singleton getInstance() {
                    return s;
                }
                
                public static void print() {
                    System.out.println("11111111111");
                }
            }
    (2)懒汉式 面试写这种方式。多线程的问题？
            //懒汉式,单例的延迟加载模式
            class Singleton {
                //1,私有构造函数
                private Singleton(){}
                //2,声明一个本类的引用
                private static Singleton s;
                //3,对外提供公共的访问方法
                public static Singleton getInstance() {
                    if(s == null)
                        //线程1,线程2
                        s = new Singleton();
                    return s;
                }
                
                public static void print() {
                    System.out.println("11111111111");
                }
            }
    
二、Runtime类
Runtime类是一个单例类
            Runtime r = Runtime.getRuntime();
            //r.exec("shutdown -s -t 300");        //300秒后关机
            r.exec("shutdown -a");                //取消关机
Timer类
Timer类:计时器
            public class Demo5_Timer {
                /**
                 * @param args
                 * 计时器
                 * @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("起床背英语单词");
                }
                
            }
三、两个线程间的通信
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
3.三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
JDK1.5的新特性互斥锁
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
线程组的概述和使用
A:线程组概述
    * 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
    * B:案例
        * 线程组的使用,默认是主线程组
        MyRunnable mr = new MyRunnable();
        Thread t1 = new Thread(mr, "张三");
        Thread t2 = new Thread(mr, "李四");
        //获取线程组
        // 线程类里面的方法：public final ThreadGroup getThreadGroup()
        ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
        ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
        // 线程组里面的方法：public final String getName()
        String name1 = tg1.getName();
        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());
    * 自己设定线程组        
        // ThreadGroup(String name)
        ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");

        MyRunnable mr = new MyRunnable();
        // Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
        Thread t1 = new Thread(tg, mr, "张三");
        Thread t2 = new Thread(tg, mr, "李四");
        
        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);
四、线程池的概述和使用
A:线程池概述
    * 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
B:内置线程池的使用概述
    * JDK5新增了一个Executors工厂类来产生线程池，有如下几个方法
        * public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
        * public 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)
    * 使用步骤：
        * 创建线程池对象
        * 创建Runnable实例
        * 提交Runnable实例
        * 关闭线程池
    * C:案例
        * 提交的是Runnable
        // 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();        
五、简单工厂模式概述和使用
A:简单工厂模式概述
    * 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
D:案例
    * 动物抽象类：public abstract Animal { public abstract void eat(); }
    * 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。
        public class AnimalFactory {
            private AnimalFactory(){}
        
            //public static Dog createDog() {return new Dog();}
            //public static Cat createCat() {return new Cat();}
        
            //改进
            public static Animal createAnimal(String animalName) {
                if(“dog”.equals(animalName)) {}
                else if(“cat”.equals(animale)) {
        
                }else {
                    return null;
                }
            }
        }
工厂方法模式的概述和使用（二）
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
D:案例
        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() {…}
                }  
六、如何创建一个窗口
Graphical User Interface(图形用户接口)。
        Frame  f = new Frame(“my window”);
        f.setLayout(new FlowLayout());//设置布局管理器
        f.setSize(500,400);//设置窗体大小
        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);
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
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() {
              public void windowClosing(WindowEvent e) {
                         //退出虚拟机,关闭窗口
            System.exit(0);
        }
    });
七、适配器设计模式
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.
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.

c.事件处理
    * 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