Java基础 - 单例(饿汉、懒汉),Runtime类,Timer,线程通信,互斥锁,线程组,线程五种状态,线程池,工厂模式,GUI,适配器设计模式

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1.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。
  • 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}
      饿汉式和懒汉式的区别:
      饿汉式:类一加载就生成对象。安全,效率高。相对懒汉式会在未使用之前就占用内存。
      懒汉式:存在线程安全漏洞,可能会创建多个对象,可以利用同步解决,但是效率会变低。
  • 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");
            }
        }
      
    • (3)第三种格式
    •   class Singleton {
            private Singleton() {}
        
            public static final Singleton s = new Singleton();//final是最终的意思,被final修饰的变量不可以被更改
        }
      

2.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");  
      

3.Timer(掌握)

    * 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");
            }
            
        }

4.两个线程间的通信(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

5.三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

6.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

7.线程组的概述和使用(了解)

  • 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

8.线程的五种状态(掌握)

  • 看图说话
  • 新建,就绪,运行,阻塞,死亡
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这里写图片描述

9.线程池的概述和使用(了解)

  • 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
      作用:当程序中要很多生存期很短的线程时,为了不频繁的创建线程,可以使用线程池,
      因为线程池里面的线程在代码结束后,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(最后一定要关)。
  • 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

10.多线程程序实现的方式3(了解)

* 提交的是Callable

多线程程序实现的方式3的好处和弊端
* 好处:
* 可以有返回值
* 可以抛出异常

* 弊端:
    * 代码比较复杂,所以一般不用

11.简单工厂模式概述和使用(了解)

  • 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:案例演示
    • 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。

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

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(“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);
    

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

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() {
          public void windowClosing(WindowEvent e) {
                     //退出虚拟机,关闭窗口
        System.exit(0);
    }
});

16.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.
  • 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.

17.需要知道的

  • 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

18.面试题

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wait方法和notify方法定义在Object这类中?
因为锁对象可以是任意对象,Object是所有的类的基类,所以wait方法和notify方法需要定义在Object这个类中
3,sleep方法和wait方法的区别?
a,sleep方法必须传入参数,参数就是时间,时间到了自动醒来
wait方法可以传入参数也可以不传入参数,传入参数就是在参数的时间结束后等待,不传入参数就是直接等待
b,sleep方法在同步函数或同步代码块中,不释放锁,睡着了也抱着锁睡
wait方法在同步函数或者同步代码块中,释放锁

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