Java高级看这篇就足够了(高级知识汇总)

第 1 章封装性

1.1封装性介绍

编程语言中，封装有2层意思：
1.将重复的代码提取到一个公共的方法中，从而提升代码的复用性、可维护性

2.如果成员变量未加封装密封，可以在类的外部被肆无忌惮的修改
封装性是指，将对象的属性和行为进行密封，保护数据并隐蔽具体的细节，在类的外部不可直接访问，要想访问需要通过严格的接口控制。
封装性的目的：采用封装的思想保证了类内部数据结构的完整性，应用该类的用户不能轻易直接操纵该数据结构，
封装的原则就是要求在类的外部，不能随意存取对象的内部数据(成员属性和成员方法).从而有效地避免了外部错误对它的影响,使软件错误能够局部化，大大较少差错和排错的难度

使用封装性解决上面的问题

1.2封装的步骤：

1. 私有化成员变量，使用private关键字修饰；
2. 提供公共的get和set成员变量的方法，并在方法体中进行合理性的判断；
3. 在构造方法中调用set成员变量的方法来确保合理性;

1.3单例设计模式

单例，1个实例，1个对象
在有一些场景中，一个类只需要对外提供一个对象，这样的类称为单例类
编写单例类的方式，称为单例设计模式

首先，我们先看一个非单例模式例子：

单例设计模式的实现步骤：
1.私有化构造方法，阻止在类的外部创建对象
2.在类的内部提供私有的静态属性保存当前类的实例
3.在类的内部提供公共的静态方法，返回当前类的实例

第 2 章继承性

2.1先看一个需求：

需求：设计3个类：学生类、教师类、工人类
学生类：
属性：姓名、年龄、学号
方法：学习
教师类：
属性：姓名、年龄、薪水
方法：讲课
工人类：
属性：姓名、年龄、工号
方法：工作

通过需求发现多个类之间，拥有很多相同的内容，为了提升代码的复用性、可维护性，我们可以将多个类之间相同的内容提取到一个新类中，然后各个子类再继承该新类即可

语法格式：
修饰符 class 子类 extends 父类{}
例如：public class Student extends Person{}

代码演示：
将多个类之间相同的内容提取到公共的类中

新建测试类，进行测试

课堂练习
大家定义工人类，让工人类继承Person类，并新建测试文件进行测试

2.2继承性注意事项
1.如果一个子类继承了父类，那么这个子类拥有父类所有的成员属性和方法，即使是父类里有private属性的变量，子类也是继承的，只不过不能使用。
2. 当构造子类对象时，会先构造父类对象，会自动调用父类的无参构造方法
如果手动调用了父类的有参构造方法，不再执行父类的无参构造
3. 在java语言中，只支持单继承，也就是一个类只能有一个父类
4. 不能滥用继承，必须满足子类 is a 父类 的逻辑关系时才可以

代码演示：

2.3this、super关键字

this，这个，表示当前类或当前类的实例（对象）
super，表示父类或父类对象

使用this.的方式可以访问本类对象的成员变量、成员方法
使用super.的方式可以访问父类对象的成员变量、成员方法

使用this()的方式放在构造方法中的第一行，表示调用本类中的无参构造方法
使用super()的方式放在构造方法中的第一行，表示调用父类的无参构造方法
this() 和 super() 必须出现在构造方法的第一行，因此不能同时出现

2.4方法重写

当子类从父类中继承的方法不能满足子类需求时，就可以在子类中声明一个和父类中一模一样的方法（方法名相同、参数列表相同、返回值类型相同），来覆盖父类中的方法，这就称为方法重写.

代码演示：

方法重写的注意事项：
1.相同的方法名、相同的参数列表、相同的返回值类型
2.访问权限不能缩小，可以放大
3.在子类方法中，可以使用super. 调用父类中原始的方法

2.5访问权限修饰符

通常情况下，成员变量（属性）使用private封装，成员方法使用public修饰
public，公共的，在任何类中都能访问
private，私有的，只能在当前类的内部访问
protected，受保护的，在当前包的其他类、当前类、子类中
默认修饰符，当前类、当前包的其他类中

2.6final关键字

final，本意为”最终的，不可更改的”，可以使用该关键字修饰类、成员方法、成员变量
使用final修饰类，表示该类是最终的，不能被继承，防止滥用继承
使用final修饰成员方法，表示该方法是最终的，不能被重写，防止不经意间重写方法
使用final修饰成员变量，表示该成员变量必须赋值，而且不能更改

通常情况，我们会使用static和final关键字组合使用，来声明常量：
所谓的常量，就是一旦声明不能更改
其作用就是，声明一些公共的数据，方便使用，例如：税率、圆周率等
常量名有一个特点：通常都是大写，例如：PI、TAX_RATE、STATUS等

2.7练习：

自定义矩形类，成员变量主要有：横坐标、纵坐标、长度、宽度，方法有：
构造方法、打印所有成员变量的方法，实现矩形类的封装。
自定义圆形类，成员变量主要有：横坐标、纵坐标、半径，方法有：构造方法、打印
所有成员变量的方法，实现圆形类的封装。
自定义测试类，在main()方法中分别创建矩形和圆形的对象，去调用各自的打印成员变量的方法。

2.8对象创建过程

单个对象创建过程
1.先执行静态代码块，当类加载完毕时，就会执行静态代码块
2.当new一个对象时，会执行构造块 {}
3.执行构造方法

代码演示：

子类对象创建过程
1.先加载父类到内存，再加载子类到内存，先执行父类的静态代码块，再执行子类的静态代码块
2.构造子类对象时，先构造父类对象，所以先执行父类的构造块、构造方法；再执行子类的构造块、构造方法

代码演示

第 3 章多态性

3.1多态性介绍

多态性，是指一种事物的多种表现形态
举例：
1.让张三去买瓶饮料
可能会买到：红牛、雪碧、大个核桃、可乐等
2.让李四买一个宠物
可能会买到：松鼠、乌龟、小猫、小狗…
3.让大家声明一个整数
可能创建：byte 、short、int、long

3.2多态语法格式

父类类型 引用名 = new 子类();
//饮料 引用 = new红牛();

接口类型 引用 = new 实现类();

代码演示：

3.3多态效果

1. 当父类类型的引用指向子类类型的对象时，父类类型的引用，当成父类对象使用？还是当成子类对象使用的？
   父类类型的引用，其实是当成父类对象使用的，所以可以直接访问父类对象的方法，不能直接访问子类对象的方法

2. 如果子类重写了父类的方法，静态方法调用父类的，非静态的方法调用子类的
   
   
   

3.4多态必要条件

1.继承
2.重写
3.父类类型引用指向子类对象

3.5类型转换

如果需要访问子类对象的属性、方法，需要做类型转换
其中，父类类型转换为子类类型，称为向下造型，需要强制类型转换
其中，子类类型转换为父类类型，称为向上造型，是自动转换的

语法格式：
强制类型转换：子类类型 引用名 = (子类类型)父类对象;
例如：Student s = (Student)p;

自动类型转换：父类类型 引用名 = 子类对象;

注意事项：
1.引用类型的转换必须发生在父子类之间，否则编译报错
2.拥有父子关系的对象，在进行强制类型转换时，如果转换的目标类型并不是当前引用真正指向的类型时，会在运行阶段报类型转换的异常
为了避免这种错误的发生，在强制类型转换时，使用instanceof判断当前引用是否是目标类型的实例（对象）
语法格式：
if(引用变量名 instanceof 引用类型){ 语句块 }

3.6练习

自定义矩形类，成员变量主要有：横坐标、纵坐标、长度、宽度，成员方法有： 打印所有成员变量的方法，实现矩形类的封装。
自定义圆形类，成员变量主要有：横坐标、纵坐标、半径，成员方法有：打印所有成员变量的方法，实现圆形类的封装。
自定义测试类并实现如下方法：
在main()方法中分别创建矩形和圆形的对象，自定义成员方法，要求：
根据参数传入的圆形对象来调用该对象的draw方法
根据参数传入的矩形对象来调用该对象的draw方法

参考代码

3.7多态优点：

多态的作用在于屏蔽不同子类的差异性，从而实现通用的编程
经验：
在以后的开发中推荐使用父类的引用指向子类对象的形式，因为这种情况下引用直接调用的方法一定是父类拥有的方法，此时若更改指向的子类对象，那么后续直接调用的方法不需要做任何的修改直接生效，因此提供了代码的可维护性。

第 4 章抽象类

4.1抽象类介绍

当父类的一些方法不确定如何具体实现时，可以用abstract关键字修饰该方法，此时该方法称为“抽象方法”, 而这个类就称为“抽象类”。
也就是说，抽象类就是使用abstract关键字修饰的类。

4.2语法格式

抽象方法：访问修饰符 abstract 返回值类型 方法名(形参列表);
如：
public abstract void cry();

4.3抽象类作用

抽象类不在于实例化（创建对象），而在于被继承，因为一旦子类继承了抽象类，那么子类就必须实现抽象类中的抽象方法
所以说：抽象类对子类具有强制性、规范性

4.4抽象类注意事项

1.抽象方法没有方法体
2.抽象类不能实例化对象（构造对象）
3.抽象类中可以有成员变量、成员方法、构造方法
4.子类一旦继承了抽象类，就必须实现抽象类中的抽象方法（除非当前子类也声明为抽象类）

4.5练习

请设计抽象类超人 Superman，属性有： 名字，年龄。
方法有：run 跑, fly 飞, attack 攻击
然后写 蜘蛛侠，蝙蝠侠，和钢铁侠分别都继承 Superman ,并创建各自的对象实例

第 5 章接口

5.1接口介绍

接口就是比抽象类还抽象的类，体现在没有构造方法、没有成员变量

语法格式：
public interface 接口名称{
//常量
//抽象方法
}

有了抽象类，为什么还要使用接口？
历史遗留问题，类只能单继承，也就是说一个类继承了一个类之后，就不能再继承其他类，而接口的设计为了弥补单继承不足，一个类可以实现多个接口

5.2快速入门案例

设计一个USB接口，该接口有3个抽象方法：paixian()、chicun()、lianjie()
再定义3个实现类：数据线、U盘、鼠标，实现USB接口中的抽象方法
定义测试类，创建对象，并测试

创建接口步骤：
New—Interface—，通常接口使用interface结尾

实现类通过implements关键字实现接口，一旦实现类实现了接口，就必须实现接口中的所有抽象方法

5.3练习

5.4接口细节

接口不能实例化
接口中只能有抽象方法，没有方法体
接口中可以有属性，但是只能是常量，例如：public static final double PI = 3.14;
一个实现类可以实现多个接口，多个接口之间使用逗号隔开，例如：
public class MysqlImpl implements DBInterface,UsbInterface{}
接口与接口之间可以继承，使用extends关键字，例如：
public interface DBInterface extends UsbInterface{}

5.5抽象类和接口的区别

定义抽象类的关键字是abstract，定义接口的关键字是interface。
继承抽象类的关键字是extends，而实现接口的关键字是implements。
继承抽象类是单继承，而实现接口是多实现。
抽象类中有构造方法，但接口中没有。
抽象类中可以有成员变量，而接口中只有常量。
抽象类中可以有成员方法，而接口中只有抽象方法。
抽象类中增加方法可以不影响子类，但接口一定影响子类。

第 6 章异常处理

6.1异常介绍

在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美， 在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避 免的，比如：客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持 通畅等等。
异常：在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常” 。 (开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)

Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：
1.Error：Java虚拟机无法解决的严重问题。
如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError和OOM。一般不编写针对性 的代码进行处理。

2.Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使 用针对性的代码进行处理。

6.2异常体系结构

6.2.1 编译时异常

程序在编译阶段出现的异常，如果不解决，程序无法编译通过，又称为：Checked Exception
常见的编译时异常有：IOException、FileNotFoundException、ClassNotFoundException、IllegaArguementException 、SQLException等。

6.2.2 运行时异常

又称为Unchecked Exception，编译时没有检测出异常，但是在运行时发现异常。
java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。

6.3常见的运行时异常

ArithmeticException，算数异常
NullPointerException，空指针异常
ArrayIndexOutOfBoundsException，数组下标越界异常
ClassCastException，类型转换异常
NumberFormatexception，数字格式异常
…

6.4异常处理

6.4.1 默认异常处理

系统默认的异常初始，是指直接打印错误信息、错误原因、错误所在的行号

6.4.2 捕获异常

通过异常捕获，可以更加灵活的处理异常信息，例如我们拿到异常信息之后，可以写入到日志文件中。

语法格式：
try{
// 尝试执行可能出现异常的代码
}catch(异常类型 变量名){
// 如果出现异常，自动将异常对象传入到catch块
}finally{
// 最终要执行的代码
// 不管尝试执行的代码有没有出现异常，都执行这里
}

代码演示：

6.4.3 声明式抛出异常

如果异常信息暂时无法处理，暂时处理不了，可以将异常向外抛出去，抛给方法的调用者。
如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。
在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可 以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。

语法格式：
public void show() throws 异常类型{

}

6.4.4 手动抛出异常

Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并 抛出，也可根据需要使用人工创建并抛出。
1.首先要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作(提交给Java运行环境)。
IOException e = new IOException();
throw e;
2.可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。

6.5自定义异常

6.5.1 自定义异常类

一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。
自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
自定义异常需要提供serialVersionUID
自定义的异常通过throw抛出。
自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。

java内置的异常类，封装的异常信息都是内置的
通过自定义异常类，可以自己编写异常信息，例如：数据取值范围错误信息。

通常，自定义的异常类，需要提供2个构造：无参构造、有参构造（String类型）

如何抛出自定义的异常呢？
throw new 自定义异常类(“自定义的异常信息”);
throw new TravleException(“票已售罄…”);

6.5.2 练习

结合异常处理完善学生管理系统：
添加学生时，如果年龄大于150岁或小于0岁时，抛出异常：年龄不合法
1.自定义年龄的异常类

2.抛出自定义的异常对象
年龄不合法的时候，抛出异常对象

6.5.3 总结

上游排污，下游治污

第 7 章多线程

7.1基本概念

7.1.1 程序

保存在电脑硬盘上的可执行文件

7.1.2 进程

在计算机内存中运行的程序，叫进程

7.1.3 线程

在进程内部同时运行的程序，在java中线程就是方法

目前主流的操作系统都支持多进程，是为了让操作系统可以同时执行多个任务，但进程是重量级的，新建进程对系统资源的消耗比较大，因此进程的数量比较局限。
线程是进程内部的程序流，也就是说操作系统支持多进程，而每个进程的内部又支持多线程，并且线程是轻量级的，会共享所在进程的资源，因此以后主流的开发都采用多线程技术。

7.1.4 单线程

在进程内部，只运行一个程序，在java体现在只执行main方法
举例：
单线程好比是，1个窗口卖票，顾客排队
在java中，执行main方法的线程，称为主线程

7.1.5 多线程

在进程内部，同时运行多个程序，在java中体现在同时执行多个方法
举例：
你早上上班，正要打卡的时候，手机响了。。你如果先接了电话，等接完了，在打卡，就是单线程。如果你一手接电话，一手打卡。就是多线程。

多线程的好处：
可以提高CPU的利用率。在多线程程序中，一个线程必须等待的时候，CPU可以运行其它的线程而不是等待，这样就大大提高了程序的效率。

7.1.6 CPU

1. CPU个数即CPU芯片个数
2. CPU的核心数是指物理上，也就是硬件上存在着几个核心。
   比如，双核就是包括2个相对独立的CPU核心单元组，四核就包含4个相对独立的CPU核心单元组。
3. CPU线程数是一种逻辑的概念，简单地说，就是模拟出的CPU核心数。比如，可以通过一个CPU核心数模拟出2线程的CPU，也就是说，这个单核心的CPU被模拟成了一个类似双核心CPU的功能。
   

一个Java应用程序java.exe，其实至少有三个线程：main()主线程，gc() 垃圾回收线程，异常处理线程。当然如果发生异常，会影响主线程。

7.1.7 并发、并行

并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事。
并发：一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如：秒杀、多个人做同一件事。

7.2多线程优点

1. 提高应用程序的响应，增强用户体验。
2. 提高计算机系统CPU的利用率
3. 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和 修改

7.3多线程应用场景

1.高并发
系统接受实现多用户多请求的高并发时，通过多线程来实现。
2. 后台处理
一个程序是线性执行的。如果程序执行到要花大量时间处理的任务时，那主程序就得等待其执行完才能继续执行下面的。那用户就不得不等待它执行完。
这时候可以开线程把花大量时间处理的任务放在线程处理，这样线程在后台处理时，主程序也可以继续执行下去，用户就不需要等待。线程执行完后执行回调函数。
3. 大任务
大任务处理起来比较耗时，这时候可以起到多个线程并行加快处理（例如：分片上传）。

7.4多线程创建和使用

JDK1.5之前创建多线程有两种方法：
1.继承Thread类的方式
2.实现Runnable接口的方式

JDK5.0 新增了2种多线程创建方式：
1.实现Callable接口
2.使用线程池

第 8 章多线程的创建与启动

8.1方式一：继承Thread类
需求：使用多线程技术打印奇数、偶数，其中一个线程打印奇数，另一个线程打印偶数，这两个线程同时运行。

步骤：
1.自定义一个类，并继承java.lang.Thread类
2.重写run方法
3.调用start方法开启多线程

新建测试类，让上面的两个线程同时执行【注意：不是先后执行】

8.2多线程执行流程

1.执行main方法的线程，称为主线程，执行run方法的线程，称为子线程
2.执行start方法之前，只执行一次主线程，当调用start方法之后，线程数瞬间由1个变成2个，其中主线程继续执行main方法，然后新创建的子线程执行run方法
3.main方法执行完毕，主线程结束，run方法执行完毕，子线程结束

8.3Thread类常用方法

Thread()：创建新的Thread对象
Thread(String threadname)：创建线程并指定线程实例名

void start(): 启动线程，并执行对象的run()方法
run(): 线程在被调度时执行的操作
getName()，返回线程的名称
setName()，设置线程名称
static void sleep(long millis) - 用于让当前线程休眠参数指定的毫秒数。
static Thread currentThread(): 返回当前线程。在Thread子类中就 是this。

8.4练习（龟兔赛跑）

编写龟兔赛跑多线程程序，设赛跑长度为30米
兔子每跑完10米休眠10秒
乌龟跑完20米休眠1秒
乌龟和兔子每跑完1米输出一次结果，看看最后谁先跑完

8.5方式二实现runnable接口

需求：使用多线程技术实现多窗口卖早餐案例
步骤：
1.自定义类实现Runnable接口，并重写run方法，并编写卖早餐的代码
2.实例化该Runnable接口的实现类对象
3.实例化一个Thread类对象，并把该对象传递到参数中
4.调用start方法

8.6方式1和方式2的区别

继承Thread类和实现Runnable接口的区别：

使用继承Thread类的方式重新实现卖票

运行结果

区别：
1.继承Thread类的方式不适合资源共享，而实现Runnable接口的方式更适合资源共享
举例：
继承Thread类的方式，相当于拿出2件事即2个卖100张票的任务分别给三个
窗口，他们各自做各自的任务，即各自卖各自的100张票。

实现Runnable接口的方式， 相当于是拿出一个卖10张票的任务给三个窗口共
同去完成。
2.Java只能单继承，因此采用继承Thread的方式，在以后进行代码重构时，无法继承别的类，而接口是可以多实现的，可以实现多个接口

8.7方式3 Callable接口+FutureTask

特点：
实现Callable接口的方式可以将子线程的结果返回到主线程，也可以处理异常
步骤：
1.创建一个类，实现Callable接口
2.重写call方法，编写多线程代码，并返回结果
3.创建FutrueTask对象，并将Callable接口的实现类对象传递到FutrueTask构造方法
4.创建Thread对象，并将FutrueTask对象传递到构造方法，并调用start方法

8.8方式4 线程池

思路：
可以先初始化一个线程池，需要时从线程池中取出线程执行异步任务，使用完再归还到线程池，这样可以避免频繁的创建、销毁线程，从而提升系统的性能

步骤：
1.初始化一个线程池，并指定线程个数【通常是CPU内核数*2】
2.从线程池中取出线程执行异步任务

原生方式创建线程池

创建线程池另一种方式：new ThreadPoolExecutor(7个参数)
/*
	 *  1. corePoolSize,核心线程池的数量，初始化线程池时创建的线程个数
	 *  2. maximumPoolSize，线程池中最多创建多少个线程: 100
	 *  3. keepAliveTime，保持存活的时间，异步任务执行完毕后，等待多长时间销毁多余的线程：1000
	 *  4. unit，单位
	 *  5. workQueue,工作队列/阻塞队列，如果任务有很多，就会将多余的的任务放到队列里面，只要有线程空闲，就会去队列里面取出新的任务执行
	 *     通常使用 LinkedBlockingQueue（无限队列）
	 *  6. threadFactory，创建线程的工厂，采用默认值{Executors.defaultThreadFactory}
	 *  7. handler，阻塞队列满了，按照我们指定的拒绝策略拒绝执行任务
	 */

public class TestThreadPool2 {

	//原生【原始】初始化线程池的方式
	public static ThreadPoolExecutor executor = 
			new ThreadPoolExecutor(
					5,
					100, 
					10, 
					TimeUnit.SECONDS, 
					new LinkedBlockingQueue<>(1000), 
					Executors.defaultThreadFactory(), 
					new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
	//面试题：	一个线程池core 7：max 20，queue：50, 100并发进来怎么分配？
	//1. 先安排7个线程去执行7个任务,剩下的50个先去排队：
	//2. 然后再创建13个线程，去执行任务
	//3. 剩下的30个线程采用拒绝策略拒绝服务...
	}

运行流程：
1、线程池创建，准备好core数量的核心线程，准备接受任务
2、新的任务进来，用core准备好的空闲线程执行。
(1)core满了，就将再进来的人数放入阻塞队列中，空闲的core就会自己去阻塞队列会去任务执行
(2)阻塞对列满了，就直接开新线程执行，最大只能开到max指定的数量
(3)max都执行好了，max-core数量的空闲线程就会在keepAliveTime指定的时间后自动销毁，最终保持到core大小。
(4)如果线程数开到了max的数量，还有新任务进来，就会使用reject指定的拒绝策略进行处理

面试题：
一个线程池core7：max20，queue：50, 100并发进来怎么分配？
答：先有7个线程能直接执行，接下来50个会进入队列排队，在多开13个继续执行。现在70个都安排上了，剩下30个默认拒绝策略。

第 9 章线程安全

9.1线程安全问题

当多个线程操作同一个共享数据时，当一个线程还未结束时，其他的线程参与进去，此时就会导致共享数据的不一致。
例如：

线程1从账号中取钱时，还未取完时，线程2参与进来，就会造成数据不一致

解决办法：
对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与执行。
就好比是在火车上上厕所，进去时，先把门锁上，不用了再打开

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式：
同步机制：同步代码块、同步方法、锁
其中同步代码块、同步方法，底层采用是隐式锁的形式：synchronized
其中Lock锁，称为显示锁

9.2synchronized同步代码块

synchronized(对象){
需要同步的代码
}

懒汉单例模式中，也会出现线程安全的问题

解决之道：
将可能会出现安全问题的地方，改为同步

9.3synchronized同步方法

使用synchronized关键字，修饰成员方法，此时调用该方法的线程都采用同步的方式（排队执行）

区别：
同步代码块比同步方法更加灵活，因为同步方法的话，大家都得排着队

9.4Lock锁

1.从JDK 5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。
2.java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的 工具。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象 加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
3.ReentrantLock 类实现了 Lock ，它拥有与 synchronized 相同的并发性和 内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显式加锁、释放锁。

class A{
	private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock();
	public void m(){
		lock.lock();
		try{
			//保证线程安全的代码;
		}
		finally{
			lock.unlock();
		}
	}
}

Lock和synchronized有以下几点不同：
　　1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；
　　2）synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；
　　3）Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；
　　4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。
　　5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
　　在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说，在具体使用时要根据适当情况选择。

9.5练习

银行有一个账户。 有两个储户分别向同一个账户存3000元，每次存1000，存3次。每次存完打 印账户余额。
问题：该程序是否有安全问题，如果有，如何解决？

【提示】
1，明确哪些代码是多线程运行代码，须写入run()方法
2，明确什么是共享数据。
3，明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。

总结：
当多线程操作共享数据时，为了保证数据的一致性，尽量在操作数据部分加上锁
防止一个线程还未结束时，其他线程参与进来

第 10 章线程通信

10.1线程通信介绍

线程通信的例子：使用两个线程打印1-100。线程1，线程2交替打印
共享数据，会出现安全问题
wait让当前线程进入阻塞状态，同时会释放锁
涉及到的三个方法：
wait():一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。
notify():一旦执行此方法，就会唤醒被wait阻塞的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个。
notifyAll():一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait阻塞的线程。

注意事项：
1.wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
2.wait()，notify()，notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。
否则，会出现IllegalMonitorStateException异常
3.wait()，notify()，notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。

class Number implements Runnable{
    private int number = 1;
    private Object obj = new Object();
    @Override
    public void run() {

        while(true){

            synchronized (this) {

                notify();

                if(number <= 100){

                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
                    number++;

                    try {
                        //使得调用如下wait()方法的线程进入阻塞状态
                        obj.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                }else{
                    break;
                }
            }
        }

    }
}


public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number number = new Number();
        Thread t1 = new Thread(number);
        Thread t2 = new Thread(number);

        t1.setName("线程1");
        t2.setName("线程2");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

10.2面试题—wait、sleep异同

相同点：一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
不同点：
1）两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait()
2）调用的要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
3）关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁。

10.3生产者消费者

线程通信的应用：经典例题：生产者/消费者问题
生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处取走产品，
店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图生产更多的产品，店
员会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产；如果店中
没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如果店中有产品了再通知消费者来取走产
品。

分析：

1. 是否是多线程问题？是，生产者线程，消费者线程
2. 是否有共享数据？是，店员（或产品）
3. 如何解决线程的安全问题？同步机制,有三种方法
4. 是否涉及线程的通信？是

class Clerk{

    private int productCount = 0;
    //生产产品
    public synchronized void produceProduct() {

        if(productCount < 20){
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始生产第" + productCount + "个产品");

            notify();

        }else{
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
    //消费产品
    public synchronized void consumeProduct() {
        if(productCount > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始消费第" + productCount + "个产品");
            productCount--;

            notify();
        }else{
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

class Producer extends Thread{//生产者

    private Clerk clerk;

    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":开始生产产品.....");

        while(true){

            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            clerk.produceProduct();
        }

    }
}

class Consumer extends Thread{//消费者
    private Clerk clerk;

    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":开始消费产品.....");

        while(true){

            try {
                Thread.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

public class ProductTest {

    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();

        Producer p1 = new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者1");

        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消费者1");
        Consumer c2 = new Consumer(clerk);
        c2.setName("消费者2");

        p1.start();
        c1.start();
        c2.start();

    }
}

第 11 章File类与IO流

11.1File类介绍

java.io.File类，用来描述文件/目录信息的，例如：通过File类可以获取文件名称、大小、修改时间等信息。但是不能访问文件的内容
java.io.File类常用方法：
File(String filename)，构造方法，根据参数路径构造文件对象
boolean exists() - 用于判断文件或目录是否存在。
String getName() - 用于获取文件或目录的名称。
long length() - 用于获取文件的大小。
String getAbsolutePath() - 用于获取抽象路径名的绝对路径信息并返回
long lastModified() - 用于获取最后一次修改时间。
boolean delete() - 用于删除调用对象代表的文件或目录。
boolean createNewFile() - 用于创建新的空文件。
File[] listFiles() - 用于获取目录中的所有内容。
boolean isFile() - 用于判断是否为一个文件。
boolean isDirectory() - 用于判断是否为一个目录。
boolean mkdir() - 创建目录

代码演示：

package com.zhentao.file;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class TestFile {

	public static void main(String[] args) {
		
		//1. 创建文件对象，和指定的文件进行关联
		File file = new File("C:/Users/Admin/Desktop/abc.txt");
		
		System.out.println(file.exists());	 
		System.out.println(file.getName());  // 获取文件名称
		System.out.println(file.length());   // 获取文件大小，单位：字节
		// 1GB = 1024mb  1MB = 1024KB 	1KB = 1024Byte
		// 一个英文字符 占1个字节，一个中文占2个字节
		System.out.println(file.getAbsolutePath()); // 获取绝对路径
		//绝对路径：唯一的路径，从盘符开始，C:/Users/Admin/Desktop/abc.txt
		//相对路径：从当前目录开始，找目标文件的路径: ./ 当前目录,  ../ 上一层目录 
		System.out.println(file.lastModified()); //最后一次修改时间，时间戳
		
		SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
		Date date = new Date(file.lastModified());
		String time = sdf.format(date);
		System.out.println(time);
		
		boolean res = file.delete();	//删除文件 这里危险，一定要指定某个文件
		System.out.println(res);
		
		try {
			boolean res2 = file.createNewFile();	//创建file指向的文件
			System.out.println(res2);
			
			System.out.println(file.isFile());		//判断是否是一个文件
			System.out.println(file.isDirectory());	//判断是否是一个目录
			
			File file2 = new File("D:/1912A/Java基础/02.07/test");
			//file2.mkdir();	//创建目录
			
			File[] files = file2.listFiles();
			for(int i=0;i

11.2练习：

封装一个方法，递归的读取某个目录下面的所有文件名称、文件最后修改时间、文件大小。如果该目录下存在子目录，则读取子目录下面的文件信息。

11.3IO流介绍

IO，Input、Output两个单词的缩写
IO流，就像水流一样不间断的进行数据的读写操作
IO流分类：
1.根据数据的流向分为：输入流、输出流
输入流，简称入流，是指将文件中的内容读取到内存中
输出流，简称出流，是指将内存中的数据写入到文件中

2.根据数据单位分为：字节流、字符流
字符流，以字符为单位进行读写操作，主要针对文本文件的操作，一个字符一个字符的读写，例如：字符”a”、字符“中”
字节流，以字节为单位进行读写操作，可以对任何文件进行读写操作
字节，是计算机中最小的单位，通常一个英文字符占1个字节，1个中文字符占2个字节

11.4IO流体系结构

11.5字节流

什么是字节？
计算机中最小的容量单位
1TB = 1024GB
1GB=1024MB
1MB=1024KB
1KB=1024Byte
1Byte=8位（计算机底层只认识0101这样二进制数据）
1字节 = 0000 0000

所谓的字节流，就是一个字节一个字节的传输，通常用于图片、视频、音频等文件的读写

2.3.1 FileInputStream

java.io.FileInputStream类，用于对图片、视频、音频等文件的读取操作
常用方法：
FileInputStream(String name) - 根据参数指定的路径名来构造对象与之关联。
int read() - 用于从输入流中读取一个字节的数据并返回，若读取到文件尾则返回-1
int read(byte[] b) - 用于从输入流中读满整个参数指定的数组。
- 若读取到文件尾则返回-1，否则返回实际读取到的字节数。
int read(byte[] b, int off, int len) - 读取len个字节到数组b中。
int available() - 用于获取关联文件的大小并返回。
void close() - 关闭输入流并释放资源。

代码演示1：
一次读取一个字节

代码演示2：
一次性读满一个数组

代码演示3：
一次性读取指定的字节个数，然后再将读取的字节写入到数组中
int read(byte[] b, int off, int len)
参数1：将读取的字节保存的一个数组
参数2：向数组中写入字节时的偏移量（跳过的元素个数）
参数3：从输入流中读取的长度（字节个数）

2.3.2 FileOutputStream

java.io.FileOutputStream类，用于对图片、视频、音频文件的写入操作
常用方法
FileOutputStream(String name) - 根据参数指定的路径名来构造对象并关联起来。
FileOutputStream(String name, boolean append) - 以追加的方式构造对象。
void write(int b) - 用于将参数指定的单个字节写入输出流。
void write(byte[] b) - 用于将参数指定的字节数组内容全部写入输出流中。
void write(byte[] b, int off, int len)
void close() - 关闭输出流并释放有关的资源.

代码演示1：
一次性写入一个字节

代码演示2：
一次性写入一个字节数组

代码演示3：
void write(byte[] b, int off, int len)

2.3.3练习

使用3种方式实现文件的拷贝
方式一：
一次性读取一个字节，然后再将读取的字节写入到输出流
不足之处：如果文件较大，该方式效率较低

方式二：
一次性读满一个数组，再一次性将该数组写入到输出流

不足：如果文件过大，不能立即在内存中申请足够的空间

方式三：
一次性读1024个字节，再一次性写入1024个字节
如果你的计算机性能较高，可以一次性读10K…等

2.3.4 ObjectOutputStream

java.io.ObjectOutputStream类用于将对象写入到文件中，
前提是：只支持将实现了java.io.Serializable 接口的对象写入到文件中
一个类通过实现java.io.Serializable接口来启用其序列化功能，所谓的序列化就是将一个对象转换成字节码的过程

代码演示：
将对象写入到文件中
1.类先实现java.io.Serializable接口，来启用序列化功能

2.通过ObjectOutputStream类将对象写入到文件

2.3.5 ObjectInputStream

java.io.ObjectInputStream类，用于从一个文件中读取对象的信息

2.3.6 练习：

自定义Teacher类，实例化3个Teacher对象，并将这3个Teacher对象写入到文件
新建测试类，读取该文件中存储的3个Teacher对象并打印信息
1.自定义Teacher类，并实现java.io.Serializable接口

2.调用ObjectOutputStream对象的writeObject方法，将对象写入文件

3.从文件中读取集合对象信息

2.3.7 练习

大家预习ObjectInputStream、ObjectOutputStream，完成如下需求：
实现IO流版学生信息管理系统

1. 添加学生时，将学生信息保存到本地文件中

2. 遍历学生时，从本地文件中读取学生信息再遍历

3. 修改、删除时也是一样

4. 学号、年龄增加上异常管理

   提示：
   如果把学生对象写入到文件，学生类就必须实现Serializable接口
   

11.6字符流

字符流，就是一个字符一个字符的传输，不管中文，还是英文，通常用于文本文件的读写。

11.6.1 FileWriter

java.io.FileWriter类，用于向文本文件中写入字符数据

11.6.2 FileReader

java.io.FileReader类，用于从文本文件中读取字符数据

11.6.3 BufferedReader

原理：

11.6.4 BufferedWriter

11.7Properties属性集

Properties类，表示一个属性集合，用来对键值对数据（key=value）进行读写操作

常用方法：
setProperty(String key，String value)，向集合中添加数据
store，把集合中的数据持久化到文件中
load，把文件中的数据读取到内存中
getProperty(String key)，从集合中根据key获取值

练习向文件中写入键值对数据

练习从文件中读取键值对数据

练习：
使用Properties类，创建一个属性文件db.properties，有如下内容：
host=localhost
user=root
pass=root
port=3306
然后再使用Properties类读取该属性文件，并输出

第 12 章Java爬虫项目

12.1Java解析Excel

一个Excel是由下面几个部分组成的：
一个Excel文件对应Workbook（工作簿）
一个Workook里面包括多个Sheet（工作表）
一个Sheet包含行、列

Java对Excel文件的操作通常使用POI进行的
POI是由Apache软件基金会开源的一个产品，用于对Excel文件进行读写操作

12.2POI 使用步骤

12.2.1 导包

将poi-3.9.jar 导入到java工程中
右击工程名（0211）— New — Source Folder— lib
再将poi-3.9.jar拷贝到lib目录下
右击poi-3.9.jar—Build Path(构建路径)—Add to Build Path(添加到构建路径)

到此，我们就可以在java工程中使用该jar包提供的工具类

12.2.2 创建excel文件

/**
 * 创建一个Excel文件
*/
public class TestCreateExcel {

	public static void main(String[] args) {
		
		//1. 创建一个Workbook(工作簿)
		HSSFWorkbook workbook = new HSSFWorkbook();
		
		//2. 创建工作表Sheet
		HSSFSheet sheet = workbook.createSheet("Java大数据");
		
		//3. 创建行: 0就表示第一行
		HSSFRow row = sheet.createRow(0);
		
		//4. 创建列
		HSSFCell cell1 = row.createCell(0);	// 第一列
		HSSFCell cell2 = row.createCell(1);	// 第二列
		HSSFCell cell3 = row.createCell(2);	// 第三列
		
		//5. 设置列的内容
		cell1.setCellValue("学号");
		cell2.setCellValue("姓名");
		cell3.setCellValue("年龄");
		
		try {
			//6. 生成一个excel文件
			OutputStream out = new FileOutputStream("d:/student.xls");
			workbook.write(out);
			System.out.println("创建成功");
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

12.2.3 练习

12.2.4 设置excel的样式

/**
 * 创建一个Excel文件
 *
 */
public class TestCreateExcel3 {

	public static void main(String[] args) {
		
		//1. 创建一个Workbook(工作簿)
		HSSFWorkbook workbook = new HSSFWorkbook();
		
		//2. 创建工作表Sheet
		HSSFSheet sheet = workbook.createSheet("第一次月考成绩");
		
		//定义好字体对象
		Font font = workbook.createFont();
		//设置字体大小
		font.setFontHeightInPoints((short)12);
		//设置字体颜色
		font.setColor(Font.COLOR_RED);
		//设置字体粗细
		font.setBoldweight(Font.BOLDWEIGHT_BOLD);
		
		//创建cellStyle对象，该对象用来设置单元格的样式
		HSSFCellStyle cellStyle = workbook.createCellStyle();
		cellStyle.setFont(font);
		
		//添加水平居中
		cellStyle.setAlignment(CellStyle.ALIGN_CENTER);
		
		//3. 创建行: 0就表示第一行
		//第一行、第一列
		HSSFRow row1 = sheet.createRow(0);
		HSSFCell cell1 = row1.createCell(0);
		cell1.setCellValue("第一次月考成绩");
		
		//再将该cellStyle添加到cell单元格中
		cell1.setCellStyle(cellStyle);
		
		//合并单元格
		CellRangeAddress region = new CellRangeAddress(0, 0, 0, 2);
		sheet.addMergedRegion(region);
				
		// 第二行
		HSSFRow row2 = sheet.createRow(1);
		String[] titles = {"学号","姓名","成绩"};
		for(int i=0;i

12.3Jsoup介绍

jsoup 是一款Java 的HTML解析器，可直接解析某个URL地址、HTML文本内容。它提供了一套非常省力的API，可通过DOM方式，CSS选择器以及类似于jQuery的操作方法来取出和操作数据。
jsoup官网:http://jsoup.org

12.3.1 DOM介绍

DOM，Document Object Model，文档对象模型，将HTML标签解析成Java对象的
绘图说明：

12.3.2 Jsoup快速入门

1.先导包
将jsoup-1.11.3.jar包导入到java工程中
先创建lib目录，将jsoup-1.11.3.jar拷贝到lib目录下
右击jsoup-1.11.3.jar包，Build Path—Add to Build Path

2.快速体验

12.3.3 Jsoup常用方法

DOM将HTML标签解析成java对象之后，这些对象会在内存中存储，接下来我们要做的就是从内存中查找这些Java对象
getElementById通过id来获取

getElementsByClass通过class来获取
通过该方法来查找的话，返回值是集合类型，会返回多个元素

getElementsByTag通过标签名称来获取

getElementsByAttributeValue()，根据属性值获取元素节点

get(index), 通过下标从集合中获取元素
text()获取标签的文本，再次强调一下是文本
html()获取标签里面的所有字符串包括html标签
attr(attributeKey)获取属性里面的值，参数是属性名称
Jsoup.connect(url).post(); 连接到指定的html文件，然后将该文件解析成Document文档对象

12.4Java爬虫项目

大家使用Jsoup读取下面文件中所有的岗位信息：
https://search.51job.com/list/010000,000000,0000,00,9,99,java,2,1.html

12.4.1 先爬取招聘网站工作岗位

1.先封装一个工作类Job，用来封装岗位信息的

2.从HTML文件中读取到岗位信息后，将岗位信息封装到Job对象

public class GetJobs {

	 //定义一个集合
	public List<Job> list = new ArrayList<>();
	
	//封装一个方法，用来将岗位信息封装到list集合中
	public List<Job> getJobs() throws IOException{
		//1. 定义爬取哪个网页上面的岗位信息
		String html = "C:\\Users\\Admin\\Desktop\\51job.html";
		
		//2. 将上面的网页解析成Document对象【DOM树】
		File file = new File(html);		
		Document document = Jsoup.parse(file,"UTF-8");
		
		//3. 查找j_joblist节点
		//By...通过...方式，i go to school by bike
		//Class,类
		//by class，通过类名
		//get 获取，得到
		//Elements,Element的复数形式，多个元素/节点对象
		Elements joblist = document.getElementsByClass("j_joblist");
		
		//从集合中取出joblist，通过下标0
		Element job = joblist.get(0);
		//System.out.println(job);

		//4. 从joblist中取出所有的岗位：class="e"
		Elements es = job.getElementsByClass("e");
		//取出每个岗位，所以需要遍历集合
		for(int i=0;i

测试代码

12.4.2 将工作岗位保存到Excel中

//封装一个方法，将岗位集合存储到Excel中
	//参数1：岗位集合，参数2：目标文件名
	public void saveToExcel(List<Job> list,String file) throws IOException{
		//1. 创建一个工作簿
		HSSFWorkbook workbook = new HSSFWorkbook();
		
		//2. 创建工作表
		HSSFSheet sheet = workbook.createSheet("Java招聘岗位");
				
		//3. 创建第一行
		HSSFRow row = sheet.createRow(0);
		
		//4. 创建第一行的5列
		//设置第1行的5列【标题】
		String[] titles = {"岗位名称","工作地点","薪水","公司名称","发布时间"};
		for(int i=0;i

12.4.5 新建测试类测试

第 13 章网络编程

13.1网络编程常识

目前主流的网络通讯软件：QQ、微信、阿里旺旺…

七层网络模型：
ISO（国际标准委员会组织）将数据的传递从逻辑上划分为以下七层：
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联，是ISO（国际标准化组织）在1985年研究的网络互联模型。
OSI七层模型和TCP/IP五层模型的划分如下：
TCP/IP对应用层、表示层、会话层进行了封装，所以包含5层

当发送数据时，需要对发送的内容按照上述7层模型进行层层加包，再发送出去
当接收数据时，需要对接收的内容按照上述7层模型相反的次序层层拆包解析出来

13.2网络通信

实现网络通信的两个要素：
IP地址和端口号
网络通信协议

13.2.1 IP地址

IP地址
唯一的表示Internet上的计算机的位置，通过IP地址可以找到对方的计算机。

DNS，Domain Name System 域名系统，它是将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，例如：（baidu.com => 220.181.38.148）
本地回环地址，本地计算机内部使用的IP地址，127.0.0.1，主机名（hostName）：localhost
IP地址分类：
IPV4、IPV6
IPV4：4个字节（32位）组成，4个0-255。大概42亿，30亿都在北美，亚洲4亿。2011年初已经用尽，以点和10进制表示，如：192.168.0.1
IPV6：16个字节（ 128位），写成8个无符号整数，每个整数用4个16进制位表示

公网地址、私有地址
公网地址，在万维网上的IP地址，全世界都能访问到的IP地址
私有地址，局域网内使用的IP地址，专门为组织机构内部使用，例如：
192.168开头的就是私有地址
IP地址相关的命令
ping，可以查看网络连接状态
ipconfig，可以查看当前计算机的ip地址

13.2.2 端口号

端口号，用来标识正在计算机上运行的进程（程序）
不同的进程有不同的端口号
被规定为一个0~65535之间的整数
端口号分类：
公认端口：0~1023，被预先定义的服务通信占用（如：HTTP占用端口80，FTP占用端口21，Telnet占用端口23）
注册端口：1024~49151，分配给用户进程或应用程序，如：tomcat占用端口8080，mysql占用端口3306，Oracle占用端口1521
动态/私有端口：49152~65535
IP地址和端口号的组合得出一个网络套接字（插槽）：Socket

13.2.3 网络通信协议

TCP协议，Transmission Control Protocol传输控制协议，是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据。
在TCP协议中必须明确客户端和服务器端，由客户端向服务器端发出请求，每次连接都要经过三次握手，而终止一个连接要经过四次挥手

特点：
使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
传输前，采用三次握手的方式，点对点通信，是可靠的
TCP协议须明确两个应用进程：客户端、服务端
在此连接中可进行大数据量的传输
传输完毕，须释放已建立的连接，采用四次挥手

1. 三次握手
   客户端和服务器端通过3次握手，基本确定数据传输成功与失败
   

2. 四次挥手
   为什么建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次挥手？
   释放连接时，被动方服务器，突然收到主动方客户端释放连接的请求时并不能立即释放连接，因为还有必要的数据需要处理，所以服务器先返回ACK确认收到报文，经过CLOSE-WAIT阶段准备好释放连接之后，才能返回FIN释放连接报文。
   

13.3基于TCP协议的编程模型

服务器：
1.创建ServerSocket类型的对象，并提供端口号
2.等待客户端的连接请求，调用accept方法
3.使用输入输出流进行通信
4.关闭socket

客户端：
1.创建Socket类型的对象，并提供服务器的IP地址和端口号
2.使用输入输出流进行通信
3.关闭Socket

在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：
java.net.Socket类，客户端类，用于向服务端发出请求，接收服务端响应
java.net.ServerSocket类，服务端类，相当于开启一个服务，等待客户端连接

13.3.1 Socket客户端程序

java.net.Socket类，TCP通信客户端类，向服务器发送连接请求，给服务器发送数据，读取服务器回写的数据
java.net.Socket类常用的方法如下：

Socket(String host,int port)	根据指定主机名和端口号来构造对象
InputStream getInputStream()	用于获取当前套接字的输入流
OutputStream getOutputStream()	用于获取当前套接字的输出流
void close()	用于关闭套接字

实现步骤：
创建一个客户端对象socket，构造方法绑定服务器的IP地址和端口号
使用socket对象中的方法getOutputStream()，获取网络字节输出流OutputStream对象
使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write，给服务器发送数据
使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read，读取服务器回写的数据
释放资源（close）

说明：当我们创建客户端对象socket时，就会自动完成3次握手

13.3.2 ServerSocket服务端程序

ServerSocket，TCP通信服务端类，接收客户端的请求，读取客户端发送的数据，给客户端回写数据
服务端实现步骤：
创建一个服务端对象ServerSocket
通过ServerSocket对象的accept方法，获取到请求的客户端对象Socket
使用socket对象的getInputStream()方法获取网络字节输入流InputStream对象
通过网络字节输入流InputStream对象的read方法，读取客户端发送的数据
通过socket对象的getOutputStream获取网络字节输出流OutputStream对象
使用网络字节输出流OutputStream对象的write方法，给客户端回写数据
释放资源

public class SocketServer {
	public static void main(String[] args) {		
		try {
			//1. 创建一个服务端对象ServerSocket,启动服务
			ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
			
			//2. 通过ServerSocket对象的accept方法，获取到请求的客户端对象Socket
			Socket socket = server.accept();
			
			//3. 使用socket对象的getInputStream()方法获取网络字节输入流InputStream对象
			InputStream in = socket.getInputStream();
			
			//4. 通过网络字节输入流InputStream对象的read方法，读取客户端发送的数据
			int res = 0;
			while((res = in.read())!=-1 ){
				System.out.println((char)res);
			}
			
			//5. 通过socket对象的getOutputStream获取网络字节输出流OutputStream对象
			OutputStream out = socket.getOutputStream();
			
			//6. 使用网络字节输出流OutputStream对象的write方法，给客户端回写数据
			out.write("i received".getBytes());
			
			//7. 释放资源
			socket.close();
			server.close();
			in.close();
			out.close();			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

13.4多线程聊天室

13.4.1 客户端和服务端的连接

1.创建服务器端

public class Server {
	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1. 创建ServerSocket对象，并提供端口号
			ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
			
			//2. 等待客户端的连接请求，调用accept方法
			Socket socket = server.accept();
			
			//3. 开始通信（通过输入、输出流）
			
			//4. 关闭socket
			server.close();
			socket.close();
			
		} catch (IOException e) {			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

2.创建客户端

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1. 创建Socket类型的对象并提供服务器的IP地址和端口号
			Socket socket = new Socket("192.168.2.112", 8888);
			System.out.println("连接服务器成功");
			
			//2. 使用输入输出流进行通信
						
			//3. 关闭socket
			socket.close();
			
		} catch (Exception e) {			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

13.4.2 客户端向服务器发送数据

客户端发送消息

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1. 创建Socket类型的对象并提供服务器的IP地址和端口号
			Socket socket = new Socket("192.168.2.112", 8888);
			System.out.println("连接服务器成功");
			
			//2. 使用输入输出流进行通信
			PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
			ps.println("在吗?");
			
			//3. 关闭socket
			socket.close();
			ps.close();
			
		} catch (Exception e) {			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

服务器读

public class Server {

	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1. 创建ServerSocket对象，并提供端口号
			ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
			
			//2. 等待客户端的连接请求，调用accept方法
			Socket socket = server.accept();
			
			//3. 开始通信（通过输入、输出流）
			// 接收客户端发送过来的消息，使用BufferedReader类
			BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			String content = reader.readLine();
			System.out.println("客户端发送过来的消息是："+content);
			
			//4. 关闭socket
			server.close();
			socket.close();
			
		} catch (IOException e) {			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

13.4.3 客户端向服务器发送的内容由键盘输入

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1. 创建Socket类型的对象并提供服务器的IP地址和端口号
			Socket socket = new Socket("192.168.2.112", 8888);
			System.out.println("连接服务器成功");
			
			//2. 使用输入输出流进行通信
			PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
			
			//客户端向服务器发送的内容由用户键盘输入
			System.out.println("请输入要发送的内容");
			Scanner sc = new Scanner(System.in);
			String msg = sc.next();
			
			ps.println(msg);
			System.out.println("客户端发送数据成功");
			
			//3. 关闭socket
			socket.close();
			ps.close();
			sc.close();
			
		} catch (Exception e) {			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

13.4.4 实现服务器向客户端回应消息

实现客户端对服务器回发消息的接收并打印

13.4.5 客户端不断跟服务器发送内容，直到发送bye，聊天结束

13.4.6 服务器端多线程

现在服务器只有一个main方法，既要接收客户端的请求，又要给客户端响应
采用多线程方式进行优化：
1.主线程接收客户端请求
2.创建子线程给客户端进行响应
Server.java

public class Server {
	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1. 创建ServerSocket对象，并提供端口号
			ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
			List<Socket> list = new ArrayList<Socket>();

			while(true){
				//2. 等待客户端的连接请求，调用accept方法
				System.out.println("等待客户端的连接请求");
				
				//没有客户端连接时，会阻塞在accept()这里
				Socket socket = server.accept();
				list.add(socket);
				
				System.out.println("客户端连接成功");
				
				//只要有客户端连接成功，此时就需要启动新的线程为之服务
				new ServerThread(socket,list).start();
			}			
			
		} catch (IOException e) {			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

创建多线程文件ServerThread.java

public class ServerThread extends Thread {
	private Socket socket;	
	private List<Socket> list;
	
	public ServerThread(Socket socket,List<Socket> list) {
		this.socket = socket;
		this.list = list;
	}

	@Override
	public void run() {

		//3. 开始通信（通过输入、输出流）
		// 接收客户端发送过来的消息，使用BufferedReader类
		try {
			BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			
			while(true){
				String content = reader.readLine();
				System.out.println("客户端"+socket.getInetAddress()+"发送过来的消息是：" + content);
				
				//服务器向客户端发送消息
				//获取输出流对象
				if("bye".equals(content)){
					System.out.println("客户端"+socket.getInetAddress()+"已下线");
					break;
				}
				for(Socket s:list){
					if(s != socket){
						PrintStream ps = new PrintStream(s.getOutputStream());
						ps.println(content);
					}
				}
				System.out.println("服务器发送数据成功");
			}
			//4. 关闭socket		
			socket.close();
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

13.4.7 客户端多线程

创建ClientSendThread线程用来发送消息
创建ClientReceiveThread线程用来接收消息
ClientSendThread.java

public class ClientSendThread extends Thread {
	
	private Socket socket;
	public ClientSendThread(Socket socket){
		this.socket = socket;
	}

	@Override
	public void run() {
		try{
			PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());
		
			Scanner sc = new Scanner(System.in);		
				
			while(sc.next() != null){
				//客户端向服务器发送的内容由用户键盘输入
				System.out.println("请输入要发送的内容");
				
				String msg = sc.next();				
				ps.println(msg);								
			}
			ps.close();
			
		} catch (Exception e) {			
			e.printStackTrace();
		}	
	}
}

创建ClientReceiveThread.java

public class ClientReceiveThread extends Thread {
	
	private Socket socket;
	public ClientReceiveThread(Socket socket){
		this.socket = socket;
	}

	@Override
	public void run() {

		try{
			BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			
			while(reader.readLine() != null){

				String content = reader.readLine();
				System.out.println(content);

				if("bye".equals(content)){
					System.out.println("聊天结束!");
					break;
				}
			}			
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

创建Client.java

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1. 创建Socket类型的对象并提供服务器的IP地址和端口号
			Socket socket = new Socket("192.168.2.112", 8888);
			System.out.println("连接服务器成功");
			
			//2. 使用输入输出流进行通信
			new ClientReceiveThread(socket).start();
			new ClientSendThread(socket).start();
		} catch (Exception e) {			
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

第 14 章反射机制

14.1动态编程

通常情况下，编写的代码是固定的，运行结果也是固定的，如：
Person p = new Person(); 只能构造Person对象
p.show()； 只能调用show方法

有些情况，编写代码时，不确定会创建什么对象，也不确定会调用什么样的方法，而是由运行时传入的参数决定，这种编程方式称为动态编程。而我们今天要学习的反射机制就是动态的创建对象，动态的调用方法的机制
很多框架底层都是用动态编程实现的，在Java里面可以使用反射技术实现动态编程

14.2类的加载与ClassLoader的理解

编译期，将Java源文件也就是敲好的代码通过编译，转换成.class文件，也就是字节码文件（byte）
运行期，类装载器初始化字节码文件，通过本地类库来验证字节码文件的正确性，然后交给JVM的解释器和即时编译器，最后汇合给JVM内部的Java运行系统。
ClassLoader类加载器
将.class文件的字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。

14.3反射技术

类加载完毕后，会在堆内存的方法区创建一个Class类型的对象class。
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。
class对象包含了原始类的内部结构（成员变量、成员方法、构造方法），它就像一面镜子能够看到类的内部结构
所谓的反射技术，就是通过class对象获取原始类的构造方法、成员方法等，然后再构造对象

14.4如何获取class对象

可以通过4种方法获取class对象

1. 类名.class； 例如：Student.class获取Student类的class对象
2. 对象.getClass()；例如：student.getClass(); 获取student对象的class对象
3. 包装类.TYPE，例如：Integer.TYPE，获取Integer的class对象
4. Class.forName(“类的全路径”)，根据全路径获取该类的class对象

14.5class对象的功能

14.5.1 动态获取构造方法

14.5.2 动态获取成员变量

14.5.3 动态获取成员方法

14.6反射经典案例

在src目录下，创建一个配置文件：data.properties

根据该文件中定义的类，方法，动态的创建对象，并调用方法

1. 通过IO流读取配置文件中的内容
2. 根据从文件中读取的内容，动态创建对象，动态调用方法

public class TestClass4 {

	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//1.通过IO流的方式获取类的全路径
			Properties pro = new Properties();
			
			//创建文件输入流：移植性差
			//Reader reader = new FileReader("E:\\workspace\\java01\\0316\\src\\data.properties");
			
			//通过相对路径来读取文件的内容(通过ClassLoader这个类加载器)
			ClassLoader loader = TestClass4.class.getClassLoader();
			InputStream in = loader.getResourceAsStream("data.properties");
			
			pro.load(in);
						
			//从pro集合中读取cname这个键对应的值
			String cname = pro.getProperty("cname");
			String m = pro.getProperty("method");
			String param = pro.getProperty("param");
			
			System.out.println(cname); // com.wanshi.reflect.Student
			System.out.println(m);	   // dance
			
			//2. 使用反射技术，动态创建对象，动态调用方法
			Class clazz = Class.forName(cname);
			Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
			
			//根据构造方法创建对象
			Object obj = constructor.newInstance();
			
			//调用这个对象的方法: 获取有参数的成员方法
			Method method = clazz.getDeclaredMethod(m, String.class);
			
			//调用obj这个对象的method这个方法，参数为：机械舞
			method.invoke(obj, param);
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
}

第 15 章枚举类、注解

15.1枚举类vs常量

类的对象只有有限个，确定的。举例如下：
星期类：Monday(星期一)、…、Sunday(星期天)
性别类：Man(男)、Woman(女)
季节类：Spring(春节)…Winter(冬天)
支付方式类：Cash（现金）、WeChatPay（微信）、Alipay(支付宝)、BankCard(银 行卡)、CreditCard(信用卡)
就职状态类：Busy、Free、Vocation、Dimission
订单状态类：Nonpayment（未付款）、Paid（已付款）、Delivered（已发货）、 Return（退货）、Checked（已确认）Fulfilled（已配货）

可以使用常量或枚举类
我们以Season类为例：

public class Season {
	public static final int SEASON_SPRING = 1;
    public static final int SEASON_SUMMER = 2;
    public static final int SEASON_FALL = 3;
    public static final int SEASON_WINTER = 4;
}

枚举类更加直观，类型安全。使用常量会有缺陷：
　 若一个方法中要求传入季节这个参数，用常量的话，形参就是int类型，开发者传入任意类型的int类型值就行，但是如果是枚举类型的话，就只能传入枚举类中包含的对象。
所以，当需要定义一组常量时，强烈建议使用枚举类

15.2枚举类介绍

JDK1.5之前需要自定义枚举类
JDK 1.5 新增的 enum 关键字用于定义枚举类
若枚举只有一个对象, 则可以作为一种单例模式的实现方式。

1. 私有化类的构造器，保证不能在类的外部创建其对象
2. 在类的内部创建枚举类的实例。声明为：public static final
3. 对象如果有实例变量，应该声明为private final，并在构造器中初始化

15.3enum定义枚举类

使用Enum定义枚举类：

新建测试类进行测试

15.4练习

1. 自定义一个季节类，提供的季节有4种：春天、夏天、秋天、冬天，然后新建测试类，并访问4种季节名称
   

2. 自定义支付方式类，提供的支付方式有4种：微信、支付宝、银行卡、现金，然后新建测试类访问到4种支付方式
   

3. 自定义订单状态类，提供的订单状态有6种：待支付、已支付、待出库、已发货、已收货、交易关闭，然后新建测试类并访问6种订单状态

15.5注解介绍

注释，是给程序员看的，对代码的说明，代码运行时不会执行注释的内容
注解，Annotation 其实就是代码里的特殊标记, 这些标记可以在编译, 类加载, 运行时被读取, 并执行相应的处理。
注解可以修饰类、成员变量、成员方法，注解都是以@符号开头的
在JavaSE阶段，注解功能比较简单，在JavaEE/Android中比较重要，可以代替冗余的代码，繁琐的XML配置文件
未来的开发模式都是基于注解的，JPA是基于注解的，Spring2.5以上都是基于注解的，注解是一种趋势，一定程度上可以说：框架 = 注解 + 反射 + 设计模式。

15.6常见的注解

示例一：生成文档相关的注解
@author 标明开发该类模块的作者，多个作者之间使用,分割
@version 标明该类模块的版本
@param 对方法中某参数的说明，如果没有参数就不能写
@return 对方法返回值的说明，如果方法的返回值类型是void就不能写

示例二：在编译时进行格式检查(JDK内置的三个基本注解)
@Override: 限定重写父类方法, 该注解只能用于方法
@SuppressWarnings: 抑制编译器警告
@Deprecated: 用于表示所修饰的元素(类, 方法等)已过时。

15.7自定义注解

1. 使用@interface关键字自定义注解
   语法格式：

public @interface 注解名称{
	注解里面的成员变量是以无参方法的形式保存，例如：
	String className();
	String methodName();
}

2. 使用自定义的注解？
   @MyAnnotation(className=”com.wanshi.exam.MySQLDB”,methodName=”insert”)
   public class TestAnnotation{

}

15.8利用反射读取注解信息

//注解的作用：保存一些数据，程序运行时，可以从注解中获取数据，执行相应的处理
@MyAnnotation(className="com.wanshi.exam.MySQLDB",methodName="insert")
public class TestAnnotation {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.先读取注解中的内容：com.wanshi.exam.MySQLDB和insert
		//1.1 获取当前类的class对象【镜子，保存了类的内部结构：成员变量、成员方法、构造方法】
		Class<TestAnnotation> clazz = TestAnnotation.class;
		
		//1.2 通过class对象获取当前类的注解
		MyAnnotation anno = clazz.getAnnotation(MyAnnotation.class);
		
		//1.3获取注解中的内容
		String cname = anno.className(); // com.wanshi.exam.MySQLDB
		String m = anno.methodName();	 // insert
		
		//2. 根据类的路径创建对象，然后调用方法
		//2.1 Class.forName()获取com.wanshi.exam.MySQLDB这个类的class对象
		Class c = Class.forName(cname);
		
		//2.2 获取构造方法
		Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
		
		//2.3获取成员方法
		Method method = c.getMethod(m, String.class);
		
		//2.4根据构造方法实例化对象
		Object obj = con.newInstance("阿猫");
				
		//2/5调用对象的方法
		method.invoke(obj, "香蕉");
	}
}

第 16 章设计模式

16.1设计模式的6大原则

设计模式（Design Pattern）是前辈们对代码开发经验的总结，反复使用、多数人知晓，是解决特定问题的一系列套路。它不是语法规定，而是一套用来提高代码可复用性、可维护性、可读性、稳健性以及安全性的解决方案。

16.1.1 开-闭原则

ocp，open-close principle，开闭原则
程序开发完毕，对扩展是开放的，对修改是关闭的
如果允许修改的话，万一出了问题，整个项目都会受影响

如果需要给Beauty增加一个age属性，按照ocp原则，不应该直接修改
而应该再声明一个新类，声明age属性，再继承该新类

16.1.2 里氏代换原则

任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现，里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。
因为使用继承，必须保证 子类 is a 父类，建议：尽量多使用继承和多态的形式实现通用编程

16.1.3 依赖倒转原则

尽量依赖抽象类或接口，而不是依赖具体的实现类
例如：下面的代码就把依赖具体的Dog类，转换为依赖一个Animal

16.1.4 接口隔离原则

尽量依赖于多个小接口，而不是依赖一个大接口
例如：

public interface Animal{
	public void run();  // 跑
	public void fly();	  // 飞
	public void eat();	  // 吃
}

因为一旦实现了一个接口，必须得实现该接口的所有抽象方法

public class Pig implements Animal{
	public void run();  // 跑
	public void fly();	  // 飞
	public void eat();	  // 吃
}

此时，Pig类只需要实现run、eat方法，该如何实现呢
将大接口拆分为多个小接口，接口与接口之间可以继承

16.1.5 迪米特法则

迪米特法则，最少知道原则
一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
专业术语：高内聚、低耦合

高内聚，把一个特点的功能提取到一个类内部（内聚）
低耦合，尽量减少类与类之间的依赖关系

尽量减少类与类之间的耦合，因为万一有一个类出现了点问题，和他关联的类都要受影响

16.1.6 合成复用原则

如果两个类不是父子类的时候，如何相互调用这两个类之间的方法
例如：
有一个A类

public class A{
	public void show(){
}
}

定义一个B类，没有继承A类，能否使用A类中的方法呢？

public class B{
	// 合成复用原则
	private A a;
	public B(A a){
		this.a = a;
}

//使用a对象的方法

public void say(){
	a.show();
}
}

16.2常见设计模式

Java中常见的设计模式有23种，可以分为3大类：
总体来说设计模式分为三大类：

1. 创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
2. 结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
3. 行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

16.2.1 普通工厂模式

新建一个工厂类，对实现了某一个接口的实现类进行对象创建的模式

代码实现普通工厂模式
1.先定义Sender接口

2.定义该接口下面的2个实现类

3.通过工厂类构造对象
就类似于厂子，传递原材料进去，返回成品

测试一下：

总结：
普通工厂模式，根据传递的字符串创建对应的对象，如果字符串写错了，就找不到对象

16.2.2 工厂方法模式

是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。

代码实现
1.在工厂类中增加2个方法，分别创建Sms、Mail对象

2.分别调用2个方法实现发送短信、邮件

16.2.3 静态工厂方法模式

静态工厂方法模式，将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。

16.2.4 抽象工厂模式

工厂方法模式的图解：

工厂方法模式有一个问题就是，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了开闭原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题。
如何解决？
采用抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。因为抽象工厂不太好理解，我们先看看图，然后结合代码，就比较容易理解。

1.根据Sender接口，创建发送邮件、发送短信的实现类

2.提供Provider接口，该接口中有一个produce生产的方法

3．测试
创建发送Mail的工厂，由该工厂生产一个MailSender对象

4 如果将来需要发送包裹了，只需要创建一个包裹工厂类、发送包裹的方法

创建发送包裹的工厂对象

测试一把

16.3 练习

完成多个工厂方法模式、抽象工厂模式，并进行比较抽象工厂模式的优点

16.4 单例模式

10分钟，手写一个单例设计模式的类出来
并解决多线程操作时的安全问题

第 17 章Java8新特性

17.1Java8新特性介绍

Java7（JDK1.7），2011年发布
Java8（JDK1.8），2014年发布，是自Java5以来最具革命性的版本，目前主流的版本就是Java8。

Java8新特性主要体现在：
速度更快
代码更少（Lambda表达式）
强大的Stream流
便于并行
最大化减少空指针异常：Optional

17.2Lambda表达式

Lambda表达式让代码更简洁
语法格式1：

语法格式2：
//1. ()里面的参数的数据类型可以自动推断得出，所以可以省略
自动推断类型，例如：List list = new ArrayList<>();
//2. 如果{}里面只有一条语句，{}和return都可以省略
//3. 如果()里面只有一个参数，()也可以省略

17.3函数式接口

17.3.1 函数式接口介绍

函数式接口，也是Java8新增的特性之一
只包含一个抽象方法的接口称为函数式接口，可以通过Lambda表达式创建该接口的实现类对象。
在函数式接口中，使用@FunctionalInterface注解检测该接口是否是函数式接口

快速入门案例：

17.3.2 函数式接口和Lambda表达式的关系

在Java8中，Lambda表达式就是一个函数式接口的实例，也就是说只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。

Java从诞生起一直倡导”一切皆对象”，在Java里面面向对象编程（OOP）是一切。
但是随着Python、Scala、ES6等语言的兴起，和新技术的挑战，Java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，也即：Java不但可以支持OOP还可以支持OOF（面向函数编程）。

17.3.3 Java8内置的函数式接口

Consumer，消费者，消费型接口，accept(T) 传递参数但是无返回值
Supplier，供应商，供给型接口，get() 不需要传参，但是有返回值
Function，函数，函数型接口，apply(T)，对传递的参数进行改造
Predicate，断言、断定，断定型接口，test(T) 断定传递的参数是否满足约束

Predicate函数式接口练习
内置的唯一的test(T)方法，用来断定传递的参数是否满足约束

17.4方法引用

方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。
引用，就是通过一个方法名字来指向 一个方法。

语法格式：

17.4.1 对象::实例方法

表示引用对象的实例方法

17.4.2 类名::静态方法

表示引用类的静态方法

17.5强大的Stream流

17.5.1 Stream流介绍

Stream流，作用在于像流水线一样对数据进行处理

代码演示：
需求：
有一个集合，需要先从该集合中遍历所有姓张的成员，存到新的集合中，然后再遍历姓张的成员
此时就可以使用Stream流
传统的实现方式：

17.5.2 Stream快速入门案例

17.5.3 获取Stream的2种方式

1. 所有collection集合都可以通过stream()方法获取
2. Stream接口的静态方法of
   
   

17.5.4 Stream流常用API

filter(Predicate p)，过滤
forEach(Consumer con)，进行遍历操作
map(Function f)，对元素进行加工处理
count()，统计元素数量
limit()，限制获取的数量
skip()，跳过
static concat()，合并多个流称为一个流

这些API可以分为两类：
1.返回值为Stream流的，接着调用其他方法，称为链式调用
2.返回值不是Stream流的，不能调用stream流的其他方法，不能链式调用