单例模式
编程中出现了一个问题
如果让一个类在java内存中只创建一个对象 ?
懒汉式/饱汉式
//懒汉式 饱汉式
publicclassMyTool{
privatestaticMyToolmyTool=null;
//私有话构造方法, 让使用者无法new对象
//这样使用者就没有办法创建多个对象了
privateMyTool(){}
//提供一个静态方法, 使用者调用这个方法可以获取对象
//这样,我们就可以控制创建的对象了
publicstaticMyToolgetInstance(){
//第一次访问时,发现变量中没有记录对象, 就新建对象
//如果已经创建过对象,就直接返回
if(myTool==null){
myTool=newMyTool();
}
returnmyTool;
}
publicStringencoding(Stringstr){
return"";
}
}
饿汉式
//饿汉式
publicclassMyTool2{
privatestaticMyTool2myTool=newMyTool2();
//私有话构造方法, 让使用者无法new对象
//这样使用者就没有办法创建多个对象了
privateMyTool2(){}
//提供一个静态方法, 使用者调用这个方法可以获取对象
//这样,我们就可以控制创建的对象了
publicstaticMyTool2getInstance(){
returnmyTool;
}
publicStringencoding(Stringstr){
return"";
}
}
//饿汉式
publicclassMyTool3{
publicstaticfinalMyTool3MY_TOOL=newMyTool3();
//私有话构造方法, 让使用者无法new对象
//这样使用者就没有办法创建多个对象了
privateMyTool3(){}
publicStringencoding(Stringstr){
return"";
}
}
实现步骤
私有化构造方法
自己创建对象并记录住
保证这个变量的安全
总结
优点 : 节省静态方法区的内存, 使用时效率高
缺点 : 相对于静态来说, 效率还是要低一些
一. 枚举
定义
枚举是一个概念,列举的意思,将所有的情况都列举出来那么取值的时候只能是这几种情况的一种，不能是别的
在Java中枚举可以理解为有限制的多例,在当前类中定义多个实例供别人使用
应用场景
一个星期只有七天, 我们就可以把这些字符串装在一个数组或者集合中供我们使用(这也是枚举), 但是, 扩展性非常差, 比如, 我们想显示英文的就必须重写一次, 使用枚举类来实现, 就是将变量放到一个类中,然后有限制的定义几个对象使用
格式
空参构造的枚举类(没有意义)
publicclassWeek{
publicstaticfinalWeekMON=newWeek();
publicstaticfinalWeekTUE=newWeek();
publicstaticfinalWeekWED=newWeek();
publicstaticfinalWeekTHU=newWeek();
publicstaticfinalWeekFRI=newWeek();
publicstaticfinalWeekSAT=newWeek();
publicstaticfinalWeekSUN=newWeek();
}
有参构造的枚举类
publicclassWeek{
publicstaticfinalWeekMON=newWeek("星期一");
publicstaticfinalWeekTUE=newWeek("星期二");
publicstaticfinalWeekWED=newWeek("星期三");
publicstaticfinalWeekTHU=newWeek("星期四");
publicstaticfinalWeekFRI=newWeek("星期五");
publicstaticfinalWeekSAT=newWeek("星期六");
publicstaticfinalWeekSUN=newWeek("星期日");
privateStringname;
//私有化构造
privateWeek(Stringname){
this.name=name;
}
//提供getter方法,便于别人使用
publicStringgetName() {
returnname;
}
}
有方法的枚举类
publicclassWeek{
publicstaticfinalWeekMON=newWeek("星期一");
publicstaticfinalWeekTUE=newWeek("星期二");
publicstaticfinalWeekWED=newWeek("星期三");
publicstaticfinalWeekTHU=newWeek("星期四");
publicstaticfinalWeekFRI=newWeek("星期五");
publicstaticfinalWeekSAT=newWeek("星期六");
publicstaticfinalWeekSUN=newWeek("星期日");
publicStringname;
//私有化构造
privateWeek(Stringname){
this.name=name;
}
//提供getter方法,便于别人使用
publicStringgetName() {
returnname;
}
//提供特殊方法
publicvoidshow(){
System.out.println("今天是"+name);
}
}
包含抽象方法的枚举类
publicabstractclassWeek{
privatestaticfinalWeekMON=newWeek("星期一"){
publicvoidshow(){
System.out.println("星期一好难受");
}
};
privatestaticfinalWeekTUE=newWeek("星期二"){
publicvoidshow(){
System.out.println("星期二晕晕乎乎");
}
};
privatestaticfinalWeekWED=newWeek("星期三"){
publicvoidshow(){
System.out.println("咦,星期三了...");
}
};
privatestaticfinalWeekTHU=newWeek("星期四"){
publicvoidshow(){
System.out.println("赶紧,赶紧,今天快点结束");
}
};
privatestaticfinalWeekFRI=newWeek("星期五"){
publicvoidshow(){
System.out.println("哇,好棒,星期五了");
}
};
privatestaticfinalWeekSAT=newWeek("星期六"){
publicvoidshow(){
System.out.println("睡的真舒服");
}
};
privatestaticfinalWeekSUN=newWeek("星期日"){
publicvoidshow(){
System.out.println("好开心哦, 时间慢慢走哈");
}
};
privateStringname;
//私有化构造
privateWeek(Stringname){
this.name=name;
}
//提供getter方法,便于别人使用
publicStringgetName() {
returnname;
}
publicabstractvoidshow();
}
注意事项
枚举多用于将一组信息装载到一个对象中
测试题
使用枚举模拟扑克牌的制作牌的过程
二. enum关键字的枚举(jdk1.5)
定义
jdk1.5推出了enum关键字来帮助我们简化格式
省略了static final 关键字和创建对象
enum关键字还能对格式进行检查
演示
publicenumWeek2{
//定义变量,指向对象
MON("星期一") ,TUE("星期二") ,WED("星期三") ,THU("星期四") ,FRI("星期五") ,SAT("星期六") ,SUN("星期日") ;
Stringname;
//私有化构造
privateWeek2(Stringname){
this.name=name;
}
publicStringgetName() {
returnname;
}
}
注意事项
定义枚举类要用关键字enum
所有枚举类都是Enum的子类
枚举类的第一行上必须是枚举项，最后一个枚举项后的分号是可以省略的，但是如果枚举类有其他的东西，这个分号就不能省略。建议不要省略
枚举类可以有构造器，但必须是private的，它默认的也是private的。
枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法
swicth语句可以使用枚举
案例
publicstaticvoidmain(String[]args) {
Week2week2=Week2.MON;
switch(week2) {
caseFRI:
System.out.println("好高兴哦");
break;
caseMON:
System.out.println("过了星期三,越过越心宽");
break;
default:
System.out.println("没有了");
break;
}
}
常用方法
int ordinal() 获取枚举项的序号
int compareTo(E o) 比较两个枚举项
String name() 获取枚举枚举项的名称
String toString() 获取枚举项的字符串表现形式
values()
此方法虽然在JDK文档中查找不到，但每个枚举类都具有该方法，它遍历枚举类的所有枚举值非常方便
三. 类加载
定义
当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化
加载
就是指将.class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。
连接
验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
初始化 就是我们以前讲过的初始化步骤
加载的时机(在类真正被使用时)
创建类的实例
访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
调用类的静态方法
使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
加载某个类的子类
直接使用java.exe命令来运行某个主类
四. 类加载器的概述和分类
定义
负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行
类加载器的分类
Bootstrap ClassLoader 根类加载器
Extension ClassLoader 扩展类加载器
Sysetm ClassLoader 系统类加载器
AppClassLoader 应用类加载器
类加载器的作用
BootstrapClassLoader 根类加载器
也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
ExtensionClassLoader 扩展类加载器
负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
在JDK中JRE的lib目录下ext目录
SysetmClassLoader 系统类加载器
负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径
AppClassLoader 加载其他类
负载一些非核心类和程序猿自己写的类
演示
publicstaticvoidmain(String[]args) {
//获取TestDemo类的类加载器
System.out.println(TestDemo.class.getClassLoader());
}
五. 自定义类加载器
双亲委派模型
当前类加载器从自己已经加载的类中查询是否此类已经加载，如果已经加载则直接返回原来已经加载的类。
如果没有找到，就去委托父类加载器去加载（如代码c = parent.loadClass(name, false)所示）。父类加载器也会采用同样的策略，查看自己已经加载过的类中是否包含这个类，有就返回，没有就委托父类的父类去加载，一直到根类加载器。因为如果父加载器为空了，就代表使用根类类加载器作为父加载器去加载
如果根类类加载器加载失败（例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到该class），会使用拓展类加载器来尝试加载，继续失败则会使用AppClassLoader来加载，继续失败则会抛出一个异常ClassNotFoundException，然后再调用当前加载器的findClass()方法进行加载
好处
主要是为了安全性，避免用户自己编写的类动态替换 Java的一些核心类，比如 String。
同时也避免了类的重复加载，因为 JVM中区分不同类，不仅仅是根据类名，相同的 class文件被不同的 ClassLoader加载就是不同的两个类
案例演示
publicclassMyClassLoaderextendsClassLoader{
privateStringpath;
publicMyClassLoader(Stringpath) {
super();
this.path=path;
}
@Override
protectedClassfindClass(Stringname)throwsClassNotFoundException{
//读取本地文件
byte[]bs=getBytes(path);
//将字节数组装载成Class对象
Classclazz=this.defineClass(name,bs,0,bs.length);
returnclazz;
}
privatebyte[]getBytes(Stringpath){
try(
FileInputStreamfis=newFileInputStream(path);
ByteArrayOutputStreambos=newByteArrayOutputStream();
) {
byte[]bs=newbyte[1024];
intlen;
while((len=fis.read(bs))!=-1){
bos.write(bs,0,len);
}
returnbos.toByteArray();
}catch(Exceptione) {
}
returnnull;
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
MyClassLoaderclassLoader=newMyClassLoader("D:\\Student.class");
Classclazz=classLoader.findClass("com.qianfeng.Student");
//Class class1 = Class.forName("com.qianfeng.Student", true, classLoader);
Objectobj=clazz.newInstance();
System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());
}
六. 反射
定义
JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法
对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性
这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制
要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象
而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象
说白了就是获取一个类的骨架
获取字节码的三种方式
对象.getClass()
类名.class
Class类中静态方法forName("类名")
演示
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Studentstudent=newStudent();
Classclazz1=student.getClass();
Classclazz2=Student.class;
Classclazz3=Class.forName("com.qianfeng.Student");
}
七. 反射获取构造函数
定义
Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象
如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance("张三",20)方法创建对象
演示
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Classclazz=Class.forName("com.qianfeng.Student");
Studentobject=(Student)clazz.newInstance();
object.method();
}
榨汁机案例
分别有水果(Fruit)苹果(Apple)香蕉(Banana)桔子(Orange)榨汁(squeeze)
根据客户的需求, 随时更换果汁
interfaceFruit{
publicvoidsqueeze();
}
classAppleimplementsFruit{
publicvoidsqueeze() {
System.out.println("榨出一杯苹果汁儿");
}
}
classOrangeimplementsFruit{
publicvoidsqueeze() {
System.out.println("榨出一杯桔子汁儿");
}
}
classJuicer{
publicvoidrun(Fruitf) {
f.squeeze();
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
//从本地读取配置文件
BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader("config.txt"));
//创建输入流对象,关联配置文件
Classclazz=Class.forName(br.readLine()); //读取配置文件一行内容,获取该类的字节码对象
Fruitf=(Fruit)clazz.newInstance(); //通过字节码对象创建实例对象
Juicerj=newJuicer();
j.run(f);
}
八. 反射获取成员变量
定义
Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的)
如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取
通过get(obj) 和set(obj, "李四")方法可以获取和设置指定对象上该字段的值, obj指的是这个类的对象
如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限放开
演示
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Studentstudent=newStudent();
Classclazz=Class.forName("com.qianfeng.Student");
//获取共有的属性
Fieldfield=clazz.getField("name");
//获取所有的属性
Fieldfield2=clazz.getDeclaredField("name");
//取消语言检查
field2.setAccessible(true);
//给一个对象的属性设置值
field2.set(student,"333");
//获取这个对象的属性的值
Stringstr=(String)field2.get(student);
System.out.println(str);
}
测试题
需求: 写一个方法, 通过此方法可以给任意对象的任意属性设置值
九. 反射获取成员方法
定义
Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以获取类中的指定方法
调用invoke(Object, Object...)可以调用对象的这个方法
演示
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Studentstudent=newStudent();
Classclazz=Class.forName("com.qianfeng.Student");
Methodmethod=clazz.getMethod("method");
method.invoke(student);
//获取私有方法
Methodmethod2=clazz.getDeclaredMethod("method2");
//取消语言检查
method2.setAccessible(true);
//调用对象的方法
method2.invoke(student);
}
测试题
需求: 往一个ArrayList
十. 动态代理
定义
代理: 本来应该自己做的事情，请了别人来做，被请的人就是代理对象
动态代理：在程序运行过程中产生的这个对象,而程序运行过程中产生对象其实就是我们刚才反射讲解的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理对象
代理可以使我们在不破坏源代码的情况下增加新的功能
java中动态代理的使用
在Java中java.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class[] interfaces,InvocationHandler h)
最终会调用InvocationHandler的方法
InvocationHandler Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
演示
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Studentstudent=newStudent();
//创建Student的代理对象
MyInterfacep=(MyInterface)Proxy.newProxyInstance(Student.class.getClassLoader(),Student.class.getInterfaces(),newInvocationHandler() {
@Override
publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args)throwsThrowable{
System.out.println("你好");
method.invoke(student);
returnnull;
}
});
p.method();
}
原理
利用对象的类的字节码接口,写出一个新的类到本地区,通过编译器直接编译成.class文件,再通过类加载器加载进来
弊端: 代理的对象必须实现接口
十一. cglib
定义
非java原生的动态代理, 效率更高,限制更小
可以代理没有接口的类
使用
导包
演示
publicstaticvoidmain(String[]args) {
//导入包 cglib-core asm ant ant-launcher
//创建运行器
MethodInterceptormi=newMethodInterceptor() {
@Override
publicObjectintercept(Objectarg0,Methodarg1,Object[]arg2,MethodProxyarg3)throwsThrowable{
System.out.println("运行前");
arg3.invokeSuper(arg0,arg2);
System.out.println("运行后");
returnnull;
}
};
//获取代理类
Enhancerenhancer=newEnhancer();
//设置父类
enhancer.setSuperclass(Demo.class);
//运行任务
enhancer.setCallback(mi);
//创建代理对象
Demod=(Demo)enhancer.create();
d.method();
}
总结
单例模式
模式: 针对某种问题的最优解
懒汉式, 饿汉式 , 饿汉式的变形体
如何写单例模式
私有化构造方法
提供自己创建的对象给使用者
优点 :
节省内存空间, 提升访问的速度
缺点 :
相对于静态来说, 效率还是要低一些
枚举
枚举就是多例的简写形式
枚举项的权限, 修饰符, 类型, new 省略
枚举的注意事项
类加载
就是将.class文件从硬盘上读取到内存中,变成一个java可以使用的类
类加载器
四个类加载器和他们的应用范围
根类加载器不是java代码写的
双亲委派模型
加载一个类的时候,从最底层的类加载器开始逐层上传, 一直到顶层, 整个过程要检测这个类有没有被加载过
作用 : 保持类的唯一性
反射
反射其实就是java提供的另外一种编程模式
提高了代码的兼容性, 扩展性
反射操作构造方法, 操作成员变量, 操作成员方法
作业
把今天的案例都敲一遍