Java自学实践

ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue是Java中的一个线程安全的有界阻塞队列,它的内部是由一个定长的数组实现的,当队列已满时,添加元素的操作将会被阻塞,直到队列中有空余的位置;当队列为空时,获取元素的操作将会被阻塞,直到队列中有新的元素加入。

ArrayBlockingQueue的使用类似于普通的队列实现,我们可以通过以下几个方法来操作它:

  • add:将指定的元素插入到队列中,如果队列已满,则抛出IllegalStateException异常。
  • offer:将指定的元素插入到队列中,如果队列已满,则返回false,否则返回true。
  • put:将指定的元素插入到队列中,如果队列已满,则该线程将会被阻塞,直到队列出现空位。
  • remove:移除队列中的一个元素,如果队列为空,则抛出NoSuchElementException异常。
  • poll:移除并获取队列头部的元素,如果队列为空,则返回null。
  • take:移除并获取队列头部的元素,如果队列为空,则该线程将会被阻塞,直到队列出现新元素。
  • peek:获取队列头部的元素,但不移除,如果队列为空,则返回null。

与LinkedList等无界队列不同,ArrayBlockingQueue是一种有界队列,因此需要指定队列的容量。在创建ArrayBlockingQueue实例时,我们需要指定队列的容量和可选的公平性策略。公平性策略决定了在多线程竞争下,哪些线程优先获取队列中的访问权。

以下是创建ArrayBlockingQueue的示例代码:

ArrayBlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10, true); // 创建一个容量为10的有界队列,公平性策略为true

总之,ArrayBlockingQueue是Java中的一个线程安全的有界阻塞队列,可以用于多线程之间的数据交换、任务调度等。需要注意的是,在使用ArrayBlockingQueue时需要指定队列的容量,并且需要注意防止队列的产生死锁。

java泛型的优点

Java中的泛型(Generics)是一种Java语言的特性,它允许我们在编译时期指定类型的参数,以便程序在运行时期能够更加灵活的处理各种类型的数据。泛型可以应用于类、接口、方法等各种类型的定义中。泛型的基本语法如下:

class ClassName<T> {
    T member;
    public void someMethod(T arg) {
        // 方法体
    }
}

这里的T是一个类型参数,它可以被替换为任何的Java类型。例如,我们可以定义一个List来存储String类型的元素:

List<String> list = new ArrayList<>();

这里的就是泛型的应用,它指定了list中存储的元素类型。

泛型的优点有以下几点:

  1. 更加类型安全:泛型使得程序在编译期间可以像检验语法一样检验数据类型的正确性,在编译期就可以发现很多类型安全问题,从而避免运行时期出现类型转换异常等问题。

  2. 更加灵活:泛型可以应用于各种类型的定义中,使得程序可以处理各种类型的数据。它可以让我们写出更加通用、可复用的代码,减少了代码的冗余性。

  3. 更加简洁:泛型让代码更加简洁易读,因为不再需要进行繁琐的类型转换。例如,我们在遍历集合时不再需要强制类型转换,直接使用for-each循环即可。

综上所述,泛型是Java中非常重要的一个特性,它可以在很大程度上提高程序的类型安全性、灵活性和可读性。

java se有哪些基础知识点?

Java SE是Java Standard Edition(Java标准版)的缩写,是一种Java的主要平台和核心技术,它包括了Java语言和Java虚拟机等基础组件,为Java应用程序的开发和运行提供了完整的基础。Java SE的基础知识点主要包括以下几个方面:

  1. Java基础语法:Java的基本数据类型、运算符、流程控制语句等语法;

  2. 面向对象程序设计(OOP):类与对象、封装、继承、多态、抽象类、接口等;

  3. 异常处理:异常处理、异常类、异常捕获方式等;

  4. 集合框架:集合框架的类库及使用方法,如List、Set、Map、Iterator等;

  5. 输入输出:文件、流、字节流、字符流等基本概念和使用方法;

  6. 多线程编程:线程、线程池、同步、锁、线程安全等等;

  7. 反射机制:Java反射机制,动态创建对象和获取对象信息;

  8. 网络编程:Socket通信、协议、URL类、URLConnection类等;

  9. JDBC编程:数据库的连接、操作、事务处理等;

  10. 注解:Java注解的定义、使用方法等。

除此之外,还有其他一些Java SE的知识点,如Java应用程序的打包与发布、Java虚拟机的原理与调优等。这些知识点是Java应用程序开发的基础,掌握了这些基础知识,才能更好地进行Java应用程序的设计、编写和优化。

Java线程池是怎么统计线程空闲时间

Java线程池是一种线程池的实现方式,它可以通过预先创建和维护一定数量的线程对象,来提高线程的使用效率和性能。Java中的线程池通常是通过ThreadPoolExecutor类实现的。

线程池在运行过程中,需要统计线程的空闲时间,以便决定是否需要回收某些线程对象。线程池在内部使用了一个阻塞队列来存储等待执行的任务,并通过线程池中的空闲线程对象来执行任务。每个空闲线程对象在没有任何任务可以执行时,会被暂时阻塞,直到下一个任务到来时再被唤醒。

在Java中,线程空闲的时间是通过记录线程的状态来实现的。当线程运行完成当前任务后,它会检查是否有新的任务需要执行。如果没有,线程会进入WAITING状态,等待有新任务时被唤醒。同时,线程池会记录该线程的空闲时间和空闲开始时间,并且对线程进行计数,以便于后续对线程的回收和复用。

回收线程的实现逻辑是:

  1. 当空闲线程数量超过预设值时,不在生成新的线程,通过LOG打印当前线程池的状态,包括当前运行任务、等待执行任务、空闲线程数量等信息。

  2. 在空闲线程的空闲时间达到预设值时(默认为60秒),线程被回收并从线程池中移除;

  3. 当需要新的线程来执行任务时,如果线程池中有空闲的线程对象,那么就直接使用这些线程对象来执行任务,避免了线程的创建和销毁的开销,提高了效率。

通过以上实现逻辑,线程池可以高效地运行和管理线程,保证了线程的高效使用和回收,同时也避免了线程的频繁创建和销毁的开销,提高了系统的性能和效率。

java arraylist排序

Java中的ArrayList类提供了多种排序方法,可以对存储在ArrayList中的元素进行排序。以下是两种常用的排序方法。

  1. 使用Collections.sort()方法对ArrayList进行排序

该方法使用Java中实现的快速排序算法(Dual-Pivot Quicksort Algorithm)进行排序。

示例代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class ArrayListSortDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ArrayList
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(10);
        list.add(20);
        list.add(40);
        list.add(30);
        list.add(50);

        // 排序
        Collections.sort(list);

        // 输出排序后的结果
        System.out.println("排序后的结果:" + list.toString());
    }
}

运行结果:

排序后的结果:[10, 20, 30, 40, 50]
  1. 使用自定义Comparator对ArrayList进行排序

在某些情况下,我们需要按照自定义的排序规则对ArrayList进行排序。这时,我们可以通过定义一个Comparator对象来实现排序。

示例代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

public class ArrayListSortDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建ArrayList
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(10);
        list.add(20);
        list.add(40);
        list.add(30);
        list.add(50);

        // 使用自定义Comparator对象排序
        Collections.sort(list, new Comparator<Integer>() {
            public int compare(Integer a, Integer b) {
                return b - a;
            }
        });
        
        // 输出排序后的结果
        System.out.println("排序后的结果:" + list.toString());
    }
}

运行结果:

排序后的结果:[50, 40, 30, 20, 10]

以上就是Java中对ArrayList进行排序的两种方法。需要注意的是,对于自定义数据类型,如果要进行排序,需要自定义一个Comparator对象,并在Collections.sort()方法中传递该Comparator对象进行排序。

Spire.XLS for Java 介绍

Spire.XLS for Java是一个专业的Java Excel库,能够在Java应用程序中读取、写入、编辑和转换Excel文件。它提供了简单易用的API,可以实现各种操作,如创建Excel文件、插入数据、插入图表、插入公式、插入批注、设置格式等。以下是Spire.XLS for Java的一些特点:

  1. 支持多种数据格式:Spire.XLS for Java支持多种数据格式的交互,如XML、CSV、HTML、TXT等。

  2. 支持多种操作系统:Spire.XLS for Java可以在Windows、Linux、Unix和Mac等各种操作系统上运行,无需考虑兼容性问题。

  3. 支持多种Excel版本:Spire.XLS for Java可以读取和写入多个Excel文件格式,如Excel97 - Excel2019和Excel for Office 365。

  4. 支持生成多种报表:Spire.XLS for Java可以用于生成多种Excel报表,如财务报表、销售分析、生产制作、饼状图等。

  5. 用于高效的修改:Spire.XLS for Java采用内存优化技术和数据流技术,减少了对内存的占用,提高了程序的运行效率。

  6. 提供详细的文档和示例:Spire.XLS for Java提供详细的开发文档和示例,可以快速了解如何使用该库进行开发。

Spire.XLS for Java是一个功能强大、性能优越、易于使用的Java Excel库,可以大大提高开发人员的工作效率。

volatile 关键字及应用场景

volatile是Java中的一个关键字,用于多线程编程中保证数据的可见性、有序性和避免指令重排的问题。

具体而言,volatile关键字有以下几个特点:

  1. 可见性:使用volatile关键字声明的变量,当一个线程修改了变量的值,其他线程会立即看到修改后的值。

  2. 有序性:使用volatile关键字声明的变量,在进行读取或写入操作时,JVM会从内存中读取或写入变量的值,而不是从线程的本地缓存中读取或写入,从而保证了操作的有序性。

  3. 避免指令重排:使用volatile关键字声明的变量,在进行写入操作时,JVM会对写入操作前面的所有指令执行完毕之后再执行写入操作,而在进行读取操作时,JVM会把读取操作后面的所有指令都放在读取操作之后执行,从而保证了指令的有序性。

因此,使用volatile关键字适用于以下几种场景:

  1. 变量的写入操作不依赖变量的当前值,或者只有单个线程修改变量的值,但是其他线程需要立即看到修改后的值。

  2. 变量不会被多个线程同时修改,但是会被多个线程读取。

  3. 使用volatile关键字保证线程之间的通信,例如使用volatile关键字声明的标识位来控制线程的启停。

需要注意的是,volatile关键字虽然可以保证数据的可见性和有序性,但是不能保证线程安全。如果需要进行线程安全的操作,还需要使用其他的线程同步机制,如synchronized等。

Lambda 表达式详解

Lambda表达式是Java8中引入的一个重要特性,主要用于简化代码和提高代码的可读性。Lambda表达式的语法非常简洁,它可以看作是一种匿名的函数,可以将一个函数作为参数传递给另一个函数,或者将一个函数作为返回值返回给调用者。

Lambda表达式的语法如下:

(parameters) -> expression

其中,parameters表示函数的参数列表,可以是0个或多个参数,多个参数使用逗号隔开;expression表示函数体,可以是表达式或语句块。

Lambda表达式的优点如下:

  1. 简洁:Lambda表达式可以将大量的代码缩减成一行或几行代码。

  2. 可读性:Lambda表达式可以更加直观、清晰地表达出函数的目的。

  3. 更高的抽象:Lambda表达式可以使程序员更加关注于解决问题而不是如何实现。

Lambda表达式的应用场景:

  1. 集合的函数式编程:如使用forEachmapfilter等方法来对集合进行处理。

  2. Runnable和Callable接口:使用Lambda表达式来代替匿名内部类实现Runnable和Callable接口。

  3. GUI事件处理:使用Lambda表达式来处理GUI的ActionListener、MouseListener等事件。

  4. 处理大数据量的并行计算:使用Lambda表达式来并行执行计算任务。

Lambda表达式是Java8中非常重要的一个特性,使用Lambda表达式可以使程序更加简洁、易懂,提高代码的可读性和可维护性。

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