JavaSE学习笔记

MOKE 2018-05-12 AM 22℃ 0条

github:https://github.com/xierongwkhd/JVNOTE
目前情况
暂定学习路线:
基础√-接口√-常用类√-GUI√-异常处理√-集合框架√-IO流√-反射√-网络编程√-JavaWeb-...
最近在做一个简单的人事管理系统(swing + 一点mysql)

注:上面说的练习小项目写完了,在我的github上,希望大家一起学习交流


基础

1.HelloWorld

public class HelloWorld{
    
    public static void main(String[] args){
        
        System.out.println("Hello World!");//ln换行->println换行输出
    }
}

CMD编译:javac xxx.java->xxx.class(字节码文件)【C/C++编译后为可执行文件】
运行:java HelloWorld(xxx)
字节码:一套在JVM中执行的高度优化的指令集->可移植性

2.Java基本元素:
空白分隔符->空格,tab键,换行符
关键字(50)->访问控制

                                                
    private protecred public

类,方法和变量修饰符

                
    abstract class extends final implements interface
    native new static strictfp synchronized transient volatile

程序控制

    break continue return do while if else for instanceof switch case default

错误处理

    try catch throw throws

包相关

    
    imprt package

基本类型

    boolean byte double float int long short
    (null true false不是关键字,是单独的标识类型)

变量引用

    super this void

保留字

    goto const

标识符->类,方法,变量的名字
注释-> 单行://xxx 注释块: / xxx / 文档注释: /* xxx /
分隔符

()圆括号 定义方法的参数表。定义表达式的优先级。
{}花括号 初始化数组,定义程序块,类,方法。
[]方括号 声明数组类型。
;  分号  表示一个语句的结束。
,  逗号  变量声明时用于分隔多个变量。
.   点   用于软件包和子包或类,对象和变量或方法分隔。

3.Eclipse
src:存放源文件
bin:存放编译后的字节码文件
.classpath .project:项目配置文件

4.八大数据类型
整形:byte short int long
字符型:char(Unicode)
浮点型:float(单精度 4字节) double(双精度 8字节)
布尔型:boolean(ture/false)
定义常量关键字:final(习惯上常量用大写)

5.数据类型转换
自动转换:条件->目的类型比原来的类型要大

      两种类型是相互兼容的
    byte->short
    short->int
    char->int
    int->long
    int->double
    float->double

强制类型转换:double a=3.55555

    int b=(int) a
    b=3

6.赋值float类型 float xxx->xxx=3094.5F
局部变量->必须手动进行初始化
类变量(static)、实例变量->编译器自动初始化

10.字符串
字符串变量:String类(String xxx="Hello World!" System.out.println(xxx))>存在常量池
字符串的连接: 字符串1 + 字符串2(用+连接两个字符串)

      ①Sysytem.out.println("xxx1"+"xxx2")
      ②String xxx3=xxx1+xxx2 (String xxx3=" "+xxx1+"\n"+xxx2)

看字符串长度:System.out.println(xxx.length())
转义字符:n t r

字符串处理:
①求子串String xxx1=" "->xxx2=xxx1.substring( , )【前闭后开】
②测试字符串是否相等

Object equals:比较内存地址(相当于等号==)s1==s2
String equals:比较内容  s1.equals(s2)
String a="xxx"; String b="xxx";  a==b(都在常量池里面,同一内存地址)
String c=new String("xxx") 
(new出来的都在堆内存,且都是【新】对象,有不同的堆内存地址)

③字符串编辑->字符串内容不可变,改变的是引用
④字符串其他操作:查看API

11.运算符
基本算术运算符、自增自减运算符 # i++先用后加 ++i先加后用
模运算符-> %求两个整数相除的余数 #包含浮点类型取模不准确,精度高的类型用BigDecimal类型
关系运算符(== != > < )、逻辑运算符(&逻辑与 |逻辑或 !逻辑非 &&短路与 ||短路或)
三元运算符: (条件)?(符合):(不符合)
运算符优先级 #()优先级最高

12.流程控制

switch(表达式){
    case value1:
    break;
    case value2:
    break;
    default:
}//value值和表达式类型一致

循环结构:while/for for(初始化;条件;迭代运算){循环语句;}
break:强制当前循环终止
continue:停止本次循环,继续执行剩下的循环
return:从当前的方法中推出。执行后,方法内剩余的代码都不会执行

12.数组 //一组相同类型的数的集合
创建数组: ①//声明数组

      a.类型 数组名 [];-------- double array1[length]
      b.类型[] 数组名;--------- String[] array2,array3 (常用)

array1=new double[5];
array1[0]=1;//数组元素赋值

初始化数组: ①元素一个个赋值

    ②int[] array1={1,2,3,4};
    ③多维数组运用多重循环对数组进行赋值

获取数组长度:system.out.println(array1.length);
#创建一个Scanner类的对象,用它来获得用户的输入

import java.util.Scanner;                //使用Scanner之前先导包
Scanner sc=new Scanner(System.in);            //创建
for(student=0;student<temp.length;student++){
temp[student]=sc.nextDouble();            //输入
sum+=temp[student];
}

数组的复制:通过赋值操作(array1=array2),两个引用指向同一个数组(地址)
多维数组:
*Java中只存在一维数组,多维数组则是数组中的数组(数组中的元素存放另一数组)

int[][] n=new int[5][5];
int[][] n1={
{1,2,3,9}
{4,5,6,9}
{7,8,9,9}    
};
不规则数组:数组的各个元素存放不同长度的数组

13.类的一般形式
类:事物的集合和抽象。代表这类事物所共有的一些行为和属性
class 类名{ //类

类型 变量名;        //属性
类型 方法名(参数){    //方法
    方法内容
}
···

}
修饰符:private-----------只有在本类中可以看见

   protected---------在本类或者是同一个包里面可见
   public------------对于所有类都可见
   默认(无修饰符)--在本类或者是一个包里面可见//有别于protected

父类=超类=基类、子类=派生类

14.方法
无返回值,定义必须写void
有返回值,则定义的方法类型必须和方法体内返回值的类型相同
例: public String returnString(){

    return "返回值是字符串类型"; }

主方法:程序的入口。public static void ain(String[] args){ }
构造方法:

用于初始化参数。所有的数字变量全部设置为0。所有的boolean类型全部设置为false
             所有的对象类型赋值为null。
     People p=new People(); //People()->构造方法,编译器自动初始化People类内的变量
     也可以自定义构造方法(People())没有返回值,且编译器不提供默认的构造方法(自写)
     有参的构造方法:
     
 People(String name,String sex,int age){
    this.name=name;
    this.sex=sex;
    this.age=age;        //this:当前类
 }
 People p=new People(" "," ", );

方法的重载:

具有相同的方法名称,但具有不同的参数列表(参数的数量、类型、次序等)

构造方法重载://简化->this(name,age); //调用本类中其他构造器

     super();//调用副类构造器(object类)    

15.对象(类的实例)

       com=new Computer();
       即Computer com=new Computer();

对象类型的参数传递:引用类型的传递

           基本数据类型作为参数直接操作,引用类型作为参数,操作的是引用指向的堆内存中的对象
           
Animal a= new Animal();
prinftAnimal(a);//声明的prinftAnimal(Animal a)函数

16.关键字
static:静态变量->属于类的变量//可以直接访问 类名.变量名

   静态方法->用static修饰的方法,访问同静态变量,不能访问非静态变量//非静态方法可以访问静态变量
   静态常量-> public static final int x=1;

final:
①修饰恒定不变的变量(不可改变且大写)

  ②修饰方法->任何继承类无法重写覆盖该方法,但可以重载 #继承class xxx extends xxx
  ③修饰类->该类不能作为任何类的父类,且类中的方法全被定义为final类型

包:命名包/未命名包(一般不用)

17.三大特性封装、继承、多态
封装:通过private对信息进行封装,通过setXXX()方法进行访问

//方法中可以加入条件,即对用户开放的信息进行限制

继承:class xxx1 extends xxx2 //extends只能继承一个类,JAVA不支持多重继承
在xxx1中可以调用父类的方法,可以重写继承类(父类)xxx2中的方法,也可以增加自己的方法

     子类继承父类,编译器默认加上 super(); 调用父类的无参构造器(先父类再子类)
     #调用有参构造方法必须自己加 super(参数);
     #super();必须放在方法第一个语句中
               Tiger a=new Tiger()----Animal a=new Tiger()
               
               

18.抽象类->为子类提供一个规范(子类可定义不同的方法体)
public abstract class 类名{类体};/抽象类,抽象类中至少有一个抽象方法(可以有普通方法)
public abstract void test();//抽象方法没有方法体,即规范(由继承的子类定义方法)
应用:

@Override//检测是否重写成功
 一个类继承了抽象类,就必须重写抽象类中的所有抽象方法(如果为抽象类继承抽象类则不用)
#Animal instanceof mouse 判断该继承Animal的类是否为mouse类(instanceof)

19.内部类:一个类被嵌套定义在另一个类中,即为内部类,包含内部类的类为外部类
内部类相当于外部类的成员变量
Outer out=new Outer();//先构造外部类
Outer.Iner in=out.new Inner();//才能构造内部类
匿名内部类:实现类的时候没有名字继承父类并重写方法,即为子类
局部内部类:在方法等局部位置的类,局部内部类可以访问局部(方法中)的final类型的变量和外部类所有成员变量【为什么只能访问final类???】
静态内部类:内部类有static修饰符的内部类,

       内部可以声明static成员变量(非静态内部类不可以)
       不可使用外部类的非静态成员变量
       创建对象时,不需要其外部类的对象#StaticInner.Inner i=new StaticInner.Inner

??为什么内部类可以使用外部类的成员变量??
引用外部类的对象:内部类:this.count 外部类:Outer.this.count
内部类的继承:

   
   public class Test extends A.B{
        public Test(A a){
        a.super();   }         } //先对外部类进行实例化
        

设计模式

15*.设计模式
设计模式:解决某一种问题的一种优化的思想,是一种行之有效的解决方式//总共有23钟模式

单例设计模式:
解决的问题->保证一个类的对象在内存中的唯一性
应用场景->多个程序都在操作同一个配置文件时,需要程序A操作后的结果,程序B要知道并继续基于A操作后的结果进行操作
    //前提:数据都存储在配置文件对象中,要求程序A和程序B操作的配置文件对象时同一个

    /*饿汉模式*/
  class Single{
     private static final Single s= new Single();//创建本类对象
     private Single(){}//构造函数私有化,使外部无法通过new创建其对象
     public static Single getInstance(){//定义一个返回该对象的方法,使程序可以获取(为了可控)
         return s;
     }
 }
 /*另一种形式,延迟加载方式(懒汉模式)*/
 class Single{
     private static final Single s= null;//创建本类对象
     private Single(){}//构造函数私有化,使外部无法通过new创建其对象
     public static Single getInstance(){//定义一个返回该对象的方法,使程序可以获取(为了可控)
         if(s==null)
             s = new Single();
         return s;
     }
 }

接口

20.接口(完全抽象,里面只能有抽象方法和常量)
interface 定义接口的修饰符(interface xxx)只能被默认或public修饰
int i=1------>public static final int i=1(变量会被设置成公有的静态的常量)
方法的修饰符->public abstract即抽象修饰符
实现:class 类名 implemets 接口1,接口2,接口3{ 方法 };//区别于extends,

  #如果这几个接口都有相同的方法和变量,那么通过 接口名.变量名 的形式访问
  相同的方法将被其中的一个接口使用(只重写一次)
     注1.实现的子类为接口中所有的方法具体实现

2.重写时:
①子类的重写方法不能抛出更大的异常*
②子类的重写方法不能有更小的访问范围,即public->protect

        3.保持相同的返回类型

*接口类型引用调用test2 t=new test2(); Jia mJia=t;//从对象t中
通过创建mJia接口调用Jia方法


常用类

21.常用类(对象API)
Object类:子类初始化构造(super())->父类

     父类初始化->Object//所有类的根类,具备所有对象都具备的共性内容

#常用共性方法:①equals()两种对象我是否相等 //p1.equals(p2) ->比较地址<-

**equals()一般都会覆盖上述方法,根据对象的特有内容,建立判断对象是否相同的依据
  (自0己建立比较形式)
      ②hashCode()->重写equals()时需要重写此方法,相等对象必须具备相等的哈希码
      ③getclass()->获取当前对象的字节码文件对象Person.class
            Class class1 = p.getClass();
      ④toString()->getClass().getName()+"@"+Integer.toHexString(p.hashCode())
            //通常重写

String类:
①字符串对象一旦被初始化就不会改变,储存在字符串常量池中//s1=xxx;s2=xxx->s1 == s2

②String s = "abc"--String s1 = new String("abc")->s与s1不同地址,""可以共享,new在堆内存(特点)
     ③字符串对象中用equals()比较的是内容
     ④构造函数(API)

常见功能:
1.获取->获取字符串的长度

int length();

根据位置获取字符

    
char charAt(int index)

根据字符获取字符串中的位置

                    
int indexof(int ch)   
int indexof(int ch,int fromIndex)//从指定位置进行ch查找
int indexof(String atr)·····//API中查看
     

2.转换->将字符串变成字符串数组

                    
String[] split(String regex)//正则表达式

将字符串变成字符 数组

                                                    
char[] toCharArray()

将字符串变成字节 数组

byte[] bytes getBytes()//s = " "

将字符串这种的内容替换

replace(char oldchar,char newchar)

将字符串两端的空格去除

    
String trim()//连接String concat(string)->同+

3.比较->compareTo---------------intern方法
判断字符串是否相同:
 boolean equals(Object obj);
 boolean equlasIgnoreCase(String str);//忽略大小写比较字符串内容

判断字符串是否包含:
 boolean contains(String str);

判断字符串是否以指定字符串开头或结尾:
 boolean startsWith(String str);
 boolean endsWith(String str);

#SringBuffer类#:字符串缓冲区,用于存储数据的容器
特点: ①长度可变(初始为16个字符,不够则自动增加,可以通过构造器自定义初始化长度)
   ②可以存储不同类型数据
   ③添加到对象中都转成字符串
   ④可以对字符串进行修改

常用功能:
 添加:append(data);//data->除了byte和short的其他数据类型

   StringBuffer sb = new StringBuffer();//创建缓冲区对象
 sb.append(4).append(false).apend("haha");//append返回的还是StringBuffer对象

 插入:insert(index,data);
 删除:StringBuffer delete(start,end);//包含头,不包含尾 0-length
    StringBuffer deleteCharAt(int index);
 查找:char charAt(index);
    int indexOf(String);
    int lastIndexOf(String);
 修改:StringBuffer replace(start,end,String);
    void setCharAt(index,char);
其他方法:
 setLength(len);设置缓冲区的大小
 reverse();//y数据反转(首位对调)

#SringBuilder类#:与StringBuffer作用相同,但是线程是不同步的,速度更快,主要用于单线程

#System类#:不能被实例化,都是静态方法
System.err;//字段摘要,“标准”错误输出流
System.out;//返回的是PrintStream对象,所以可以调用其方法->System.out.println();
System.in;//InputStream

常见方法:
 long currentTimeMillis();//返回以毫秒为单位的当前时间,常用于计算程序或方法执行时间
 getProperties();//获取系统所有的属性信息(getPorperty(String):通过指定的键获取系统信息),并以Properties集合(详见IO流)返回

 Properties prop = System.getProperties();
 Set<String> nameSet = prop.stringPropertyName();
 for(String value : nameset){
     String value = prop.getProperty(name);
     System.out.println(name+"::"+value);
 }

 line.separator;//系统行分隔符,适用于任何系统

 System.out.println("hello"+System.getProperty("line.separator")+"world");
 private final static String line_separator =  System.getProperty("line.separator");//通常用法,在使用时调用

 setProperty(String str1,String str2);//给系统设置一些属性信息,其它程序都可以使用

#Runtime类#:没有构造方法,该类不能实例化,且有非静态方法,则说明提供了返回该类对象的静态方法(单例设计模式)

 Runtime r = Runtime.getRuntime();//获得程序中的Runtime对象
 Process p = r.exec("notepad.exe c:\\abc.java");//可以开启硬盘上的执行文件并解析abc.java文件(有IO异常),返回一个进程
 p.destroy();//只能摧毁Runtime对象创建的线程

#Math类#:提供了操作数学运算的方法,都是静态的
常用方法:
 double cell(double);//返回大于参数的最小整数
 double floor(double);//返回小于参数的最大整数
 double round(double);//返回四舍五入的整数
 int max(int a, int b);//取最大,可以是其它数据类型
 pow(a,b);//a的b次方
 double random();//返回带正号的double,该值大于等于0.0且小于1.0(伪随机)
同时还有随机数对象:Random r = new Random();

#Data类#:日期对象
构造方法: Data();和Data(long time);//time为某一时间的毫秒值(可以由System类获得)
日期对象和毫秒值之间的转换:

 //毫秒值->日期对象(可以对日期的年月日秒等字段进行操作)
 new Data(timeMillis);
 setTime();
 //日期对象->毫秒值(可以通过具体数值进行运算)
 getTime();

对日期对象进行格式化:DataFormat类

 Date date = new Date();
 DateFormat dateFormat = DateFormat.getDateInstance();//2018-10-15->MEDIUM(默认风格)
 dateFormat = DateFormat.getDateTimeInstance();////2018-10-15 14:17:30
 dateFormat = DateFormat.getDateTimeInstance(DataFormat.LONG,DataFormat.LONG);//分别指定日期和时间的风格
 dateFormat = DateFormat.getDateInstance(DataFormat.LONG);//2018年10月15号
 dateFormat = DateFormat.getDateInstance(DataFormat.FULL);//2018年10月15号 星期一
 dateFormat = DateFormat.getDateInstance(DataFormat.short);//18-10-15
 /*自定义风格:用到DataFormat的子类 SimpleDateFormat*/
 dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy--MM--dd");//2018--10--15
 
 String str_date = dateFormat.format(date);//将日期对象转换成日期格式的字符串
 /*将日期格式的字符串转换成日期对象*/
 String str = "2018-10-15";
 DataFormat dateFormat = DataFormat.getDateInstance();//根据字符串的风格来定义
 Date date = dateFormat.parse(str);

操作日历字段提供方法:Calendar类

 Calendar c = Calendar.getInstance();
 int year = c.get(Calendar.YEAR);//MONTH(从零开始),DAY_OF_MONTH,DAY_OF-WEEK等同理,为键值对的形式
 c.set(2018,10,15);//设置时间,不设置则默认为系统时间
 c.add(Calendar.YEAR,2);//在原本的年份上加两年

异常

22.异常:运行时期发生的不正常情况

 处理异常方式:用类的形式对不正常情况进行描述和封装对象,描述不正常情况的类则称为异常类,不同的问题用不同的异常类进行具体描述(描述的类很多,将其共性向上提取,形成体系即继承,父类Throwable)
 

对异常进行捕捉或声明,使其抛出
所有类分成两大类:Error类(不可处理),Exception(可处理)
抛出异常:前提--Throwable父类下的子类都可抛且应该抛出
凡是可以被throws,throw关键字操作的类和对象都具有可抛性
#数组角标越界throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index)//默认抛出

自己定义

throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(" "+index)

已存在异常直接抛出,如

throw new ArrayIndexOutOfBoundsException

自定义异常:

class FuShuIndex extends Exception

声明: 抛出异常时,必须先声明【定义处理的方法或调用的方法都得声明throws FuShuIndex】

    throw抛出异常对象,throws抛出异常类【可抛出多个】
    throw new FuShuIndex(" "+index)->自定义异常类中创建构造方法(参数为String类)
    并super();//调用父类构造器
    
    class FuShuIndex extends Exception
    {
    FuShuIndex(){};
    FuShuIndex(String mag){ super();}
     }

★编译时不检测异常(运行时异常):Exception中的RuntimeException和其子类

 自定义异常时继承Exception或RuntimeException

捕捉:对异常进行针对性处理(自己能处理的异常)

   格式:    
 try
         {  //需要被检测异常的代码
          }
         catch(异常类 变量)//该变量用于接收发生的异常对象,异常类为throws出的类
         {  //处理异常的代码
          }
         finally
         {  //一定会被执行的代码*
          }

??对象当作字符串打印 对象.toString()

多catch情况->throws几个异常就用多少catch进行捕捉处理
#catch(Exception e)-->处理未知异常
多catch时父类的catch放在最后

异常处理原则:
1.函数内部如果抛出需要检测的异常,那么函数上必须要声明。

      否则必须在函数内用trycatch捕捉,否则编译失败。
    2.如果调用到了声明异常的函数,要么trycatch要么throws,否则编译失败
    3.什么时候catch,什么时候trows?
      功能内部可以解决,用catch
      解决不了,用throws告诉调用者,由调用者解决
    4.一个功能如果抛出多个异常,那么调用时,必须有多个catch进行针对性处理

finally代码块:连接数据库-查询-关闭连接->通常用于关闭(释放)资源

    //退出虚拟机 System.exit(0)

*特点:组合try catch finally

     try finally->异常无法直接catch处理,但是资源需要关闭

异常转换:catch一个异常抛另一个异常//异常的封装

在数据库中的应用:

 void addData(Data d)throws SQLexception
        {
            连接数据库
            try
            {
            添加数据//出现异常 SQLExcption();
            }
            catch(SQLException e)
            {}
            关闭数据库
        }

异常注意事项:

1.子类在覆盖父类方法时,父类的方法如果抛出了异常,那么子类的方法只能抛出父类的
  异常或该异常的子类。
2.如果父类抛出多个异常,那么子类只能抛出父类异常的子集
//如果父类的方法没有抛出异常,那么子类覆盖时绝对不能抛,只能try


正则表达式

23.正则表达式//用于操作字符串数据【特定的符号来体现】
①定义正则表达式规则:String regex = "1-9{4,14}";//正则表达式:第一个数1-9,4-14位数0-9
②boolean b = qq.matches(regex);//验证字符串qq是否符合规则:matches(regex)
※各种符号意义(API)
正则表达式对字符串的常见操作:
1.匹配->

           
           matches方法   /*   "1[359]\\d{9}"   */

2.切割->

           splift方法    split(String regex)   //组:((A)(B(C)))

3.替换->

           replaceALL()方法    replaceALL(String1,String2)

4.获取->

          Patern p = Pattern.compile("a*b");//将正则规则进行对象的封装
          Matcher m = p.matcher("aaaaab");
          //通过正则对象的matcher方法字符串相关联。
          获取对字符串操作的匹配器对象Matcher
          boolean b = m.matcher();//通过Matcher匹配器对象的方法对字符串进行操作 

集合

24.集合
1.存放多个对象(封装特有数据)的容器
2.集合可变长度即存放的对象个数不确定//区别于数组
3.不能存储基本数据类型值(数组)

集合容器因为内部数据结构的不同,有多种具体容器,不断的向上抽取,就形成了集合框架
框架的顶层为:Collection接口(根接口)//使用时要导包import

 其常见方法:
            
     添加 boolean add(Object obj);
         boolean addAll(Collection coll);
     删除 remove(Object obj);//改变集合长度(删除元素,返回boolean)
         removeAll(Collection coll);
         //c1.removeAll(c2)将c1,c2集合中相同元素从c1集合中删除
         void clear();//清空集合
     判断 boolean contains(Object obj);//是否在obj中存在相同元素
         boolean containsAll(Collection coll);
         boolean isEmpty();//判断是否为空
     获取 int size();
         Iterator iterator();//迭代器:取出元素(Collection子接口的对象通用)
     其他 boolean retainALL(Collection coll);//取交集
          Object[] toArray{};//将集合转成数组
     等共性方法API  ##必须掌握##

迭代器的使用:

                    
   Collection coll = new ArrayList();
   coll.add("abc1");
   coll.add("abc2");
   coll.add("abc3");
   Iterator it = coll.iterator();//获取集合中的迭代器对象
   System.out.println(it.next());//abc1
   System.out.println(it.next());//abc2------->next() /* 区别于直接print coll */
  /*while(it.hasNext()){
    System.out.println(it.next());
     }//abc1
    abc2------>hasNext() */ 取出元素后,无法在用next()取出 */

(基本原理):
取出元素的方法封装成对象(即iterator),通过此对象中的方法(next(),hasNext())对元素进行操作
//迭代器对象是在容器中进行内部实现的Collectiuon下的子接口:List,Set//常用,也可以自己定义链表等各种数据结构

         ①List:有序(存入和取出的顺序一致),元素都有索引(角标),元素可以重复
         ②Set:元素不能重复,无序。
List特有的常见方法(特点是可以操作角标):

void add(index,element);
void add(index,collection);//添加
Object remove(index);//删除
Object set(index,element);//修改
Object get(index);//获取
listIterator(); ListIterator it = list.listIterator()-->获取列表迭代器对象

//在迭代过程中不能使用集合操作,此时使用Iterator的子接口ListYterator来操作迭代元素

**List集合**常用对象:
①Vector:内部是数组数据结构。是同步的。 //特有方法:带有elements字样的方法
Vector中的枚举elements()方法(接口:Enumeration),与迭代器(接口:Iterator)功能重复
 ②ArrayList:内部是数组数据结构。是不同步的。-->替代Vector//查询速度快 
            ArrayList存自定义对象( add(new 对象) )时,迭代器it.next()需要转化----(person)it.next()
            //初始容量为10,****拆箱装箱
③LinkedList:内部是链表数据结构。是不同步的。//增删元素的速度很快
            数据结构:a.堆栈(先进后出),b.队列(先进先出)
            //用LinkedList中的方法可以实现这两种数据结构,即构建一个相同功能的容器
            
addFirst() addLast() removeFirst() removeLast()
getFirst()-----如果链表为空,则抛出异常//区别于peekFirst()---如果链表为空,则返回null
offerFirst(),pollFirst()

Set集合(不包含重复元素,无序):
接口中的方法和Collection一致//重复编译无错,取出时只有一个

    常用对象:
    ①HashSet:内部数据结构是哈希表,是不同步的
        =>哈希算法--哈希值-(哈希表)-作为元素的引用(查询快//通过算法可以直接得到位置)
                HashCode方法↑        //元素的哈希值相同,则 **才会** 继续判断内容(equals())
            存储自定义对象时,需要自定义(重写)HashCode方法和equals方法:
            public int hashCode(){
                return name.hashCode()+age*37;//调用String类型的name的哈希hashCode方法
                }
            public boolean equals(Object obj){
                if(this == obj)
                    return ture;
                if(!(obj instanceof Person))
                    throw new ClassCastException("类型错误")
                person p =(person)obj;
                    return this.name.equals.(p.name)&&this.age == p.age;
                }

**ArrayList: 使用equals(contains/remove)判断元素是否相同

            HashCode: 使用hashCode+equals来判断

②TreeSet(数据结构:二叉树):可以对Set集合中的元素进行排序

 //  判断元素唯一性的方法,根据比较方法的返回结果是否是零,是零则相同,不是则不同
          =>排序方法(一)【对象默认排序方式】
               让元素自身具备比较功能,就必须实现Comparable接口(implements Comparable),
               重写int comparableTo(Object o)方法

*如果不要按照对象中具备的自然排序(返回1,-1,0)进行排序。如果对象中不具备自然顺序

          =>排序方法(二)【比较器】
               让集合自身具备比较功能,定义类 实现Comparator接口,覆盖compare方法。
               将该类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数

    TreeSet test = new TreeSet(new  定义的类名());
        

Map集合(接口):
区别于Collection->

  1. Map一次添加一对元素(双列集合),Collection(单列集合)
  2. 集合中必须保证键的唯一性
    其常见方法:
        添加     value put(key,value)
              //返回前一个和key关联的值,如果没有返回null
              相同键(key),值(value)会覆盖
        删除     void clear()//清空
              value remove(key)//根据指定key删除这个键值对
        判断       boolean contains(key);//是否包含
    (和CL一样)    boolean containsAll(value);    
                boolean isEmpty();//判断是否为空
        获取      value get(key)//通过键值获取,如果没有该键返回空
                int size();//键值对个数

*取出map所有元素的方法//区别于Collection

  第一种:    
①通过keySet方法获取map中所有的键所在的Set集合
②通过Set的迭代器获取到每一个键
③再对每一个键通过map集合的get方法获取其对应的值
例:    Map<Integer,String> map
        map.put(......)....
        Set<Integer> keySet = map.keySet();
        Iterator<Integer> it = keySet.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Integer key = it.next();
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key);
        }

第二种:
entrySet方法//将Map转换为Set进行迭代,将键和值的映射关系作为对象存储到Set集合中

 例:    Set<Map.Entry<Integer,String>> entrySet = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it = entrySet.iterator();
        //Entry:Map接口的内部接口(内部嵌套类),键和值的关系对象
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<Integer,String> me = it.next();
            Integer key = me.getKey();
            String value = me.getValue();//Map.Entry对象的方法
            System.out.println(key);
        }

第三种(只取值):Map的values()方法

例:      Collection<String> values = map.values();//对values进行迭代
          Iterator<String> it = values.iterator();

常用子类对象:
①Hashtable(哈希表,同步//不允许nulll作为键或值)

           ------Properties:用来存储键值对型的配置文件的信息//IO

②HashMap(哈希表,不同步//允许nulll作为键或值)--->HashSet是HashMap的实例

HashMap<Student,String> hm = HashMap<Student,String>();
/*存储自定义对象时和HashSet一样,在自定义对象的类中重写HashCode和equles方法
 *取出方法同取出Map元素
 *LinkedHashMap//存和取的顺序是一样的
*/

③TreeMap(二叉树,不同步//对Map中的键进行排序)


泛型

**(安全机制)

 用于接收具体引用数据类型的参数范围
 优点:
 1.将运行时期的ClassCastException转到了编译时期---->用于编译时期,确保了类型的安全
 2.避免了强制转换的麻烦
ArrayList<String> test = new ArrayList<String>;
//规定ArrayList集合中元素的类型为String

注:
擦除->运行时会将泛型去掉,既生成的class文件中不带泛型,称为泛型的擦除//为了兼容运行的类加载器

补偿->在运行时,通过获取元素的类型进行转换动作,不用使用者再进行强制转换
*TreeSet设置泛型时,注意实现比较接口时,指定比较类型
        implements Comparable<Person>//比较的是Person类
并重写: int comparableTo(Person p)//第二种排序的方法同理

自定义泛型类:
当类中的操作的引用数据类型不确定的时候,就使用泛型类表示

     class tool<test> {}->tool<String> tl = new tool<String>();

泛型方法:

     public <test> void show(test test1){}
     //在有具体数据类型的泛型类中,方法可以操作其他数据类型

*当方法静态时,不能访问类上定义的泛型,只能将泛型定义在方法上
泛型接口:

                interface Inter<T>{
                public void test(T t);
              }//可以在定义实现接口的类时指定数据类型,也可以在创建对象时再明确数据类型

泛型的通配符: ? //未知类型

    例:    public static void printCollection(Collection<?> a){
                    Iterator<?> it = a.iterator();                    
                    while(it.hasNext()){
                    System.out.println(it.next());
                    }
                }//迭代并打印任意类型集合的任意类型的元素

泛型对类型的限定:

     上限:?  extends E  
      例      Collection<? extends person>
          //只能传person或者person子类的对象

体现--> 一般在存储元素的时候都是用上限,因为取出时都是按照上限类型(person)来运算的,不会出现类型安全隐患

    下限:? super E    //接收E类型或者E的父类型的对象

体现--> 通常对集合中的元素进行取出操作时,可以是用下限

----------------------

IO流

23.IO流(Input Output)
用于操作流的对象:IO包
流按操作数据分为:字节流 字符流//字符流->字节流读取文字字节数据后,查找指定编码表获取对应文字,在对文字进行操作
流按数据流向分为:输入流 输出流(相对于内存 读 写)
一个流关联一个文件

子类都以父类名作为后缀,而子类名的前缀就是该对象的功能
字节流的抽象基类:
· InputStream  · OutputStream
字符流的抽象基类(操作文字数据):
·Reader  ·Writer

①字符流例:
FileReader:

    /*FileReader->输入流对象,读取字符文件到内存,显示到控制台
     *创建对象是,必须明确读取的文件且是存在的
    */
    FileReader fr = new FileReader("demo.txt");//demo.txt中为"ab"
    
    /*第一种读取方式 read()*/
    int ch = fr.read();//用read()方法读取字符,返回int类型
    System.out.println(ch);//显示97->a
    int ch1 = fr.read();
    System.out.println(ch1);//显示98->b
    int ch2 = fr.read();
    System.out.println(ch2);//显示-1->流结束的标识符#
    /*所以可以写为如下*/
    int ch = 0;
    while((ch=fr.read()) != -1){
        System.out.println((char)ch);//转换为char类型
    }
    
    /*第二种读取方式 read(char[]) demo.txt中为"abcde"*/
    char[] buf = new chr[3];//相当于缓冲区
    int num = fr.read(buf);
    System.out.println(num,new String(buf));//num=3 "abc" 
    int num1 = fr.read(buf);
    System.out.println(num1,new String(buf));//num=2 "dec"
    int num2 = fr.read(buf);
    System.out.println(num2,new String(buf));//num=-1 "dec"
    /*所以可以写为如下*/
    int len = 0;
    while(len=fr.read(buf) != -1){
        System.out.println(new String(buf,0,len));
    }
     
    fr.close();

FileWriter:

      /*FileWriter->输出流对象,往文件(硬盘)中写入字符数据
     *明确存储数据的目的地,如果文件不存在会自动创建,存在则会被覆盖9
     *在构造函数中加入true,可以实现对文件进行续写
    */'
    FileWriter fw = null;
    try{//IO异常的处理
    fw = new FileWriter("demo.txt",true);//有IO异常->throws IOException
    fw.write(String test);//调用Writer对象中的write()方法,写入到了 临时 存储的缓冲区(流)中
    fw.flush();//进行刷新,将数据写入到目的地中(demo.txt)
    fw.close();//先刷新(调用flush())它后,再关闭此流
    }catch(IOException e){
        System.out.println(e.toString());
    }finally{
        if(fw != null)//否则fw没创建出来,会出现空 指针异常
        try{
            fw.close();
        }catch(IOexception e){
            //
            throw new RuntimeException("关闭失败");
        }
    }

字符流的缓冲区:提高了对数据的读写效率
 缓冲区实质是一个封装的数组,并对外提供了更多的方法对数组进行访问。
 缓冲的原理是从源中获取一批数据装进缓冲区中,然后从缓冲区中取出一个一个的数据。
(readLline方法为用另一个临时缓冲区存储取出的一行数据,再一个个取出)

对应的类:·BufferedWriter &emsp ·BUfferedReader
BufferedWriter:

    /* 将文本写入字符输出流,缓冲各个字符,从而提供单个字符,数组和字符串的高效写入*/
    FileWriter fw = new FileWriter("buf.txt");
    BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);//创建一个指定流的字符写入流缓冲对象
    bufw.write("abcdef");//将数据写入到缓冲区中
    bufw.newLine();//换行
    bufw.flush();//将缓冲区的数据刷到目的地
    bufw.close();//关闭缓冲区(fw流)

BufferedReader:

    /*实现字符,数组和行的高效读取*/
    FileReader fr = new FileReader("buf.txt");
    BufferedReader bufr = new BufferedReader(fr);
    String line = null;
    while(line = bufr.readLine() != null){
        System.out.println(line);
    }//readLine()->读取文本的行的全部元素
    bufr.colse();

装饰设计模式:对一组对象的功能进行增强,装饰类和被装饰类都必须所属用一个接口或者父类(如:BuffereWriter和BuffereReader)
和继承的区别:不需要和所需要用到的类产生关系(继承),所以更加的灵活

    class Person{void test(){}}
    class NewPreson{
        private Person p;
        NewPerson(Person p){
            this.p = p;
        }
        void test(){...; p.test(); ...;}//对Person对象中的test功能方法进行增强
    }
    
    Person p = new Person();
    NewPerson p1= new NewPerson(p);

LineNubmberReader:也是装饰类

    FileReader fr = new FileReader("demo.txt");
    LineNumberReader lnr = new LineNumberReader(fr);
    String lin = null;
    lnr.setLineNubmber(10);//设置行号从10开始,默认从1开始
    while(lin=lnr.read() != null){
        System.out.println(Inr.getLineNumber() + " :" + line);//显示行号和内容
    }
    lnr.close();

②字节流例:

    /*FileOutputStream写入流对象*/
    FileOutputStream fos = new FileOutStream("bytedemo.txt");
    fos.write("abc".getBytes());//String不能直接写入,将字符串变成字符型数据;不用刷新,直接写入到目的地中
    fos.close();//同样要进行关闭的动作
    
    /*FileInputStream读取流对象*/
    FileInputStream fis = new FileInputStream("bytedemo.txt");
    int ch = 0;
    while(ch=fis.read() != -1){
        System.out.println((char)ch);
    }//同样可以用数组√
    
    System.out.println(fis.available());//字节大小
    byte[] buf = new byte[fis.available];//定义一个刚好的byte数组,少用容易内存溢出或先判断文件大小分段
    fis.read(buf);
    System.out.println(new String(buf));

字节流的缓冲区:·BufferedInputStream ·BufferedOutputStream

键盘录入和转换流(InputStreamReader OutputStreamWriter):

    InputStream in = System.in;//System类,输入流不用关
    int ch = in.read();//in未读到数据,read()方法会一直处于阻塞状态
    System.out.println(ch);
    
    /*转换流
     *InputStreamReader:字节流通向字符流的桥梁,由编码表得到其字符
    */
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in);
    BufferdReader bufr = new BufferdReader(isr);
    String line =null;
    while((line=bufr.readline()) != null){
        if("over".equals(line)
            break;//判断键盘输入的是否为over,是的话就结束运行
        System.out.println(line.toUpperCase);//输出其大写
    )
    }
    /*OutputStreamWriter:字符流通向字节流的桥梁,通过字符编程成字节*/
    BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    //字节->字符(键盘输入的数据为字节数据,转为字符流进行操作)
    //处理中文时,转为字符流比较好操作(GBK中一个中文对应两个字节)
    BufferrdWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));//System可以是字节文件输入输出流
    //字符->字节(控制台显示的数据为字节数据,操作完后显示)

流的操作规律:
 ①明确源和目的
  源:InputStream Reader
  目的:OutputStream Writer
 ②明确数据是否是纯文本数据
  源:是->Reader  否->InputStream
  目的:是->Writer &emsp;否->OutputSteam
由①②6可知需求中具体要用的体系
 ③明确具体的设备
  源设备:·硬盘-File   ·键盘-System.in   ·内存-数组   ·网络-Socket流
  目的设备:·硬盘-File   ·控制台-System.out   ·内存-数组   ·网络-Socket流
 ④是否需要额外功能
  高效-缓冲区-Buffer...
  转换流

需求:将一个中文字符串数据按照指定的编码表写入到文本文件中

    FileWrite fw = new FileWriter("demo.txt");
    fw.write("你好");//默认编码表
    fw.close();
    /*转换流的编码和解码,能指定编码表
     *OutputStreamWriter InputStreamReader
    */ 
    OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutoutStream("gbk.txt"),"GBK");//utf-8
    FileWriter fw = new FileWriter("gbk.txt");
    //两句的功能相同,便捷类,FileWriter->操作字节流+本机默认的编码表
    

IO流中的流类只能操作文件数据,而类似文件夹,文件属性等都不能操作,于是提供了非流类->File类
File:用于将文件或者文件夹封装成对象,方便对文件与文件夹的属性信息进行操作,可以作为参数传递给流的构造函数
File构造函数

    /*将a.txt文件封装成File对象*/
    File file = new File("C:\\a.txt");//->("C:\\","a.txt")
    File f = new File("C:\\");//路径分隔符:\\ -> File.separator
    File file2 = new File(f,"a.txt");    

File常见方法:

    File file = new File("file.txt");
    //1.获取
        file.getName();//文件名称
        file.getAbsolutePath()//文件绝对路径
        file.getPath();//相对路径
        file.length()//文件大小
        long time = file.lastNodified//文件修改时间
        Data data = new Data(time);
        DataFormat dataFormat = DataFormat.getDataTimeInstance(DataFormat.LONG,DataFormat.LONG);
        String str_time = dataFormat.format(data);//显示时间
        get...();//更多get方法详见API
    //2.创建与删除(File创建-IO流操作-File删除)有IOException
        boolean b = file.createNewFile();//创建file.txt文件
        /*如果文件不存在则创建,存在则不创建并返回false*/
        File dir = new File("abc");->("abc\\a\\b\\c")
        boolean b = dir.mkdir();//创建名为abc的文件夹(单极目录)->dir.mkdirs();//多级目录
        boolean b = file.delete();//删除
    //3.判断
        file.exists();//是否存在,不存在则以下都是false
        file.isFile();//是否为文件    file.isDirectory();//是否为目录
    //4.重命名
        File file2 = new File("file2.txt");
        file.renameTo(file2);//将file.txt文件重命名为file2.txt
    //5.系统根目录和
        File[] files = File.listRoots();
        for(File file : files)//增强for循环
            System.out.println(file);
    //6.获取目录列表内容(名称):文件,文件夹,隐藏文件
        File file = new file("C:\\");//调用list方法的File对象中封装的必须是目录,否则会发生空指针异常
        String[] names = file.list();//目录中没有内容依然返回空数组
        for(String name:names)
            System.out.println(name);
    //7.过滤器
        /*FilenameFilter->接口*/
        class FilterTest implements FilenameFilter{
            public boolean accept(File dir,String name){
                return name.endsWith(".java");//名称过滤
            }
        }//遍历数组,过滤后取出符合的元素
        String[] names = file.list(new FilterTest());//获得相应目录下为java文件的目录列表(名称)
    -> 获取文件列表:listFiles();//方法
           文件过滤:boolean accept(File pname){ return pname.isHidden();}//过滤隐藏文件

补:递归
 一个功能在被重复使用,并每次使用时,参与运算的结果和上一次调用有关,这时可以用递归来解决问题
注:
 递归一定要明确条件,否则容易发生栈溢出异常
 递归的次数,栈只进不出,也会发生栈溢出异常

HashTable-Properties集合(特点):
 ①该集合中的键和值都是字符串类型
 ②集合钟的数据可以保存到【流】中,或者从流中获取数据
//一般用于操作一键值对形式存在的配置文件

   Properties prop =new Properties();
  prop.setProperty(String a,String b);//存储元素
  prop.stringPropertyNames();//取出元素
  /*PrintStream:字节流,主要用于调试
   *list方法->list(PrintStream out);
  */
  prop.list(System.out);//可以知道集合中的元素,便于调试

持久化:将数据写到硬盘(存起来)

  //store(OutputStream out,String comments)-store(Writer writer,String comments)[不能用中文]
  FileOutputStream fos = new FileOutputStream("info.txt");
  prop.store(fos,"info");//String为第一行注释 #info
  fos.close();

集合中的数据来自一个文件,文件中的数据必须时键值对

  FileInputStream fis = new FileInputStream("info.txt");
  prop.load(fis);//load(InputStream/Reader)

打印流:PrintStream PrintWriter
为其他输出流添加了功能,还提供了其他两项功能(字符流对象用PrintWriter)
①提供了多种打印方法可以对多种数据类型值进行打印。并保持数据的表示形式
②不会抛出IOException
构造方法接收三种类型的值:字符串,File对象,字节输出流 (字符输出流)

    PrintStream out = new PrintStream("a.txt");
    out.write(610);//只写最低8位及一个字节
    out.print(97);//将97变为字符保持原样将数据打印到目的地
    out.close();
    //用于保持数据的原样性,但不能保持数据的大小

序列流:SequenceInputStream
将多个源(流)合并成一个源(流)

    /*将1.txt 2.txt 3.txt文件中的数据合并到一个文件中*/
    Vector<FileInputStream> v = new Vector<FileInputStream>();
    v.add(new FileInputStream("1.txt"));
    v.add(new FileInputStream("2.txt"));
    v.add(new FileInputStream("3.txt"));
    Enumeration<FileInputStream> en = v.elements();//集合vector的枚举(vector特有的取出方式,详见补充)
    SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream(en);//当只需合并两个源时,可以->(InputStream a,InputStream b)
    //之后用输出流FileOutputStream写入sis.read(buf)读到的数据4.txt

补:
ArrayList<FileInputStream> a = ArrayList<FileInputStream>();//ArrayList中没有枚举
Enumeration<FileInputStream> en = Collections.enumeration(a);//用工具类中的方法返回ArrayList的枚举(枚举中运用了迭代方法)

操作对象的字节流:·ObjectInputStream ·ObjectOutputStream

    /*ObjectOutputStream作用:将类的对象存储到硬盘,对其进行持久化(序列化),便于下次的使用,不用解析*/
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("obj.txt"));
    oos.writreObject(new obj());//写入一个obj对象,且obj类必需implements Serializable
    oos.close();
    /*ObjectInputSrream:读取为对象*/
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("obj.txt"));
    Person ps = (Person)ois.readObject();//可以进行强转(读出来的操作被称为对象的反序列化)

Serializable接口补充:
对象序列化时,会给对象加入一个ID号,在对象进行反序列化时会先验证其id号是否与序列化时的是同一个,用于判断类和对象是否是同一个版本。
为避免编译器版本的不同而对相同的类产生不同的ID号,最好自定义ID号:private static final long serialVersionUID = 9527l;
transient:非静态数据不想被序列化可以用次关键字修饰//静态static变量不会被序列化

IO包中的其他类:
·RandomAccessFile特点:
 1.该对象既能读,又能写
 2.该对象内部维护了一个byte数组,并通过指针操作数组中的元素
 3.可以通过getFilePointer方法获指针的位置,和通过seek方法设置指针的位置*
 4.该对象其实就是将字节输入流和输出流进行了封装
 5.该对象的源或者目的只能是文件

    /*写入*/
    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ranacc.txt","rw");//mode 参数指定用以打开文件的访问模式(rw)
    //如果该文件尚不存在,则尝试创建该文件,存在则不创建
    raf.write("张三".getBytes());//getBytes将String编码为byte序列,并将结果存储到一个新的byte数组中
    raf.writeInt(97);
    raf.close();
    /*读取*/
    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ranacc.txt","r");
    //以只读方式打开。调用结果对象的任何 write 方法都将导致抛出 IOException
    System.out.println(raf.getFilePointer());//获取指针位置
    raf.seek(1*8);//设置指针位置从8开始--->实现随机读取或者写入,可以实现不同位置的同时写入或者读取

·PipedInputStream和PipedOuputStream(管道流)特点:
 1.输入输出可以直接进行连接,通过结合线程使用
 2.不建议此两对象单线程使用

    class Input implements Runnable{
        private PipedInputStream in;
        Input(PipedInputStream in){
            this.in = in;
        }
        public void run(){
            trt{
                bytes[] buf = new bytes[1024];
                int len = in.read(buf);
                String s = new String(buf,0,len);
                System.out.println("s=",s);
                in.close();
            }catch(Exception e){
            }
        }
    }
    class Output implements Runnable{
        private PipedOutputStream out;
        Input(PipedOutputStream out){
        this.out = out;
        }
        public void run(){
            trt{
                out.write("NIUPI".getBytes());
            }catch(Exception e){
            }
        }
    }
    //创建对象
    PipedInputStream input = new PipedInputStream();
    PipedoutputStream output = new PipedOutputStream();
    input.connect(output);//连接管道
    new Thread(new Input(input)).start();
    new Thread(new Output(output)).start();

·DataInputStream和DataOutputStream
 1.主要用于操作基本类型的字节流

    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
    dos.writeUTF("中文");//utf-8修改版,转换流无法读取
    DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
    String str = dis.readUTF();

·ByteArrayOutputStream和ByteArrayInputStream(操作字节数组)
 1.源和目的地都是内存
 2.数据都是被写入一个byte数组
 3.关闭流无效(没有调用底层资源)

    ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream("abcd".getBytes());
   ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOuputStream();
   int ch=0;
   while((ch=bis.read())!=null){
   bos.write(ch);
   }

类似的对象:CharArrayInputStream和CharArrayOutputStream(操作字符数组)
      StringReader和StringWriter(操作字符串)

--------------
## 多线程 ##
24.多线程
进程:正在进行的程序(系统分配了资源,开辟了内存空间)
线程:进程中负责程序执行的控制单元(执行路径),一个进程中至少要有一个线程,且可以多执行路径,称为多线程
多线程的优缺点:
优点->程序的运行效率可能会提高,使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理
缺点->如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统(cpu)需要在它们之间随机切换,同时占用更多的内存空间,程中止需要考虑对程序运行的影响

JVM启动时的多线程:
主线程->执行main函数的线程(线程任务代码都定义在main方法中)
垃圾回收线程->负责垃圾回收的线程(在垃圾回收器中定义)
//垃圾回收器是不定时启动回收的,要启动时则调用System.gc();
...

创建线程的目的:开启一条执行路径,去运行指定的代码与其他代码实现同时运行
JVM创建的主线程的任务都定义在主函数中,而自定义线程的任务可以通过Thread类中的run()方法来体现,即run方法就是封装自定义线程运行任务的方法

多线程(自定义线程)两种创建的方式:
 1.声明为Thread的子类,并重写Thread类中的run方法

   class demo extends Thread{//继承Thread类
       public void run(){//重写run方法
           //执行代码
       }
   }
   //通过创建demo对象就可以创建一个线程,然后通过start方法启动(调用run方法执行任务代码)->区别于直接调用run方法
   demo d = new demo();
   d.start();

 Thread(String name);//可以通过构造方法定义线程名
 可以通过Thread类中的getName方法获取线程名称Thread-n(n=0,1,2...)//一创建就定义了名称,即对象的名称
 获取运行中线程的名称则需要通过currentTread方法(返回的是线程对象,还需getName方法)//主线程的名称为main
 2.实现Runnable接口,并定义一个称为run的无参方法(较为常用)

   class demo implements Runnable{//实现接口
       public void run(){//覆盖run方法
           //执行任务
       }
   }
   demo d = new demo();
   Thread t = new Thread(d);//通过Thread类创建线程对象,并将实现接口的对象作为构造方法的参数
   t.start();

 适用场景:需使用线程的类已经具备了自己的父类(单继承),则可以通过实现Runnbale接口
 Runnable接口的好处(区别):
  将线程的任务从线程的子类中分离出来,进行了单独的封装,即按照面向对象的思想将任务封装成对象
  避免了java单继承的局限性

线程的状态:
被创建---(start();)--->运行(具备执行资格和执行权)
运行---(run方法结束,即线程任务结束/stop();)--->消亡
运行<---(sleep(time)--time结束)---(wati()--notify();//唤醒)--->冻结(释放执行权同时释放执行资格)--->临时阻塞状态
运行<--->临时阻塞状态(具备执行资格,不具备执行权)

同步(synchronized):
多线程实例:卖票

   class Ticket implements Runnable{//不能直接继承Thread类,因为实例化n个对象后会产生n*100张票
       private int num = 100;//100张票
       public void run(){
           while(true){
           if(num>0)
               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale"+(num--));//卖一张少一张
           }
       }
   }
   class TicketDemo{
       public static void main(String[] args){
           Ticket t = new Ticket();//创建线程任务对象
           Thread t1 = new Thread(t);//t1,t2,t3,t4执行同一个线程任务
           Thread t2 = new Thread(t);//多线程同时售卖100张票
           Thread t3 = new Thread(t);
           Thread t4 = new Thread(t);
           t1.start();
           t2.start();
           t3.start();
           t4.start();
       }
   }

在卖票问题出现的线程的安全问题:

   public void run(){//run方法不能抛出异常
       while(true){
           if(num>0){
               Thread.sleep(10);//sleep方法有InterruptedException异常,只能用try-catch处理
               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale"+(num--));//卖一张少一张
           }
       }
   }结果:卖的票数到了0,-1,-2...出现安全问题

当一个线程在执行操作共享数据的多条代码过程中,此线程变为阻塞状态而其他线程参与了运算,就会导致线程安全问题的产生
产生的原因:
1.多个线程在操作共享的数据(num)
2.操作共享数据的线程代码有多条
解决方法:
将多条操作共享数据的线程代码封装起来,当由线程在执行这些代码的时候,其他线程是不能参与运算的
当该线程把代码执行完毕后,其他线程才可以参与运算
所以可以运用同步代码块来解决这个问题-->synchronized

   synchronized(对象){
       //需要同步的代码
   }
   Object obj = new Object();//就是一个锁
   public void run(){
       while(true){
           synchronized(obj){//当某一线程进入synchronized中的代码块后,会持有obj,而其他线程由于没有obj而无法进入代码块
           if(num>0){
               Thread.sleep(10);
               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale"+(num--));
           }
           }
       }
   }
   /*同步的好处:解决了线程的安全问题  
      同步的弊端:因为同步外的线程都需要判断同步锁,所以相对降低了效率
     同步的前提:同步中必须有多个线程并使用同一个锁
    */

第二种同步的方法:同步函数(适用于需要同步的代码都在一个方法中)

    public synchronized void test()
    {//需要同步的代码}
    /*当同时有同步代码块和同步函数时*/
    if(flag)
        synchronized(this){}//同步函数的锁是任意的对象,所以用固定的this
    else
        public synchronized void test(){}
    /*静态同步函数*/
    public static synchronized void test(){}
    synchronized(this.getClass()){}//锁是字节码文件对象
    synchronized(Ticket.class){}//同上

多线程下的单例模式:
懒汉式

    class Single
    {
        private static Single s = null;//共享数据
        private Single(){}
        public static Single getInstance(){//多条执行语句
            if(s==null)
                synchronized(Single.class){//解决方法,不会每次都需要判断锁
                    if(s==null)
                        s = new Single();
                }
            return s;
        }
    }
    //由注释可以懒汉模式存在安全问题

同步下死锁的常见情景:
1.同步的嵌套

    class Test implements Runnable{
        private boolean flag;
        Test(boolean flag){
            this.flag  = flag;
        }
        public void run{
            if(flag){
                synchronized(MyLock.locka){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"if-locka");
                    sychronized(MyLock.lockb){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"if-lockb");
                    }
                }
            }else{
                synchronized(MyLock.lockb){//当一条线程拿到locka锁,另一条拿了lockb锁,他们都无法继续进入嵌套的锁
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"else-lockb");
                    sychronized(synchronized.locka){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"else-locka");
                    }
                }
            }
        }
    }
    class MyLock{
        public static final Object locka = new Object();
        public static final Object Lockb = new Object();
    }
    class DeadLock{
        public static void main(String[] args){
            Test a = new Test(true);
            Test b = new Test(false);
            Thread t1 = new Thread(a);
            Thread t2 = new Thread(b);
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }
    

多线程间的通信(多个线程在处理同一资源,但是任务不同)
等待唤醒机制:
  wati();//让线程处于冻结状态,线程会被存储到线程池中
  notify();//唤醒线程池中一个线程(任意)
  notifyAll();//唤醒线程池中的所有线程
这些方法都定义在Object类,在同步中使用,必须明确操作的是哪个锁上的线程

    //单线程输入和单线程输出
    class Resource{//资源
        private String name = "";
        private String sex = "";
        private boolean flag = false;
        
        public synchronized void set(String name,String sex){
            if(this.flag)
                trt{this.wait();//方法定义在Object方法中,使用时需明确线程的锁对象
                }catch(InterruptedEsception e){}
            this.name = name;
            this.sex = sex;
            flag = true;
            this.notify();在哪个线程池中冻结,就从哪个线程池唤醒
        }
        public synchronized void out(){
            if(!flag)
                trt{this.wait();//方法定义在Object方法中,使用时需明确线程的锁对象
                }catch(InterruptedEsception e){}
            System.out.println(name+"...."+sex);
            flag = false;
            this.notify();
        }
    }
    class Input implements Runnable{输入
        Resource r;
        Input(Resource r){
            this.r = r;
        }
        public void run(){
            int x= 0;
            while(true)
            {
        
                if(x==0){
                    r.set("a","nan");
                }else{
                    r.set("b","nv")
                }
                x = (x+1)%2;
            }
        }
    }
    class Ouput implements Runnbale{/输出
        Resource r;
        Output(Resource r){
            this.r = r;
        }
        public void run(){
            while(true){
                r.out();
            }
        }
    }

多生产者多消费者问题(多线程生产和多线程消费):

    class Resource{
        private String name;
        private int count = 1;
        private boolean flag = false;
        
        public synchronized void set(String name){
            while(flag)//唤醒线程后,需要再判断flag(烤鸭是否已经被消费了)
                trt{this.wait();}catch(InterruptedEsception e){}
            this.name = name + count;
            count++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);
            flag = true;
            notifyAll();//防止四条线程都处于冻结状态(生产者线程唤醒了生产者线程,然后都wait,而消费者线程都处于wait)
        }
        
        public synchronized void out(){
            while(!flag)//判断标记,解决了线程获取执行权后,是否要运行
                trt{this.wait();}catch(InterruptedEsception e){}
            Sys2em.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者..."+this.name);
            flag = false;
            notifyAll();//解决了本方线程一定会唤醒对方线程的问题,防止死锁
        }
    }
    class Consumer implements Runnable{
        private Resource r;
        Producer(Recource r){
            this.r = r;
        }
        public void run(){
            while(true){
                r.set("烤鸭");
            }
        }
    }
    class Producer implements Runnable{
        private Resource r;
        Producer(Recource r){
            this.r = r;
        }
        public void run(){
            while(true){
                r.out();
            }
        }
    }
    class ProducerConsumerDemo{
        public static void main(String[] args){
            Resource r = new Resource();
            Producer pro = new Oriducer(r);
            Consumer con = new Consumer(r);
            //多生产者多消费者
            Thread t0 = new Thread(pro);
            Thread t1 = new Thread(pro);
            
            Thread t2 = new Thread(con);
            Thread t3 = new Thread(con);
    
            t0.start();
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
            
        }
    }

上面等待唤醒机制造成的死锁的解决方法(Lock接口和Condition接口):
同步代码块对锁的操作(获取释放)是隐式的,之后同步和锁被封装成对象(实现的接口Lock)//替代synchronized方法和语句的使用

    Lock lock = new ReentrantLock();//实现Lock接口的子类ReetrantLock
    void test(){
        try{
        lock.lock();//获取锁
        code... throws Exception();
        }finally{
        lock.unlock();//释放锁
        }
    }
    //Condition接口替代了Object监视器方法的使用(wait(),notify(),notifyAll())
    Condition con = lock.newCondition();//通过已有的锁获取该锁上的监视器对象
    con.await();
    con.singnal();//通过监视器对象获取
    con.singnalAll();
    //监视器封装成对象的好处:生产者和消费者可以定义一个锁和多组监视器,唤醒对象可以通过不同的监视器来控制而不用全部唤醒

wait()和sleep()方法的区别:
1.wait可以指定时间也可以不指定,sleep必须指定时间
2.在同步中时,对cpu的执行权和锁的处理不同。
  wait:释放执行权,释放锁
  sleep:释放执行权,不释放锁

线程的停止(消亡):
1.stop方法//已过时,不再使用
2.run方法结束
 任务中的循环结构,定义标记来控制循环以结束任务(线程处于冻结状体时,则无法读取标记)
3.使用interrupt()方法将线程从冻结状态强制恢复到运行状态中来,让线程具备cpu执行权(会抛出InterruptedException异常)

线程中常见的其他方法:
1.setDaemon()方法->将线程标记为守护线程
 线程开启前调用->t1.setDaemon(true);//运行时和普通线程一样,而结束不一样(线程无论处于何种状态都自动结束)
2.join()方法->等待调用该方法的线程执行结束,在执行其他线程
 适用场景,临时加入一个线程需要先运算时
3.toString()方法->返回该线程的字符串表现形式,包括线程名,优先级和线程组
 优先级:可能被cpu执行的概率(可调->t.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY)//MAX,MIN,NORM设置t线程为最高优先级10,默认为5)
 线程组:ThreadGround本质就是一个存储线程的集合
4.yield()方法->暂停正在执行的线程对象,并执行其他线程(释放执行权)

    class Threaddemo{
        public static void main(String[] args){
            new Thread(){
                public vodi run(){}
            }.start();
            
            Runnable r = new Runnable(){
                public void run(){}
            }
            new Thread(r).start();
            
            //输出为b,以子类为主(将父类覆盖了)
            new Thread(new Runnable(){
                public void run(){
                    System.out.println("a");
                }
            }){
                public void run(){
                    System.out.println("b");
                }
            }.start();
        }
    }

## 网络编程 ##
25.网络编程
网络结构模型:
 OSI七层模型->物理层(接口设备,比特流传输)-数据链路层(MAC,交换机)-网络层(IP,路由)-传输层(协议端口)-会话层(建立数据传输通路)-表示层(数据解析)-应用层(终端的应用软件)
 TCP/IP四层模型->应用层-传输层-网际层-网络层//详见计算机网络

网络通讯要素:
 IP地址->本机IP:127.0.0.1 本机名:localhost
 端口号->用于标识进程的逻辑地址//有效端口0~65535,0~1024为系统使用或保留端口
 传输协议->通讯的规则,常见协议TCP,UDP
  UDP:将数据及源和目的封装成数据包,数据报限制在64k内,无需建立连接,速度快,为不可靠协议
  TCP:建立连接形成通道,连接中进行大数据量传输,通过三次握手完成连接,效率稍低,是可靠协议

网络编程涉及的包:java.net包
IP对象:InetAddress(ipv4:Inet4Address-ipv6:Inet6Address)

    InetAdress ip = InetAddress.getLocalHost();//获取本地主机ip地址对象
    ip.getHostAddress();//获取对象ip地址
    ip.getHostName();//获取对象主机名
    ip = InetAddress.getByName("192.168.1.100");//通过ip地址或主机名获取其他主机的ip地址对象--getAllByName返回ip对象数组(服务器)

域名解析:域名-本地host-dns服务器-ip地址-相应的主机/服务器

Socket:为网络服务提供的一种机制,通信的端口
通信的两端都有Socket,网络通信其实就是Socket间的通信,数据在两个Socket间通过IO传输

UDP协议相关对象:
DatagramPacket:数据报包//数据报包
DatagramSocket:数据报报的发送和接受点

    /*UDP传输的发送端*/
    DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//建立udp的socket服务,有SocketException异常
    String str = "udp传输内容";
    byte[] buf = str.getBytes();
    DatagramPacket dp = 
        new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getName("192.168.1.1"),10000);//将要发送的数据封装到数据包中,10000为端口号
    ds.send(dp);//通过upd的socket服务将数据包发送出去
    ds.close();//关闭socket服务
    
    /*接收端,无连接*/
    DatagramSocket dg = new DatagramSocket(10000);//接受数据需要明确端口号
    byte[] buf = new byte[1024];
    DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);//创建数据包,用于存储接受到的数据。可以通过数据包的方法解析
    dg.receive(dp);//使用接受方法存储到数据包中,阻塞式
    Stirng ip = dp.getAddress().getHostAddress();//获取ip地址
    int port = dp.getPort();//获取发送端的端口,发送端的Socket对象没有指定端口,所以是随机的
    String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//更多方法详见DatagramPacket对象API
    dg.close();
    //实现同时的发送和接收则可以结合多线程技术,255为广播地址即1-244地址的用户都接收的到数据包

TCP协议相关对象:
Socket:实现客户端的端点
ServerSocket:服务端的端点,可以连接多个客户端
socket流:底层建立,只要连接建立成功并建立了数据传输通道就存在,说明存在输入和输出,可以通过Socket对象来获取(getOutputStream(),getInputStream())//通过流技术可以对数据文件进行更多的操作

    /*客户端*/
    Socket socket = new Socket("192.168.1.100",10002);//创建tcp客户端socket服务,明确要连接的主机
    OutputStream out = socket.getOutputStream();获取socket流中的输出流
    out.write("tcp演示".getBytes());//在流中写入指定数据
    
    InputStream in = socket.getInputStream();//读取服务端返回的数据
    byte[] buf = new byte[1024];
    int len = in.read();
    String text = new String(buf,0,len);
    System.out.println()
    
    socket.close();//关闭资源
    
    /*服务端*/
    ServerSocket ss = new ServerSocket(10002);//服务端提供连接端口
    Socket s = ss.accept();//获取连接过来的客户端对象
    String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();//获取客户端ip地址
    InputStream in = s.getInputStream();//通过客户端对象获取socket流的输入流读取客户端发来的数据(用的是客户端的流)
    bytes[] buf = new bytes[1024];
    int len = in.read(buf);
    String text = new String(buf,0,len);
    System.out.println(ip+":"+text);
    
    OutputStream out = s.getOutputStream();//给客户端返回数据
    out.write("收到"。getBytes());
    
    s.close();
    ss.close();

上传文本文件实例:

    /*客户端用流读取本地文本文件,并通过socket流传给服务端,服务端通过socket流获取数据后写入本地文本文件时
     *要定义结束标记,不然客户端循环读取结束后,服务端循环写入并未停止,会造成阻塞
     *第二种方法:告诉服务端,客户端写完了->shutdownOutput()方法-shutdownInput()//设置结束标记或将流置于末尾
    */
    //客户端
    Socket s = new Socket("192.168.1.100",10005);
    BuffereReader bufr = new BufereReader(new FileReader("client.txt"));
    PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
    String line = null;
    while((line=bufr.redLine())!=null){
        out.println(line);
    }
    //out.println("over");//结束标记
    s.shutdownOutput();//告诉服务端,客户端的此输出流结束了
    BuffereReader bufIn = new BuffereReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
    String str = bufr.readLine();
    System.out.println(str);//上传成功
    bufr.close();
    s.close();
    //服务端
    ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);
    Socket s= ss.accept();
    BuffereReaderReader bufIn = new BuffereReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
    BuffereWriter bufw = new BuffereWriter(new FileWriter("server.txt"));
    String line = null;
    while((line=bufIn.readLine())!=null){
        //if("over".equals(line))
        //    break;
        bufw.write(line);
        bufw.newLine();
        bufw.flush();
    }
    PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
    out.println("上传成功");
    bufw.close();
    s.close();
    ss.close();

上传图片文件实例,服务端运用多线程

    //客户端
    Socket s = new Socket("192.168.1.100",10006);
    FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\0.bmp");
    OutputStream out = s.getOuputStream();
    byte[] buf = new byte[1024];
    int len = 0;
    while((len=fis.read(buf))!=-1){
        out.write(buf,0,len);
    }
    s.shutdownOutput();
    InputStream in = s.getInputStream();
    byte[] bufIn = new byte[1024];
    int lenIn = in.read(buf);
    String text = new String(buf,0,lenIn);
    System.out.println(text);
    fis.close();
    s.close();
    //服务端
    ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);
    
    while(true){
        Socket s= ss.accept();
        new Thread(new UploadTask(s).start());//每有一个客户端连接到服务端则创建一个线程
    }

    class UploadTask{
        private Socket s;
        public UploadTask(Socket s){
            this.s = s;
        }
        public void run(){
            int count = 0;
            String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
            System.out.println(ip+"...connected")
            try{
            InputStream in = s.getInputStream();
            File dir = new File("c:\\pic");
            if(!dir.exists()){
                dir.mkdirs();
            }
            File file = new File(dir,ip+".bmp");
            while(file.exists()){//如果文件已经存在于服务端
                file = new File(dir,ip+"("+(++count)+").bmp")
            }
            //上传文件可以通过File获取上传文件的文件名知道其文件类型或运用某些工具类
            FileOutputStream fos = new FileOutStream(file);
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len = 0;
            while((len=in.read(buf))!=-1){
                fos.writer(buf,0,len);
            }
            OutputStream out = s.getOutputStream();
            out.write("上传成功“.getBytes());
            fos.close();
            s.close();
            }catch(){}
        }
    }

常见客户端和服务端:
 客户端->浏览器
 服务器->Tomcat
//可以自定义服务端,用浏览器通过指定的端口访问http://192.168.1.100:9090, 浏览器会自动解析流中的数据(字符文本/html等超文本标记)
浏览器发给服务端的信息:
1

    //模拟浏览器发送给Tomcat服务端的消息并获取信息
    class MyBrowser{
        public static void main(String[] args){
            Socket s = new Socket("192.168.199.100",8080);
            PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
            out.println("GET /myweb/1.html HTTP/1.1");
            out.println("Accept: */*");
            out.println("Host: 192.168.1.100:8080");
            out.println("Connection: close");
            out.println("");
            
            InputStream in = s.getInputStream();
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len = in.read(buf);
            String str = new String(buf,0,len);
            System.out.println(str);
            s.close();
        }
    }

上面模拟浏览器的例子效果:
2
由图可知,没有解析应答消息头和应答体(html)的内容

URL和URLConnection类:

    String str_url = "http://192.168.1.100:8080/myweb/1.html?name=lisi";//需要解析
    URL url = new URL(str_url);
    url.getProtocol()
标签: JavaSE

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