day25-多线程/Timer/单例模式/工厂模式/GUI

25.01_单例设计模式(掌握)

  • 单例设计模式:保证类在内存中只有一个对象。
/**
 * 饿汉式 单例 (直接创建对象了),官方Runtime单利类使用的这种方式
 */
class Singleton2 {
    // 1.私有构造方法,其他类不能访问该构造方法
    private Singleton2() {}
    // 2.创建本类对象,因为不能创建对象,外部想要调用,就得static,为了不让外部随便改,就得私有
    private static Singleton2 self = new Singleton2();
    // 3.对外提供公共访问方法
    public static Singleton2 getInstance() {
        return self;
    }
}


/**
 * 懒加载 单例 (直接创建对象了)(单例的延迟加载模式) 这种方式有安全隐患,在多线程时,可能多次创建对象
 */
class Singleton {
    // 1.私有构造方法,其他类不能访问该构造方法
    private Singleton() {}
    // 2.创建本类对象,因为不能创建对象,外部想要调用,就得static,为了不让外部随便改,就得私有
    private static Singleton self;
    // 3.对外提供公共访问方法
    public static Singleton getInstance() {  //如果想要线程安全,可以加synchronized关键字
        return self == null ? self = new Singleton() : self;
    }
}

/**
 * 单例模式的第三种方法
 */
class Singleton3 {
    // 1.私有构造方法,其他类不能访问该构造方法
    private Singleton3() {}
    // 2.创建本类对象,因为不能创建对象,外部想要调用,就得static
    public static final Singleton3 self = new Singleton3();
}

事实上,可以通过Java反射机制来实例化private类型的构造方法
此时基本上会使所有的Java单例实现失效。这里不讨论反射情况下问题。

25.02_多线程(Runtime类)

  • Runtime类是一个单例类
Runtime rt = Runtime.getRuntime(); //单例模式,获取Runtime类 
rt.exec("shutdown -s -t 300");  //执行字符串命令(五分钟后关机),可能有IOException
rt.exit(0);  //终止当前正在运行的JVM

25.03_多线程(Timer)(掌握)

  • Timer类:计时器
// 任务类,需要继承TimerTask后才能使用,不能直接使用TimerTask

class MyTimerTask extends TimerTask {
    public void run() {
        System.out.println("起床..么么哒...");
    }
}

Timer timer = new Timer();
timer.schedule(new MyTimerTask(), 5000);   //5秒后执行MyTimerTask任务

schedule(TimerTask task, Date time) // 安排在指定的时间执行指定的任务。

schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period) 
          安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行。

25.04_多线程(两个线程间的通信)(掌握)

  • 1.什么时候需要通信
    • 多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的
    • 如果我们希望他们有规律的执行, 就可以使用通信, 例如每个线程执行一次打印
  • 2.怎么通信
    • 如果希望线程等待, 就调用wait()
    • 如果希望唤醒等待的线程, 就调用notify();
    • 这两个方法必须在同步代码中执行, 并且使用同步锁对象来调用
class Printer {
    private int flag = 1;
    public void print1() throws InterruptedException {
        synchronized(this){
            if (flag != 1) 
                this.wait();   //让当前线程等待,如果没有被唤醒,就会一直等待
            System.out.print("我");
            System.out.print("日");
            System.out.print("妮");
            System.out.print("\r\n");
            flag = 2;
            this.notify();  //随机唤醒单个等待的线程
        }

    }
    
    public void print2() throws InterruptedException {
        synchronized(this) {
            if (flag != 2) 
                this.wait();   //让当前线程等待,如果没有被唤醒,就会一直等待
            System.out.print("郑");
            System.out.print("州");
            System.out.print("市");
            System.out.println();
            flag = 1;
            this.notify();  //随机唤醒单个等待的线程
        }
    }
}

final Printer p = new Printer();  //匿名类在使用局部变量时,需要final修饰
new Thread() {...}.start();  //开始两个线程分别运行p的print1()和print2()
new Thread() {...}.start();

25.05_JDK1.5之前三个或三个以上间的线程通信

  • 多个线程通信的问题
    • notify()方法是随机唤醒一个线程
    • notifyAll()方法是唤醒所有线程
    • JDK5之前无法唤醒指定的一个线程
    • 如果多个线程之间通信, 需要使用notifyAll()通知所有线程, 用while来反复判断条件
private int flag = 1;
public void print1() throws InterruptedException {
    synchronized(this){
        while (flag != 1) {  //if语句是在哪里等待,就在哪里幻想起来。不会再次判断,所以使用while
            this.wait();   //让当前线程等待,如果没有被唤醒,就会一直等待
        }
        System.out.print("1我");
        System.out.print("日");
        System.out.print("妮");
        System.out.print("\r\n");
        flag = 2;
        this.notifyAll();  //唤醒所有等待的线程
    }

}

25.99_线程间的通讯需要注意的问题

1.在同步代码块中,用哪个对象锁,就用哪个对象调用wait()方法.

2.为什么wiat()方法和notify()方法定义在Object类中?
因为锁对象可以是任意对象,而Object是所有类的基类,所以wiat()方法和notify()方法需要定义在Object方法中!

3.sleep()方法和wait()方法的区别?
sleep()方法必须传入参数,参数就是时间,时间到了,自动唤醒。
wait()可以传入参数,也可以不传,传入参数就是在参数时间结束后等待,不传入就是直接等待,不会自动唤醒,必须由notify()方法唤醒
sleep()方法在同步函数或同步代码块中,不释放锁
wait()方法在同步函数或同步代码块中,释放锁。

25.06_JDK1.5的新特性互斥锁(掌握)

  • 1.同步
    • 使用ReentrantLock类的lock()unlock()方法进行同步
  • 2.通信
    • 使用ReentrantLock类的newCondition()方法可以获取Condition对象
    • 需要等待的时候使用Conditionawait()方法, 唤醒的时候用signal()方法
    • 不同的线程使用不同的Condition, 这样就能区分唤醒的时候找哪个线程了
private ReentrantLock r = new ReentrantLock();
private Condition c1 = r.newCondition();   //Condition线程监视器类
private Condition c2 = r.newCondition();
private Condition c3 = r.newCondition();

public void print1() throws InterruptedException {
    r.lock();  //获取锁
        if (flag != 1)   //if语句是在哪里等待,就在哪里幻想起来.因为能指定线程唤醒和睡眠,所以使用if
            c1.await();  //让当前线程等待,如果没有被唤醒,就会一直等待
        System.out.print("1我");
        System.out.print("日");
        System.out.print("妮");
        System.out.print("\r\n");
        flag = 2;
        c2.signal();    //唤醒c2线程,这能做到唤醒指定线程
    r.unlock();  //释放锁
}

25.07_线程组的概述和使用(了解)

  • Java中使用ThreadGroup来表示线程组,它可以对一批线程进行分类管理,Java允许程序直接对线程组进行控制。
  • 默认情况下,所有的线程都属于主线程组。
    • public final ThreadGroup getThreadGroup()//通过线程对象获取他所属于的组
    • public final String getName()//通过线程组对象获取他组的名字
  • 我们也可以给线程设置分组
    • 1,ThreadGroup(String name) 创建线程组对象并给其赋值名字
    • 2,创建线程对象
    • 3,Thread(ThreadGroup?group, Runnable?target, String?name)
    • 4,设置整组的优先级或者守护线程
Thread(tg,mr,"线程一");  //将线程t1放在组中
Thread t2 = new Thread(tg,mr,"线程二");  //将线程t2放在组中

System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());   // 获取线程所在线程组 的名字
System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());

//线程组的 好处 可以成组的设置。比如 tg.setDaemon(true)  组都变成了守护线程
// 通过结果我们知道了:线程默认情况下属于main线程组
// 通过下面的测试,你应该能够看到,默任情况下,所有的线程都属于同一个组

25.08_多线程(线程的五种状态)(掌握)

  • 新建,就绪,运行,阻塞,死亡
线程状态图.png

25.09_线程池的概述和使用(了解)

程序启动一个新线程成本是比较高的,因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能,尤其是当程序中要创建大量生存期很短的线程时,更应该考虑使用线程池。线程池里的每一个线程代码结束后,并不会死亡,而是再次回到线程池中成为空闲状态,等待下一个对象来使用。在JDK5之前,我们必须手动实现自己的线程池,从JDK5开始,Java内置支持线程池

  • JDK5新增了一个Executors工厂类来产生线程池,有如下几个方法
    • static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
    • static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
    • 这些方法的返回值是ExecutorService对象,该对象表示一个线程池,可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法
    • Future<?> submit(Runnable task)
    • <T> Future<T> submit(Callable<T> task)
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);  //创建线程池
es.submit(new MRunnable());  //将线程池放进池里并执行,接收Runnable子接口
es.submit(new MRunnable());
es.shutdown(); //关闭线程池

25.10_多线程程序实现的方式三(了解)

class MyCallable implements Callable<Integer> {  //Callable的好处是可以抛异常和有返回值
    private int num;
    public MyCallable(int num) {this.num = num;} // 1...num的和
    
    public Integer call() throws Exception {
        int sum = 0 ;
        for(int i = 0; i < num; i++){
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);  //创建线程池
Future<Integer> f1 = es.submit(new MyCallable(20));  //可以有返回值
Future<Integer> f2 = es.submit(new MyCallable(30));
System.out.println(f1.get() + "....." + f2.get());
es.shutdown();

25.11_简单工厂模式概述和使用(了解)

  • A:简单工厂模式 : 又叫静态工厂方法模式,它定义一个具体的工厂类负责创建一些类的实例
  • B:优点
    • 客户端不需要在负责对象的创建,从而明确了各个类的职责
  • C:缺点
    • 这个静态工厂类负责所有对象的创建,如果有新的对象增加,或者某些对象的创建方式不同,就需要不断的修改工厂类,不利于后期的维护
public class AnimalFactory {
    public static Dog getDog() {  //得到狗对象
        return new Dog();
    }
    public static Cat getCat() {  //得到猫对象
        return new Cat();
    }

    // 改进,弊端是有新的类型,得修改这里
    public static Animal createAnimal(String type) {
        if("狗".equals(type)) {
            return new Dog();
        } else if("猫".equals(type)) {
            return new Cat();
        } else return null;
    }
}

25.12_工厂方法模式的概述和使用(了解)

  • A:工厂方法模式概述: 工厂方法模式中抽象工厂类负责定义创建对象的接口,具体对象的创建工作由继承抽象工厂的具体类实现。

  • B:优点

    • 客户端不需要在负责对象的创建,从而明确了各个类的职责,如果有新的对象增加,只需要增加一个具体的类和具体的工厂类即可,不影响已有的代码,后期维护容易,增强了系统的扩展性
  • C:缺点

    • 需要额外的编写代码,增加了工作量
动物抽象类:public abstract Animal { public abstract void eat(); }
工厂接口:public interface Factory {public abstract Animal createAnimal();}
具体狗类:public class Dog extends Animal {}
具体猫类:public class Cat extends Animal {}
开始,在测试类中每个具体的内容自己创建对象,但是,创建对象的工作如果比较麻烦,就需要有人专门做这个事情,所以就知道了一个专门的类来创建对象。发现每次修改代码太麻烦,用工厂方法改进,针对每一个具体的实现提供一个具体工厂。
狗工厂:
public class DogFactory implements Factory {
    public Animal createAnimal() {…}
}
猫工厂:
public class CatFactory implements Factory {
    public Animal createAnimal() {…}
}  

25.13_GUI(如何创建一个窗口并显示)

  • Graphical User Interface 图形用户接口
  Frame  f = new Frame(“么么哒”);
  f.setLayout(new FlowLayout());//设置布局管理器
  f.setSize(500,400);//设置窗体大小  px
  f.setLocation(300,200);//设置窗体出现在屏幕的位置
  f.setIconImage(Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("qq.png"));
  f.setVisible(true);   //设置可见

25.14_GUI(布局管理器)

  • FlowLayout(流式布局管理器),从左到右的顺序排列, Panel默认的布局管理器
  • BorderLayout(边界布局管理器),东,南,西,北,中 ,Frame默认的布局管理器
  • GridLayout(网格布局管理器),规则的矩阵
  • CardLayout(卡片布局管理器),选项卡
  • GridBagLayout(网格包布局管理器),非规则的矩阵

25.15_GUI(窗体监听)

Frame f = new Frame("我的窗体");
//事件源是窗体,把监听器注册到事件源上
//事件对象传递给监听器
f.addWindowListener(new WindowAdapter() {  //方法里还有放大,缩小,关闭等很多方法
          public void windowClosing(WindowEvent e) {
        System.exit(0); //退出虚拟机,关闭窗口
    }
});

25.16_GUI(鼠标监听)

Button b1 = new Button("按钮一");
b1.addMouseListener(new MouseAdapter() {  //鼠标事件
    public void mouseClicked(MouseEvent e) {
        System.out.println("么么哒");;
    }
});

25.17_GUI(键盘监听和键盘事件)

Button b1 = new Button("按钮一");
b1.addKeyListener(new KeyAdapter() {
    public void keyReleased(KeyEvent e) {
        System.out.println("键盘" + e.getKeyCode());
        if(KeyEvent.VK_SPACE == e.getKeyCode()) System.exit(0);  //空格就退出
    }
});

25.18_GUI(动作监听)

Button b2 = new Button("按钮二");
f.add(b2);
b2.addActionListener(new ActionListener() {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.out.println("键盘事件 或者 鼠标事件");
    }
});

25.19_设计模式(适配器设计模式)(掌握)

  • a.什么是适配器
    • 在使用监听器的时候, 需要定义一个类事件监听器接口.
    • 通常接口中有多个方法, 而程序中不一定所有的都用到, 但又必须重写, 这很繁琐.
    • 适配器简化了这些操作, 我们定义监听器时只要继承适配器, 然后重写需要的方法即可.比如GUI里的KeyAdapterWindowAdapterMouseAdapter等就是标准的适配器模式。
  • b.适配器原理
    • 适配器就是一个类, 实现了监听器接口, 所有抽象方法都重写了, 但是方法全是空的.
    • 适配器类需要定义成抽象的,因为创建该类对象,调用空方法是没有意义的
    • 目的就是为了简化程序员的操作, 定义监听器时继承适配器, 只重写需要的方法就可以了.
interface Animal {
    public void eat();
    public void sleep();
    public void run();
}

abstract class AnimalAdapter implements Animal {  //动物接口适配器,必须加abstract修饰,因为都是空方法
    public void eat() {}   
    public void sleep() {}
    public void run() {}
}

25.20_GUI(需要知道的)

  • 事件: 用户的一个操作
  • 事件源: 被操作的组件
  • 监听器: 一个自定义类的对象, 实现了监听器接口, 包含事件处理方法,把监听器添加在事件源上, 当事件发生的时候虚拟机就会自动调用监听器中的事件处理方法

END。
我是小侯爷。
在魔都艰苦奋斗,白天是上班族,晚上是知识服务工作者。
如果读完觉得有收获的话,记得关注和点赞哦。
非要打赏的话,我也是不会拒绝的。

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