这是本人在学习Java基础时的笔记,仅供参考。
如有错误,请指出,谢谢啦!
目录
一、接口:
一、集合概念:是一个用于存储多个对象的容器(对象).容器内的对象
三、集合框架中包含多种接口,抽象类,实现类等,用此来满足我们所需要的用于存储数据的数据结构。
【1】接口、包、类、异常等
一.接口
API:应用程序编程接口,即jdk文档手册,里面以类的形式提供了
很多常用的功能。
常用的包与类:
java.lang包:因为常用,所以不需要导包
字符串,线程
java.util包: 数组工具类,日期,集合等
java.net包: 网络相关的 类型
java.io包: 输入输出类型
java.math包: 数学应用的相关类型
打包工具:javadoc
(1)使用命令提示符界面:
类信息中没有声明包,即使用默认包
javadoc -d path *.java
path:生成api文档的位置
类信息中声明了包 如:package com
javadoc -d path nameOfPackage
如:
javadoc -d .\doc com
源文件在不同包下:
javadoc -d path nameOfPackage1 nameOfPackage2....
如:
javadoc -d .\doc com demo
(2)借助eclipse
export--java--javadoc-->
选择javadoc命令的路径
选中要生成文档的项目
选择生成文档的位置
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二.异常:
在程序开发过程中出现的不正常情况,就是异常。比如,
除数是0,参数为null,调用参数的成员变量或者方法,数组下标越界
异常分为两大类型:
(1)exception:程序员可以解决的:空指针,除数是0,数组下标越界
(2)Error:程序员无法解决的:如内存溢出
Throwable是这两种类型的父类
exception的分类:
按照编译器是否检查进行分类:
非检查性异常:也称之为运行时异常,即,编译器在检查语法期间,不做
异常检查。
检查性异常: 也称之为编译时异常,此时,编译器会强制检查语法中的异常情况
如有异常,在编译期需要做异常处理
exception的结构:
异常的处理:
(1)当异常出现时,终止程序
(2)当异常出现时,我们使用处理机制进行处理异常。无序终止程序
体验度:尽可能的选择异常处理机制。
异常处理机制:
基本思想:
在可能出现异常的代码块区域,进行尝试检查,如果
出现了异常信息,我们将这些信息封装成某一异常类型的对象。
然后进行捕获与处理
try{
可能出现异常的代码块
/*如果有异常,jvm会将异常信息,封装成对象
将地址信息赋值给catch中的形参
*/
}catch(Exception e){
进行处理e
}
多catch语句块情况:
当我们在尝试捕获异常对象时,想对多种不同的异常对象分别处理时,
需要使用多个catch语句块
说明: 当在try中出现了异常信息,那么就不会再执行try中代码块的
后续部分。进入相应的catch代码块中执行处理。
多catch语句块情况下,catch处理的异常种类书写顺序:
先写子类异常类型,再写父类异常
throw:抛出关键字,在本方法中出现的异常,不做try-catch处理。
而是抛给调用者处理。需要使用throw关键字。
throws:声明异常关键字,通常用于方法的定义上,用于通知调用者
当throw的异常对象为检查性异常,方法上必须throws此异常类型
如果throw的异常对象为非检查性异常,方法上不必throws此异常类型
方法重写时的throws的用法
可行的:
(1)可以相同
(2)可以是部分
(3)异常的子类型可行,可以是多个子类型
不行的:
(1)不同的异常类型,不可以多声明
(2)异常的父类型不行
finally:
是为try-catch提供了统一的出口。不管try与catch语句块是否
发生了异常,最终都会执行finally里的代码块 。
通常用于处理一些资源的关闭等操作:
如读取文件时关闭操作,或者是删除临时文件
/ finally语句块可选。
【2】字符串
一.StringBuilder:可变字符串类型:
(字符串:底层是字符数组,及其对数组的操作)
特点:
(1)此类型是final修饰的
(2)没有重写equals方法
(3)此类型提供的大多数方法都带有返回值,
即: return this 返回同一个地址
二.构造器:
StringBuilder()
///////
构造了一个空的StringBuilder对象,初始容量为16。
StringBuilder(String str)
创建一个指定字符串的StringBuilder对象
常用方法:
int length():
返回有效字符的长度。
StringBuilder append(Type a):
将参数a追加到StringBuilder对象里,返回此对象
StringBuilider insert(int index,Type a);
将参数a插入到对象的下标index处
StringBuilder delete(int start,int end);
删除此对象里的部分字符,从start开始,到end结束,注意:包前不包后
StringBuilder replace(int start,int end,String str);
使用str替换此对象从start开始到end结束的子串
StringBuilder reverse():
将StringBuilder对象的内容进行翻转
StringBuffer:此类与StringBuilder用法一模一样。
但是:
在线程安全上考虑:
StringBuffer线程安全
StringBuilder线程不安全
在执行效率上:
StringBuffer效率低
StringBuilder效率高
练习:测试两种类型的效率高低。
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String类型:(底层是字符数组+对数组的操作)
特点:
(1)是不可变的字符串类型,(不可变:对象的内容不能更改)
(2)final修饰的类型
(3)字符下标(索引/index)从0开头
(4)重写了equals方法和toString方法
(5)默认使用的是unicode字符集,任意字符都占两个字节。
构造器:
String():
创建一个空字符序列的字符串对象
String(byte[] bs)
创建一个字符串对象。使用默认字符集进行解码的字符串。
String(byte[] bs,String charset)
将字节数组使用指定字符集进行解码成相应的字符串对象
String(char[] ch)
将字符数组转换成字符串对象
String(String str)
指定一个字符串字面量创建一个字符串对象
常用方法:
int length():
返回字符串对象的字符个数
char charAt(int index):
返回此字符序列中指定索引处的字符
String concat(String another):
将指定字符串another拼接到此字符序列的末尾,返回新对象
boolean stratsWith(String prefix)/endsWith(String suffix)
查看此字符序列是否以prefix为前缀/以suffix为后缀
byte[] getBytes():
将此字符串按照默认字符集编码成字节序列,返回一个新的字节数组
byte[] getBytes(String charset)
将此字符串按照指定的字符集编码成字节序列,返回新的字节数组
三.查找字符串中的字符/子字符串的位置
int indexOf(int ch)
返回字符ch在此字符串中第一次出现的下标(索引/位置)
int intexOf(int ch,int fromIndex):
返回字符ch从此字符串fromIndex下标开始,往后第一次出现的位置
int indexOf(String str):
int indexOf(String str,int fromIndex):
注意:返回-1,说明要找字符/子字符串 不存在查找序列中
int lastIndexOf(int ch);
int lastIndexOf(String str)
int lastIndexOf(int ch,int endIndex)
int lastIndexOf(String str,int endIndex)
查找字符/子字符串截止到某一下标时,最后一次出现的位置。
上述四个方法:
查找字符/子字符串在此字符序列中最后一次出现的位置,找不到返回-1
四.截取子字符串的方法:
String substring(int beginIndex)
从此字符序列的beginIndex开始截取,截取到最后
String substring(int beginIndex,int endIndex)
从此字符序列的beginInde开始截取,截取到endIndex,包前不包后
字符串转成字符数组的方法:
char[] toCharArray()
将此字符序列变成字符数组
字符串中的字母转成大写/小写
String toUpperCase()
将字符串中的字母都变成大写,返回新字符串
String toLowerCase()
将字符串中的字母都变成小写,返回新字符串
前后去空格的方法:
String trim()
去掉此字符序列的前与后的空格
将任意参数变成字符串对象
static String valueOf(Type v);
将参数v变成字符串对象
equals方法与==的区别
==:用来比较是不是同一个对象
equals:用来比较两个对象的内容是否相同
String类型中重写了equals方法
常量池:
jvm在使用字符串类型时,为了提高内存的使用率,当使用字面量(常量)
进行给变量赋值时,在方法区内提供了用于存储字面量对象的一个常量池。
原理:
当使用字面量赋值时,先去方法区内的常量池中查询是否有相同字面量的对象,
如果有,就返回常量池中对象的地址,没有的话,在常量池中创建此字面量的对象
再返回。
思考题:内存中有多少个对象
String s1 = "123";
String s2 = "456";
String s3 = s1+s2;
String s5 = new String("123"+"456");
【3】面向对象、数组
一.面向过程:C,Basic,Pascal
核心思想: 自顶向下,逐步细分,模块化
程序的基本单元:函数
针对于函数来说:会接收一些数据,进行处理,然后再输出
一些数据。
主函数
函数1
函数2 函数3
如:吃(猪八戒,西瓜)
面向对象:C++,java,C#...相对面向过程,简单,好学。
核心思想:使用类,对象,继承,封装,消息,动态绑定,静态绑定等进行程序设计
程序的基本单元:类
如:
首先:设计猪妖类型,
然后: 实例化一个猪妖
其次: 初始化信息
使用: 猪八戒.吃(西瓜)
抽象数据类型:用不同类型的数据的组合来描述一种新的事物。
如:描述人类
String 姓名
int 年龄
char 性别
double weight
String[] 爱好
二.类:用来定义一种抽象数据类型
定义上述描述的新的事物
public class Person{
//成员变量
String name;
int age;
char gender;
....
/*方法
1:可以定义这种类型的一些共同行为
2:可以使用这些方法来操作成员变量
*/
}
三、对象:是类产生的个体,即类的实例化
在程序的逻辑中被使用。
如何实例化和初始化?
new 构造方法(有参传参)
null与NullPointerException
null:是引用类型的默认值
NullPointerException:是程序在运行时产生的一种异常
如何产生的??
当引用变量没有指向任何对象时,
调用了类型中的成员变量或者方法
reg:
Person p = null;
p.eat("面包");
p.name = "张三";
引用变量:简称引用,
存储的是堆中对象的地址信息,我们可以理解为变量
指向了堆中的对象
方法
1、方法签名: 方法名+参数列表
2、方法重载:
在同一个类型中,方法名相同,参数列表不同,
即方法的重载
3、定义语法:
修饰词 返回值类型 方法名(....){
}
4、调用语法:
没有static修饰的方法
必须使用引用.方法(有参传参);
四.构造方法:
作用:用来初始化对象的成员变量
定义语法: 修饰词 类名(...){}
调用语法: new 构造方法();
无参构造器:没有定义构造器时,系统会默认提供无参构造器
注意:只要定义了构造器,系统不再提供默认构造器
成员变量与局部变量的区别:
成员变量
定义位置:在方法外,类体中
默认值:有默认值,构造器中可以不对成员变量初始化
内存位置:在堆中
生命周期:从对象实例化开始出现,到对象消失
局部变量
定义位置:在方法内(包含小括号内的形参)
默认值: 没有默认值,必须初始化再使用
内存位置:在栈帧中
生命周期:从声明时开始,到方法结束后,栈帧消失时。
内存管理:
jvm将内存分成三大主要区域,堆,栈,方法区,用来存储数据。
堆(heap):存储new出来的对象,给成员变量分配空间
栈(stack):jvm在执行程序时,在栈中,会为每一个方法分配一
个空间(即栈帧),用来存储方法的局部变量。
方法区:用来存储jvm加载的字节码文件的信息(类的信息)
包含类的方法,方法只有一份,堆中的对象共享
这份方法,在使用非static修饰的方法时,需要
对象来调用(即动态绑定到对象上)
垃圾回收机制:(GC)
jvm的一个独有线程(程序),用于回收没有任何引用指向的对象。
System.out.println((new Person()).name);
上述产生的对象,以后再也无法使用,如果类似的这样情况
有很多,对象来不及被处理,内存剩余空间就会越来越小,
有可能出现内存溢出情况。
因此需要一个处理机制,即垃圾回收机制。没有被引用的对象
会被视为垃圾,等待GC被回收
(因为有垃圾绘制机制,所有java程序猿无需单向内存溢出或泄露情况)
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五.this关键字:
在普通方法或构造器中,操作的成员变量如果与局部变量名称相同时,
为了避免出现歧义,应该在成员变量前使用this.进行区分
当没有歧义时,this.可以省略不写
在构造器中:还可以使用this关键字调用本类中的其他构造方法
语法格式: this(有参传参)
只能在构造器中的首行首句上使用
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经典俄罗斯方块游戏:
画面最多能放入20行,10列的方块
画面中的最小单元:
是一个小方块
设计需求分析: 最多有200个方块,这些方块有共同特征
有共同行为
最小单元: Cell来定义方块这种事物
成员变量: 行号row,列号col
方法: drop()
left()
rigth()
重载上述三个方法,通过形参决定移动的步数
toString();
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数组:
基本数据类型数组,元素是基本类型的数据。
引用数据类型数组,元素是对象
初始化的方法:
静态初始化:
元素类型[] 变量名 = {}
动态初始化:
(1)规定长度的
(2)不规定长度的
引用数据类型的数组使用规定长度的方式进行初始化时,
默认值是null;
如:
Cell[] cs = new Cell[10];
cs里有地址,数组对象的地址。此对象里有10个null。
第一个元素存储(0,3)的方格
cs[0] = new Cell(0,3);
第二个元素存储(0,4)的方法
cs[1] = new Cell(0,4);
PS:引用类型的数组对象内,存储的是元素对象的地址信息
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比最小单元大点的
游戏中有很多T对象,我们可以抽象出来一种T类型
所有的T对象的共同特征:
四个方格
所有的T对象的共同行为:
向左 moveLeft()
向右 moveRight()
向下 moveDrop()
重载 上述三个方法
toString()
public class T{
Cell[] cs;
public T(){
cs = new Cell[4];
...
}
}
格式自动对齐快捷键:ctrl+shift+f
【4】继承
一.继承:
现实世界中:通过分析多种类型,然后发现有一些共同特征和共同行为
再将这些种类,归纳为一种新类型
如: 黄色皮肤的人
白色皮肤的人
黑色皮肤的人
|
人
再如: 小狗 --能动,能吃,能睡,能叫(汪汪)
小猫--能动,能吃,能睡,能叫(喵喵)
.......
|
动物
计算机语言中:
先编写父类类型,在编写子类型,然后再有对象。
如: 先编写Animal类型
再编写 Dog类或Cat类型 继承父类的成员变量和方法
再使用数据时,要么创建Dog对象/Cat对象
子类可以父类中继承一些成员变量,和方法。子类还可以添加自己的
独有成员变量和方法。
子类:也叫派生类
父类:也叫超类,基类
二.关键字extends,用于继承语法
格式:
public class subClass extends SuperClass{
}
继承中的构造器:
子类不能继承父类的构造器,但是,子类中的构造器可以调用
父类的构造器
语法: super(有参传参);
作用:可以更好的给继承过来的成员变量赋值
PS:子类中的构造器一定会有一个调用了父类的构造器
父类中如果没有无参构造器,子类需要显式调用父类构造器
如果父类中有无参构造器,子类中的构造器可能隐式调用
了父类的无参构造器.即:隐藏了super()
super()与this()的区别
相同点:都是调用构造器,而且必须放在首行首句。
不同点:super()是调用父类的构造器
this()是调用本类中其他构造器
三.继承的传递性:
继承特征有传递特性,B类型继承了A类型的特征,C类型继承了
B类型的特征。C类型也间接继承了A类型的特征
继承的另外一特点:
单继承: 一个子类只能继承一个父类。但是一个父类可以有
多个子类
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练习:
设计一个动物类型Animal
int age
设计一个鱼类型Fish
boolean isWater
设计金鱼GoldFish类型,
String color;
鲨鱼Shark类型,
int size
娃娃鱼BabyFish类型
int size
String name
分别创建对象,进行测试
【
一个源文件中,只能有一个public修饰的类,而且此类必须与文件名一致。
其他类可以不用修饰词
main也需要在public修饰的类中,才能生效。
】
======================================
方法的重写(override)
子类可以继承父类的方法,在继承时,我们可以在子类中
编写与父类中的方法名相同,参数列表也相同的方法。这就是
重写。
(1)父子类关系,方法名相同,参数列表相同
(2)返回值类型可以相同,也可以不同[
子类方法的返回值类型必须是父类方法的返回值类型的子类]
父类型的变量可以引用子类型的对象
如:
Animal a = new GoldFish();
Animal类型的变量a引用了子类型GoldFish的对象
符合人类的思维:
这条金鱼是动物
编译期绑定:
在编译过程中,变量只能调出本类型中的方法
在编译期间, 方法静态绑定到变量上
运行期绑定
在运行过程中,真正执行的方法的逻辑与对象的类型有关系。
简单说成:方法在运行期间,动态绑定到对象上。
成员变量的调用与变量的类型有关系(与编译期和运行期无关)
【在创建子类对象时,在内存中会不会产生父类对象??】
【答案1: 会产生,没有父类对象,哪来的子类对象】
【答案2: 不会产生,创建子类对象时,子类对象的成员变量包含两部分:
一部分为从父类中继承过来的
在成员变量前有默认的super.
一部分是自己本类中的
在成员变量前有默认的this.
如果子类中独有的与继承过来的成员变量重名时,必须
显式指定使用super.或者是this.
如果子类中没有与继承过来的成员变量相同名时,我们可以
隐式不写,或者使用super.与this.其中任意一个。
为了避免不必要的麻烦,子类的成员变量尽可能不要与父类的
成员变量同名
】
【5】重写、封装
一.回顾:
java继承是定义一种的新的类型,从已有的类中吸收
成员变量和方法,新的类型可以添加新的方法和成员变量。
这种方式可以提高代码的复用性,缩短开发周期,
减少开发费用。
构造器:子类不能继承父类的构造器,使用super(有参传参)
只能调用父类的构造器。
子类中的构造器,至少有一个调用了父类的构造器。
super(有参传参)与this(有参传参),不能共存。
而且只能放在首行首句。
方法的重写:
子类可以重新编写继承父类的方法。
(1)方法名相同,参数列表相同
(2)返回值类型可以相同,也可以是
父类方法的返回值类型的子类型
(3)修饰词可以不变,或者可以比父类的修饰权限更大
父类型的变量引用子类型的对象
变量能调用的方法与成员变量
方法:
编译期: 变量只能调用出本类型中的方法
运行期: 变量调用出方法执行逻辑与对象的类型有关
成员变量:
变量调用出的成员变量一定是本类型中的成员变量
如:Person p = new Student();
p.name------>super.name
p.age ------>super.age
//p.score---->编译错误,p类型中没有成员变量score
=========================================
二.Object:是所有引用类型的顶级父类,
系统都会默认使引用类型extends Object.
此类中提供了常用的方法:
1:toString():
在Object中,返回的是类全名@HashCode值,
即对象的内存堆中的位置信息
【类有类名和类全名之分:
类名:即最短的名称
类全名:从包名开始写的名称
如: String 是类名
java.lang.String是类全名
】
此方法会在输出变量时,或引用变量进行拼接时默认调用。
而查看地址信息,通常没有必要,我们通常要查看的是
对象的成员变量信息
因此我们都需要重写toString()方法,用于查看对象的详情
格式:
"[成员变量1="+成员变量1+",成员变量2="+成员变量2+"]"
三.equals(Object obj)
Object类型中的此方法中的逻辑是比较调用者this与形参obj
的地址信息是否相等。
简单说成:比较this与obj是不是同一个对象
所以在定义类型时,继承过来的equals方法 我们要重写。
重写规则:
(1) 查看传进来的obj是不是null
if(obj==null){
return false;
}
(2): 查看传进来的obj是不是this.
if(obj==this){
return true;
}
(3) 查看穿进来的obj是不是本类型
if(obj.getClass()!=this.getClass()){
return false;
}
可以改成
if(!(obj instanceof Person)){
return false;
}
instanceof关键字:
作用是判断引用变量指向的对象是否属于某一类型
语法:
boolean f = 变量名 instanceof 类型名
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练习:
定义一个类型Point,
添加无参与全参构造器
添加计算到原点的距离方法
重载一个到另外一点的距离方法
重写toString与equals
==与equals()方法的区别???
回去自己整理
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package: 包.
作用:用于管理源文件,区分类全名
命名规则:域名后缀.域名.项目名.模块名
声明位置:在源文件的首行首句。
类全名:从包开始写起的名称
常用的包:
java.lang.*,因为里面的类型非常常用。因此不需要导包
java.util.*,此包下封装了很多常用的工具类
java.io.*,此包下封装了io流的类型
java.net.*,此包下封装很多关于网络的多种类型
import: 导包关键字:
在class之上,package之下。
用于声明 类的 类全名,在逻辑中就可以使用短的类名。
优点: 可以减少代码的书写。
四.访问权限控制修饰词
private,protected,public,默认的(default)
修饰类时:
外部类:可以使用public和默认的
内部类:可以使用public,protected,默认的,private
修饰成员变量:四个都可以进行修饰
可见性不一样
本类中 同包下 不同包子类中 其他
public true true true true
protected true true true
default true true
private true
在实际开发中,成员变量要尽可能的设置成不可见,
好处是,提高代码的安全性。即用private修饰
为了在其他类中可以对成员变量进行重新设置值或者获取值
我们可以定义相应成员变量的共有方法来进行操作。
public void setName(String name){
this.name = name;//修饰成员变量的值
}
public String getName(){
return name;
}
修饰方法:
与修饰成员变量的可见性一致。
方法的重写:
子类不能重写父类的私有方法
修饰词final:最终的,最后的
(1)修饰类,
被final修饰的,不能再有子类了。
(2)修饰成员变量
可以直接初始化
也可以在构造器中初始化
不能再其他任何地方再次赋值
修饰局部变量
只能初始化一次。
(3)修饰方法
被final修饰的方法,不能再子类中重写
常量:
因为常量是一些特殊值,我们可以定义成final, public,static进行修饰。
【6】数组、集合、list
复习:
一、集合概念:是一个用于存储多个对象的容器(对象).容器内的对象
就是元素,元素都是引用类型。
PS:容器内存储的都是对象的地址。
二、与数组的区别?
相同点:都是容器(数据结构),用来存储多个数据的,
不同点
数组:可以存储基本数据类型
集合:只能存储引用数据类型
三、集合框架中包含多种接口,抽象类,实现类等,用此来满足我们所需要的用于存储数据的数据结构。
四、Collection与Collections的区别
Collection:是集合的父接口,定义了集合框架中常用的抽象方法
Collections:是集合的工具类,定义了很多用于操作集合对象的
工厂/工具方法
五、子接口:List,Set,Queue
List:存储此接口实现类的数据,有序,可重复。
有序:存储时与添加的顺序相关。有对应的索引/下标标记位置。
从0开始
重复:存储的元素可以是同一个,也可以是对象内容相同不同对象
根据元素的equals方法进行判断
常用方法(序)
E set(int index,E newElement)
使用新元素newElement替换下标index上的元素,返回原元素。
boolean remove(int index):
移除此集合中下标为index上的元素
List<E> subList(int fromIndex,int endIndex):
截取此集合中的一部分,即截取子集,从fromIndex到endIndex
包前不包后
PS:此方法在堆中不会产生新的集合对象。
变量引用的父集的一部分。
修改子集,会影响父集
int lastIndexOf(Object obj):
返回此集合指定元素obj最后一次出现的下标。找不到返回-1.
六、数组与集合之间的转换
1、集合转数组
Object[] toArray()
E[] toArray(E[] e);
2、数组转集合
List Arrays.asList(数组参数);
注意:数组转成的集合,不能进行增删操作,否则会出现
运行时异常.可以进行替换操作,但是会数组变量
有影响。
如果想要成功进行增删操作,可以将元素,存入新
的集合中。
七、 Iterator:迭代器接口
(1)迭代器的作用使用用来遍历集合元素。是一个接口。Collection接口
提供一个方法 Iterator iterator()
(2)Collection的实现类使用内部类定义了迭代器子类。
(3)迭代器提供了统一的方法,用于遍历集合元素。
常用方法:
boolean hasNext():
判断集合中是否有下一个元素
E next():
取出集合中的下一个元素
void remove():
在使用迭代器对集合进行遍历时,不能使用集合的移除方法
移除集合的元素。必须使用迭代器自己提供的移除才行。
1、 增强for循环-foreach循环。
for(元素类型 变量名:要遍历的集合或者数组){
}
与经典for循环的区别:
(1)增强for循环中无法使用下标。
(2)经典for循环中可以使用下标。跟下标有关的逻辑,随便写。
八、ArrayList& LinkedList
(1)ArrayList
底层是基于动态数组的数据结构。是有存放顺序的。
(2)LinkedList
底层是基于双链表的数据结构。每一个存储单元,都涉及到其他两个引用。
优缺点: 在执行get()/set()时,ArrayList的效率高,LinkedList需要移动指针,效率低
在增加/删除操作时,LinkedList效率高,ArrayList效率低(需要扩容,移动元素)。
ps:当然,在元素的数量大的情况下,区别才明显。
(3)Vector:是一个比较古老的集合类型,线程安全,但是效率特别低。
虽然安全,也不建议使用。
九、接口Queue
Queue也是Collection的子接口,是一种数据结构,队列。
队列:通常都是一端进(offer),另一端出(poll)。
进出原则:FIFO
因为队列要经常进行增删操作,所以使用Linkedlist
实现了Queue接口.
常用方法:
boolean offer(E e):
元素从队尾进入队列。
E poll():
从队首移除元素,返回被移除的元素。当队列没有元素时
返回null.
E peek():
查看队首元素,不移除。队列中没有元素时,返回null.
注意: 为了避免移除队列的队首时出现null,我们最好先查看队首
是不是null.
Deque:是一个Queue的子接口,实现的是双端队列的数据结构。
双端队列:两端都可以进,也都可以出。
boolean offerFirst(E e);
boolean offerLast(E e);
E pollFirst();
E pollLast();
E peekFirst();
E peekLast();
栈的数据结构:先进后出:FILO
我们可以将双端队列的一端进行禁止操作。另一端进或
出,即Stack
void push(E e):
将元素 e推进栈中
E pop():
将栈中的最顶端的元素,移除。
可以
【7】list、set
一.复习:
集合框架中的父接口:Collection
子接口: List,Queue,Set
List:有序(索引是按照添加顺序指定的),可重复(存放同一个对象多次,equals方法相同的不同对象)
能存储null元素,没有个数限制。
派生出两个子类:
ArrayList:基于动态数组的数据结构,有连续的索引,从0开始
在使用get/set方法时,效率高
LinkedList:基于双链表的数据结构,每个节点上都有前后两个元素的引用。
在add/remove方法时,效率高
迭代器:用来遍历集合的。提供了hasNext():询问是否有下一个元素
next():用来获取下一个元素。
ps:在迭代期间,想删除集合的元素,需要使用迭代器自己的remove()方法
foreach循环:
for(元素类型 变量:要遍历的集合或数组){
逻辑
}
实现原理:使用了迭代器思想
Queue:队列,进出原则:FIFO
方法: boolean offer(E e)---进
E poll()-----出
E peek()-----查看队首
Deque:队列的子接口,双端队列,两端都可以进可以出
方法:
boolean offerFirst(E e)
boolean offerLast(E e)
E pollFirst()
E pollLast()
E peekFirst()
E peekLast()
栈: 双端队列的特殊情况:一端禁止进出。FILO
方法: void push(E e)--进栈
E pop()-----出栈
==========================================
二.泛型机制:
(1)概念
jdk1.5版本开始使用的新特性,本质是进行"参数化类型",在类
,接口,方法的定义上都可以使用,用来指定数据类型名的。
(2)集合在定义时,可以用泛型机制来指定元素的类型,这样
编译器在编译期间就可以进行检查元素类型是否匹配,避免了
程序在运行时出现过多的错误
(3)集合框架中的所有类型(接口,抽象类,实现类)都是用了
泛型机制
(4)泛型机制的参数只能传引用类型。
练习: 自定义一个类型,练习泛型机制
定义一个类型MyContaionner:
使用泛型机制,用于规定要存储的元素类型
===============================================
二.List排序
Comparable接口:
如何定义集合中元素之间的大小之分?我们需要在定义元素类型
时实现Comparable接口,实现接口内的compareTo(E e)。实现此接口的类型的对象之间可以进行
比较。
方法:
int compareTo(E e):
比较规则:
(1)this与e比较,this-e,
如果大于0,返回大于0的一个数
如果等于0, 返回0
如果小于0, 返回小于0的一个数
按照升序排序
(2)e-this,降序排序
工具类:Collections
提供了一个sort(Collection c)方法,
对集合里的元素进行排序
练习:定义一个类型Point,在集合List中存储五个Point对象
按照到原点的距离长短进行降序排序。
Comparator比较器接口:
如果元素类型已经实现了comparable接口,定义了默认的比较规则。
之后,再想换其他比较规则时,不修改源码。可以利用比较器接口
来重新定义比较规则
方法:
int compare(E o1,E o2);
比较规则:
升序: o1-o2
降序: o2-o1
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三.Set接口:
特点1: 无序,存储的元素与添加顺序无关
特点2: 不可重复(使用元素的equals方法来判定是否重复)
特点3: 能存储null元素,只能存储一次。
Hash算法机制
Set集合在添加或查看元素时,当集合中的元素过多时,就是进行
多次的比较,效率变低。
在设计元素类型时,提供hash算法,用于返回对象的一个int值。
在内存中开辟很多小的区域,用于存储一定范围的返回值的对象。
当我们想添加元素或查看元素,先计算此元素的返回值,然后去
相应区域中查找遍历,
--如果在这个区域没有找到对象,说明
集合中可以添加这个对象。
--如果有,然后查看两个对象的equals的返回值
--如果为true, 不能添加
--如果为false, 可以添加,添加至
对应的链表结构中(尽可能的避免发生)
重写HashCode方法:
重写规则:尽可能的让所有的成员变量都参与运算,
尽可能的避免出现hash值碰撞
注意:
重写的必要性:
(1)如果重写了equals(), 有必要重写hashCode方法
(2)如果equals()返回true, hashCode返回值有必要相同
(3)如果equals()返回false,hashCode返回值不一定相同,
如果返回值不同,可以提高检索的效率
反过来说:
(1)hashCode值相同,equals方法可能不同
(2)hashCode值不同,equals方法一定不同
Set接口派生的子类
HashSet:通过实现hash算法的一种数据结构,
无序,不重复
LinkedHashSet:通过实现hash算法的一种数据结构,但是
通过链表来维持顺序。顺序与添加顺序一致。
TreeSet: 使用二叉树的一种数据结构,顺序与自然排序有关系。
支持定制排序
【8】map
一.Set集合:
特点:无序,不重复。
存储时采用了hash算法机制,计算存储位置。
HashCode方法:
Object是引用类型的父类,提供了hashCode()方法以及equals()方法
因此我们在定义类型时,一般都重写hashCode和equals方法。
重写的重要性:
equals方法我们用来判断集合中的元素是否重复
hashCode方法我们在使用Set集合时,必须要重写,因为
我们采用的hash算法计算Set集合元素的存储位置。
int hashCode():
Object提供的方法是通过地址计算hash值,不可控。
我们需要在自定义类中重写此方法。
重写原则: 尽可能的让所有成员变量都参与运算
尽可能的减少hash值的碰撞
public int hashCode(){
int result = 7;--定义一个局部变量,进行初始化
int prime = 53 --定义一个局部变量,赋值为素数
result = prime*result+field1;
result = prime*result+field2;
return result;
}
=================
二.Set集合的遍历
因为Set集合是无序的,无下标可言,因此不能使用经典for
循环。我们可以使用迭代器原理。
(1) 调用集合的iterator()获取迭代器
(2) 使用foreach循环
Set集合的元素:
不能轻易修改参与hash值算法的成员变量。
否则容易引起内存溢出。
原因:成员变量修改后,会出现新的hash值,但是存储位置还在
原hash值的位置上。因此操作时,找不
到具体的存储位置。
子类:
HashSet:
无序,不重复,底层使用hash算法计算存储位置。
增加删除时效率高
LinkedHashSet:是HashSet的子类
底层使用hash算法计算存储位置,同时使用链表来维护
顺序,顺序与添加顺序一致。
在查看检索时,效率比较高
TreeSet:是SortedSet子接口的实现类,使用二叉树的数据结构维护
元素的顺序。
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三.Map接口:集合框架中的另一个父接口
Map集合,用于储存一一对应的元素数据,第一个对象可以作为
索引,第二个对象作为值,我们称之为key-value,键值对。
储存数据的特点:
(1)以key-value形式进行存储。
(2)key与value都必须是引用类型
(3)key可以为null。
(4)key与value是单向一对一映射。
(5)key不能重复
存储机制:
Map是基于数组和链表的数据结构进行存储数据。
作为key的对象采用了hash算法计算存储的数组
(散列数组,散列桶)的位置.如果计算出来的位置,
数组中此位置没有元素,就可以添加到
散列桶内,如果有元素,key的equals方法
返回值为false,就会存储在散列桶元素对应的单向链表中。
如果key的equals方法返回true,就进行替换(覆盖)。
PS:使用Map集合,做为key的数据类型应该重写equals和
HashCode方法
常用方法:
V put(K k,V v):
作用:用于存储一对key-value. 返回被替换的value值
如果不是替换就返回null
V get(K k):
作用:通过key对象,获取对应的value对象,如果集合中
没有此key,返回null
Map集合的遍历
Set<K> keySet();
用于获取Map中所有的key对象,返回一个Set集合
Set<Entry<K,V>> entrySet();
将key-value封装成内部类对象,返回Entry对象的Set集合
Collection<V> values();
将map集合中的所有value封装到一个Collection集合中。
装载因子和HashMap的优化
装载因子:DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f
默认容量:DEFAULT_INITIAL_CAPACITY
16,就是数组的容量
元素个数: size
当我们创建一个HashMap对象时,底层数组的初始容量为16。当存储的数据的
个数 size/DEFAULT_INITIAL_CAPACITY等于DEFAULT_LOAD_FACTOR时,
数组开始扩容。此时最佳。
如果小于0.75扩容,比较占内存。
如果大于0.75扩容,操作的元素比较多。
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
--->
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
/**/
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
/* 没有存储元素,*/
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
/* hash碰撞 */
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
内部类Node,封装了一个key-value数据,同时还存储了下一个节点的引用
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
this.hash = hash;
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}
============================
四.Map接口的子类:
HashMap与HashTable的区别
(1)HashTable是一个古老的类。不建议使用
(2)HashTable是一个线程安全的类,HashMap线程不安全
(3)HashTable的key不能是null,HashMap可以是null
LinkedHashMap:是HashMap子类,使用链表来维护key-value的顺序,在迭代时顺序与添加顺序一致。
TreeMap:
是SortedMap子接口的实现类,使用了二叉树的数据结构,维护填入集合的顺序。
(1)自然排序:
往TreeMap里添加的key对象,可以实现Comparable接口。重写compareTo方法
(2)定制排序:做为key对象的数据类型,可以不实现Comparabel接口。
需要创建一个比较器Comparator对象。实现compare方法
Properties:
是HashTable的子类型,用于封装属性文件的key-value信息
因为在文件里写的都是字符串,因此Properties的key与value
都是字符串类型
=============================================
File类型
java.io.File类型,可以对硬盘上的文件以及目录,进行操作。
如查看文件/目录的属性信息,创建,删除文件/目录。此类型
不能查看和修改文件里的内容。
常用构造器:
File(String pathname):
指定一个路径,创建一个File对象
路径:
(1)文件的路径,要写到文件的扩展名为止
(2)目录的路径,要写到当前目录的名称为止
常用方法:
boolean exists():
判断指定路径的File对象是否存在
exists();//
isFile();
isDirectory();
getName());
lastModified();
isAbsolute();
getAbsolutePath();
getParent();
length();
五.javaBean规范:
程序开发者默认遵循的一种规范
(1)提供两个构造器
(2)给成员变量提供get/set方法
String name
getName()
setName(String name);
Bean:豆子的意思,get/set方法名上的后续单词称之为bean.
在命名方法时,作为bean的单词首字母要大写,成员变量
要尽可能的与bean名一致,首字母小写。
(3)重写hashCode方法和equals方法
(4)重写toString()
线程
【9】线程01
一.线程:还会涉及到一些名词概念:
程序,进程,线程,多进程,多线程
二.进程:是一个运行中的程序的实例。
进程的两个特点:
(1)是一个实体,都有自己独立的地址空间,分为文本区域,数据区域和堆栈。
文本区域用来存储编写的程序的代码,数据区域用来存储运行时所需要的
数据(动态分配的内存),堆栈用来存储运行时涉及到的指令和本地变量
(2)是一个"运行中的程序",程序本身是一个没有生命的实体,只有当处理器
赋予它生命时,它才能称之为一个活动的实体,即进程。
进程是操作系统级别的基本单元。
通俗点说:进程就是操作系统运行的一个任务(一个应用程序运行时,就对应一个进程)
三.线程的状态图解析:
(1) 新建状态:即新建一个线程对象,设置好需要执行的任务
(2) 就绪状态: 调用线程的start方法,进入准备状态,等待cpu分配时间片段
(3) 运行状态:当cpu将时间片段给了线程对象后,线程开始执行任务。
(4) 阻塞状态:正在运行中的线程由于某种原因,放弃了cpu的使用权
即该线程放弃时间片段,进入阻塞状态。
阻塞状态分为三种:
等待阻塞: 运行中的线程调用wait方法时,jvm将
此线程放入等待池中
同步阻塞: 运行中的线程想要获取同步的锁对象时,
如果锁对象被其他占用,
则,jvm将此线程放入锁池中
其他阻塞: 当线程中执行到阻塞方法或者是Thread.sleep()或者是其他线程的join时,该线程进行阻塞状态
(5) 当线程执行完任务后,表示结束。
四.线程的创建方式(3种)
(1)继承Thread类,重写run方法,定义任务内容。然后调用
start方法,用于启动线程。(切记,不是调用run方法)
(2)实现接口Runnable,重写run方法,定义任务内容,然后将任务
传给Thread对象,然后由Thread调用strat方法,执行任务
(3)使用FutureTask创建对象,再使用Callable创建子类对象,
重写call方法(相当于run方法),再将Callable对象传给
FutureTask,再将FutureTask对象传给Thread对象,调用
start方法,启动线程
第二种方式与第一种比较,
(1)将线程对象和任务对象分开,降低了耦合度,便于维护
(2)避免了java中单继承的限制
(3)适合相同的任务代码块处理同一个资源
第三种方式:call方法带有返回值。
线程API:
常用构造器:
Thread(Runnable r):
创建一个指定任务的线程对象
Thread(Runnable r,String name)
创建一个指定任务,并且指定名称的线程对象
Thread(String name)
创建一个指定名称的线程对象
常用方法:
练习:
桌子上总共有20个豆子,有两个人来取豆子,每个人每次只
能取一个豆子。并输出桌子上剩余的豆子数。
五.线程的优先级:
1-10,10为最高级别,1为最低级别,5为默认级别
Thread.MIN_PRIORITY--最小优先级
Thread.MAX_PRIORITY--最高优先级
Thread.NORM_PRIORITY--默认优先级
守护线程:线程分两类,一类是普通线程(前台线程),
一类是守护线程(后台线程)。
当线程只剩下守护线程后,所有线程都结束。
static sleep(long time):
线程的静态方法,用于使当前线程进入阻塞状态,时间为time毫秒。
time毫秒后,会进入就绪状态。如果期间被打断,会出现异常
InterruptException
join():
作用是将当前线程插入到某一个线程中,使某一个线程进入阻塞状态。
当前线程执行完后,另一个线程进入就绪状态。
【10】线程02
一.回顾
程序,进程,线程,多进程,多线程
(1)程序:可以实现多个功能的代码体。也叫软件。
(2)进程:有两个特点
-- 是一个实体:有自己的地址空间,如文本区域,数据区域,堆栈区域
-- 是一个运行中的程序,cpu赋予程序生命时,就是一个进程。
进程是操作系统的一个任务
(3)线程:是进程里的一个任务,是一个顺序执行流。
有自己独立的堆栈,与其他线程共享进程的地址空间
(4)多进程:针对于古老的操作系统来说,现在的操作系统都是多进程的。
可以同时运行多个程序
(5)多线程:一个进程中的多个任务,可以同时进行多个顺序执行流。
好处:
1)提高cpu的资源利用率
2)可以共享同一个资源(静态资源,同一个对象实例)
并发原理:
cpu在一个时间片段里,只能做一件事。微观上,cpu是将时间细分成
很多个小的时间片段,尽可能的将时间片段平均分给多个线程,所以
针对于某一个线程来说,是走走停停,断断续续的。但是在宏观上,
人类感觉不出,看似是这些线程是同时进行的,这就是并发原理。
二.线程的三种创建方式:
(1)继承Thread类,重写run方法,调用start方法,启动线程
进行就绪状态
(2)实现Runnable接口,重写run方法,传给Thread对象....
(3)创建Callable的子类对象,重写call方法,传给FutureTask对象,再将
FutureTask对象传给Thread对象,.........
三.线程的状态:
(1)线程的创建(任务的确定)
(2)调用start方法,进入就绪状态
(3)运行状态:cpu将时间片段给线程,执行run方法里的任务逻辑
(4)阻塞状态:线程放弃cpu的时间片段,进入阻塞。
等待阻塞: wait()
同步阻塞: 要获取的锁对象,已经被占用。
其他阻塞: sleep(),join(),其他类的阻塞方法(sc.nextInt())
(5)死亡状态: 线程任务结束或者由于异常造成的run方法停止。
常用构造器:
Thread(String name);
Thread(Runnable r)
Thread(Runnable r,String name)
常用方法:
String getName()
long getId()
int getPriority()
State getState()
boolean isAlive()
boolean isDaemon()
boolean isInterrupt();
四.线程调度:
多线程时,谁先执行是不可控的,是由cpu的线程调度来分配的。
但是我们可以通过线程的优先级来尽可能的让线程调度来调控线程
所需要的时间片段。
优先级:从1-10,越来越高。
1是最低的优先级,对应的常量:MIN_PRIORITY
10是最高的优先级:MAX_PRIORITY
5是默认的优先级: NORM_PRIORITY
对应的方法:
void setPriority(int priority)
五.守护线程:
线程共分两大类:分别为普通线程和守护线程.多线程程序,
在只剩下守护线程时,会结束所有线程。
方法:
void setDaemon(boolean flag)
设置为true时,是守护线程。
static void sleep(long time):
使当前线程放弃时间片段,进入阻塞状态,超时后,会进入就绪状态。
如果没有超时,而是被打断,会出现检查性异常:InterruptException
void interrupt()
打断阻塞状态下的线程对象。
void join()
将当前线程A加入到线程B中,线程B进入阻塞状态,直到线程A
结束,线程B进入就绪状态,等待被分配时间片段。
练习:
两个线程A和B:
线程A的任务是计算1到100的和。
线程B的任务是获取线程A计算的结果。
static void yield()
线程对象让步的功能:让出时间片段,此线程进入就绪状态。
六.同步锁:
当多个线程操作临界资源时,可能会出现线程安全隐患问题。
临界资源可能是:
(1)某一个静态变量
(2)某一个实例变量
如果想解决这样的问题,需要使用同步操作。
异步操作:多线程的并发操作,相当于各干各的
同步操作:相当于一个做完,另一个再做。
线程在内部提供了一个内置的锁机制保证原子性,用于线程进行同步操作。
锁需要两点:
(1) 锁是一个对象,
(2) 如果想进行同步,多个现象操作的必须是同一个锁
synchronized(锁对象的引用){
需要同步的代码块
}
七.锁机制:
当一个线程进入同步的代码块后,就会获得锁对象的使用权。其他线
程如果执行到此处,会发现锁对象被占用,只能处于等待状态(锁池),
当线程执行完同步的代码后或者出现异常,都会自动释放锁。
合适的锁对象:
必须是一个引用类型,而且必须使多个线程都可以使用这个锁对象,
因此this对象比较适合
同步代码块的范围:
(1)可以是方法内的一部分代码,可以也是全部代码(相当于给方法上了锁)
(2)成员方法上添加修饰词synchronized,锁对象为this
如果一个类的所有成员方法都使用了同步关键字,当某一个线程
操作了其中一个方法,另外的线程即使操作的不是这个方法,
也会进入锁池状态
(3)静态方法上也可以添加synchronized,锁对象为类对象,
调用方法:类名.class,每一种类都有一个唯一的类对象
wait()/notify()notifyAll():
上述的方法都是Object类型提供的,用来调控线程的状态的。
使用位置必须是同步块中,如果不是同步块中,会报异常
wait():
当前获取锁对象的线程准备释放锁,给其他线程获取锁的机会。
wait(long time):
当前获取锁对象的线程如果没有被通知,在延迟time毫秒后,自动释放锁对象
wait(long time,int naons):
功能一样,只不过比上一个方法延迟的时间更加精确。
notify()/notifyAll():
当前获取锁对象的线程准备释放锁,使用此方法通知处于使用wait方法等待的线程,
natify():只会随机通知等待线程中的其中一个。
notifyAll():通过所有等待的线程来竞争锁。
生产者--消费者--仓库模式:此模式脱离了仓库没有任何意义。
(1)仓库用来存储数据。
(2)仓库不满的情况下,生产者可以生产
(3)仓库中满足消费者的需求时,消费者就可以消费
/*作业1:
第一个线程输出1,2,3,4,5
第二个线程输出6,7,8,9,10
第三个线程输出11,12,13,14,15
第一个线程输出16,17,18,19,20
第二个线程输出..........
第三个线程输出........
直到输入75停止。
作业2:
模拟小张一家四口(小张,小张媳妇,小张他爸,小张他妈)
分别拿着小张的银行卡去银行存取钱。
*/
同步代码块内:
(1)尽可能的不要使用sleep()和yield(),
因为比较占cpu资源
(2)同步块越小越好,省cpu的资源。
=================================
前提:有多个线程时
并发操作:多个线程同时开启,微观上断断续续,宏观上同时发生
断断续续:同一个方法内的两行代码不一定是两个挨
着的时间片段
同步操作:在并发的基础上,同一个方法内的两行代码执行时间片段
可以不挨着,但是其他线程不能对这两行代码的执行权 ,
保证了代码的原子性。即这两行代码是同步的,当前线程执行完后,
其他线程才有执行权。
想实现同步操作,提供了一个锁机制。
我们将需要同步的代码加上一个内置锁对象,当某一个线程
执行到此代码时,会获取锁对象,其他线程需要等待。当获取锁对象的
线程执行完同步块(或者是因为异常)都会释放锁对象。其他线程
通过cpu的线程调用才有机会获取锁对象的使用权
synchronized(锁对象){
}
锁对象:多个线程一定要使用同一个锁,否则没有记性同步操作
=====================================
线程池:
(1)如果每个任务都需要创建线程对象,内存开销大
(2)方便管理线程对象。
线程池的原理: 就是一些线程的集合,线程的状态不
是死亡状态,当线程池接收外面的任务时,
线程池的管理器会查看是否有空闲线程,如果
有,就会将任务分配给它,如果没有,任务处于
等待队列中.
线程池的类型:ExecutorService
另外一个类Executors里提供了多个静态方法
来获取线程池对象
方法1:
newSingleThreadExecutor():
获取单个线程的线程池对象,内部维护了一个无界队列用于存储任务
方法2:
newFixedThreadPool(int nThreads)
创建一个固定数量线程的线程池,维护一个为无界队列
方法3:
newCachedThreadPool()
创建一个可以根据需求来创建新线程的线程池对象,如果有可
重用的,会优先使用。
方法4:
newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建一个线程池,可以进行设置延迟或者是定时来执行任务
【11】线程03
一.同步代码块内:
(1)尽可能的不要使用sleep()和yield(),
因为比较占cpu资源
(2)同步块越小越好,省cpu的资源。
=================================
二.前提:有多个线程时
并发操作:多个线程同时开启,微观上断断续续,宏观上同时发生
断断续续:同一个方法内的两行代码不一定是两个挨
着的时间片段
同步操作:在并发的基础上,同一个方法内的两行代码执行时间片段
可以不挨着,但是其他线程不能对这两行代码的执行权 ,
保证了代码的原子性。即这两行代码是同步的,当前线程执行完后,
其他线程才有执行权。
想实现同步操作,提供了一个锁机制。
我们将需要同步的代码加上一个内置锁对象,当某一个线程
执行到此代码时,会获取锁对象,其他线程需要等待。当获取锁对象的
线程执行完同步块(或者是因为异常)都会释放锁对象。其他线程
通过cpu的线程调用才有机会获取锁对象的使用权
synchronized(锁对象){
}
锁对象:多个线程一定要使用同一个锁,否则没有记性同步操作
三.线程池:
(1)如果每个任务都需要创建线程对象,内存开销大
(2)方便管理线程对象。
线程池的原理: 就是一些线程的集合,线程的状态不
是死亡状态,当线程池接收外面的任务时,
线程池的管理器会查看是否有空闲线程,如果
有,就会将任务分配给它,如果没有,任务处于
等待队列中.
线程池的类型:ExecutorService
另外一个类Executors里提供了多个静态方法
来获取线程池对象
方法1:
newSingleThreadExecutor():
获取单个线程的线程池对象,内部维护了一个无界队列用于存储任务
方法2:
newFixedThreadPool(int nThreads)
创建一个固定数量线程的线程池,维护一个为无界队列
方法3:
newCachedThreadPool()
创建一个可以根据需求来创建新线程的线程池对象,如果有可
重用的,会优先使用。
方法4:
newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建一个线程池,可以进行设置延迟或者是定时来执行任务
【12】IO流01
java.io.File类型
一、概念
可以用来创建,删除文件/目录,还可以查看文件/目录的属性信息。
但是不可以修改文件里的数据。如果需要修改,应该使用输入/输出流。
二、常用构造器
File(String pathname)
创建一个指定路径的File对象
File(File parent,String child)
在指定parent路径下,创建一个child的file对象
File(String parent,String child)
在指定parent路径下,创建一个child的file对象
三、 绝对路径:是从根目录开始写的路径
window: 从盘符开始书写:
D:\a\f1.txt
D:\a\b
linux: /home/scott/f1.txt
/home/scott
相对路径: 相对某一文件/目录的路径,不是从根路径书写。
reg: f2.txt相对于a目录的路径:
window: b\f2.txt
linux: b/f2.txt
reg: f3.txt相对于f2.txt的路径
../c/f3.txt
四、常用方法
boolean exists();判断指定的路径是否存在
boolean isFile();判断指定路径是不是文件
boolean isDirectory();判断指定路径是不是目录
String getName();获取文件/目录名称
long lastModified();获取文件/目录的最后修改时间
boolean isAbsolute();判断指定路径是不是绝对路径
String getAbsolutePath();获取绝对路径
String getParent();获取父目录的路径
long length();获取文件大小
文件/目录创建方法:
boolean createNewFile();创建文件
boolean mkdir();创建目录
boolean mkdirs();创建多级目录
文件/目录的删除方法
boolean delete()
可以删除文件,删除目录时,需要目录下没有文件或子目录
File[] listFiles()
获取目录里的file对象
递归:
递归思想:分成递与归。一层层递进,最后再一层层归。
两种递归:
(1) 方法调用自己
(2) 方法A调用方法B,方法B调用A
举例:
n*(n-1)*......*1
z = f(n) 计算n的阶乘
= n*f(n-1)
= n*(n-1)*f(n-2)
= n*(n-1)*......*1
f(n)是一个函数:
里的逻辑:
n*f(n-1)
练习:
斐波那契数列: 第n个数是第n-1个数与第n-2个数的和。
1,1,2,3,5,8,13,.......
计算第10个数的值。
===============================================
五、IO流:(Input,Output)
我们在做项目时,除了自定义的一些数据外,还可能需要从"外界"
引入数据,或者将数据导出到"外界"。这时,我们需要I/O操作。
外界:指的可能是 键盘,显示器,硬盘,另外一个程序。
输入:又叫读入操作
数据时从"外界"流向程序
输出:又叫写出操作
数据时从程序流向"外界"
流: 就是数据序列, 一经创建成功,就会打开一个通道。所以使用完
应该进行关闭操作。
六、IO流的分类:
(1)按照流向分类:
输入流
输出流
(2)按照处理的数据单位分类:
字节流
字符流
(3)按照功能分类:
节点流:直接连接两个设备的流类型
处理流:对节点流再次封装与处理的流类型
======================================
字节流:
抽象父类 InputStream/OutputStream
文件字节流:
FileInputStream/FileOutputStream
(1)构造器:
FileInputStream(File file)
创建一个指定路径的File对象的文件输入流对象
FileInputStream(String name)
创建一个指定路径的字符串的文件输入流对象
常用方法:
int read()
读取该流中的一个字节数据,即8位二进制,存储到一个int数
据的低八位上
如果返回-1,读至文件末尾,
long skip(long n)
跳过流中n个字节
int read(byte[] b)
读取字节存入byte数组中,最多能读b.length个字节
返回的是实际读取的字节个数
int available()
查看此输入流中剩余的字节数量
(2)构造器
FileOutputStream(File file)
FileOutputStream(File file, boolean append)
FileOutputStream(String name)
FileOutputStream(String name, boolean append)
创建一个指定路径的输出流对象,append表示在文件末尾追加
PS:如果指定路径下的文件名不存在,会自动创建。
如果父路径不存在,则报异常FileNotFoundException
常用方法:
void write(int b)
写出参数b中的一个字节,int类型的低八位。
void write(byte[] b)
将字节数组b中的字节按顺序写出
void write(byte[] b,int off,int len)
将字节数组b中的字节按顺序写出,从下标off,写len个
【13】IO流02
一.回顾
File:可以创建,删除,查看文件/目录的信息。但是不
能查看/修改文件里的内容
删除目录时:需要注意使用递归思想(不能直接删除不为空的目录)
IO流:
用途,传输数据。
输入:读取数据
输出: 写出数据
流:数据序列
分类:
(1)按照流向分类
(2)按照处理的单位分类
(3)按照功能分类
字节流:
抽象父类:
InputStream:定义了字节输入流的常用方法
int available()
void close();
int read():读取一个字节,存入int的低八位上,范围是0-255
int read(byte[] b):
读取字节存入字节数组b中,返回的是读取的有效字节个数。
int read(byte[] b,int off,int len)
skip(int n);
OutputStream:定义了字节输出流的常用方法
void close();
void flush();//冲刷,作用是将流的数据,冲刷进文件中
void write(int b);写一个字节
void write(byte[] b);写一个字节数组
void write(byte[] b,int off,int len)
子类:
FileInputStream/FileOutputStream
继承了字节流的抽象父类。重写了方法,并且提供了自己独有的方法
构造器:
FileInputStream(File file)
FileInputStream(String path)
FileOutputStream(File file)
FileOutputStream(File file,boolean append)
FileOutputStream(String pathname)
FileOutputStream(String pathname,boolean append)
PS:所有的输出流,对于指定的路径中的文件若是不存在,
都会自动创建。
===================================================
二.缓冲流:
BufferedOutputStream:字节缓冲输出流
在写数据时,如果一个字节一个字节的写,写的次数明显很多,效率就会变得很低。
如何提高效率呢。
缓冲输出流的特点是:在流里维护了一个缓冲区,写字节时,先将字节
写入缓冲区, 当缓冲区满时,再一次性的将数据写到文件里。这样就
降低了写的次数,因此提高了效率。
因此缓冲输出流缺失即时性,可以使用flush方法进行冲刷
常用构造器:
BufferedOutputStream(OutputStream out)
创建一个指定字节输出流的缓冲流对象
BufferedOutputStream(OutputStream out,int size)
创建一个指定字节输出流的缓冲流对象,并设置缓冲区的大小
PS:当一次写的字节超出缓冲区大小,会出现溢出情况,溢出的字节
会先写出到文件中
常用方法:
void write(int b):
写int数据的低八位,写入缓冲区内
void write(byte[] b,int off,int len)
写指定长度len的字节数组,写入缓冲区
BufferedInputStream:字节缓冲输入流
在读取字节时,也是一个字节一个字节的读,次数多,效率低。
使用缓冲输入流,内部维护了一个缓冲区,默认8k,先一次性将缓冲区装满
等待读取.
当将缓冲区的数据读完,缓冲区再次存储后续数据。读取的次数明显降低
效率高
构造器:
BufferedInputStream(InputStream is);
BufferedInputStream(InputStream is,int size);
常用方法:
int read(byte[] bs)
读取缓冲区里的字节存储bs中,
当一次性得去的字节小于缓冲区,我们是从缓冲区里读数据。
此时,效率高
当一次性读取的字节超出缓冲区大小。
不使用缓冲区,直接从文件里读。
int read(byte[] bs,int off,int len)
================================================
数据字节流,与缓冲流一样,父类都是过滤字节流(
FilterOutputStream/FilterInputStream
)
这两个类提供了几个特殊的方法,可以直接写基本数据类型
数据输出流:DataOutputStream
构造器:
DataOutputStream(OutputStream os)
创建一个指定字节输出流的数据输出流对象
常用方法:
除了提供写一个字节和写一个字节数组的方法外,还提供了如下方法
writeByte(int b)
writeShort(int s)
writeInt(int i)
writeLong(long l)
writeFloat(float f)
writeDouble(double d);
writeChar(int c);
writeBoolean(boolean b)
writeUTF(String s);
【14】IO流03
一.对象流:
有的时候,我们可能需要将内存中的对象持久化到硬盘上,或者将
硬盘中的对象信息读到内存中,这个时候我们需要使用对象输入
输出流。
序列化: 是对象转换成一个字节序列的过程,是一个写操作
反序列化: 一个字节序列转换成对象的过程 ,是一个读操作
ObjectOutputStream
构造器:
ObjectOutputStream(OutputStream out)
创建一个指定字节输出流的对象输出流对象。
常用方法: 除了提供了一些基本数据类型的写方法外,还提供了
void writeObject(Object obj)
将内存中的对象持久化到硬盘上
ObjectIntputStream
ObjectIntputStream(OutputStream out)
创建一个指定字节输入流的对象输入流对象。
常用方法: 除了提供了一些基本数据类型的读方法外,还提供了
Object readObject();
从硬盘上读取一个字节序列,转换成对象
Serializable:序列化接口
如果想将对象序列化,那么对象的类型必须实现此接口。此接口
内什么都没有,只是一个序列化标识。
serialVersionUID:
每个能序列化的对象,在被序列化时,系统会默认给此对象的类计算一个
序列化版本号。不同的平台默认提供的序列化版本号多数情况下不会相同。
因此当我们反序列时,如果硬盘里存储的对象的版本号与当前设计的类型
的版本号不一致。会出现运行时异常:
java.io.InvalidClassException,这种情况叫不兼容问题。
如果我们想解决不兼容问题。我们应该手动提供版本号。尽可能的相同
这样来解决不兼容问题
另外一种情况:
序列化过后,可能会修改类型,如果使用系统默认提供的
版本号,在反序列时,会有异常,如果手动提供,不出现异常
多出来的成员变量,以默认值的形式,赋值给反序列化回来的对象。
transient:成员变量的一个修饰词,可以理解为瘦身。
有的时候,在序列化对象时,我们不需要将对象的某些成员变量
值持久化到硬盘上(因为不重要),此时,我们可以在这些成员变量
前添加修饰词transient(保存时,进行减肥)
================================================
二.字符流:
在输出输入操作时,以字符为单位进行操作,默认是unicode编码集
字符流的抽象父类分别是
Writer/Reader
Writer提供了字符输出流的常用方法
void close():关闭
void write(char[] cbuf):写一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len)
写一个字符数组的一部分
write(int c):写一个字符
write(String str):写一串字符
write(String str, int off, int len)
写字符串的一部分
Reader提供了字符输入流的常用方法
int read():读一个字符,存储到int的低16位
int read(char[] cbuf):将数据读进字符数组中,返回的是读取的有效字符个数
int read(char[] cbuf, int off, int len)
将字符读入数组的一部分。
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三.子类中转换流:
OutputStreamWriter:
将字符转换成字节写出到硬盘上
构造器:
OutputStreamWriter(OutputStream out)
创建一个指定字节输出流的字符输出流对象,采用的是系统默认的编码集
OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)
OutputStreamWriter(OutputStream out, CharsetEncoder enc)
OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)
创建一个指定字节输出流的字符输出流对象,采用指定编码集。
write(int a);
当a的低16位,如果被设计成相应的字符时,如果两个字节都是
有效字节,会写出两个。如果低16位对应是无效字符,或是有效
字节只有一位时,会写一个字节。
InputStreamReader()
将字节转换成字符读进程序中
构造器:
InputStreamReader(InputStream in)
创建一个使用默认字符集的InputStreamReader。
InputStreamReader(InputStream in, Charset cs)
InputStreamReader(InputStream in, CharsetDecoder dec)
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)
创建一个使用指定字符集的InputStreamReader。
====================================================
四.缓冲流:
PrintWriter:提供了丰富的方法,比BufferedWriter更加常用,此类型提供了
行自动刷新的功能
构造器:
PrintWriter(File file)
PrintWriter(OutputStream out)
PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)
PrintWriter(String fileName)
PrintWriter(Writer out)
PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush)
上述构造器,有第二个参数的,可以设置为true,表示行自动刷新。
只有一个参数的构造器,相当有两个参数时,设置为false的情况,即取消了
行自动刷新的功能
常用方法:
println()
通过写入行分隔符字符串来终止当前行。
println(boolean x)
打印一个布尔值,然后终止该行。
void println(char x)
打印一个字符,然后终止该行。
void println(char[] x)
打印字符数组,然后终止行。
void println(double x)
打印双精度浮点数,然后终止行。
void println(float x)
打印一个浮点数,然后终止该行。
void println(int x)
打印一个整数,然后终止该行。
void println(long x)
打印一个长整型,然后终止行。
void println(Object x)
打印一个对象,然后终止该行。
void println(String x)
BufferedReader:提供了一个缓冲区
构造器:
BufferedReader(Reader in)
创建使用默认大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流。
BufferedReader(Reader in, int sz)
创建使用指定大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流。
常用方法:
String readLine():
读一行字符串,读至换行符号为止,返回的数据不包含换行符
当返回值为null时,表示读至文件末尾
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五.文件字符流:
FileWriter/FileReader
FileWriter:相当于OutputStreamWriter与
FileOutputStream合起来的功能,内部也维护
了一个缓冲区,但是需要手动flush
构造器:
FileWriter(File file)
FileWriter(File file, boolean append)
FileWriter(String fileName)
FileWriter(String fileName, boolean append)
append:表示追加,但是此流不能设置字符集。
常用方法与 OutputStreamWriter的差不多
FileReader:相当于InputStreamReader和FileInputStream合起来的功能
内部也维护了一个缓冲区
构造器:
FileReader(File file)
FileReader(String fileName)
常用方法与InputStreamReader的方法差不多
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System是一个final修饰的类型
两个成员变量
out:是PrintStream类型,默认的输出目的地是控制台console
in: 是InputStream类型, 默认的数据源是键盘