Java基础（十）

（一）线程安全
（1）如何解决多线程的安全问题?
校验一个多线程程序是否有安全问题的隐患的前提条件:
1)当前程序是否是多线程环境
2)是否有共享数据
3)是否有多条语句对共享数据进行操作

看当前案例是否有多线程的安全问题:
1)是否是多线程环境 是
2)是否有共享数据 是
3)是否有多条语句对共享数据进行操作 是

现在就需要解决安全问题:
1)多线程环境 不能解决
2)对共享数据进行优化 不能解决
3)解决将多条语句对共享数据这一环进行解决

（2）解决方案:就是将多条语句对共享数据操作的代码,用一个代码包起来---->代码--->同步代码块

    格式:
        synchronized(锁对象){
                针对多条语句对共享数据操作代码;
        }

    锁对象:肯定一个对象,随便创建一个对象(匿名对象) 
        给刚才的这个程序加入了同步代码块,但是锁对象使用的匿名对象(每一个线程进来都有自己的锁),还是没有解决!
      锁对象:每一个线程最总使用的锁对象,只能是同一把锁
        注意:
    锁对象:一定要同一个锁(每个线程只能使用同一把锁)
    锁对象:任何的Java类(引用类型)

（3）Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。此实现允许更灵活的结构
可以使用Lock锁进行具体的锁定操作类 提供了具体的实现类:ReentrantLock
加锁并且去释放锁
Lock解决了多线程安全问题,但是还是有些问题:
1)执行效率低
2)会产生死锁
死锁：两个或两个以上的线程,在执行的过程中出现互相等待的情况,就叫做死锁!
（4）Java的等待唤醒机制
分析:
Student类: 资源类
SetThread:设置学生的数据(生产者线程)
GetThread:获取(输出)学生数据(消费者线程)
StudentDemo:测试类

• 需求:SetThread线程给学生对象进行赋值,在通过消费者线程输出该学生数据,设计这样一个程序!

• null----0 按照刚才的思路,发现有一个问题,的数据null---0

• 解决方案:线程死锁的注意事项:要保证生产者线程和消费者线程针对同一个对象进行操作的!
  在外部创建一个学生对象,将这个学生对象通过构造方法传入到各个线程中

  需求:消费者线程,和生产者线程加入循环操作,改进

  又有问题:
  1)同一个人的姓名和年龄出现多次
  2)姓名和年龄不符
  为什么?
  1)CPU的一点点时间片,在某一个时间点,足够它执行很多次
  2)线程具有随机性

• 解决方案:
  1)是否是多线程环境 是
  2)是否有功共享数据 是
  3)是否有多条语句对共享数据进行操作 有
• 同步机制(同步代码块/同步方法)
• 开发中,使用synchronized(Lock锁也可以)同步代码块将多条语句对共享数据的操作包起来!

• 继续改进:
  上面的代码改进之后,虽然加入了同步机制,但是打印一打印一大片同样,让数据依次打印数据!

• 如何解决:
  就使用的是Java的等待唤醒机制
  
  （二）线程组
  （1）线程组:
  程组表示一个线程的集合。此外，线程组也可以包含其他线程组

  • public ThreadGroup(String name)构造一个新线程组
  • 线程名.getThreadGroup().getName() 直接获取线程组名称

  （2）线程池
  线程池:多个线程执行完毕,它会重新回到线程池中,等待被利用,不会变成垃圾!
  和线程池有关的类
  类 Executors: 一种工厂类

  方法:
      和线程池的创建有关系
      public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
      创建一个可重用固定线程数的线程池

  ExecutorService:可以执行异步任务
  创建一个线程池,执行接口中的方法
  提交:Future<?> submit(Runnable task)
  <T> Future<T> submit(Callable<T> task)提交一个返回值的任务用于执行，返回一个表示任务的未决结果的
  （3）Future
  Future:接口
  Future 表示异步计算的结果

      线程池调用完毕可以关闭的
      void shutdown():关闭之前,会提交刚才的任务
  
  （4）多线程实现方式第三种:

• 前提:自定义类实现Callable接口
• 1)创建线程池对象: Executors 里面的那个方法,返回的是ExecutorsService
• 2) 然后调用ExecutorsService里面的提交任务的方法:
• <T> Future<T> submit(Callable<T> task)提交一个返回值的任务用于执行

• 3)关闭线程池
  （三）简单工厂模式
  （1）设计原则
  设计原则:
  单一职责原则:
  低耦合,高内聚
  耦合性:类与类之间产生的关系
  低耦合:让类与类之间的关系不复杂
  内聚:执行一个件事情(功能)的能力
  高内聚:一个类能够完成的事情,不要使用多个类一起来执行!

  数据库
  对某个数据进行增删改查(查询很重要的)
  定一个接口:
  增();
  删();
  改();
  查();
  实现类:
  业务逻辑层:
  增(){
  增加xxx联系人/商品列表
  }

  2:开闭原则
  核心思想是：一个对象对扩展开放，对修改关闭

  开发好一个程序(项目),尽量不要修改原有代码
  类和类之间假设有关系
  更改一个类的功能,其他类已需要更改(增加代码的代码的书写量)
  SVN(版本控制)/git

设计模式:
创建型模式 对象的创建

    （2）简单工厂模式--->静态工厂方法模式 
设计一个工厂类:
    工厂类提供一些静态方法,间接的去创建具体的对象

• 优点:
• 不需要在创建具体类的对象,而是把创建的工作交给了工厂类来创建!

• 弊端: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
  （3）工厂方法模式
  提供一个抽象类(抽象工厂)还需要提供一个接口(工厂接口),每一个具体的类都有对应的工厂类(实现工厂接口)
  具体对象的创建工作由继承抽象工厂的具体类实现

• 优点:
  客户端不需要在负责对象的创建(不需显示创建具体对象)，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

• 弊端:
  书写代码量大了!
  （4）设计模式之单例模式
  单例模式核心思想:某些类的对象在创建的时候 ,在系统内存始终只有一个对象!
  单例模式分类:
  1)饿汉式 2)懒汉式(类似于多线程环境..)
  1）饿汉式:

    在加载那个类的时候,对象的创建工作就已经完成了!

• 两种分类在设计上几乎一样:
• 1)定义个类,将该类的无参构造方法私有化
• 2)在该类的成员位置创建该类对象 并且一定要私有化,防止外界更改这个对象

• 3)在该类中提供静态成员方法(返回值就是创建的那个对象),能被当前类直接调用,static修饰
  2）懒汉式:
  符合单例模式核心思想
  1)自定义一个类,将无参构造私有化
  2)在成员位置声明变量
  3)提供公共静态功能,在里面判断的创建该类对象,返回该类对象

• 如果是开发中,那么就使用饿汉式(饿汉式它不会出现问题的单例模式)
• 如果是面试中,那么使用懒汉式(因为他是可能出现问题的一种单例模式)
• 懒汉式(延迟加载 -->懒加载)
• 可能会出现问题
• ---> 多线程的问题
• --->校验多线程安全问题的标准
• 1)是否是多线程环境
• 2)是否有共享数据
• 3)是否有多条语句对共享数据进行操作 (使用同步机制进行操作)
  （四）计算机网络
  （1）概念：计算机网络:
  多台计算机通过网络协议,实现网络资源共享和信息传递!

http://localhost:端口号 (80)www.baidu.com

username:admin
password:%AE%.... MD5算法 加密很难解密

网络通信三要素

1)ip地址
2)端口号
3)应该有一些规则(协议UDP/TCP)

举例:
    我想和高圆圆聊天...
    1)找到她,才能和她说话------>IP地址
    2)假设找她了,怎么说呢?
        对着她耳朵说话------->port端口号
    3)要对她:i love you 
            假设不懂英文,----->定义规则(协议)

IP地址:
192.168.10.1 (通过8421码将可以由0,1组成的一些数据)
点分十进制法:十进制.十进制.十进制.十进制 书写简单

    11000000.0000100....

    Ip地址的分类:

        IP地址的组成
        IP地址 = 网络号码+主机地址

        A类IP地址:第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码
                一般情况:国防部/大的国部门
        B类IP地址:前二段号码为网络号码，剩下的二段号码为本地计算机的号码
                    一般情况:大学里面的多媒体教室
        C类IP地址:前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码
                    私人地址

A类 1.0.0.1---127.255.255.254 (1)10.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址) (2)127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。
B类 128.0.0.1---191.255.255.254 172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址。169.254.X.X是保留地址。
C类 192.0.0.1---223.255.255.254 192.168.X.X是私有地址
D类 224.0.0.1---239.255.255.254
E类 240.0.0.1---247.255.255.254

127.0.0.1--->表示本地计算机的回环地址
dos
ipconfig
ping ip地址 是否能通信

        声呐系统(二战)  

端口号:0~65535有效端口号
0-1024属于保留端口

mysql:3306 

协议:
UDP协议 --->UDP编程
不需要建立连接通道的
数据大小有限制
不可靠连接
执行效率高
TCP协议 ---->TCP编程
需要建立连接通道
数据大小无限制
可靠连接
执行效率低

打电话:看成TCP协议  建立连接通道
发短信:UDP协议   不需要建立连接通道
（2）InetAddress:类表示互联网协议 (IP) 地址

• 如果一个类中没有构造方法,没有字段,只有成员方法?有什么特征
• 1)应该有一些静态功能(Math类,Arrays,Collections...)
• 2)可能符合一种单例模式(饿汉/懒汉)
• 3)该类中的某些静态成员方法的返回值是该类本身
• 举例
• public class Demo{
• public static Demo getDemo(){
• new Demo() ;
• }
• }
• 常用方法:
• public static InetAddress getByName(String host)
  throws UnknownHostException在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
  参数:
  主机名可以是机器名（如 "java.sun.com"），也可以是其 IP 地址的文本表示形式
  （3）Udp编程
• 1)不需要建立连接通道
• 2)数据大小有限制
• 3)不可靠连接---->传输速度快!
• 发送端的开发步骤:
• 1)创建发送端的Socket对象
• 2)创建数据,并打包
• 3)调用当前发送端Socket对象中的发送的方法
• 4)关闭资源Udp编程的接收端 开发步骤:
• 1)创建Socket对象
• 2)创建一个数据报包(接收容器)
• 3)调用Socket对象中的接收的方法
• 4)解析实际传递的数据
• 5)将解析的数据(ip,数据)展示在控制台上
• 6)关闭资源
• 注意:
• 接收端不要运行多次,会出现异常:
• java.net.BindException: Address already in use: Cannot bind