javaSE从入门到精通的二十万字总结（三）

最新推荐文章于 2022-05-14 10:18:17 发布

码农研究僧

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分类专栏： 🧠框架文章标签： java 开发语言后端

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前言

在看这篇文章之前先预习java基础

这部分知识一共有4个文档
第四个是当前这个文档

关于这部分的源码如下
javase从入门到精通的学习代码.rar

8. 线程

关于这部分知识可看我之前的文章

8.1 线程与进程的概念

关于这个概念上面给出了链接
【操作系统】线程与进程的深入剖析（全）

进程是一个应用程序（1个进程是一个软件）
线程是一个进程中的执行场景/执行单元

一个进程可以启动多个线程，进程之间是独立的，不共享资源
线程之间是堆内存和方法区内存共享，但是栈内存独立，一个线程一个栈

为此提出问题
1. 使用了多线程机制之后，main方法结束，是不是有可能程序也不会结束？？

main方法结束只是主线程结束了，主栈空了，其它的栈(线程)可能还在压栈弹栈

2. 启动一个java程序代码的代码过程？？
会先启动JVM，而JVM就是一个进程。
JVM再启动一个主线程调用main方法，同时再启动一个垃圾回收线程负责看护，回收垃圾。最起码，现在的java程序中至少有两个线程并发，一个是垃圾回收线程，一个是执行main方法的主线程。

3.对于单核的CPU，可以做到真正的多线程并发吗？？
不能够做到真正的多线程并发，但是可以做到给人一种“多线程并发”的感觉。
对于单核的CPU来说，在某一个时间点上实际上只能处理一件事情，但是由于CPU的处理速度极快，多个线程之间频繁切换执行做

4.分析程序中有多少个线程？？

public class ThreadTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main begin");
        m1();
        System.out.println("main over");
    }

    private static void m1() {
        System.out.println("m1 begin");
        m2();
        System.out.println("m1 over");
    }

    private static void m2() {
        System.out.println("m2 begin");
        m3();
        System.out.println("m2 over");
    }

    private static void m3() {
        System.out.println("m3 execute!");
    }
}

结果是只有一个
因为程序中只有一个主栈，没有创建一个分栈，都是在主栈中调用其线程
最后执行的结果是

main begin
m1 begin
m2 begin
m3 execute!
m2 over
m1 over
main over

8.2 线程创建方式

线程的创建方式在上面已经给出了连接
是这两个文档

第一种方式
直接继承java.lang.Thread，重写run方法

start()方法的作用是：启动一个分支线程，在JVM中开辟一个新的栈空间，这段代码任务完成之后，瞬间就结束了。启动成功的线程会自动调用run方法，并且run方法在分支栈的栈底部（压栈）

public class ThreadTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 这里是main方法，这里的代码属于主线程，在主栈中运行。
        // 新建一个分支线程对象
        MyThread t = new MyThread();
      
        // 启动线程     
        t.start();
        // 这里的代码还是运行在主线程中。
        for(int i = 0; i < 1000; i++){
            System.out.println("主线程--->" + i);
        }
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 编写程序，这段程序运行在分支线程中（分支栈）。
        for(int i = 0; i < 1000; i++){
            System.out.println("分支线程--->" + i);
        }
    }
}

第二种方式
编写一个类实现java.lang.Runnable接口

public class ThreadTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个可运行的对象
        //MyRunnable r = new MyRunnable();
        // 将可运行的对象封装成一个线程对象
        //Thread t = new Thread(r);
        Thread t = new Thread(new MyRunnable()); // 合并代码
        // 启动线程
        t.start();

        for(int i = 0; i < 100; i++){
            System.out.println("主线程--->" + i);
        }
    }
}

// 这并不是一个线程类，是一个可运行的类。它还不是一个线程。
class MyRunnable implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 100; i++){
            System.out.println("分支线程--->" + i);
        }
    }
}

第三种方式
将其上面两种方式结合在一起
使用匿名内部类结合在一起

public class ThreadTest04 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程对象，采用匿名内部类方式。
        // 这是通过一个没有名字的类，new出来的对象。
        Thread t = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 100; i++){
                    System.out.println("t线程---> " + i);
                }
            }
        });

        // 启动线程
        t.start();

        for(int i = 0; i < 100; i++){
            System.out.println("main线程---> " + i);
        }
    }
}

总结一下上面的方式大致如下
第一种方式

// 定义线程类
public class MyThread extends Thread{
	public void run(){
			
	}
}

// 创建线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 启动线程。
t.start();

第二种方式

// 定义一个可运行的类
public class MyRunnable implements Runnable {
	public void run(){
			
	}
}

// 创建线程对象
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
// 启动线程
t.start();

涉及到为什么要用start()方法（系统自动调用run方法）而不是直接让对象直接调用run方法的原因
可看我之前的文章
多线程中run()和start()的异同详细分析（全）

8.3 线程生命周期

线程的生命周期里面分为五个阶段

新建状态
就绪状态
运行状态
阻塞状态
死亡状态

8.4 线程方法

方法	功能
Thread.currentThread()	获取当前线程对象
线程对象.getName()	获取线程对象名字
线程对象.setName(“线程名字”)	修改线程对象名字
static void sleep(long millis)	参数是毫秒，让当前线程进入休眠，进入“阻塞状态”，放弃占有CPU时间片，让给其它线程使用
线程对象.interrupt();	终止线程睡眠不终止线程执行
线程对象.stop()	终止线程执行，已过时（不建议使用。），主要是因为不会保存信息

以上方法的示列代码如下

public class ThreadTest05 {
    public static void main(String[] args) {

        //currentThread就是当前线程对象
        // 这个代码出现在main方法当中，所以当前线程就是主线程。
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        System.out.println(currentThread.getName()); //main

        // 创建线程对象
        MyThread2 t = new MyThread2();
        // 设置线程的名字
        t.setName("t1");
        // 获取线程的名字
        String tName = t.getName();
        System.out.println(tName); //Thread-0

        MyThread2 t2 = new MyThread2();
        t2.setName("t2");
        System.out.println(t2.getName()); //Thread-1\
        t2.start();

        // 启动线程
        t.start();
    }
}

class MyThread2 extends Thread {
    public void run(){
        for(int i = 0; i < 100; i++){
            // currentThread就是当前线程对象。当前线程是谁呢？
            // 当t1线程执行run方法，那么这个当前线程就是t1
            // 当t2线程执行run方法，那么这个当前线程就是t2
            Thread currentThread = Thread.currentThread();
            System.out.println(currentThread.getName() + "-->" + i);
        }
    }
}

使用sleep方法的代码示列如下
此处补充另外一个相关的函数
java之TimeUnit.SECONDS.sleep()详细分析（全）

public class ThreadTest06 {
    public static void main(String[] args) {

        for(int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);

            // 睡眠1秒
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

此处补充sleep方法的一个面试题
以下代码会让线程t进入休眠状态吗？分支线程会有延迟嘛？

public class ThreadTest07 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程对象
        Thread t = new MyThread3();
        t.setName("t");
        t.start();

        // 调用sleep方法
        try {       
            t.sleep(1000 * 5); 
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 5秒之后这里才会执行。
        System.out.println("hello World!");
    }
}

class MyThread3 extends Thread {
    public void run(){
        for(int i = 0; i < 10000; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
        }
    }
}

答案如下：

在执行的时候还是会转换成：Thread.sleep(1000 * 5);，这行代码的作用是：让当前线程进入休眠，也就是说main线程进入休眠。但是分支的线程不会被延迟，start方法也就是开启了分支栈之后还会继续执行下面的代码

特别注意在run方法中调用某些方法需要不可以抛出异常，子类不可比父类多异常，所以只可以使用try catch

==interrupt()方法终止睡眠的示列代码如下 ==
终止睡眠而不终止线程的执行

这种终断睡眠的方式依靠了java的异常处理机制

public class ThreadTest08 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new MyRunnable2());
        t.start();

        // 希望5秒之后，t线程醒来（5秒之后主线程手里的活儿干完了。）
        try {
            Thread.sleep(1000 * 5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        // 终断t线程的睡眠
        t.interrupt(); // 干扰
    }
}

class MyRunnable2 implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> begin");
        try {
            // 睡眠1年
            Thread.sleep(1000 * 60 * 60 * 24 * 365);
        } catch (InterruptedException e) {
            // 打印异常信息
            e.printStackTrace();
        }
        //1年之后才会执行这里
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> end");

    }

}

stop()方法终止线程执行的示列代码如下
这种方式存在很大的缺点：容易丢失数据。因为这种方式是直接将线程杀死了
线程没有保存的数据将会丢失。不建议使用

public class ThreadTest09 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new MyRunnable3());
        t.start();

        // 模拟5秒
        try {
            Thread.sleep(1000 * 5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 5秒之后强行终止t线程
        t.stop(); // 已过时（不建议使用。）
    }
}

class MyRunnable3 implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

为了克服这种缺点，使得保全终止前信息还保留着
应该设置一个标志临界值来保存信息

public class ThreadTest10 {
    public static void main(String[] args) {
    
        MyRunable4 r = new MyRunable4();
        Thread t = new Thread(r);

        t.start();

        // 模拟5秒
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        // 终止线程
        // 你想要什么时候终止t的执行，那么你把标记修改为false，就结束了。
        r.run = false;
    }
}

class MyRunable4 implements Runnable {

    // 布尔标记
    boolean run = true;

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            if(run){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }else{

                // 在这里可以保存呀。
                //save....
                //终止当前线程
                return;
            }
        }
    }
}

这里补充一下线程调度的知识点
线程调度的模型有两种主要

抢占式调度模型：那个线程的优先级比较高，抢到的CPU时间片的概率就高一些/多一些，java采用的就是抢占式调度模型
均分式调度模型：平均分配CPU时间片。每个线程占有的CPU时间片时间长度一样

java中又提供了如下的方法和线程调度有关
以下只列出一些常用的方法

方法	功能
实例方法：void setPriority(int newPriority)	设置线程的优先级
实例方法：int getPriority()	获取线程优先级
实例方法：void join()	合并方法
静态方法：static void yield()	暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程

讲解以上方法的时候先补充一些知识点

最低优先级1，默认优先级是5，最高优先级10，优先级比较高的获取CPU时间片可能会多一些
yield()方法不是阻塞方法。让当前线程让位，让给其它线程使用。yield()方法的执行会让当前线程从“运行状态”回到“就绪状态”。注意：在回到就绪之后，有可能还会再次抢到
join() 当前线程进入阻塞，t线程执行，直到t线程结束。当前线程才可以继续（感觉这个才是让位，腾出线程地方）

线程优先级的示列代码如下

public class ThreadTest11 {
    public static void main(String[] args) {


        System.out.println("最高优先级" + Thread.MAX_PRIORITY);
        System.out.println("最低优先级" + Thread.MIN_PRIORITY);
        System.out.println("默认优先级" + Thread.NORM_PRIORITY);

        // 设置主线程的优先级为1
        Thread.currentThread().setPriority(1);

        // 获取当前线程对象，获取当前线程的优先级
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        // main线程的默认优先级是：5
        //System.out.println(currentThread.getName() + "线程的默认优先级是：" + currentThread.getPriority());

        Thread t = new Thread(new MyRunnable5());
        t.setPriority(10);
        t.setName("t");
        t.start();

        // 优先级较高的，只是抢到的CPU时间片相对多一些。
        // 大概率方向更偏向于优先级比较高的。
        for(int i = 0; i < 10000; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }


    }
}

class MyRunnable5 implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        // 获取线程优先级
        //System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程的默认优先级：" + Thread.currentThread().getPriority());
        for(int i = 0; i < 10000; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
        }
    }
}

yield()方法示列代码如下
分支线程每100次数让一次给主线程的抢占
但这种都是大概率问题而已

public class ThreadTest12 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new MyRunnable6());
        t.start();

        for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
        }
    }
}

class MyRunnable6 implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
            //每100个让位一次。
            if(i % 100 == 0){
                Thread.yield(); // 当前线程暂停一下，让给主线程。
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
        }
    }
}

join方法合并示列代码
所谓的合并代码，也就是直接腾出空间，让其先执行

public class ThreadTest13 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main begin");

        Thread t = new Thread(new MyRunnable7());
        t.setName("t");
        t.start();

        //合并线程
        try {
            t.join(); // t合并到当前线程中，当前线程受阻塞，t线程执行直到结束。
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("main over");
    }
}

class MyRunnable7 implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 10000; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
        }
    }
}

8.5 数据安全

什么时候数据在多线程并发的环境下会存在安全问题？

多线程并发
有共享数据
共享数据有修改的行为

满足以上3个条件之后，就会存在线程安全问题
可以使用同步模型，但是牺牲了效率有了安全而已
应该在数据安全的前提下，保全数据效率

异步编程模型：多线程并发（效率较高），异步就是并发。线程t1和线程t2，各自执行各自的，t1不管t2，t2不管t1，谁也不需要等谁
同步编程模型：线程排队执行，同步就是排队。线程t1和线程t2，在线程t1执行的时候，必须等待t2线程执行结束，或者说在t2线程执行的时候，必须等待t1线程执行结束，两个线程之间发生了等待关系

堆和方法区都是多线程共享的，所以可能存在线程安全问题
局部变量+常量：不会有线程安全问题
成员变量：可能会有线程安全问题

实例变量在堆中，堆只有1个
静态变量在方法区中，方法区只有1个

实例变量：在堆中
静态变量：在方法区
局部变量：在栈中
以上三大变量中：
局部变量永远都不会存在线程安全问题,因为局部变量不共享(一个线程一个栈)，局部变量在栈中。所以局部变量永远都不会共享

如果使用局部变量建议使用：StringBuilder。
因为局部变量不存在线程安全问题。选择StringBuilder，StringBuffer效率比较低。

ArrayList是非线程安全的。
Vector是线程安全的。
HashMap HashSet是非线程安全的。
Hashtable是线程安全的。

模拟不使用线程同步机制，多线程对同一个账户进行取款，出现线程安全问题
账户类

public class Account {
    // 账号
    private String actno;
    // 余额
    private double balance;

    public Account() {
    }

    public Account(String actno, double balance) {
        this.actno = actno;
        this.balance = balance;
    }

    public String getActno() {
        return actno;
    }

    public void setActno(String actno) {
        this.actno = actno;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    //取款的方法
    public void withdraw(double money){
        // t1和t2并发这个方法。。。。（t1和t2是两个栈。两个栈操作堆中同一个对象。）
        // 取款之前的余额
        double before = this.getBalance(); // 10000
        // 取款之后的余额
        double after = before - money;

        // 在这里模拟一下网络延迟，100%会出现问题
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 更新余额
        // 思考：t1执行到这里了，但还没有来得及执行这行代码，t2线程进来withdraw方法了。此时一定出问题。
        this.setBalance(after);
    }
}

模拟线程机制内的run内容

public class AccountThread extends Thread {

    // 两个线程必须共享同一个账户对象。
    private Account act;

    // 通过构造方法传递过来账户对象
    public AccountThread(Account act) {
        this.act = act;
    }

    public void run(){
        // run方法的执行表示取款操作。
        // 假设取款5000
        double money = 5000;
        // 取款
        // 多线程并发执行这个方法。
        act.withdraw(money);

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "对"+act.getActno()+"取款"+money+"成功，余额" + act.getBalance());
    }
}

创建一个对象两个线程，两个线程争夺都启动

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建账户对象（只创建1个）
        Account act = new Account("act-001", 10000);
        // 创建两个线程
        Thread t1 = new AccountThread(act);
        Thread t2 = new AccountThread(act);
        // 设置name
        t1.setName("t1");
        t2.setName("t2");
        // 启动线程取款
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

会出现数据安全的问题
既然不能使用同步机制，所以要用异步机制
应该引入synchronized关键字

8.5.1 synchronized关键字

关于这个可看我之前的文章知识点
java并发之synchronized详细分析（全）

引入这个关键字后，可以避开一些数据安全的不规范
使用的具体规范是

synchronized(){
   // 线程同步代码块。
}

synchronized后面小括号中传的这个“数据”是相当关键的，这个数据必须是多线程共享的数据。才能达到多线程排队

那要看你想让哪些线程同步：假设t1、t2、t3、t4、t5，有5个线程，你只希望t1 t2 t3排队，t4 t5不需要排队。要在()中写一个t1 t2 t3共享的对象。而这个对象对于t4 t5来说不是共享的。

这里的共享对象是：账户对象。账户对象是共享的，不一定是this就是账户对象，只要是多线程共享的那个对象就行

在java语言中，任何一个对象都有“一把锁”，其实这把锁就是标记。（只是把它叫做锁。），100个对象，100把锁。1个对象1把锁。

执行原理

假设t1和t2线程并发，开始执行以下代码的时候
假设t1先执行了，遇到了synchronized，这个时候自动找“后面共享对象”的对象锁，并占有这把锁，然后执行同步代码块中的程序，在程序执行过程中一直都是占有这把锁的。直到同步代码块代码结束，这把锁才会释放====假设t1已经占有这把锁，此时t2也遇到synchronized关键字，也会去占有后面共享对象的这把锁，结果这把锁被t1占有，t2只能在同步代码块外面等待t1的结束，直到t1把同步代码块执行结束了，t1会归还这把锁，此时t2终于等到这把锁， t2占有这把锁之后，进入同步代码块执行程序。这样就达到了线程排队执行。
这里需要注意的是：这个共享对象一定要选好了。这个共享对象一定是你需要排队，执行的这些线程对象所共享的。

主要修改账户类的内容

public class Account {
    // 账号
    private String actno;
    // 余额
    private double balance; //实例变量。

    //对象
    Object obj = new Object(); // 实例变量。（Account对象是多线程共享的，Account对象中的实例变量obj也是共享的。）

    public Account() {
    }

    public Account(String actno, double balance) {
        this.actno = actno;
        this.balance = balance;
    }

    public String getActno() {
        return actno;
    }

    public void setActno(String actno) {
        this.actno = actno;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    //取款的方法
    public void withdraw(double money){
                
         */
        //Object obj2 = new Object();//内部对象，都会进行创建
        synchronized (this){
        //synchronized (obj) {
        //synchronized ("abc") { // "abc"在字符串常量池当中。
        //synchronized (null) { // 报错：空指针。
        //synchronized (obj2) { // 这样编写就不安全了。因为obj2不是共享对象。
            double before = this.getBalance();
            double after = before - money;
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            this.setBalance(after);
        }
    }
}

如果作用在类上
在实例方法上可以使用synchronized。synchronized出现在实例方法上，一定锁的是this。这种方式不灵活。如果共享的对象就是this，并且需要同步的代码块是整个方法体，建议使用这种方式。

缺点：synchronized出现在实例方法上，表示整个方法体都需要同步，可能会无故扩大同步的范围，导致程序的执行效率降低。所以这种方式不常用。

优点：代码写的少了。节俭了。

总结使用该关键字的三种方式

第一种：同步代码块，灵活

synchronized(线程共享对象){
 //同步代码块;
}

第二种：在实例方法上使用synchronized，表示共享对象一定是this，并且同步代码块是整个方法体
第三种：在静态方法上使用synchronized，表示找类锁。类锁永远只有1把，就算创建了100个对象，那类锁也只有一把

对象锁：1个对象1把锁，100个对象100把锁
类锁：100个对象，也可能只是1把类锁

关于synchronized的一些面试题

同一个对象两个线程调用两个方法（一个有synchronized，一个没有），不需要等待
同一个对象两个线程调用两个方法（两个都有synchronized），需要等待
两个对象分配不同的线程，调用不一样的方法（都有synchronized），不需要等待，两个对象，两把锁
两个对象分配不同的线程，调用不一样的方法（都有synchronized但是被static修饰了），需要等待，因为静态方法是类锁，不管创建了几个对象，类锁只有1把

举例第一个示列代码如下

public class Exam01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyClass mc = new MyClass();

        Thread t1 = new MyThread(mc);
        Thread t2 = new MyThread(mc);

        t1.setName("t1");
        t2.setName("t2");

        t1.start();
        Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是：为了保证t1线程先执行。
        t2.start();
    }
}

class MyThread extends Thread {
    private MyClass mc;
    public MyThread(MyClass mc){
        this.mc = mc;
    }
    public void run(){
        if(Thread.currentThread().getName().equals("t1")){
            mc.doSome();
        }
        if(Thread.currentThread().getName().equals("t2")){
            mc.doOther();
        }
    }
}

class MyClass {
    public synchronized void doSome(){
        System.out.println("doSome begin");
        try {
            Thread.sleep(1000 * 10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("doSome over");
    }
    public void doOther(){
        System.out.println("doOther begin");
        System.out.println("doOther over");
    }
}

8.5.2 解决方法

不要轻易选择线程同步synchronized，synchronized会让程序的执行效率降低，用户体验不好，系统的用户吞吐量降低。

第一种方案：尽量使用局部变量代替“实例变量和静态变量”。
第二种方案：如果必须是实例变量，那么可以考虑创建多个对象，这样
实例变量的内存就不共享了。（一个线程对应1个对象，100个线程对应100个对象，
对象不共享，就没有数据安全问题了。）
第三种方案：如果不能使用局部变量，对象也不能创建多个，这个时候
就只能选择synchronized了。线程同步机制。

8.5.3 死锁

对于synchronized，如果轻易嵌套不好，可能会引来死锁问题
具体死锁的问题是互相抢占资源互相等待

死锁的代码要掌握背会
面试的时候可能会让你写死锁的代码

记住代码
背会死锁

背会死锁

记住代码

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Object o1 = new Object();
        Object o2 = new Object();

        // t1和t2两个线程共享o1,o2
        Thread t1 = new MyThread1(o1,o2);
        Thread t2 = new MyThread2(o1,o2);

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

class MyThread1 extends Thread{
    Object o1;
    Object o2;
    public MyThread1(Object o1,Object o2){
        this.o1 = o1;
        this.o2 = o2;
    }
    public void run(){
        synchronized (o1){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (o2){

            }
        }
    }
}

class MyThread2 extends Thread {
    Object o1;
    Object o2;
    public MyThread2(Object o1,Object o2){
        this.o1 = o1;
        this.o2 = o2;
    }
    public void run(){
        synchronized (o2){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (o1){

            }
        }
    }
}

背会了嘛

8.6 守护线程

关于这部分知识点具体可看我之前的文章
【操作系统】守护线程和守护进程的区别

关于java语言中线程分为两大类：

用户线程
守护线程（后台线程）

其中具有代表性的就是：垃圾回收线程（守护线程）。

守护线程的特点：一般守护线程是一个死循环，所有的用户线程只要结束，守护线程自动结束。比如之后要讲到的定时器（每天00:00的时候系统数据自动备份，这个需要使用到定时器，并且我们可以将定时器设置为守护线程，所有的用户线程如果结束了，守护线程自动退出，没有必要进行数据备份）

将其设置为守护线程的主要代码为

线程对象.setDaemon(true);

注意：主线程main方法是一个用户线程
守护线程的代码示列

public class ThreadTest14 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new BakDataThread();
        t.setName("备份数据的线程");

        // 启动线程之前，将线程设置为守护线程
        t.setDaemon(true);

        t.start();

        // 主线程：主线程是用户线程
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class BakDataThread extends Thread {
    public void run(){
        int i = 0;
        // 即使是死循环，但由于该线程是守护者，当用户线程结束，守护线程自动终止。
        while(true){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + (++i));
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

8.7 定时器

定时器的作用：间隔特定的时间，执行特定的程序。

有几种方式可以实现定时器：

可以使用sleep方法，睡眠，设置睡眠时间，到时间点执行任务。这种方式是最原始的定时器
在java的类库中已经写好了一个定时器：java.util.Timer，可以直接拿来用。不过，这种方式在目前的开发中也很少用，因为现在有很多高级框架都是支持定时任务的。
在实际的开发中，使用较多的是Spring框架中提供的SpringTask框架，这个框架只要进行简单的配置，就可以完成定时器的任务

主要示列代码如下

public class TimerTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 创建定时器对象
        Timer timer = new Timer();
        //Timer timer = new Timer(true); //守护线程的方式

        // 指定定时任务
        //timer.schedule(定时任务, 第一次执行时间, 间隔多久执行一次);
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        Date firstTime = sdf.parse("2020-03-14 09:34:30");
        //timer.schedule(new LogTimerTask() , firstTime, 1000 * 10);
      

        //匿名内部类方式
        timer.schedule(new TimerTask(){
            @Override
            public void run() {
                // code....
            }
        } , firstTime, 1000 * 10);

    }
}

// 编写一个定时任务类
// 假设这是一个记录日志的定时任务
class LogTimerTask extends TimerTask {

    @Override
    public void run() {
        // 编写你需要执行的任务就行了。
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String strTime = sdf.format(new Date());
        System.out.println(strTime + ":成功完成了一次数据备份！");
    }
}

8.8 实现Callable接口

实现线程的第三种方式：实现Callable接口
有返回值，可以返回线程的结果
接口中的call方法相当于run方法

优点：可以获取到线程的执行结果。
缺点：效率比较低，在获取t线程执行结果的时候，当前线程受阻塞，效率较低

public class ThreadTest15 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 第一步：创建一个“未来任务类”对象。
        // 参数非常重要，需要给一个Callable接口实现类对象。
        FutureTask task = new FutureTask(new Callable() {
            @Override
            public Object call() throws Exception { 

                // 线程执行一个任务，执行之后可能会有一个执行结果
                // 模拟执行
                System.out.println("call method begin");
                Thread.sleep(1000 * 10);
                System.out.println("call method end!");
                int a = 100;
                int b = 200;
                return a + b; //自动装箱(300结果变成Integer)
            }
        });

        // 创建线程对象
        Thread t = new Thread(task);

        // 启动线程
        t.start();

        // 这里是main方法，这是在主线程中。
        // 在主线程中，怎么获取t线程的返回结果？
        // get()方法的执行会导致“当前线程阻塞”
        Object obj = task.get();
        System.out.println("线程执行结果:" + obj);

        // main方法这里的程序要想执行必须等待get()方法的结束
        // 而get()方法可能需要很久。因为get()方法是为了拿另一个线程的执行结果
        // 另一个线程执行是需要时间的。
        System.out.println("hello world!");
    }
}

8.9 wait和notify

wait和notify方法不是线程对象的方法，是java中任何一个java对象都有的方法，因为这两个方式是Object类中自带的。wait方法和notify方法不是通过线程对象调用，
不是这样的：t.wait()，也不是这样的：t.notify().

wait()方法作用
让正在o对象上活动的线程进入等待状态，无期限等待，直到被唤醒为止。
o.wait();方法的调用，会让“当前线程（正在o对象上活动的线程）”进入等待状态。

Object o = new Object();
o.wait();

notify()方法作用
唤醒正在o对象上等待的线程

Object o = new Object();
o.notify();

o.wait方法会让正在o对象上活动的当前线程进入等待状态并且释放之前占有的o对象的锁
o.notify方法只会通知，不会释放之前所占有的o对象锁

还有一个notifyAll()方法：这个方法是唤醒o对象上处于等待的所有线程

使用wait方法和notify方法实现“生产者和消费者模式”

生产线程负责生产，消费线程负责消费
生产线程和消费线程要达到均衡
这是一种特殊的业务需求，在这种特殊的情况下需要使用wait方法和notify方法

wait和notify方法不是线程对象的方法，是普通java对象都有的方法。
wait方法和notify方法建立在线程同步的基础之上。因为多线程要同时操作一个仓库。有线程安全问题。

模拟这样一个需求：

仓库采用List集合，List集合中假设只能存储1个元素，1个元素就表示仓库满了。，如果List集合中元素个数是0，就表示仓库空了，保证List集合中永远都是最多存储1个元素。
必须做到这种效果：生产1个消费1个。

具体的代码示列如下
当前线程进入等待状态，并且释放Producer之前占有的list集合的锁。

public class ThreadTest16 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建1个仓库对象，共享的。
        List list = new ArrayList();
        // 创建两个线程对象
        // 生产者线程
        Thread t1 = new Thread(new Producer(list));
        // 消费者线程
        Thread t2 = new Thread(new Consumer(list));

        t1.setName("生产者线程");
        t2.setName("消费者线程");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

// 生产线程
class Producer implements Runnable {
    // 仓库
    private List list;

    public Producer(List list) {
        this.list = list;
    }
    @Override
    public void run() {
        // 一直生产（使用死循环来模拟一直生产）
        while(true){
            // 给仓库对象list加锁。
            synchronized (list){
                if(list.size() > 0){ // 大于0，说明仓库中已经有1个元素了。
                    try {
                        // 当前线程进入等待状态，并且释放Producer之前占有的list集合的锁。
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                // 程序能够执行到这里说明仓库是空的，可以生产
                Object obj = new Object();
                list.add(obj);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                // 唤醒消费者进行消费
                list.notifyAll();
            }
        }
    }
}

// 消费线程
class Consumer implements Runnable {
    // 仓库
    private List list;

    public Consumer(List list) {
        this.list = list;
    }

    @Override
    public void run() {
        // 一直消费
        while(true){
            synchronized (list) {
                if(list.size() == 0){
                    try {
                        // 仓库已经空了。
                        // 消费者线程等待，释放掉list集合的锁
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                // 程序能够执行到此处说明仓库中有数据，进行消费。
                Object obj = list.remove(0);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                // 唤醒生产者生产。
                list.notifyAll();
            }
        }
    }
}

9. 反射机制

通过java语言中的反射机制可以操作字节码文件（可以读和修改字节码文件。）
通过反射机制可以操作代码片段（class文件）

java.lang.Class：代表整个字节码，代表一个类型，代表整个类
java.lang.reflect.Method：代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法
java.lang.reflect.Constructor：代表字节码中的构造方法字节码。代表类中的构造方法
java.lang.reflect.Field：代表字节码中的属性字节码。代表类中的成员变量（静态变量+实例变量）

java.lang.Class：
public class User{
	// Field
	int no;
	// Constructor
	public User(){
	}
	public User(int no){
		this.no = no;
	}
	// Method
	public void setNo(int no){
		this.no = no;
	}
	public int getNo(){
		return no;
	}
}

9.1 获取class方式

要操作一个类的字节码，需要首先获取到这个类的字节码，获取java.lang.Class实例的三种方式

第一种：Class c = Class.forName(“完整类名带包名”);
第二种：Class c = 对象.getClass();
第三种：Class c = 任何类型.class;

关于Class.forName这个函数

静态方法
方法的参数是一个字符串
字符串需要的是一个完整类名
完整类名必须带有包名。java.lang包也不能省略

以下是三种创建方式的示意代码

Class c1 = null;
Class c2 = null;
try {
    c1 = Class.forName("java.lang.String"); // c1代表String.class文件，或者说c1代表String类型。
    c2 = Class.forName("java.util.Date"); // c2代表Date类型
    Class c3 = Class.forName("java.lang.Integer"); // c3代表Integer类型
    Class c4 = Class.forName("java.lang.System"); // c4代表System类型
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

// java中任何一个对象都有一个方法：getClass()
String s = "abc";
Class x = s.getClass(); // x代表String.class字节码文件，x代表String类型。
System.out.println(c1 == x); // true（==判断的是对象的内存地址。）

Date time = new Date();
Class y = time.getClass();
System.out.println(c2 == y); // true (c2和y两个变量中保存的内存地址都是一样的，都指向方法区中的字节码文件。)

// 第三种方式，java语言中任何一种类型，包括基本数据类型，它都有.class属性。
Class z = String.class; // z代表String类型
Class k = Date.class; // k代表Date类型
Class f = int.class; // f代表int类型
Class e = double.class; // e代表double类型

System.out.println(x == z); // true

使用这种方式获取class方式，如果只想获取类中单独的静态代码块可以使用这种方式
Class.forName("完整类名");这个方法的执行会导致类加载，类加载时，静态代码块执行

public class ReflectTest04 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // Class.forName()这个方法的执行会导致：类加载。
            Class.forName("comjava.reflect.MyClass");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

具体实体化的MyClass类为

public class MyClass {

    // 静态代码块在类加载时执行，并且只执行一次。
    static {
        System.out.println("MyClass类的静态代码块执行了！");
    }
}

9.2 实例化对象

通过Class的newInstance()方法来实例化对象

注意：newInstance()方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参构造存在才可以

先创建一个实体类

public class User {
    public User(){
        System.out.println("无参数构造方法！");
    }

    // 定义了有参数的构造方法，无参数构造方法就没了。
    public User(String s){

    }
}

public class ReflectTest02 {
    public static void main(String[] args) {

        // 这是不使用反射机制，创建对象
        User user = new User();
        System.out.println(user);

        // 下面这段代码是以反射机制的方式创建对象。
        try {
            // 通过反射机制，获取Class，通过Class来实例化对象
            Class c = Class.forName("com.java.bean.User"); // c代表User类型。

            // newInstance() 这个方法会调用User这个类的无参数构造方法，完成对象的创建。
            // 重点是：newInstance()调用的是无参构造，必须保证无参构造是存在的！
            Object obj = c.newInstance();

            System.out.println(obj); // com.java.bean.User@10f87f48
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这种实例化对象不改变java源代码的基础之上，可以做到不同对象的实例化（符合OCP开闭原则：对扩展开放，对修改关闭）

9.3 获取配置文件

通过一个外置的文件来获取关键信息，而不修改代码，实现灵活性

9.3.1 相对路径

创建一个properties存储关键信息，来获取文件并且实例化对象
此处通过前面的io+properties来获取
具体代码简写格式为

 FileReader reader = new FileReader(" ");
// 创建属性类对象Map
Properties pro = new Properties(); // key value都是String
// 加载
pro.load(reader);
// 关闭流
reader.close();

具体代码格式为

public class ReflectTest03 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        // 这种方式代码就写死了。只能创建一个User类型的对象
        //User user = new User();

        // 以下代码是灵活的，代码不需要改动，可以修改配置文件，配置文件修改之后，可以创建出不同的实例对象。
        // 通过IO流读取classinfo.properties文件
        FileReader reader = new FileReader("chapter25/classinfo2.properties");
        // 创建属性类对象Map
        Properties pro = new Properties(); // key value都是String
        // 加载
        pro.load(reader);
        // 关闭流
        reader.close();

        // 通过key获取value
        String className = pro.getProperty("className");
        //System.out.println(className);

        // 通过反射机制实例化对象
        Class c = Class.forName(className);
        Object obj = c.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }
}

以上都是获取文件的相对路径

9.3.2 绝对路径

如果获取文件的绝对路径，即使移植到其它系统或者其他位置还可以识别
可以使用以下方法（但前提是：文件需要在类路径下。才能用这种方式）
所谓的类路径是src目录之下
具体获取绝对路径的代码为

Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("src下的路径名").getPath();

Thread.currentThread() 当前线程对象
getContextClassLoader() 是线程对象的方法，可以获取到当前线程的类加载器对象
getResource() 【获取资源】这是类加载器对象的方法，当前线程的类加载器默认从类的根路径下加载资源

public class AboutPath {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
      
        String path = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResource("classinfo2.properties").getPath(); // 这种方式获取文件绝对路径是通用的。

        // 采用以上的代码可以拿到一个文件的绝对路径。
   
        System.out.println(path);

        // 获取db.properties文件的绝对路径（从类的根路径下作为起点开始）
        String path2 = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResource("com//java/bean/db.properties").getPath();
        System.out.println(path2);

    }
}

9.3.3 流的方式

将其替换为
因为流的方式可以直接返回而不用多写一行代码

 // 获取一个文件的绝对路径了！！！！！
String path = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResource("classinfo2.properties").getPath();
FileReader reader = new FileReader(path);

//替换为

// 直接以流的形式返回。
InputStream reader = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResourceAsStream("classinfo2.properties");

完整代码如下

public class IoPropertiesTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        // 获取一个文件的绝对路径了！！！！！
        /*String path = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResource("classinfo2.properties").getPath();
        FileReader reader = new FileReader(path);*/

        // 直接以流的形式返回。
        InputStream reader = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResourceAsStream("classinfo2.properties");

        Properties pro = new Properties();
        pro.load(reader);
        reader.close();
        // 通过key获取value
        String className = pro.getProperty("className");
        System.out.println(className);
    }
}

9.3.4 资源绑定器

关于这个类可看我之前的文章
java之ResourceBundle类详细分析（全）

使用这个类直接获取，便于获取属性配置文件中的内容。
使用以下这种方式的时候，属性配置文件xxx.properties必须放到类路径下

public class ResourceBundleTest {
    public static void main(String[] args) {

        // 资源绑定器，只能绑定xxx.properties文件。并且这个文件必须在类路径下。文件扩展名也必须是properties
        // 并且在写路径的时候，路径后面的扩展名不能写。
        //ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("classinfo2");

        ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("com/java/bean/db");

        String className = bundle.getString("className");
        System.out.println(className);

    }
}

科普一下类加载器
概念：专门负责加载类的命令/工具（ClassLoader）
JDK中自带了3个类加载器

启动类加载器:rt.jar
扩展类加载器:ext/*.jar
应用类加载器:classpath

String s = "abc";运行代码的时候，会将所需要类全部加载到JVM当中。通过类加载器加载，看到以上代码类加载器会找String.class，文件，找到就加载
首先通过“启动类加载器”加载（jdk中的jre\lib\rt.jar，jdk中最核心的类库），如果通过“启动类加载器”加载不到的时候，会通过"扩展类加载器"加载（jre\lib\ext*.jar），如果“扩展类加载器”没有加载到，会通过“应用类加载器”加载（环境变量中的classpath中的类）

java中为了保证类加载的安全，使用了双亲委派机制，也就是按照启动类（父）->扩展类（母）->应用类的顺序进行加载

9.4 field

代表属性

9.4.1 编译（了解）

方法	功能
Class.forName()	获取整个类
getName()	获取完整类名
getSimpleName()	获取简单名
getFields()	获取类中所有的public修饰的Field，返回的是一个数组类型，之后还要通过getName()
getDeclaredFields()	获取所有的Field，返回的是一个数组类型，之后还要通过getName()
getModifiers()	获取修饰符代号
Modifier.toString()	代号数字转换为字符串，结合在一起也就是Modifier.toString(对象.getModifiers())
getType()	获取属性类型

以上方法展示的代码如下
设置一个成员变量的类

// 反射属性Field
public class Student {

    // Field翻译为字段，其实就是属性/成员
    // 4个Field，分别采用了不同的访问控制权限修饰符
    private String name; // Field对象
    protected int age; // Field对象
    boolean sex;
    public int no;
    public static final double MATH_PI = 3.1415926;
}

功能代码展示

public class ReflectTest05 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        // 获取整个类
        Class studentClass = Class.forName("com.java.bean.Student");

        //com.java.bean.Student
        String className = studentClass.getName();
        System.out.println("完整类名：" + className);

		//student
        String simpleName = studentClass.getSimpleName();
        System.out.println("简类名：" + simpleName);

        // 获取类中所有的public修饰的Field
        Field[] fields = studentClass.getFields();
        System.out.println(fields.length); // 测试数组中只有1个元素
        // 取出这个Field
        Field f = fields[0];
        // 取出这个Field它的名字
        String fieldName = f.getName();
        System.out.println(fieldName);

        // 获取所有的Field
        Field[] fs = studentClass.getDeclaredFields();
        System.out.println(fs.length); // 4

        System.out.println("==================================");
        // 遍历
        for(Field field : fs){
            // 获取属性的修饰符列表
            int i = field.getModifiers(); // 返回的修饰符是一个数字，每个数字是修饰符的代号！！！
            System.out.println(i);
            // 可以将这个“代号”数字转换成“字符串”吗？
            String modifierString = Modifier.toString(i);
            System.out.println(modifierString);
            // 获取属性的类型
            Class fieldType = field.getType();
            //String fName = fieldType.getName();
            String fName = fieldType.getSimpleName();
            System.out.println(fName);
            // 获取属性的名字
            System.out.println(field.getName());
        }
    }
}

9.4.2 反编译（了解）

比如public class xx{ } 或者是public int age
都是
获取所有field属性的值，可以使用getDeclaredFields()

Modifier.toString(获取对象.getModifiers()) 获取public
field.getType().getSimpleName() 获取int
field.getName()获取age

public class ReflectTest06 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        // 创建这个是为了拼接字符串。
        StringBuilder s = new StringBuilder();

        //Class studentClass = Class.forName("com.java.bean.Student");
        Class studentClass = Class.forName("java.lang.Thread");

        s.append(Modifier.toString(studentClass.getModifiers()) + " class " + studentClass.getSimpleName() + " {\n");

        Field[] fields = studentClass.getDeclaredFields();
        for(Field field : fields){
            s.append("\t");
            s.append(Modifier.toString(field.getModifiers()));
            s.append(" ");
            s.append(field.getType().getSimpleName());
            s.append(" ");
            s.append(field.getName());
            s.append(";\n");
        }

        s.append("}");
        System.out.println(s);

    }
}

9.4.3 设置属性（重要）

通过给field属性设置属性值

获取对象类forName("com.java.bean.Student")
创建一个对象newInstance()
根据属性的名称来获取FieldgetDeclaredField("no")
给对象赋值set(obj, 22222)

以上都是public
如果遇到private还要中间使用权限setAccessible(true);

public class ReflectTest07 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        // 我们不使用反射机制，怎么去访问一个对象的属性呢？
        Student s = new Student();

        // 给属性赋值
        s.no = 1111; //三要素：给s对象的no属性赋值1111
                    //要素1：对象s
                    //要素2：no属性
                    //要素3：1111

        // 读属性值
        // 两个要素：获取s对象的no属性的值。
        System.out.println(s.no);

        // 使用反射机制，怎么去访问一个对象的属性。（set get）
        Class studentClass = Class.forName("com.java.bean.Student");
        Object obj = studentClass.newInstance(); // obj就是Student对象。（底层调用无参数构造方法）

        // 获取no属性（根据属性的名称来获取Field）
        Field noFiled = studentClass.getDeclaredField("no");

        // 给obj对象(Student对象)的no属性赋值
        /*
        虽然使用了反射机制，但是三要素还是缺一不可：
            要素1：obj对象
            要素2：no属性
            要素3：2222值
        注意：反射机制让代码复杂了，但是为了一个“灵活”，这也是值得的。
         */
        noFiled.set(obj, 22222); // 给obj对象的no属性赋值2222

        // 读取属性的值
        // 两个要素：获取obj对象的no属性的值。
        System.out.println(noFiled.get(obj));

        // 可以访问私有的属性吗？
        Field nameField = studentClass.getDeclaredField("name");

        // 打破封装（反射机制的缺点：打破封装，可能会给不法分子留下机会！！！）
        // 这样设置完之后，在外部也是可以访问private的。
        nameField.setAccessible(true);

        // 给name属性赋值
        nameField.set(obj, "jackson");
        // 获取name属性的值
        System.out.println(nameField.get(obj));
    }
}

9.5 Method

9.5.1 编译（了解）

public void xx{
}

获取类
获取权限都是使用getDeclaredMethods()
Modifier.toString(method.getModifiers())获取public
method.getReturnType().getSimpleName()获取void

如果有多的参数名还需要获取参数名，因为重载的话还要判定参数名多少个的异同
方法为getParameterTypes().getSimpleName()

public class ReflectTest08 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        // 获取类了
        Class userServiceClass = Class.forName("com.java.service.UserService");

        // 获取所有的Method（包括私有的！）
        Method[] methods = userServiceClass.getDeclaredMethods();
        //System.out.println(methods.length); // 2

        // 遍历Method
        for(Method method : methods){
            // 获取修饰符列表
            System.out.println(Modifier.toString(method.getModifiers()));
            // 获取方法的返回值类型
            System.out.println(method.getReturnType().getSimpleName());
            // 获取方法名
            System.out.println(method.getName());
            // 方法的修饰符列表（一个方法的参数可能会有多个。）
            Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
            for(Class parameterType : parameterTypes){
                System.out.println(parameterType.getSimpleName());
            }
        }
    }
}

9.5.2 反编译（了解）

public class ReflectTest09 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        StringBuilder s = new StringBuilder();
        //Class userServiceClass = Class.forName("com.java.service.UserService");
        Class userServiceClass = Class.forName("java.lang.String");
        s.append(Modifier.toString(userServiceClass.getModifiers()) + " class "+userServiceClass.getSimpleName()+" {\n");

        Method[] methods = userServiceClass.getDeclaredMethods();
        for(Method method : methods){
            //public boolean login(String name,String password){}
            s.append("\t");
            s.append(Modifier.toString(method.getModifiers()));
            s.append(" ");
            s.append(method.getReturnType().getSimpleName());
            s.append(" ");
            s.append(method.getName());
            s.append("(");
            // 参数列表
            Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
            for(Class parameterType : parameterTypes){
                s.append(parameterType.getSimpleName());
                s.append(",");
            }
            // 删除指定下标位置上的字符
            s.deleteCharAt(s.length() - 1);
            s.append("){}\n");
        }

        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

9.5.3 调用方法（重要）

获取对象类forName("com.java.bean.Student")
创建一个对象newInstance()
获取方法getDeclaredMethod("login", String.class, String.class);
进行传值invoke(obj, "admin","123123")

public class ReflectTest10 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 不使用反射机制，怎么调用方法
        // 创建对象
        UserService userService = new UserService();
        // 调用方法
        /*
        要素分析：
            要素1：对象userService
            要素2：login方法名
            要素3：实参列表
            要素4：返回值
         */
        boolean loginSuccess = userService.login("admin","123");
        //System.out.println(loginSuccess);
        System.out.println(loginSuccess ? "登录成功" : "登录失败");

        // 使用反射机制来调用一个对象的方法该怎么做？
        Class userServiceClass = Class.forName("com.java.service.UserService");
        // 创建对象
        Object obj = userServiceClass.newInstance();
        // 获取Method
        Method loginMethod = userServiceClass.getDeclaredMethod("login", String.class, String.class);
        //Method loginMethod = userServiceClass.getDeclaredMethod("login", int.class);
        // 调用方法
        // 调用方法有几个要素？ 也需要4要素。
        // 反射机制中最最最最最重要的一个方法，必须记住。
        /*
        四要素：
        loginMethod方法
        obj对象
        "admin","123" 实参
        retValue 返回值
         */
        Object retValue = loginMethod.invoke(obj, "admin","123123");
        System.out.println(retValue);
    }
}

9.5.4 可变参数（重要）

此为科普章节
上面的方法中调用了一个getDeclaredMethod("login", String.class, String.class);
查看其源码可以看到
在这里插入图片描述
所谓的可变参数是Class<?>... parameterTypes
具体定义的规则是类型...（注意：一定是3个点。）

可变长度参数要求的参数个数是：0~N个。
可变长度参数在参数列表中必须在最后一个位置上，而且可变长度参数只能有1个。
可变长度参数可以当做一个数组来看待

具体测试代码展示如下

public class ArgsTest {
    public static void main(String[] args) {
        m();
        m(10);
        m(10, 20);

        // 编译报错
        //m("abc");

        m2(100);
        m2(200, "abc");
        m2(200, "abc", "def");
        m2(200, "abc", "def", "xyz");

        m3("ab", "de", "kk", "ff");

        String[] strs = {"a","b","c"};
        // 也可以传1个数组
        m3(strs);

        // 直接传1个数组
        m3(new String[]{"我","是","中","国", "人"}); //没必要

        m3("我","是","中","国", "人");
    }

    public static void m(int... args){
        System.out.println("m方法执行了！");
    }

    //public static void m2(int... args2, String... args1){}

    // 必须在最后，只能有1个。
    public static void m2(int a, String... args1){

    }

    public static void m3(String... args){
        //args有length属性，说明args是一个数组！
        // 可以将可变长度参数当做一个数组来看。
        for(int i = 0; i < args.length; i++){
            System.out.println(args[i]);
        }
    }

}

9.6 Constructor

9.6.1 反编译（了解）

反编译一个类的构造方法

和上面的方法都大同小异，此处就省略了

public class ReflectTest11 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        StringBuilder s = new StringBuilder();
        Class vipClass = Class.forName("java.lang.String");
        s.append(Modifier.toString(vipClass.getModifiers()));
        s.append(" class ");
        s.append(vipClass.getSimpleName());
        s.append("{\n");

        // 拼接构造方法
        Constructor[] constructors = vipClass.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor constructor : constructors){
            //public Vip(int no, String name, String birth, boolean sex) {
            s.append("\t");
            s.append(Modifier.toString(constructor.getModifiers()));
            s.append(" ");
            s.append(vipClass.getSimpleName());
            s.append("(");
            // 拼接参数
            Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();
            for(Class parameterType : parameterTypes){
                s.append(parameterType.getSimpleName());
                s.append(",");
            }
            // 删除最后下标位置上的字符
            if(parameterTypes.length > 0){
                s.deleteCharAt(s.length() - 1);
            }
            s.append("){}\n");
        }

        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

9.6.2 调用有参构造（了解）

一个实体类如下
在这里插入图片描述
newInstance();只是创建一个实体类，但是只会调用一个无参构造

如果要调用有参构造

通过使用该函数.getDeclaredConstructor(int.class, String.class, String.class,boolean.class);，class要与属性一一对应
通过newInstance(110, "jackson", "1990-10-11", true);给属性一一赋值即可

public class ReflectTest12 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 不使用反射机制怎么创建对象
        Vip v1 = new Vip();
        Vip v2 = new Vip(110, "zhangsan", "2001-10-11", true);

        // 使用反射机制怎么创建对象呢？
        Class c = Class.forName("com.bjpowernode.java.bean.Vip");
        // 调用无参数构造方法
        Object obj = c.newInstance();
        System.out.println(obj);

        // 调用有参数的构造方法怎么办？
        // 第一步：先获取到这个有参数的构造方法
        Constructor con = c.getDeclaredConstructor(int.class, String.class, String.class,boolean.class);
        // 第二步：调用构造方法new对象
        Object newObj = con.newInstance(110, "jackson", "1990-10-11", true);
        System.out.println(newObj);

        // 获取无参数构造方法
        Constructor con2 = c.getDeclaredConstructor();
        Object newObj2 = con2.newInstance();
        System.out.println(newObj2);
    }
}

9.7 获取父类以及接口（重要）

获取父类getSuperclass()
获取实现接口getInterfaces();

public class ReflectTest13 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        // String举例
        Class stringClass = Class.forName("java.lang.String");

        // 获取String的父类
        Class superClass = stringClass.getSuperclass();
        System.out.println(superClass.getName());

        // 获取String类实现的所有接口（一个类可以实现多个接口。）
        Class[] interfaces = stringClass.getInterfaces();
        for(Class in : interfaces){
            System.out.println(in.getName());
        }
    }
}

10. 注解

注解Annotation是一种引用数据类型。编译之后也是生成xxx.class文件
可以出现在类上、属性上、方法上、变量上，还可以出现在注解类型上等…

[修饰符列表] @interface 注解类型名{

}

java.lang包下的注解类型：

掌握：Deprecated 用 @Deprecated 注释的程序元素（鼓励程序员使用这样的元素，通常是因为它很危险或存在更好的选择）
掌握：Override 表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明
不用掌握：SuppressWarnings 指示应该在注释元素（以及包含在该注释元素中的所有程序元素）中取消显示指定的编译器警告

因为Override比较熟悉，此处就不给出
关于@Deprecated源码
在这里插入图片描述

加上注解，调用其方法的时候，在编译器中该代码会出现一条横杠，代表过时，但是还是可以使用

10.1 自定义注解

自定义的注解要满足上面的规则定义

public @interface MyAnnotation {

    /**
     * 我们通常在注解当中可以定义属性，以下这个是MyAnnotation的name属性。
     * 看着像1个方法，但实际上我们称之为属性name。
     * @return
     */
    String name();

    /*
    颜色属性
     */
    String color();

    /*
    年龄属性
     */
    int age() default 25; //属性指定默认值

}

具体引用注解通过如下方式
如果一个注解当中有属性，那么必须给属性赋值。（除非该属性使用default指定了默认值。）

public class MyAnnotationTest {

    // 报错的原因：如果一个注解当中有属性，那么必须给属性赋值。（除非该属性使用default指定了默认值。）
    /*@MyAnnotation
    public void doSome(){

    }*/

    //@MyAnnotation(属性名=属性值,属性名=属性值,属性名=属性值)
    //指定name属性的值就好了。
    @MyAnnotation(name = "zhangsan", color = "红色")
    public void doSome(){

    }

}

关于注解的注意事项

如果一个注解的属性的名字是value，并且只有一个属性的话，在使用的时候，该属性名可以省略
可以省略的情况，因为只定义了一个value属性

不可以省略，因为不是value属性，而且如果value属性必须只有一个
关于注解的使用类型规范
属性的类型可以是： byte short int long float double boolean char String Class 枚举类型以及以上每一种的数组形式

以下情况是枚举类型的定义加注解

枚举的代码格式

public enum Season {
    SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
}

注解代码格式

public @interface OtherAnnotation {
    /*
    年龄属性
     */
    int age();

    /*
    邮箱地址属性，支持多个
     */
    String[] email();

    /**
     * 季节数组，Season是枚举类型
     * @return
     */
    Season[] seasonArray();
}

具体引用注解时根据不同类型

如果数组中只有1个元素：大括号可以省略
数组是大括号，枚举元素要加对象名

public class OtherAnnotationTest {

    // 数组是大括号
    @OtherAnnotation(age = 25, email = {"zhangsan@123.com", "zhangsan@sohu.com"}, seasonArray = Season.WINTER)
    public void doSome(){

    }

    // 如果数组中只有1个元素：大括号可以省略。
    @OtherAnnotation(age = 25, email = "zhangsan@123.com", seasonArray = {Season.SPRING, Season.SUMMER})
    public void doOther(){

    }

}

10.2 元注解

用来标注“注解类型”的“注解”，称为元注解
常见的元注解有：Target、Retention

关于target具体源码

表示“被标注的注解”只能出现在构造方法上、字段上、局部变量上、方法上、类上…
这个Target注解用来标注“被标注的注解”可以出现在哪些位置上

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
    /**
     * Returns an array of the kinds of elements an annotation type
     * can be applied to.
     * @return an array of the kinds of elements an annotation type
     * can be applied to
     */
    ElementType[] value();
}

具体枚举的元素有
在这里插入图片描述
关于Retention注解

这个Retention注解用来标注“被标注的注解”最终保存在哪里

其源码为

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
    /**
     * Returns the retention policy.
     * @return the retention policy
     */
    RetentionPolicy value();
}

其枚举类型为
在这里插入图片描述

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)：表示该注解只被保留在java源文件中。
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)：表示该注解被保存在class文件中。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)：表示该注解被保存在class文件中，并且可以被反射机制所读取。

具体引用该注解可以为

//@Retention(value=RetentionPolicy.RUNTIME)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation{}

10.3 反射注解

10.3.1 注解类

运用以上注解以及反射进行加深巩固

自定义一个注解
如果让注解可以识别属性，则添加为ElementType.FIELD

//只允许该注解可以标注类、方法
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
// 希望这个注解可以被反射
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {

    /*
    value属性。
     */
    String value() default "北京大兴区";//表示如果属性实体类上没有value则给一个默认值
}

实体类

@MyAnnotation("上海浦东区")
public class MyAnnotationTest {

    //@MyAnnotation 不可定义，因为没有标识属性
    int i;

    //@MyAnnotation  不可定义，因为没有标识构造函数
    public MyAnnotationTest(){

    }

    @MyAnnotation
    public void doSome(){

        //@MyAnnotation  不可定义，因为没有标识局部变量
        int i;
    }

}

写一个测试类通过反射机制查询其注解相关

先获取该类通过forName
判断其该类是否有该注解isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)，只有这个才可以使用注解，因为注解中用了 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
如果有其注解，直接获取注解对象getAnnotation(MyAnnotation.class)
之后直接调用方法即可

public class ReflectAnnotationTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 获取这个类
        Class c = Class.forName("com.java.annotation5.MyAnnotationTest");
        // 判断类上面是否有@MyAnnotation
        //System.out.println(c.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)); // true
        if(c.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)){
            // 获取该注解对象
            MyAnnotation myAnnotation = (MyAnnotation)c.getAnnotation(MyAnnotation.class);
            //System.out.println("类上面的注解对象" + myAnnotation); // @com.bjpowernode.java.annotation5.MyAnnotation()
            // 获取注解对象的属性怎么办？和调接口没区别。
            String value = myAnnotation.value();
            System.out.println(value);
        }

        // 判断String类上面是否存在这个注解
        Class stringClass = Class.forName("java.lang.String");
        System.out.println(stringClass.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)); // false
    }
}

10.3.2 注解方法

获取注解类对象getAnnotation(MyAnnotation.class)
获取注解方法对象getDeclaredMethod("doSome")

注解类

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface MyAnnotation {

    /*
    username属性
     */
    String username();

    /*
    password属性
     */
    String password();
}

测试类

public class MyAnnotationTest {

    @MyAnnotation(username = "admin", password = "456456")
    public void doSome(){

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 获取MyAnnotationTest的doSome()方法上面的注解信息。
        Class c = Class.forName("com.java.annotation6.MyAnnotationTest");
        // 获取doSome()方法
        Method doSomeMethod = c.getDeclaredMethod("doSome");
        // 判断该方法上是否存在这个注解
        if(doSomeMethod.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
            MyAnnotation myAnnotation = doSomeMethod.getAnnotation(MyAnnotation.class);
            System.out.println(myAnnotation.username());
            System.out.println(myAnnotation.password());
        }
    }

}

10.4 实战开发

结合注解和反射机制

这个注解@Id用来标注类，被标注的类中必须有一个int类型的id属性，没有就报异常。

注解类

// 表示这个注解只能出现在类上面
@Target(ElementType.TYPE)
// 该注解可以被反射机制读取到
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Id {

}

实体类

@Id
public class User {
    int id;
    String name;
    String password;
}

自定义一个异常类

public class HasNotIdPropertyException extends RuntimeException {
    public HasNotIdPropertyException(){

    }
    public HasNotIdPropertyException(String s){
        super(s);
    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 获取类
        Class userClass = Class.forName("com.java.annotation7.User");
        // 判断类上是否存在Id注解
        if(userClass.isAnnotationPresent(Id.class)){
            // 当一个类上面有@Id注解的时候，要求类中必须存在int类型的id属性
            // 如果没有int类型的id属性则报异常。
            // 获取类的属性
            Field[] fields = userClass.getDeclaredFields();
            boolean isOk = false; // 给一个默认的标记
            for(Field field : fields){
                if("id".equals(field.getName()) && "int".equals(field.getType().getSimpleName())){
                    // 表示这个类是合法的类。有@Id注解，则这个类中必须有int类型的id
                    isOk = true; // 表示合法
                    break;
                }
            }

            // 判断是否合法
            if(!isOk){
                throw new HasNotIdPropertyException("被@Id注解标注的类中必须要有一个int类型的id属性！");
            }

        }
    }
}

完结撒花
完结撒花
完结撒花

至此
java的基础篇章已经结束
可根据博主之前学过的路线进行学习
java框架零基础从入门到精通的学习路线（超全）

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