JAVA学习第五周周总结

2021/8/7 11:36:11

编程Tag： new 线程 Java out system public Student 第五周周

本文主要是介绍JAVA学习第五周周总结，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一、LinkedList集合

1、LinkedList集合的特点

    LinkedList集合特点:  线程不安全的类,执行效率高
                        链接列表结构,查询慢,增删快

2、插入元素

public void addFirst(Object e):在列表开头插入元素

       LinkedList<String> link = new LinkedList<>() ;
       link.addFirst("hello") ;
       link.addFirst("world") ;
       link.addFirst("JavaEE") ;
       link.addFirst("Android") ;

3、末尾加入元素

public void addLast(Object e):将元素追加到列表的末尾

        link.addLast("Php") ;

4、获取列表的第一个元素

public Object getFirst():获取列表的第一个元素

        System.out.println(link.getFirst());

5、获取列表的最后一个元素

public Object getLast():获取列表的最后一个元素

        System.out.println(link.getLast());

6、删除列表的第一个元素

public Object removeFirst(): 删除列表的第一个元素,并获取第一个元素

        // public Object removeFirst(): 删除列表的第一个元素,并获取第一个元素
        System.out.println(link.removeFirst());

7、删除列表的最后一个元素

public Object removeLast():删除列表的最后一个元素,并获取最后一个元素

        System.out.println(link.removeLast());

二、Set集合

1、Set集合（去重）

Set集合:      无序(存储和取出不一致),
             能够保证元素唯---------------------去重

    //创建HashSet集合对象
    Set<String> set = new HashSet<>() ;

    //添加字符串元素
    set.add("hello") ;
    set.add("hello") ;
    set.add("world") ;
    set.add("JavaEE") ;
    set.add("JavaEE") ;
    set.add("world") ;
    set.add("android") ;
    set.add("php") ;
    set.add("php") ;
    set.add(null) ;
    System.out.println(set); //元素唯一------------------------[null, world, JavaEE, android, php, hello]

2、HashSet（去重）

HashSet:    底层数据结构是一个哈希表(桶结构)
             线程不安全的类---->不同步---->执行效率高

3、String类型

String类型:String类型本身已经重写了hashCode()和equals,如果hashCode和equals()都相同,  那么认为同一个元素,存储以前的值

4、如果现在存储是自定义对象,如何保证元素唯一?HashSet<Student>

      Student s1 = new Student("高圆圆"42) ;
*     Student s2 = new Student("高圆圆"42) ;
*
*     HashSet集合依赖于add方法---->HashMap的put方法
*
*     首先要比较元素的哈希码值相同----->hash()就相同
*     还要比较成员信息是否相同,对应存储自定的类必须要重写Object的equals方法
*
*    应用场景:
*          在一些需求中,如果没有明确要求元素重复,那就可以使用hashSet,保证元素唯一!
*                      类型:String,Integer,Long,....常用类都已经重写了hashCode和equals方法
*/

1、Student的这个类,必须手动给出hashCode()和equals

2、Hashset集合不能保证顺序迭代恒久不变!

//创建HashSet集合对象
HashSet<Student> hs1 = new HashSet<>() ;

Student s1 = new Student("宋江",35) ;
Student s2 = new Student("宋江",35) ;
Student s3 = new Student("武松",30) ;
Student s4 = new Student("宋江",30) ;
Student s5 = new Student("武松",30) ;
Student s6 = new Student("卢俊义",28) ;
Student s7 = new Student("卢俊义",28) ;
System.out.println("-------------------------------");
//System.out.println(s1.hashCode());
//System.out.println(s2.hashCode());

//添加集合中
hs1.add(s1) ;
hs1.add(s2) ;
hs1.add(s3) ;
hs1.add(s4) ;
hs1.add(s5) ;
hs1.add(s6) ;
hs1.add(s7) ;

//遍历
for(Student s : hs1){
    System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());-----------------卢俊义---28
                                                                        武松---30
                                                                        宋江---35
                                                                        宋江---30

5、题

//需要创建一个大的集合
ArrayList<ArrayList<Student>>  bigArray = new ArrayList<>() ;

//第一个子集合ArrayList<Student>
ArrayList<Student> firArray = new ArrayList<>() ;
Student s1 = new Student("高圆圆",42) ;
Student s2 = new Student("文章",35) ;
Student s3 = new Student("王宝强",30) ;
firArray.add(s1) ;
firArray.add(s2) ;
firArray.add(s3) ;

//将第一个子集合添加到大集合中
bigArray.add(firArray) ;

//第二个子集合ArrayList<Student>
ArrayList<Student> secArray = new ArrayList<>() ;
Student s4 = new Student("张三",42) ;
Student s5 = new Student("王五",35) ;
Student s6 = new Student("李四",30) ;
secArray.add(s4) ;
secArray.add(s5) ;
secArray.add(s6) ;

//将第二个子集合添加到大集合中
bigArray.add(secArray) ;

//第三个子集合ArrayList<Student>
ArrayList<Student> thirArray = new ArrayList<>() ;
Student s7 = new Student("盲僧",42) ;
Student s8 = new Student("亚索",35) ;
Student s9 = new Student("提莫",30) ;
thirArray.add(s7) ;
thirArray.add(s8) ;
thirArray.add(s9) ;

//将第三个集合添加到集合中
bigArray.add(thirArray) ;

//ArrayList<ArrayList<Student>>遍历大集合
for(ArrayList<Student> arr:bigArray){
    for(Student s: arr){
        System.out.println(s.getName()+"\t"+s.getAge());
    }
}

三、TreeSet集合

1、TreeSet集合特点

        无序性,元素唯一
*
*       底层依赖于TreeMap集合,  红黑树结构(也称为 "自平衡的二叉树结构"),可以实现Map的自然排序以及比较器排序取决于
*       使用的构造方法

2、自然排序

        自然排序:TreeSet<E>(),E类型必须实现Comparable接口,实现自然排序(实现的compareTo(T t))

构造方法:
*      public TreeSet():构造一个空的树,实现元素自然排序 (取决于存储的元素类型能否实现Comparable接口)
*
*
*       自然排序    ----->执行的TreeSet无参构造方法,而且前提条件当前存储类型必须实现Comparable接口

3 比较器排序

比较器排序:
*            public TreeSet(Comparator<? super E> comparator)
*
*             Comparator是一个接口类型
*               1)自定义一个类实现Comparator接口,重写compare方法
*               2)使用接口的匿名内部类(推荐)

         //创建TreeSet集合对象
        //  public TreeSet(Comparator<? super E> comparator)
        //MyComparator myComparator = new MyComparator() ; //方式1:接口子实现类对象

//方式2:接口的匿名内部类
TreeSet<Student>  ts = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        //主要条件:按照学生的年龄从小到大排序
        //s1---->就是刚才自然排序里面this
        //s2---->就是刚才自然排序里面s
        int num = s1.getAge() - s2.getAge() ;
        //如果年龄相同,比较姓名是否一样
        int num2 = (num==0)? (s1.getName().compareTo(s2.getName())): num ;

        return num2;
    }
}) ;

//创建几个学生对象
Student s1 = new Student("gaoyuanyuan",42) ;
Student s2 = new Student("gaoyuanyuan",42) ;
Student s3 = new Student("jacky",40) ;
Student s4 = new Student("rose",40) ;
Student s5 = new Student("tomcat",35) ;
Student s6 = new Student("jeffry",35) ;
Student s7 = new Student("liushishi",54) ;
Student s8 = new Student("liudehua",60) ;

ts.add(s1) ;
ts.add(s2) ;
ts.add(s3) ;
ts.add(s4) ;
ts.add(s5) ;
ts.add(s6) ;
ts.add(s7) ;
ts.add(s8) ;


for (Student s:ts) {
    System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
}

4 泛型高级通配符

泛型高级通配符(了解)
*   <?>    :任意Java类型,包括Object
*   <? super E> : 向上限定:E类型以及E父类
*   <? extends E>: 向下限定:E以及它的子类
*/

四.Map集合

1 Map集合

    Map集合:键映射到值的对象,Map集合可以多个值,但键必须唯一!

2 双列集合,Map<K,V>

    Java提供了双列集合,Map<K,V>:提供一个键值对元素(两种类型),键必须唯一(Map针对键有效,跟值无关)
*        Map<Integer,String>
*            id        name
*            1         张三
*            2         李四
*            3         王五
*            4          赵六
*            1         马七

3 Map和Collection集合的区别

        Collection:只能存储一种类型 Collection<E>            简单记"光棍"
*       Map集合:可以两种类型的,键的类型,值的类型 Map<K,V>     简单记"夫妻对"
*
*       遍历方式不同
*                Collection:就通过5种方式(List)
*       Map:两种方式:
*                  方式1:获取所有的K的集合(键的集合)
*                          通过键获取值
*                  方式2: 获取所有的键值对对象Map.Entry<K,V> ("结婚证")
*                          通过键值对对象获取所有的键("结婚证男方")
*                          通过键值对对象获取所有的值("结婚证女方")
*
*
*  有内在联系:
*          TreeSet集合---->Collection---->间接的使用到了TreeMap集合的put方法
*          HashSet阶------>Collection---->间接使用到了HashMap的put方法

4 Map集合的功能

       V put(K key,V value):添加键值对元素
*              注意事项:
*                      如果key是第一次添加,那么返回的结果为null
*                      如果key是否重复添加,第二次添加,返回的上一次添加的键对应的值
*
*     V  remove(Object key):删除指定的键,返回被删除键对应的值
*     void clear()
*
*     boolean containsKey(Object key) :是否包含指定的键 (使用居多)
*     boolean containsValue(Object value):是否包含指定的值

1 删除指定的键

V remove(Object key):删除指定的键,返回被删除键对应的值

void clear()

    System.out.println(map.remove("杨过"));----------------小龙女

2 是否包含指定的键

boolean containsKey(Object key) :是否包含指定的键 (使用居多)

    System.out.println(map.containsKey("周杰伦")) ;-------------false
    System.out.println(map.containsKey("王宝强")) ;-------------true

3 是否包含指定的值

boolean containsValue(Object value):是否包含指定的值

    System.out.println(map.containsValue("郭蓉")) ;-----------------false
    System.out.println(map.containsValue("小龙女")) ;-----------------false

5.Map的遍历

Map遍历功能方式1:
                   Set<K> keySet()  :获取当前Map集合中的所有的键的集合  (将所有的丈夫集中起来,找对应的妻子)
                    +
                    V get(Object key):通过键获取值

// Set<K> keySet()  :获取当前Map集合中的所有的键的集合
Set<String> keySet = map.keySet(); //推荐第一种方式
//增强for遍历
for(String key: keySet){
    //获取所有的键的元素
    //  V get(Object key):通过键获取值
    String value = map.get(key);
    System.out.println(key+"="+value);
}

Map遍历功能方式2:
                        获取所有的结婚证  (键值对对象)
                        Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()

                             通过键值对象 获取键 /获取值(通过结婚证找男方/女方)
                                      K getKey()
                                      V getValue()

//Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
Set<Map.Entry<String, String>> entry = map.entrySet();
//增强for:遍历键值对对象获取到
for(Map.Entry<String, String> en: entry){
    //获取键和值
    //K getKey()
   // V getValue()
    String key = en.getKey();
    String value = en.getValue();
    System.out.println(key+"="+value);
}

6.HashMap(去重)

 Map集合针对键有效:不能迭代顺序恒久不变----------------可以进行简单的去重

HashMap的put方法依赖于hashCode()和equals方法,键的类型必须重写Object类的hashCode和equals方法,保证键唯一!

HashMap<Student,String> map = new HashMap<>() ;

//创建几个学生对象
Student s1 = new Student("文章",35) ;
Student s2 = new Student("文章",35) ;
Student s3 = new Student("文章",37) ;
Student s4 = new Student("潘玮柏",40) ;
Student s5 = new Student("赵又廷",39) ;
Student s6 = new Student("蔡徐坤",38) ;
Student s7 = new Student("蔡徐坤",38) ;
Student s8 = new Student("肖战",30) ;

map.put(s1,"足球") ;
map.put(s2,"篮球") ;
map.put(s3,"足球") ;
map.put(s4,"吸毒") ;
map.put(s5,"高圆圆") ;
map.put(s6,"乒乓球") ;
map.put(s7,"篮球") ;
map.put(s8,"演戏") ;

//遍历
Set<Student> students = map.keySet();
for(Student key :students){
    //通过键获取值
    String hobit = map.get(key);
    System.out.println(key.getName()+"---"+key.getAge()+"---"+hobit);
}
文章---37---足球
赵又廷---39---高圆圆
肖战---30---演戏
潘玮柏---40---吸毒
蔡徐坤---38---篮球
文章---35---篮球

7.TreeMap(按条件排序)

 TreeMap:
        红黑树结构---针对Map的键按照条件排序---键属于自定义的情况

方式1:
public class Student  implements Comparable<Student>

public int compareTo(Student s) {
        //主要条件:学生的年龄从小到大排序
        int num = this.age - s.age ;
        //如果年龄相同,要比较姓名的内容是否相同
        int num2 = (num==0)? (this.name.compareTo(s.name)):num ;
        return num2;

方式2:
//比较器排序:匿名内部类
TreeMap<Student,String> tm = new TreeMap<>(new Comparator<Student>() {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        //主要条件:学生的年龄从大到小排序
        int num = s2.getAge() - s1.getAge() ;
        //如果年龄相同,要比较姓名的内容是否相同
        int num2 = (num==0)? (s1.getName().compareTo(s2.getName())):num ;
        return num2;
    }
}) ;

五.Collections：针对集合操作工具类

1.自然升序排序

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)：按照自然升序排序（针对List集合排序）

//public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)：
        Collections.sort(list);

2.比较器排序

public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> c)：按照比较器排序针对List集合

//使用比较器排序：针对List集合
//public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> c)：按照比较器排序针对List集合
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
        int num  = s1.getAge() - s2.getAge() ;
        int num2 = (num==0)?(s1.getName().compareTo(s2.getName())):num ;
        return num2;
    }
});

3.自然顺序中List的最大值

public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T>:获取当前自然顺序中List的最大值

//public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T>
    Integer max = Collections.max(list);
    System.out.println(max);

4.最小值

public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T min(Collection<? extends T>:最小值

    System.out.println(Collections.min(list));

5.List集合顺序反转

public static void reverse(List<?> list)：对List集合顺序反转

Collections.reverse(list);//反转
System.out.println(list);

6.随机置换

public static void shuffle(List<?> list)：随机置换

//  public static void shuffle(List<?> list)：随机置换
    Collections.shuffle(list);
    System.out.println(list);

六.经典案例题

1.斗地主

```java
    //1)牌盒
    //创建一个牌盒Map:HashMap<Integer,String> key:编号  value:牌
   HashMap<Integer, String> hm = new HashMap<>();
    //创建一个ArrayList集合:存储编号
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>() ;

    //2)装牌
    //创建点数数组
    String[] numbers = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"} ;
    //创建花色数组
    String[] colors = {"♥","♠","♣","♦"} ;
    //拼接
    //定义牌的编号:0开始
    int index = 0 ;
    for(String number:numbers){
        for(String color:colors){
            String porker = number.concat(color);
            //将编号以及牌都添加HashMap集合
            hm.put(index,porker) ;
            //单独给ArrayList存储编号
            arrayList.add(index) ;
            index ++ ;
        }
    }

    //给HashMap集合添加小王,大王,给ArrayList添加小王,大王的编号
    hm.put(index,"小王") ;
    arrayList.add(index) ;
    index ++ ;

    hm.put(index,"大王") ;
    arrayList.add(index) ;

  //  System.out.println(arrayList);

    //3)洗牌:随机置换 ArrayList<Integer> 洗的是编号
    Collections.shuffle(arrayList);
  //  System.out.println(arrayList);

    //4)发牌
    /*
    为了保证牌有序,发也是编号

     *   三个人都分别是 TreeSet<Integer>集合
     *             创建一个集合：diPai
     *               判断：
     *                   如果角标>=牌盒整个size（）-3   底牌
     *                   如果角标 %3 == 0    第一个人的
     *                   如果角标 %3 == 1    第二个人的
     *                           %3  == 2    第三个人的
     */
    TreeSet<Integer> player1 = new TreeSet<>() ;
    TreeSet<Integer> player2 = new TreeSet<>() ;
    TreeSet<Integer> player3 = new TreeSet<>() ;
    //底牌
    TreeSet<Integer> diPai = new TreeSet<>() ;
    for(int x = 0 ;x < arrayList.size() ; x ++){
        //0开始
        if(x >= arrayList.size()-3){
            diPai.add(arrayList.get(x)) ;
        }else if(x % 3 == 0 ){
            player1.add(arrayList.get(x)) ;
        }else if(x % 3 == 1){
            player2.add(arrayList.get(x)) ;
        }else if(x % 3 ==2){
            player3.add(arrayList.get(x)) ;
        }
    }

    //看牌://看牌:每一个人都可以看牌,还可以看底牌,所以看牌封装一个功能
    lookPoker("张俊杰",player1,hm);
    lookPoker("高圆圆",player2,hm);
    lookPoker("赵又廷",player3,hm);
    lookPoker("底牌",diPai,hm);

}

public static void lookPoker(String name,TreeSet<Integer> ts,HashMap<Integer,String> hm){
    //玩家1的牌是:xxx...
    //玩家2的牌是:xxx....
    System.out.print(name+"的牌是:");
    //遍历TreeSet集合,获取每一个编号
    for(Integer key: ts){
        //获取到每一个编号---在HashMap集合中属于key(键) 编号
        String poker = hm.get(key); //在大Map集合中通过键获取值
        System.out.print(poker+" ");
    }
    System.out.println();

}

七.异常

1.Throwable

包含所有的错误以及异常! 它是一个超类(父类)

2.error ， Exception

error:   非常严重问题 (跟代码没有太大有关系)
OOM Out Of Memory:内存溢出 (严重问题)
           举例:
            手机移动端 (旅游app)
            下拉刷新的速度比图片还快(一个activity:界面一次性刷新很多图片)
error----> 在生活中 "地震了,不可抗力的因素"

Exception:异常
编译时期异常和运行时期异常(RuntimeException):程序在运行过程中出现问题(代码书写不严谨)
只要不是RuntimeException的子类都是属于编译时期异常
Exception:异常

编译时期异常: 在程序,运行前需要检查的! 在生活中 "长途旅行之前,检查你的车胎情况"...
运行时期异常: 在程序.程序代码逻辑问题(代码不严谨) 在生活中 "no zuo no die"
```

3.RuntimeException
运行时期异常

很多的子类: NullPointerException, ClassCastException, ArrayIndexOutOfBoundsException....

运行时期异常:
一般程序员逻辑结构不严谨导致的问题,调用者可以进行显示处理(try...catch.../throws)
也可以不进行显示处理,通过逻辑语句进行处理!

编译时期异常:调用者必须显示处理,不处理,编译通过不了,程序运行不了

如果在当前方法中已经去捕获了try...catch...,调用者无序进行处理,
但是如果在方法中抛出异常的,调用者必须处理(捕获/抛出throws)

4.异常的处理方式

标准格式:try...catch...finally
throws:抛出

//使用try...catch进行捕获异常
  try{
      //可能出现问题代码
      int a = 10 ;
      int b = 0 ;  //直接获取到的,以后可能值---->通过一些方法获取到的值
      System.out.println(a/b);
      System.out.println("over");
  }catch(ArithmeticException e){  //捕获异常:可以使用大的Exception,但是捕获:具体异常具体捕获
      System.out.println("除数不能为0");
  }

1)有的时候没有办法去抛出,继承关系中,如果子类继承父类,父类的该方法没有异常,子类重写该方法的时候,只能try...catch

2)子类继承父类,如果父类的该方法本身抛出异常了,那么子类重写该方法的时候,要么跟父类的方法的异常类名一致,要么是该异常的类子类!

5.面试题(throws和throw的区别?)

共同点:都是抛出
* 用法不同:
* 1)使用位置不同
* throws:
* a)将异常抛出在方法声明上
* b)在方法名的后面可以跟多个异常类名,中间逗号隔开!
* throw
* a)在方法的语句体中某个逻辑语句中
* b)它后面只能跟异常对象,而不是类名
*
*
* 2)调用者是否处理不同
* throws:调用者必须进行显示处理(try...catch/throws),否则报错
* throw:调用者无须显示处理,一般情况都是在逻辑语句进行处理
*
* 3)出现异常是否肯定性
* throws:在方法上的,执行某个方法的代码中,可能有问题(表示出现异常的一种可能性)
* throw:执行某段代码一定会执行这个异常(表示出现异常的一种肯定性)
*
* 4)
* throws---->将具体的处理交给jvm---通过jvm吧异常信息打印控制台上
* 显示的底层源码而且会显示当前错误消息字符串
*
* throw---->程序中某段代码有问题:只是打印异常类名(jvm处理)

private static void method2() throws ArithmeticException {
    int a = 10 ;
    int b = 0 ;

    //逻辑语句
    if(b!=0){
        System.out.println(a/b);
    }else{
        //抛出一个对象
        //throw 匿名对象 new XXXException() ;
        throw new ArithmeticException() ;

    }
}

6.finally

finally:不能单独使用,它是结合try...catch....finally:异常的标准格式
* finally用法:
* 特点:
* 释放相关的资源,代码一定执行的
*
* 除非在执行finally,jvm退出了!

7.System类

成员变量:
* public static final InputStream in:标准输入流
       InputStream in = System.in ; //字节输出流
//键盘录入的就可以用到Scanner / BufferedRead 字符缓冲输入流:读数据
Scanner sc = new Scanner(in)

* public static final PrintStream out:标准输出流
       PrintStream ps = System.out ; //字节打印流
//println(任何数据类型):PrintStream流中的一些工
ps.println(10);
ps.println(12.56);

* public static final PrintStream err:错误输出流(打印错误信息/一些信息需要用户引起注意:相关的日志)
* 后期使用日志文件:log4j.properites
* 级别
* info:详情信息
* debug:断点调试模式
* error:错误信息
* warning:警告信息
*
*
*
* System.exit(0) :jvm退出 ,0表示正常终止
System.gc() ;

* public static void gc():手动开启垃圾回收器,会去回收内存中没有更多引用的对象!

八.线程作业题及概念

1.start() 和 run() 区别

Thread 类中的start() 和 run() 方法有什么区别

1.start():通过start()方法来启动一个线程,此时线程处于就绪状态,可以被JVM来调度执行,在调度过程中,JVM通过调用线程类的run()方法来完成实际的业务逻辑,但run()方法结束后,此线程就会终止,所以通过start()方法可以达到多线程的目的.

2.run():如果直接调用线程类的run()方法,会被当做一个普通的函数调用,程序中仍然只有主线程这一个线程,即start()方法能够一步的调用run()方法,但是直接调用run()方法确实同步的,无法达到多线程的目的.

2.线程的状态

线程的状态有哪些

NEW       新建状态/初始状态         线程被构建,但是还没有调用start()方法.
RUNNABLE        运行状态/执行状态        Java线程将操作系统中的就绪和运行两种状态称为:运行中
BLOCKED       阻塞状态         表示线程阻塞于锁
WAITING         等待状态         表示线程进入等待状态,进入该状态表示当前线程需要等待其他                                                              线程做出一些特定的动作

TIME_WAITING    超时等待状态            该状态不同于WAITING,它是可以在指定的时间自行返回的.
TERMINATED     终止状态            表示当前线程已经执行完毕.

3.wait, notify 和 notifyAll为何定义在Objec类中

为什么wait, notify 和 notifyAll这些方法不在thread类里面？而是定义在Objec类中

JAVA提供的锁是对象级别的而不是线程级别的,每个对象都有锁,通过线程获得. 如果线程需要等待某些锁那么调用对象中的wait()方法机就意义了,如果wait()方法定义在Thread类中,线程正在等待的是哪个锁就不明显了. 简单的锁,由于wait,notify,notifyAll都是锁级别的操作,所以把他们定义在Obkect类中,因为锁属于对象.

4.sleep和wait方法的区别

sleep方法和wait方法的区别？

原理不同:

sleep()方法是Thread类的静态方法,是线程用来控制自身流程的,它会使此线程暂停执行一段时间,而把执行机会让给其他线程,等到计时时间一到,此线程会自动"苏醒".

而wait()方法是object类的方法,用于线程间的通信,这个方法会使当前拥有该对象锁的进程等待,知道其他线程调用notify()(或者notifyALL方法)时才"苏醒"

    1.sleep()方法和wait()方法来自不同的类分别是Thread和Object.

    2.sleep()方法没有释放锁,而wait方法释放了锁,是的其他线程可以使用同步控制块或者方法.

    3.wait,notify和nitifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用.

    4.sleep必须捕获异常,wait,notify,notifyAll同样需要捕获异常.

5 安全问题的标准

校验多线程是否是安全问题的标准是什么?如何解决？

标准:

1.当前是否是一个多线程环境;

2.是否存在共享数据;

3.是否有多条语句对共享数据进行操作;

九.高级算法二分搜索算法

1.手动算法

数组高级查找算法之二分搜索算法

前提条件数组必须有序,如果数组本身无序,让我们查询元素,先排序再去查找!(有条件需求先排序,再查如果没有条件需求,只能使用基本元素查找法:从头查找到尾)

//返回值int
//方法参数:数组,查询的元素
public static int binarySearch(int[] arr,int target){
    //防止空指针异常
    if(arr!=null){
        //定义数组的最小索引:
        int min = 0 ;
        //定义最大索引
        int max = arr.length -1 ;
        //使用循环while
        while(min<=max){
            //计算中位点索引
            int mid = (min+max)/2 ;

            //如果当前中位点对应的元素小于要要查找的元素
            if(target < arr[mid]){
                //左半区域:继续折半
                max = mid -1 ;
            }else if(target > arr[mid]){
                //右边区域:继续折半
                min = mid + 1 ;
            }else{
                //查询到了
                return mid ;
            }
        }
    }
    //循环结束之后,还没有找,则返回-1
    return -1 ;

2.使用工具

如果需求明确要求手动书写,直接可以使用工具类即可!

Arrays工具类:

里面提供排序sort(任何数组进行排序) :元素升序排序 Integer,String 里面提供二分搜素法(任何类型进行查询 ,int key)

int index4 = Arrays.binarySearch(arr, 55);
System.out.println(index4);--------------------------------- 4
int index5 = Arrays.binarySearch(arr, 66);
System.out.println(index5);--------------------------------- -6

十.多线程

1.面试题(catch语句出现return语句)

面试题:
        如果在某个方法中捕获异常,
       但是该方法有返回值类型,如果在catch语句出现return语句,finally代码还会执行吗?
        如果会执行,在return前还是在后
答:
       finally会执行,但是现在这个代码,在catch语句已经形成返回路径,它会记录最终返回就是30;finally是去释放资源用的,
       很少牵扯业务代码;都会执行的,除非jvm退出!执行在return前.

    int num = getNum(10) ;
    System.out.println(num);

private static int getNum(int i) {
    try{
        i = 20 ; //i = 20 ;
         System.out.println(i/0); //除数为0
        
    }catch (ArithmeticException e){
        i = 30 ;        //i =30
        return i ;      // return i  = return 30 :已经在catch语句形成返回的路径 返回结果就是30
    }finally {          //finally代码一定会执行,除非jvm退出了
        i = 40 ;        // i = 40
       
    }
           return i;

2.Thread类

1.创建线程的实现

创建线程的实现方式1:
1)将一个类声明为Thread的子类
2) 这个子类应该重写Thread类的run方法
3)然后可以分配并启动子类的实例。
启动线程用的start()而不是run()
run()只是一个普通方法,不会出现线程的执行具有随机性(不会互相抢占cpu执行权)
不会出现两个线程并发执行

2.Thread类的构造方法:

Thread(String name):创建线程类对象,设置名称

3.Thread类的成员方法

public final String getName():获取线程名称
public final void setName(String name):设置线程名称

4.线程的优先级

Thread类中静态常量字段(成员变量field)
public static final int MAX_PRIORITY 10 最大优先级
public static final int MIN_PRIORITY 1 最小优先级
public static final int NORM_PRIORITY 5 默认优先级
public final void setPriority(int newPriority):设置线程的优先级
public final int getPriority():获取优先级

	t1.setPriority(10); //最大优先级-------------------设置优先级
	t2.setPriority(1);//最小优先级

	int num1 = t1.getPriority();//---------------------获取优先级
	int num2 = t2.getPriority();
	int num3 = t3.getPriority();

3.守护线程

public final void setDaemon(boolean on)

参数为true,表示标记当前线程为守护线程,当正在运行的线程如果都是守护线程,则jvm自动退出这个方法必须在启动线程之前调用(start()之前)

   //创建两个线程
        ThreadDaemon td1 = new ThreadDaemon() ;
        ThreadDaemon td2 = new ThreadDaemon() ;

        //设置名称
        td1.setName("张飞");
        td2.setName("关羽");

        //设置为守护线程
        td1.setDaemon(true) ;//----------------------true--标记当前线程为守护线程
        td2.setDaemon(true) ;

        //启动线程
        td1.start();
        td2.start();

//        public static Thread currentThread():获取正在运行的线程执行对象的引用
        Thread.currentThread().setName("刘备");
        //提供for循环:
        for(int x = 0 ; x < 5 ; x ++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+x);
        }
```

4.join方法

public final void join() throws InterruptedException://等待该线程终止!

底层依赖于线程安全的方法join(0): 永远等待(当前执行完毕结束!)
又依赖于wait(long time)

考虑安全问题:
三个线程---优先级都是默认(5)
都去设置join(): 三个线程谁先抢占到谁先执行

//创建三个线程
JoinThread jt1 = new JoinThread() ;
JoinThread jt2 = new JoinThread() ;
JoinThread jt3 = new JoinThread() ;

//设置线程名称
jt1.setName("李渊") ;
jt2.setName("李世民") ;
jt3.setName("李元霸") ;

//启动线程
jt1.start();
//jt1调用join
try {
    jt1.join();
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

jt3.start();
```

5.yiela方法(暂停当前正在执行的线程,执行对方线程)

public static void yield()://暂停当前正在执行的线程,执行对方线程

main方法:
//创建两条线程对象
YieldThread yt1 = new YieldThread() ;
YieldThread yt2 = new YieldThread() ;

//设置名称
yt1.setName("高圆圆") ;
yt2.setName("赵又廷") ;

//启动线程
yt1.start();
yt2.start();

重写run方法:
    public void run() {
        for(int x = 0 ; x <100 ; x ++){
            System.out.println(getName()+":"+x);
            Thread.yield(); //暂停当前线程,执行对方线程-----------高0-赵0-高1-
        }
    }

6.电影院卖票例题

电影院有三个窗口,共同出售100张票,使用多线程创建方式1来进行实现!

分析
1)自定义类SellTicket extends Thread
tickets:票 = 100张;
2)重写run方法
耗时的操作 :模拟一致有票,使用while(true)
3)在main用户(主线程)创建三个 sellTicket 对象
4)分别设置线程名称:窗口1,窗口2,窗口3
5)分别启动线程

7.多线程的实现步骤2

多线程的实现方式2步骤

1)自定义类实现Runnable接口
2)重写Runnable接口的run方法
3)在main用户线程中
可以分配类的实例(创建类的实例)
4)创建当前类对象,然后创建Thread类对象,将当前类对象作为参数来传递
当前类---->"资源共享类"
Thread(Runnable target, String name)
5)分别启动线程即可!

public void run() {
        //耗时的操作
        for(int  x = 0 ; x < 100 ; x ++){
            //public static Thread currentThread()
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+x);
        }
    }

public static void main(String[] args) {

    //可以分配类的实例(创建类的实例)
    MyRunnable my  = new MyRunnable() ; //资源类:被多线程共享//具体类new 具体类

    //创建两个线程类对象
    Thread t1  = new Thread(my,"张俊杰") ;
    Thread t2  = new Thread(my,"高圆圆") ;

    //分别启动线程
    t1.start();
    t2.start();
}

8.第二种实现方式--静态代理

静态代理* 特点:真实角色和代理角色必须实现同一个接口* 真实角色:专注于自己的功能* 代理角色:完成对真实角色功能的"增强"

    public static void main(String[] args) {
        //接口多态
        //Mary mary = new You() ;
        You mary = new You() ;
        mary.mary();
        System.out.println("----------------------");
        //静态代理:通过婚庆公司帮助自己You来完成结婚
        //真实角色
        You you2  = new You() ;     // MyRunnable
        WeddingCompany wc = new WeddingCompany(you2) ;// Thread类对象
        wc.mary();

//定义一个接口的接口
interface  Mary{
    void mary() ;//结婚
}
        
//自己:真实角色
class You implements  Mary{
    @Override
    public void mary() {
        System.out.println("结婚了,很开心...");
    }
}

//代理角色:婚庆公司 在你结婚之前,它可以给你布置婚礼线程, 结婚之后,开开心心吃席
class WeddingCompany implements Mary{
    //将真实角色作为参数传递
    private You you ;
    public WeddingCompany(You you){
        this.you = you ;
    }
    @Override
    public void mary() {
        System.out.println("给你布置婚礼现场...");

        you.mary();  //只要专注于自己的事情!

        System.out.println("婚礼线程布置完毕,吃席...");

9.检验多线程安全问题的标准(同步代码块)

1)是否是多线程环境是不能更改,使用多线程实现
2)是否存在共享数据是 (资源类的数据: tickets 票) 必须要有共享数据
3)是否存在多条语句对共享数据的操作是解决点

解决----Java提供同步机制:同步代码块将多条对共享数据包裹起来
synchronized(锁对象){

将多条对共享数据包裹起来
}

锁对象:必须要多个线程使用的同一个锁对象,而不是分别自己的锁对象!

while(true){
    //t1,t2,t3
    //解决方案:
    //将多条语句对共享数据的操作包裹起来
    //synchronized (new Object()){  //锁对象 :三个线程分别使用自己的锁
        //必须为是同一个锁对象
   synchronized (obj){
        //模拟网络延迟
        //判断
        if(tickests>0){//100>0
            //t1先进来,睡眠150毫秒,t1已经睡完了,执行下面的操作
            //t3先进来,睡眠150毫秒,t3醒来之后
            //t2最后抢占到,醒来之后
            try {
                Thread.sleep(100); //单位为毫秒数
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //输出窗口信息
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickests--)+"张票");

10.电影院卖票案例

public class SellTicket implements Runnable {

    //成员变量;100张票
    public static int tickests = 100 ;

    //创建一个锁对象:
    //public Object obj = new Object() ;

    //创建Demo类对
    Demo d = new Demo() ;

    //t1,t2,t3
    @Override
    public void run() {
        //模拟一直票
        while(true){
            //t1先抢占到CPU执行权
            //t1,t2,t3在抢占CPU执行权
            //同步代码块
           synchronized (d){  //t1进来之后,别的t2,t3线程进不来的
                            //t3进来,t1,t2进不来
                if(tickests>0){//100>0
                    try {
                        Thread.sleep(100); //单位为毫秒数
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickests--)+"张票");
                }
            }//t1出来,t3出来---回到同步代码块之前,继续抢
            //锁的释放,同步结束之后就会释放锁(同步锁)

11.同步方法

什么是同步方法:

如果一个方法的方法体的第一句话就是同步代码块

可以将synchronized关键字提取到方法声明上,跟在权限修饰符的后面

权限修饰符 synchronized 返回值类型方法名(形式列表){ //非静态的同步方法业务逻辑... }

public void run() {
        while(true){
            if(x % 2 ==0){  //
               // synchronized (obj){
//                synchronized (this){ //跟下面的非静态同步方法锁对象一致
                  synchronized (SellTicket.class){ //跟下面的静态的同步方法锁对象一致
                    if(tickets>0){
                        //睡眠
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickets--)+"张票");
                    }
                }
            }else{
                sellTicket() ; //同步方法
            }
            x ++ ; //x=1
            
            
//public synchronized void sellTicket() {//sellTicket 的锁对象是什么?  默认都是非静态的同步锁的是this:当前类对象的地址值引用
    public static synchronized void sellTicket() {  //静态的同步方法:锁对象,跟类相关: 当前类的字节码文件对象:  类名.class

             if(tickets>0){
                //睡眠
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickets--)+"张票");

12.死锁问题

线程安全问题:可以通过同步方法或者是同步代码块去解决,但是执行过程中就可能出现死锁问题

死锁问题:
(使用同步机制解决线程安全) 线程和线程之间出现了互相等待的情况!
解决方案:
多个线程之间的通信:必须使用的是一个资源类对象,而不能是每一个线程在使用自己的资源类对象!
使用生成者和消费者模式思想去解决,前提条件:生成者线程和消费者线程必须操作的同一个资源类对象!

//锁对象的类

public class MyMonitor {
    //提供两把锁对象
    public static final Object objA = new Object() ;
    public static final Object objB = new Object() ;
}

//资源类

public class DieLock implements Runnable {
private boolean flag  ;//标记值
public DieLock(boolean flag){
    this.flag = flag ;
}

@Override
public void run() {
    //判断标记值
    //t1 ---->DieLock(true)
    //t2 ---->DieLock(false)
    if(flag){
        //t1
        synchronized (MyMonitor.objA){
            System.out.println("if ObjeA");//"if objA"
                synchronized (MyMonitor.objB){
                    System.out.println("if objB");// "if objB"
                }
        }
    }else{

        //t2
        synchronized (MyMonitor.objB){
            System.out.println("else ObjB"); //else objB
            synchronized (MyMonitor.objA){
                System.out.println("else objA");  //"else objA"
            }
        }
    }
    /**
     * t2线程先抢到了
     * else ObjB        ---->等待ObjA锁释放
     * if ObjeA         ---->等待ObjB锁释放
     *
     * t1线程先抢占到了
     * if ObjeA
     * else ObjB
     */

13.使用生成者和消费者思想模式---解决线程死锁问题(包子)

1.思想概念

* 1)StuffBun包子类属性
* 包含包子的名称name
* 包子的大小type
* 2)生产者资源类 SetBun 产生包子
* 3)消费者资源类 GetBun 使用包子
* 4)ThreadDemo:main 用户线程
*
* 按照上面的方式:模拟生产者产生数据,消费者使用数据出现问题 null---null
*
* 生产资源类中和消费者资源类中所操作的包子对象不是同一个对象!
*
* 可以将包子通过生产资源类或者消费者资源类通过构造方法传递
*
*
* 优化1:
* 加入while循环,模拟包子一直生产和一直消费!
*
* 出现问题:数据紊乱:加入同步代码块给每一个资源类中都加入解决! 将多条语句对共享数据的操作包起来!

2.测试类

//创建一个包子对象
StuffBun sbu  = new StuffBun() ; //生产者和消费者使用同一个对象

//创建生产资源类对象
SetBun sb = new SetBun(sbu) ;
//消费者资源类对象
GetBun gb = new GetBun(sbu) ;

//创建线程了对象
Thread t1 = new Thread(sb) ;//生产者资源类所在的生产者线程
Thread t2 = new Thread(gb) ;//消费者资源类所在的消费者线程

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

3.包子类

//包子类/资源类

public class StuffBun {
    //成员变量不私有化
    String name ;//包子的类型(肉包子,菜包子)
    String bunType ;//大包子/小包子
}

4.生产者类/生产者资源类

//生成者资源类

public class SetBun implements  Runnable {

    //声明这个包子类
    private StuffBun stu ;
    public SetBun(StuffBun stu){
        this.stu = stu ;
    }

    //定义一个统计变量
    int x = 0 ;

    @Override
    public void run() {
        //产生包子
      //不断的产生数据
      while(true){
          synchronized (stu){
              if(x % 2 == 0){//t1
                  stu.name = "肉包子" ;
                  stu.bunType = "大包子";
              }else{
                  stu.name = "菜包子" ;
                  stu.bunType = "小包子" ;
              }
          }
          x ++ ;

5.消费者资源类

//消费者资源类

public class GetBun implements Runnable {
    
private final StuffBun stb;
//声明包子类的变量stb

public GetBun( StuffBun stb){
    this.stb = stb ;
}

@Override
public void run() {

    //模拟要使用数据
  //  StuffBun stb = new StuffBun() ;
    //不断使用数据
    while(true){
        synchronized (stb){
            System.out.println(stb.name+"---"+stb.bunType);
        }

14.包子问题优化2

问题:
* 消费者资源类所在的消费者线程中,每次输出一大片的内容:
* 线程的执行随机性----线程抢占CPU的执行权,一点点时间片执行很多次
*
优化2:
* 想出现依次打印
* 肉包子---大包子
* 菜包子---小包子
* ...
*
* wait()+notify()--->实现同步机制(并且同时信号法:将死锁问题解决!)
```

1.包子类

public class StuffBun {
    //成员变量不私有化
    String name ;//包子的类型(肉包子,菜包子)
    String bunType ;//大包子/小包子

    //定义标记:表示是否存在包子数据
    boolean flag ; //默认false,没有数据
}

2.生产者资源类

public class SetBun implements  Runnable {

    //声明这个包子类
    private StuffBun stu ;
    public SetBun(StuffBun stu){
        this.stu = stu ;
    }

    //定义一个统计变量
    int x = 0 ;

    @Override
    public void run() {
        //产生包子
      /*  StuffBun stu = new StuffBun() ;
        stu.name = "肉包子" ;
        stu.bunType = "大类型";*/
      //不断的产生数据
      while(true){
          synchronized (stu){
              //如果当前生产者没有语句,需要等待生成产生数据
              if(stu.flag){
                  //锁对象调用wait发那个发
                  try {
                      stu.wait();//释放锁对象...
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }

              if(x % 2 == 0){//t1
                  stu.name = "肉包子" ;
                  stu.bunType = "大包子";
              }else{
                  stu.name = "菜包子" ;
                  stu.bunType = "小包子" ;
              }

              //如果现在有数据了
              //改变信号
              stu.flag  = true ;//有数据类
              //通知(唤醒)消费者线程,赶紧使用数据
              stu.notify(); //唤醒对方线程
          }

          x ++ ;
      }

3.消费者资源类

public class GetBun implements Runnable {
    //声明包子类的变量stb
    private StuffBun stu ;
    public GetBun( StuffBun stu){
        this.stu = stu ;
    }

    @Override
    public void run() {

        //模拟要使用数据
      //  StuffBun stb = new StuffBun() ;
        //不断使用数据
        while(true){
            synchronized (stu){
                //如果当前消费资源类中存在包子数据,先等待消费使用完毕数据
                if(!stu.flag){
                    //等待使用完毕数据
                    try {
                        stu.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

                System.out.println(stu.name+"---"+stu.bunType);

                //改变信号值
                //如果包子消费完毕
                stu.flag = false ;
                //唤醒对方线程(生产者资源类,别等了,产生数据)
                stu.notify();
            }

4.测试类

//创建一个包子对象
StuffBun sbu  = new StuffBun() ; //同一个对象

//创建生产资源类对象
SetBun sb = new SetBun(sbu) ;
//消费者资源类对象
GetBun gb = new GetBun(sbu) ;

//创建线程对象
Thread t1 = new Thread(sb) ;//生产者资源类所在的生产者线程
Thread t2 = new Thread(gb) ;//消费者资源类所在的消费者线程

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

15.Lock

JDK5以后提供java.util.current.locks.Lock :提供比syncrhonized方法(/同步代码块)更具体的锁定操作

多个线程并发访问,抢占共享资源数据,通过lock实现多个线程对某个共享资源进行独占访问,不会安全问题!

1.资源类

 * 资源类---需要被多个线程进行共享
 */
public class SellTicket implements  Runnable {

    //定义100张票
    private static int tickets = 100 ;

    //创建一个锁对象
    Lock lock = new ReentrantLock() ;

    @Override
    public void run() {
        //模拟一只有票
        while(true){

            //通过锁对象--->获取锁
            lock.lock();
            //try...catch...finaly:捕获异常
            //使用try..finally
            try{
                //判断
                if(tickets>0){

                    //睡眠100毫秒
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickets--)+"张票");
                }else{
                    break ;
                }
            }finally {
                //释放锁
                lock.unlock();
            }