Java核心組件部分知識(shí)點(diǎn)

Java課程Phase3目錄Java課程 1Phase3 12016-06-02 2Android中的多線程應(yīng)用 2往期回顧 2線程基礎(chǔ) 2線程對(duì)象的創(chuàng)建 3線程對(duì)象的狀態(tài)及常用方法 3線程同步 4關(guān)于內(nèi)部類的問題 42016-06-03 7線程通訊->線程同步協(xié)作 7線程通訊應(yīng)用-前提/實(shí)現(xiàn) 7單例模式 7回顧->靜態(tài)修飾符詳解static 82016-06-06 9FAQ? 9Android線程通訊的消息模型 9消息對(duì)象的偽代碼實(shí)現(xiàn) 9Android中線程通訊的實(shí)現(xiàn)–借助消息模型 10線程消息模型FAQ 10Android中的HandlerThread{}類 102016-06-07 10往期回顧：android中的線程應(yīng)用機(jī)制？線程通訊機(jī)制？消息模型架構(gòu)？ 10線程方法應(yīng)用介紹 11異步任務(wù)AsyncTask 112016-06-02Android中的多線程應(yīng)用往期回顧Android數(shù)據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)存外存（內(nèi)置sdcard,外置sdcard,網(wǎng)絡(luò)）AndroidUI操作UI是系統(tǒng)（App）對(duì)外的窗口UI負(fù)責(zé)與用戶進(jìn)行交互所有的UI操作以及事件處理操作都應(yīng)該放在主線程執(zhí)行；所有的耗時(shí)操作都應(yīng)該在子線程操作；Android中的線程應(yīng)常用的線程操作模式：工作線程進(jìn)行耗時(shí)操作，操作數(shù)據(jù)，并將操作完成的數(shù)據(jù)結(jié)果傳遞給主線程，由主線程更新UI。FAQ?何為線程？何為工作線程？何為主線程？工作線程如何將數(shù)據(jù)傳遞給主線程？->線程通訊??！線程基礎(chǔ)何為操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)是軟件；作用為負(fù)責(zé)管理和調(diào)度硬件，并為應(yīng)用軟件的執(zhí)行提供平臺(tái)支持；操作系統(tǒng)分為單任務(wù)、多任務(wù)操作系統(tǒng)：單任務(wù)操作系統(tǒng)：DOS;->同一時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)多任務(wù)操作系統(tǒng)：Windows,Linux,Unix,IOS;->同一時(shí)刻可執(zhí)行多個(gè)任務(wù)；Android底層系統(tǒng)是Linux.所謂多任務(wù)即同一時(shí)刻可執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，即能夠并發(fā)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，但多個(gè)任務(wù)是否能夠同時(shí)執(zhí)行仍取決于CPU的個(gè)數(shù)即核數(shù)。對(duì)于單CPU而言，僅有一個(gè)處理器輪詢多個(gè)任務(wù)，但輪詢時(shí)間極短，宏觀上看上去感覺像是多個(gè)任務(wù)（即應(yīng)用程序）同時(shí)進(jìn)行，但實(shí)際上每個(gè)時(shí)間片段僅執(zhí)行一個(gè)任務(wù)。何為進(jìn)程？正在運(yùn)行的程序都是進(jìn)程；Windows平臺(tái)下進(jìn)程表現(xiàn)為”.exe”程序；（沒有運(yùn)行的程序不是進(jìn)程）；操作系統(tǒng)中所有的任務(wù)都是運(yùn)行在其對(duì)應(yīng)的進(jìn)程中的；進(jìn)程由操作系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)建、啟動(dòng)并管理；操作系統(tǒng)在啟動(dòng)進(jìn)程時(shí)率先啟動(dòng)一個(gè)主線程（即主任務(wù)）；主線程負(fù)責(zé)執(zhí)行任務(wù)，主線程中可以調(diào)用其他的任務(wù)（即子線程）。此處，進(jìn)程即為應(yīng)用程序，線程為應(yīng)用程序中的任務(wù)，可有多個(gè)，但僅有一個(gè)主線程，其他的均為子線程。何為線程？線程是進(jìn)程中的一個(gè)順序執(zhí)行流（即一個(gè)線程內(nèi)的所有操作都是順序執(zhí)行的），一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程，其中肯定有一個(gè)是主線程，主線程之外的其他線程通稱為工作線程（子線程）；Java中所有的線程類型為Thread類型。線程對(duì)象的創(chuàng)建Java中的線程對(duì)象的創(chuàng)建需要借助Thread{}類，構(gòu)造方法如下：Thread()->需要重寫Thread{}類的run()方法，在此方法中執(zhí)行業(yè)務(wù)代碼。Thread(Runnabletask)->重寫實(shí)現(xiàn)了Runnable{}接口中的run()方法；在此方法中執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯；線程的啟動(dòng)通過調(diào)用線程對(duì)象的start()方法來實(shí)現(xiàn)。多線程并發(fā)執(zhí)行，可以提高系統(tǒng)的處理效率，同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)試難度。線程對(duì)象的狀態(tài)及常用方法新建狀態(tài)（newThread()）就緒狀態(tài)（線程處于可運(yùn)行狀態(tài)，可以獲得CPU的資源（但能否獲得CPU資源仍需由CPU屬性及當(dāng)前狀態(tài)決定））運(yùn)行狀態(tài)（正在執(zhí)行線程的run()方法）阻塞狀態(tài)（例如調(diào)用了sleep(longtimeMillisecond)方法，或者執(zhí)行IO操作）；如：scanner.nextLine();死亡狀態(tài)（線程運(yùn)行結(jié)束后被銷毀的狀態(tài)，destroy()方法）常用方法start;run;sleep;interrupt;setDaemon;join;yield；getName;setName;currentThread;isAlive;setDaemon(trueorfalse)設(shè)置當(dāng)前線程是否為守護(hù)線程（當(dāng)進(jìn)程中無任何線程執(zhí)行時(shí)，該線程終止）；join(longtimeMillis)設(shè)定某一線程優(yōu)先執(zhí)行；設(shè)定時(shí)間參數(shù)表示讓該線程優(yōu)先執(zhí)行一段時(shí)間后，繼續(xù)之后后面的代碼；若不設(shè)定時(shí)間，則指僅當(dāng)該線程執(zhí)行完成后，方可執(zhí)行后面的代碼；yield()讓出cpu，但線程仍處于就緒狀態(tài)；線程同步定義：多個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行時(shí)，在共享數(shù)據(jù)集上的互斥與協(xié)作。線程同步時(shí)保證線程安全的手段。例如多個(gè)線程同時(shí)售賣共同的100張票；使用synchronized關(guān)鍵字，保證在某一時(shí)刻只能有一個(gè)線程在此代碼塊上執(zhí)行。多個(gè)線程在當(dāng)前代碼塊按順序執(zhí)行。方法一：使用同步代碼塊,即在run()方法中，將共同使用的數(shù)據(jù)使用synchronized(對(duì)象鎖){執(zhí)行代碼，內(nèi)含共同使用的數(shù)據(jù)}修飾；此處“對(duì)象鎖”可以使用this，非靜態(tài)類中表示該類的對(duì)象，如果該類為靜態(tài)類，則表示該靜態(tài)類所在的類的對(duì)象（***.class）;方法二：使用同步方法，即publicsynchronizedvoidmethod(){執(zhí)行代碼塊，內(nèi)含共同使用的數(shù)據(jù)}；回顧：StringBuffer是線程安全的StringBuilder,前者使用線程同步方法，但效率較低，所以區(qū)分使用。詳見源碼的append()方法。Vector是線程安全的ArrayList.HashTable是線程安全的HashMap.Put()方法Collection中有synchronizedSet等接口List,Set,QueueMapHashMap,TreeMap,LinkedHashMap關(guān)于內(nèi)部類的問題Java程序中創(chuàng)建成員內(nèi)部類對(duì)象時(shí)，當(dāng)該成員內(nèi)部類為非static變量，需要先創(chuàng)建外部類的對(duì)象，然后通過外部類的對(duì)象.new關(guān)鍵字來創(chuàng)建內(nèi)部類的對(duì)象；而在Android應(yīng)用程序中，可在onCreate()方法分中直接new出非靜態(tài)的成員內(nèi)部類的對(duì)象：如InnerThreadinner=newInnerThread();為什么呢？因?yàn)镴ava中main方法是static方法，靜態(tài)方法只能調(diào)用靜態(tài)變量，否則就必須創(chuàng)建外部類的對(duì)象以后（此時(shí)已經(jīng)作為外部類對(duì)象的屬性加載了內(nèi)部類），方可創(chuàng)建內(nèi)部類的對(duì)象。在android的activity的onCreate()方法中，該方法為非static方法,所以可直接new出內(nèi)部類的對(duì)象，因?yàn)閛nCreate()方法實(shí)際上就是創(chuàng)建了一個(gè)該activity類的對(duì)象，此時(shí)已經(jīng)將內(nèi)部類加載到內(nèi)存中，所以可以直接new內(nèi)部類的對(duì)象。代碼如下：publicclassThreadPractice{ protectedstaticStrings; publicstaticvoidmain(String[]args){ finalScannersc=newScanner(System.in); newThread(){ @Override publicvoidrun(){ System.out.print("請輸入："); s=sc.nextLine(); sc.close(); } }.start(); /* *線程對(duì)象start()方法執(zhí)行后，默認(rèn)執(zhí)行線程對(duì)象的run()方法； *該run()方法中明示：當(dāng)線程對(duì)象參數(shù)中的Runnable接口的實(shí)現(xiàn)類對(duì)象target不為空時(shí)， *執(zhí)行target對(duì)象的run()方法，所以可通過傳入target參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能。 *該target對(duì)象的run()方法可以執(zhí)行的先決條件是Thread類對(duì)象的run()方法中有調(diào)用， *即，如果重寫了Thread類的run()方法，但重寫的方法中未調(diào)用target的run()方法， *則永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行target對(duì)象的run()方法。 */ while(s==null) ; newThread(newRunnable(){ @Override publicvoidrun(){ System.out.println("s="+s); } }).start(); Runnablerunner=newRunnable(){ @Override publicvoidrun(){ //此處代碼輸出 System.out.println("Runnable{}->runner.run()"); } }; /* *成員內(nèi)部類的對(duì)象的創(chuàng)建在main()方法中：該方法為靜態(tài)方法 *當(dāng)成員內(nèi)部類為非static時(shí)，只有當(dāng)創(chuàng)建了外部類的對(duì)象后，才可以通過外部類的對(duì)象， *使用.new關(guān)鍵字，創(chuàng)建內(nèi)部類的對(duì)象；因?yàn)橹挥袆?chuàng)建了外部類的對(duì)象后，內(nèi)部類才會(huì)像外部類的其他成員（privateint *x)一樣被加載到內(nèi)存，此時(shí)才會(huì)有內(nèi)部類出現(xiàn)。 * *當(dāng)成員內(nèi)部類為static時(shí)，即該類加載時(shí)先將static關(guān)鍵字標(biāo)識(shí)的成員全部加載到內(nèi)存中，所以此時(shí)可以直接創(chuàng)建靜態(tài)內(nèi)部類的對(duì)象。 */ ThreadPracticepractice=newThreadPractice(); InnerThread1inner=practice.newInnerThread1(runner); //InnerThreadinner=newInnerThread(runner); /* *創(chuàng)建內(nèi)部類的對(duì)象并使用傳入?yún)?shù)runner的構(gòu)造方法； *如果重寫了InnerThread中的run()方法，且其中不調(diào)用runner的run()方法； *則runner的run()方法永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行； *當(dāng)不重寫InnerThread類中的run()方法時(shí)，其對(duì)象默認(rèn)調(diào)用父類Thread{}的run()方法； *在該父類的方法中有調(diào)用runner的run()方法的代碼，所以不重寫時(shí)，會(huì)調(diào)用runner的run()方法。 */ inner.start(); classInnerThread2extendsThread{ publicInnerThread2(){ super(); } publicInnerThread2(Runnablerunnable){ super(runnable); } @Override publicvoidrun(){ //此處代碼輸出 System.out.println("InnerThread2->Override->run()"); } } /* *此處InnerThread2{}為局部內(nèi)部類，即定義在方法中，代碼按照順序執(zhí)行， *所以若要?jiǎng)?chuàng)建該類的對(duì)象，則必須在該類的聲明代碼以后執(zhí)行創(chuàng)建代碼。 *執(zhí)行過程為ThreadPractice{}類加載成員屬性，加載main方法，main方法中依次執(zhí)行對(duì)應(yīng)的代碼。 */ InnerThread2inner2=newInnerThread2(runner); inner2.start(); } voidtest(){ /* *在非main()方法中，或其他任意非static方法中，均可直接創(chuàng)建內(nèi)部類的對(duì)象；因?yàn)榉庆o態(tài)方法的調(diào)用，必須由外部類的對(duì)象進(jìn)行調(diào)用， *即創(chuàng)建了外部類的對(duì)象（此時(shí)會(huì)加載內(nèi)部類到內(nèi)存中）以后，可任意調(diào)用該test()方法，在本方法中創(chuàng)建內(nèi)部類的對(duì)象。 *此種情況即是android應(yīng)用程序中activity的onCreate()方法創(chuàng)建內(nèi)部類對(duì)象的情況。 */ InnerThread1in=newInnerThread1(); in.start(); } classInnerThread1extendsThread{ publicInnerThread1(){ super(); } publicInnerThread1(Runnablerunnable){ super(runnable); } //@Override //publicvoidrun(){ ////此處代碼輸出 //System.out.println("InnerThread1->Override->run()"); //} }}2016-06-03線程通訊->線程同步協(xié)作定義：多個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)線程之間的交互。即互斥的線程之間通訊。借助Object類的wait(),notify(),notifyAll()方法。線程通訊應(yīng)用-前提/實(shí)現(xiàn)有共享數(shù)據(jù)集；多線程之間互斥（同步代碼塊or同步方法）->對(duì)共享數(shù)據(jù)集加鎖；執(zhí)行對(duì)象鎖的通訊方法（wait(),notify(),notifyAll()）;Note:調(diào)用這些通訊方法時(shí)，使用創(chuàng)建synchronized代碼塊或方法時(shí)候的對(duì)象鎖來調(diào)用。單例模式定義：單例模式是設(shè)計(jì)模式中的一種設(shè)計(jì)方法；主要用于設(shè)計(jì)對(duì)象的創(chuàng)建問題，如何創(chuàng)建？如何獲得？類的外部不能直接創(chuàng)建該類對(duì)象，但可通過該類的靜態(tài)方法獲得對(duì)象，且獲得的對(duì)象有且只有一個(gè)。單例模式應(yīng)用場景舉例：Windows任務(wù)管理器；字符串池；常量池；系統(tǒng)日志；單例模式的實(shí)現(xiàn)：構(gòu)造方法私有化；類內(nèi)部創(chuàng)建對(duì)象；提供靜態(tài)方法返回實(shí)例；靜態(tài)初始化類對(duì)象，靜態(tài)方法直接返回。線程安全、效率高但占用內(nèi)存空間。使用場景：小對(duì)象，經(jīng)常用的對(duì)象；靜態(tài)方法中判斷是否為null，依據(jù)結(jié)果創(chuàng)建對(duì)象，并返回對(duì)象。如果單線程訪問，不考慮線程同步的安全問題；多線程訪問，則需要使用synchronized關(guān)鍵字修飾該靜態(tài)方法，保證線程安全。但節(jié)省內(nèi)存空間。使用場景：大對(duì)象，不常用的對(duì)象；線程內(nèi)部單例在每個(gè)線程內(nèi)部，某個(gè)類的對(duì)象在某一時(shí)刻只能有一個(gè)。實(shí)現(xiàn)思想：當(dāng)對(duì)象創(chuàng)建以后，可以將對(duì)象綁定到當(dāng)前線程上。具體實(shí)現(xiàn)：借助ThreadLocal{}類，此類中提供set()方法能夠?qū)?duì)象綁定到當(dāng)前線程，也可以通過get()方法從當(dāng)前線程獲取對(duì)象。Note:方法1)為餓漢式單例模式，2)為懶漢式單例模式3)線程內(nèi)部單例模式?；仡?>靜態(tài)修飾符詳解staticStatic修飾符修飾內(nèi)部類（不能修飾外部類）；修飾屬性（field）（類的內(nèi)部，方法外部的變量），而不是變量，變量包含全部變量和局部變量，所以只能修飾全局變量；修飾方法；類加載時(shí)，即將類讀到內(nèi)存過程中（編譯），順序執(zhí)行：在代碼區(qū)，分配類存儲(chǔ)空間；按照代碼撰寫順序初始化類變量，執(zhí)行靜態(tài)代碼塊；執(zhí)行main方法2016-06-06FAQ?Android中工作主線程獲得數(shù)據(jù)以后如何傳遞給主線程？Ex:工作線程通過網(wǎng)絡(luò)下載圖片，通過主線程將圖片更新到頁面上。下載為耗時(shí)操作，子線程無法更新UI。Android中主線程的數(shù)據(jù)如何傳遞給工作線程？例如：主線程將要下載的文件名稱傳遞給工作線程，由工作線程執(zhí)行耗時(shí)操作。Android線程通訊的消息模型作用：線程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。借助以下對(duì)象：Message{}消息對(duì)象:數(shù)據(jù)的載體MessageQueue{}–消息隊(duì)列：存儲(chǔ)多個(gè)消息對(duì)象Looper{}–迭代器對(duì)象：迭代消息隊(duì)列Handler{}-消息處理對(duì)象：發(fā)送、處理消息數(shù)據(jù)消息對(duì)象的偽代碼實(shí)現(xiàn)classMessage{Objectobj;//借助該屬性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因數(shù)據(jù)類型未知，固使用Object對(duì)象}classMessageQueue{//FIFOLinkedList<Message>list=newLinkedList<Message>();//存儲(chǔ)消息對(duì)象的隊(duì)列}classLooper{//迭代隊(duì)列，需要傳入消息隊(duì)列 MessageQueuemq;//存儲(chǔ)Message對(duì)象集合，即想要傳遞的數(shù)據(jù)集合publicvoidloop(){//循環(huán)迭代消息隊(duì)列}publicvoidexit(){//退出循環(huán)}}ClassHandler{//迭代隊(duì)列后處理消息（發(fā)送、處理）PublicvoidsendMessage(Messagemsg){}PublicvoidhandleMessage(Messagemsg){}}Android中線程通訊的實(shí)現(xiàn)–借助消息模型工作線程->主線程關(guān)鍵點(diǎn)：工作線程中獲得與主線程相關(guān)聯(lián)的Looper對(duì)象，主線程默認(rèn)存在Looper對(duì)象，可使用getMainLooper()獲得；主線程->工作線程主線程獲得與工作線程關(guān)聯(lián)的Looper對(duì)象，但子線程默認(rèn)沒有Looper對(duì)象，如何獲得？自己創(chuàng)建。Looper構(gòu)造方法為私有！通過調(diào)用Looper.prepare()&Looper.myLooper()方法獲得子線程的Looper對(duì)象。注意，獲得looper后要執(zhí)行l(wèi)oop()方法，即循環(huán)遍歷消息隊(duì)列MessageQueue，檢索是否有消息存在，有則讀取。創(chuàng)建handler時(shí)，需要重寫其handleMessage()方法，執(zhí)行消息處理的代碼。線程消息模型FAQ一個(gè)線程有幾個(gè)looper