JavaEE基础（二十五）/多线程、GUI

1、多线程(单例设计模式)

• 单例设计模式：保证类在内存中只有一个对象。

• 如何保证类在内存中只有一个对象呢？

  • (1)控制类的创建，不让其他类来创建本类的对象。private
  • (2)在本类中定义一个本类的对象。Singleton s;
  • (3)提供公共的访问方式。 public static Singleton getInstance(){return s}

• 单例写法两种：

  • (1)饿汉式 开发用这种方式。

  • //饿汉式
    class Singleton {
        //1,私有构造函数
        private Singleton(){}
        //2,创建本类对象
        private static Singleton s = new Singleton();
        //3,对外提供公共的访问方法
        public static Singleton getInstance() {
            return s;
        }
    
        public static void print() {
            System.out.println("11111111111");
        }
    }
    

  • (2)懒汉式 面试写这种方式。多线程的问题？

  • //懒汉式,单例的延迟加载模式
    class Singleton {
        //1,私有构造函数
        private Singleton(){}
        //2,声明一个本类的引用
        private static Singleton s;
        //3,对外提供公共的访问方法
        public static Singleton getInstance() {
            if(s == null)
                //线程1,线程2
                s = new Singleton();
            return s;
        }
    
        public static void print() {
            System.out.println("11111111111");
        }
    }
    

  • (3)第三种格式

  • class Singleton {
        private Singleton() {}
    
        public static final Singleton s = new Singleton();//final是最终的意思,被final修饰的变量不可以被更改
    }
    

2、多线程(Runtime类)

• Runtime类是一个单例类

  • Runtime r = Runtime.getRuntime();
    //r.exec("shutdown -s -t 300");     //300秒后关机
    r.exec("shutdown -a");              //取消关机
    

3、多线程(Timer)

• Timer类:计时器

      public class Demo5_Timer {
          /**
           * @param args
           * 计时器
           * @throws InterruptedException
           */
          public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
              Timer t = new Timer();
              t.schedule(new MyTimerTask(), new Date(114,9,15,10,54,20),3000);
  
              while(true) {
                  System.out.println(new Date());
                  Thread.sleep(1000);
              }
          }
      }
      class MyTimerTask extends TimerTask {
          @Override
          public void run() {
              System.out.println("起床背英语单词");
          }
  
      }
  

4、多线程(两个线程间的通信)

• 1.什么时候需要通信
  • 多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的
  • 如果我们希望他们有规律的执行, 就可以使用通信, 例如每个线程执行一次打印
• 2.怎么通信
  • 如果希望线程等待, 就调用wait()
  • 如果希望唤醒等待的线程, 就调用notify();
  • 这两个方法必须在同步代码中执行, 并且使用同步锁对象来调用

5、多线程(三个或三个以上间的线程通信)

• 多个线程通信的问题
  • notify()方法是随机唤醒一个线程
  • notifyAll()方法是唤醒所有线程
  • JDK5之前无法唤醒指定的一个线程
  • 如果多个线程之间通信, 需要使用notifyAll()通知所有线程, 用while来反复判断条件

6、多线程(JDK1.5的新特性互斥锁)

• 1.同步
  • 使用ReentrantLock类的lock()和unlock()方法进行同步
• 2.通信
  • 使用ReentrantLock类的newCondition()方法可以获取Condition对象
  • 需要等待的时候使用Condition的await()方法, 唤醒的时候用signal()方法
  • 不同的线程使用不同的Condition, 这样就能区分唤醒的时候找哪个线程了

7、多线程(线程组的概述和使用)

• A:线程组概述
  • Java中使用ThreadGroup来表示线程组，它可以对一批线程进行分类管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。
  • 默认情况下，所有的线程都属于主线程组。
    • public final ThreadGroup getThreadGroup()//通过线程对象获取他所属于的组
    • public final String getName()//通过线程组对象获取他组的名字
  • 我们也可以给线程设置分组
    • 1,ThreadGroup(String name) 创建线程组对象并给其赋值名字
    • 2,创建线程对象
    • 3,Thread(ThreadGroup?group, Runnable?target, String?name)
    • 4,设置整组的优先级或者守护线程
  • B:案例演示
    • 线程组的使用,默认是主线程组

• MyRunnable mr = new MyRunnable();
  Thread t1 = new Thread(mr, "张三");
  Thread t2 = new Thread(mr, "李四");
  //获取线程组
  // 线程类里面的方法：public final ThreadGroup getThreadGroup()
  ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
  ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
  // 线程组里面的方法：public final String getName()
  String name1 = tg1.getName();
  String name2 = tg2.getName();
  System.out.println(name1);
  System.out.println(name2);
  // 通过结果我们知道了：线程默认情况下属于main线程组
  // 通过下面的测试，你应该能够看到，默任情况下，所有的线程都属于同一个组
  System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getName());
  

  • 自己设定线程组

• // ThreadGroup(String name)
  ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");
  
  MyRunnable mr = new MyRunnable();
  // Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
  Thread t1 = new Thread(tg, mr, "张三");
  Thread t2 = new Thread(tg, mr, "李四");
  
  System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());
  System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());
  
  //通过组名称设置后台线程，表示该组的线程都是后台线程
  tg.setDaemon(true);
  

8、多线程(线程的五种状态)

• 看图说话
• 新建,就绪,运行,阻塞,死亡

9、多线程(线程池的概述和使用)

• A:线程池概述
  • 程序启动一个新线程成本是比较高的，因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中要创建大量生存期很短的线程时，更应该考虑使用线程池。线程池里的每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。在JDK5之前，我们必须手动实现自己的线程池，从JDK5开始，Java内置支持线程池
• B:内置线程池的使用概述
  • JDK5新增了一个Executors工厂类来产生线程池，有如下几个方法
    • public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
    • public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
    • 这些方法的返回值是ExecutorService对象，该对象表示一个线程池，可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法
    • Future<?> submit(Runnable task)
    • Future submit(Callable task)
  • 使用步骤：
    • 创建线程池对象
    • 创建Runnable实例
    • 提交Runnable实例
    • 关闭线程池
  • C:案例演示
    • 提交的是Runnable

• // public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
  ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
  
  // 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
  pool.submit(new MyRunnable());
  pool.submit(new MyRunnable());
  
  //结束线程池
  pool.shutdown();
  

10、多线程(多线程程序实现的方式3)

• 提交的是Callable

• // 创建线程池对象
  ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
  
  // 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
  Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
  Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));
  
  // V get()
  Integer i1 = f1.get();
  Integer i2 = f2.get();
  
  System.out.println(i1);
  System.out.println(i2);
  
  // 结束
  pool.shutdown();
  
  public class MyCallable implements Callable<Integer> {
  
      private int number;
  
      public MyCallable(int number) {
          this.number = number;
      }
  
      @Override
      public Integer call() throws Exception {
          int sum = 0;
          for (int x = 1; x <= number; x++) {
              sum += x;
          }
          return sum;
      }
  
  }
  

• 多线程程序实现的方式3的好处和弊端

  • 好处：

    • 可以有返回值
    • 可以抛出异常

  • 弊端：

    • 代码比较复杂，所以一般不用

11、设计模式(简单工厂模式概述和使用)

• A:简单工厂模式概述
  • 又叫静态工厂方法模式，它定义一个具体的工厂类负责创建一些类的实例
• B:优点
  • 客户端不需要在负责对象的创建，从而明确了各个类的职责
• C:缺点
  • 这个静态工厂类负责所有对象的创建，如果有新的对象增加，或者某些对象的创建方式不同，就需要不断的修改工厂类，不利于后期的维护
• D:案例演示
  • 动物抽象类：public abstract Animal { public abstract void eat(); }
  • 具体狗类：public class Dog extends Animal {}
  • 具体猫类：public class Cat extends Animal {}
  • 开始，在测试类中每个具体的内容自己创建对象，但是，创建对象的工作如果比较麻烦，就需要有人专门做这个事情，所以就知道了一个专门的类来创建对象。

• public class AnimalFactory {
      private AnimalFactory(){}
  
      //public static Dog createDog() {return new Dog();}
      //public static Cat createCat() {return new Cat();}
  
      //改进
      public static Animal createAnimal(String animalName) {
          if(“dog”.equals(animalName)) {}
          else if(“cat”.equals(animale)) {
  
          }else {
              return null;
          }
      }
  }
  

12、设计模式(工厂方法模式的概述和使用)

• A:工厂方法模式概述
  • 工厂方法模式中抽象工厂类负责定义创建对象的接口，具体对象的创建工作由继承抽象工厂的具体类实现。
• B:优点
  • 客户端不需要在负责对象的创建，从而明确了各个类的职责，如果有新的对象增加，只需要增加一个具体的类和具体的工厂类即可，不影响已有的代码，后期维护容易，增强了系统的扩展性
• C:缺点
  • 需要额外的编写代码，增加了工作量
• D:案例演示

• 动物抽象类：public abstract Animal { public abstract void eat(); }
  工厂接口：public interface Factory {public abstract Animal createAnimal();}
  具体狗类：public class Dog extends Animal {}
  具体猫类：public class Cat extends Animal {}
  开始，在测试类中每个具体的内容自己创建对象，但是，创建对象的工作如果比较麻烦，就需要有人专门做这个事情，所以就知道了一个专门的类来创建对象。发现每次修改代码太麻烦，用工厂方法改进，针对每一个具体的实现提供一个具体工厂。
  狗工厂：public class DogFactory implements Factory {
      public Animal createAnimal() {…}
          }
  猫工厂：public class CatFactory implements Factory {
      public Animal createAnimal() {…}
          }
  

13、GUI(如何创建一个窗口并显示)

• Graphical User Interface(图形用户接口)。

• Frame  f = new Frame(“my window”);
  f.setLayout(new FlowLayout());//设置布局管理器
  f.setSize(500,400);//设置窗体大小
  f.setLocation(300,200);//设置窗体出现在屏幕的位置
  f.setIconImage(Toolkit.getDefaultToolkit().createImage("qq.png"));
  f.setVisible(true);
  

14、GUI(布局管理器)

• FlowLayout（流式布局管理器）
  • 从左到右的顺序排列。
  • Panel默认的布局管理器。
• BorderLayout（边界布局管理器）
  • 东，南，西，北，中
  • Frame默认的布局管理器。
• GridLayout（网格布局管理器）
  • 规则的矩阵
• CardLayout（卡片布局管理器）
  • 选项卡
• GridBagLayout（网格包布局管理器）
  • 非规则的矩阵

15、GUI(窗体监听)

Frame f = new Frame("我的窗体");
//事件源是窗体,把监听器注册到事件源上
//事件对象传递给监听器
f.addWindowListener(new WindowAdapter() {
          public void windowClosing(WindowEvent e) {
                     //退出虚拟机,关闭窗口
        System.exit(0);
    }
});

16、GUI(鼠标监听)

17、GUI(键盘监听和键盘事件)

18、GUI(动作监听)

19、设计模式(适配器设计模式)

• a.什么是适配器
  • 在使用监听器的时候, 需要定义一个类事件监听器接口.
  • 通常接口中有多个方法, 而程序中不一定所有的都用到, 但又必须重写, 这很繁琐.
  • 适配器简化了这些操作, 我们定义监听器时只要继承适配器, 然后重写需要的方法即可.
• b.适配器原理
  • 适配器就是一个类, 实现了监听器接口, 所有抽象方法都重写了, 但是方法全是空的.
  • 适配器类需要定义成抽象的,因为创建该类对象,调用空方法是没有意义的
  • 目的就是为了简化程序员的操作, 定义监听器时继承适配器, 只重写需要的方法就可以了.

20、GUI(需要知道的)

• 事件处理
  • 事件: 用户的一个操作
  • 事件源: 被操作的组件
  • 监听器: 一个自定义类的对象, 实现了监听器接口, 包含事件处理方法,把监听器添加在事件源上, 当事件发生的时候虚拟机就会自动调用监听器中的事件处理方法