集合
集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map，今天我们主要学习Collection单列集合，在day04时讲解Map双列集合。
-
Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种**规则(抽象方法)**的元素，
它有两个重要的子接口，分别是
java.util.List和java.util.Set。List的特点是元素有序、元素可重复,有索引。相反的是,Set的特点是元素无序，而且不可重复,无索引。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。
从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库，为了便于初学者进行系统地学习，接下来通过一张图来描述整个集合类的继承体系。
其中，橙色框里填写的都是接口类型，而蓝色框里填写的都是具体的实现类。这几天将针对图中所列举的集合类进行逐一地讲解。
集合本身是一个工具，它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。
Collection 接口常用功能(说出Collection集合的常用功能,从增删改查的角度去出发想象即可)
Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：
public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。//增public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。//删一个public void clear():清空集合中所有的元素。//删除所有public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。//改,变成数组,转换成数组public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。//查,是否包含元素,针对的是一个public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。//查,是否没有元素,针对的是所有情况public int size(): 返回集合中元素的个数。//查,元素的个数,针对的也是所有情况
Iterator迭代器
迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续再判断，如果还有就再取出来。直到把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式,专业术语称为迭代。
Iterator接口的常用方法如下：
public E next():返回迭代的下一个元素(迭代器原理内置了一个指针,一开始在集合的外面,每调用一次next方法,指针向下移动一次,得到对应的元素)。public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
// 使用多态方式 创建对象
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
// 添加元素到集合
coll.add("串串星人");
coll.add("吐槽星人");
coll.add("汪星人");
//能够使用迭代器对集合进行取元素
//使用迭代器 遍历 每个集合对象都有自己的迭代器
Iterator<String> it = coll.iterator();//调用方法.var生成迭代器
// 泛型指的是 迭代出 元素的数据类型
while(it.hasNext()){ //判断是否有迭代元素
String s = it.next();//获取迭代出的元素
System.out.println(s);
}
}
}
异常
异常 ：指的是程序在执行( 编译和运行)过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止(中断)。
Throwable体系：
- Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。
- Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。
异常的处理
声明异常throws,throw产生一个真实具体的问题,throws问题的处理方式,不负责任处理,交给jvm,中断,问题类型,原因,位置
捕获异常try…catch,不是throws踢皮球不负责的处理,而是自己能处理,自己处理,既然是自己处理,没有交个jvm,所以没有中断,后续代码继续执行!!!(throws踢皮球方式最终交个jvm中断,后续代码不再执行!!!)
try-catch的方式就是捕获异常。
- 捕获异常：Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。
捕获异常语法如下：
try{//尝试,试验,检测,需要时间,越少越好
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型 e){//e=对象;//如果上面出现问题,立马catch块抓住它,进行捕获
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常//待会说
}
**try：**该代码块中编写可能产生异常的代码。
**catch：**用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
**
在idea中添加try/catch的快捷键 ctrl+alt+t 选中想被try/catch包围的语句，同时按下ctrl+alt+t，
**
finally代码块,跟try或者trycatch组合用的,不能单独使用,最终的,里面的代码永远都会执行,除非你在它之前退出Java虚拟机,用这行代码,System.exit(0);,程序立马停止,后面的代码不走
注意:finally不能单独使用。
多线程
进程:进行中的程序
线程:进程中的执行路径(执行路径,能做事情的地方,通道,路径)
并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。(说白了,并行就是多个事情同时进行,需要多核(多个)CPU,一个CPU在执行一个事情同时,另外一个cpu在同时执行另外的事情!!!)
并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。(说白了,并发,发,发作是需要时间的,不是同时进行,cpu一行执行那个事情,一会执行另外的事情,由于CPU切换的非常快,你看起来以为是同时进行,但其实并不是!!!)
进程：是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多个线程；进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。
线程：进程内部的一个独立执行单元(路径)；一个进程可以同时并发的运行多个线程，可以理解为一个进程便相当于一个单 CPU 操作系统，而线程便是这个系统中运行的多个任务。
线程同步,同步技术,解决线程的安全性问题
同步就可以让cpu在某段时间内只让一个线程进来做事情,其他线程不能进来,等你做完了才能一个一个进来(理解为排队一个个来不会有问题),同步技术包括,同步代码块,同步方法,Lock锁//记忆
当我们使用多个线程访问同一资源的时候，且多个线程中对资源有写的操作，就容易出现线程安全问题。
要解决上述多线程并发访问一个资源的安全性问题:也就是解决重复票与不存在票问题，Java中提供了同步机制(synchronized)来解决。
根据案例简述：
窗口1线程进入操作的时候，窗口2和窗口3线程只能在外等着，窗口1操作结束，窗口1和窗口2和窗口3才有机会进入代码去执行。也就是说在某个线程修改共享资源的时候，其他线程不能修改该资源，等待修改完毕同步之后，才能去抢夺CPU资源，完成对应的操作，保证了数据的同步性，解决了线程不安全的现象。
为了保证每个线程都能正常执行原子操作,Java引入了线程同步机制。
那么怎么去使用呢？有三种方式完成同步操作：
- 同步代码块。
- 同步方法。
- 锁机制。
同步代码块
- 同步代码块：
synchronized关键字可以用于方法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实行互斥访问。
格式:
synchronized(同步锁){//锁对象可以是任意的,但是如果这个同步代码块被多次调用,要求锁对象是唯一,才能里面代码锁起来,同步的效果,只让一个线程进来搞事情,相当于你锁上门搞事情,别人不能进来
需要同步操作的代码,同步一个个线程,只让一个线程进来搞事情,其他线程不能进来,在外面等着,等你做完事情,释放锁才能一个个进来
}//做完事情,释放锁,要求是同一把锁
同步锁:
对象的同步锁只是一个概念,可以想象为在对象上标记了一个锁.
-
锁对象 可以是任意类型。
-
多个线程对象 要使用同一把锁。
注意:在任何时候,最多**允许一个线程拥有同步锁,**谁拿到锁就进入代码块,其他的线程只能在外等着(BLOCKED进入阻塞状态)。
使用同步代码块解决代码：
public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
static Object lock = new Object();//共享的,大家都用同一个,同一把锁
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
synchronized (lock) {//字节码对象,this,"锁"锁对象唯一,同一把锁,里面锁起来,只让一个线程进来搞事情
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket--);
}
}
}
}
}
当使用了同步代码块后，上述的线程的安全问题，解决了。
同步方法,同步的效果,只让一个线程进来搞事情,相当于你锁上门搞事情,别人不能进来
- 同步方法:使用synchronized修饰的方法,就叫做同步方法,保证A线程执行该方法的时候,其他线程只能在方法外等着。
格式：
public synchronized void method(){
可能会产生线程安全问题的代码
}
同步锁是谁?
对于非static方法,同步锁就是this。
对于static方法,我们使用当前方法所在类的字节码对象(类名.class)。
使用同步方法代码如下：
public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){
sellTicket();
}
}
/*
* 锁对象 是 谁调用这个方法 就是谁
* 隐含 锁对象 就是 this
*
*/
public synchronized void sellTicket(){//this锁对象
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket--);
}
}
}
//非静态同步方法,锁对象是什么呢?是this
//静态同步方法,锁对象是这个方法所在的类的字节码对象,类名.class
Lock锁,接口
jdk1.5开始支持下面内容
java.util.concurrent.locks.Lock机制提供了比synchronized代码块和synchronized方法更广泛的锁定操作,同步代码块/同步方法具有的功能Lock都有,除此之外更强大,更体现面向对象。
Lock锁也称同步锁，加锁与释放锁方法化了，如下：
public void lock():加同步锁。public void unlock():释放同步锁。
使用如下：
public class Ticket implements Runnable{
private int ticket = 100;
Lock lock = new ReentrantLock();//多态写法,父接口引用指向接口的实现类对象
/*
* 执行卖票操作
*/
@Override
public void run() {
//每个窗口卖票的操作
//窗口 永远开启
while(true){//Runnable共享资源,同一个锁对象
lock.lock();//上锁,相当于关门,互斥锁,一个线程进来
if(ticket>0){//有票 可以卖
//出票操作
//使用sleep模拟一下出票时间
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取当前线程对象的名字
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"正在卖:"+ticket--);
}
lock.unlock();//释放锁,相当于开门
}
}
}
