java day25 多线程（下）单例类（Runtime,Timer

25.01_多线程(单例设计模式)(掌握)

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
  }

25.02_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

25.03_多线程(Timer)(掌握)

Timer类:计时器

t.schedule

  	public class Demo5_Timer {
  		/**
  		 * @param args
  		 * 计时器
  		 * @throws InterruptedException 
  		 */
  		public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  			Timer t = new Timer();
  			// 安排在指定时间执行指定任务，
  			//第一个参数,是安排的任务,第二个参数是执行的时间,第三个参数是过多长时间再重复执行
  			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");
  		}
  		
  	}

25.04_多线程(两个线程间的通信)(掌握) 等待唤醒机制

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

package com.heima.thread2;


public class Demo1_Notify {

	/**
	 * @param args
	 * 等待唤醒机制
	 */
	public static void main(String[] args) {
		final Printer p = new Printer();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print1();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print2();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
	}

}

//等待唤醒机制
class Printer {
	private int flag = 1;
	public void print1() throws InterruptedException {							
		synchronized(this) {
			if(flag != 1) {
				this.wait();					//当前线程等待，相当于被点穴，如果不解穴，就一直等待
			}
			System.out.print("黑");
			System.out.print("马");
			System.out.print("程");
			System.out.print("序");
			System.out.print("员");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			this.notify();						//随机唤醒单个等待的线程
		}
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		synchronized(this) {
			if(flag != 2) {
				this.wait();
			}
			System.out.print("传");
			System.out.print("智");
			System.out.print("播");
			System.out.print("客");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 1;
			this.notify();
		}
	}
}

25.05_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

package com.heima.thread2;

public class Demo2_NotifyAll {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		final Printer2 p = new Printer2();
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print1();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print2();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print3();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
	}

}
/*1,在同步代码块中,用哪个对象锁,就用哪个对象调用wait方法
 * 2,为什么wait方法和notify方法定义在Object这类中?
 * 	因为锁对象可以是任意对象,Object是所有的类的基类,所以wait方法和notify方法需要定义在Object这个类中
 * 3,sleep方法和wait方法的区别?
 * a,sleep方法必须传入参数,参数就是时间,时间到了自动醒来
 *   wait方法可以传入参数也可以不传入参数,传入参数就是在参数的时间结束后等待,不传入参数就是直接等待
 * b,sleep方法在同步函数或同步代码块中,不释放锁,睡着了也抱着锁睡
 * 	wait方法在同步函数或者同步代码块中,释放锁
 */ 
class Printer2 {
	private int flag = 1;
	public void print1() throws InterruptedException {							
		synchronized(this) {
			while(flag != 1) {
				this.wait();					//当前线程等待
			}
			System.out.print("黑");
			System.out.print("马");
			System.out.print("程");
			System.out.print("序");
			System.out.print("员");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			//this.notify();						//随机唤醒单个等待的线程
			this.notifyAll();
		}
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		synchronized(this) {
			while(flag != 2) {
				this.wait();					//线程2在此等待
			}
			System.out.print("传");
			System.out.print("智");
			System.out.print("播");
			System.out.print("客");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 3;
			//this.notify();
			this.notifyAll();
		}
	}
	
	public void print3() throws InterruptedException {
		synchronized(this) {
			while(flag != 3) {
				this.wait();						//线程3在此等待,if语句是在哪里等待,就在哪里起来
													//while循环是循环判断,每次都会判断标记
			}
			System.out.print("i");
			System.out.print("t");
			System.out.print("h");
			System.out.print("e");
			System.out.print("i");
			System.out.print("m");
			System.out.print("a");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 1;
			//this.notify();
			this.notifyAll();
		}
	}
}

25.06_多线程(JDK1.5的新特性互斥锁)(掌握)

1.同步
- 使用ReentrantLock类的lock()和unlock()方法进行同步
- lock（）获取锁
- unlock()释放锁
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


class Printer3 {
	private ReentrantLock r = new ReentrantLock();
	private Condition c1 = r.newCondition();
	private Condition c2 = r.newCondition();
	private Condition c3 = r.newCondition();
	
	private int flag = 1;
	public void print1() throws InterruptedException {							
		r.lock();								//获取锁
			if(flag != 1) {
				c1.await();
			}
			System.out.print("黑");
			System.out.print("马");
			System.out.print("程");
			System.out.print("序");
			System.out.print("员");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			//this.notify();						//随机唤醒单个等待的线程
			c2.signal();
		r.unlock();								//释放锁
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		r.lock();
			if(flag != 2) {
				c2.await();
			}
			System.out.print("传");
			System.out.print("智");
			System.out.print("播");
			System.out.print("客");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 3;
			//this.notify();
			c3.signal();
		r.unlock();
	}
	
	public void print3() throws InterruptedException {
		r.lock();
			if(flag != 3) {
				c3.await();
			}
			System.out.print("i");
			System.out.print("t");
			System.out.print("h");
			System.out.print("e");
			System.out.print("i");
			System.out.print("m");
			System.out.print("a");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 1;
			c1.signal();
		r.unlock();
	}
}

25.07_多线程(线程组的概述和使用)(了解)

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);

###25.08_多线程(线程的五种状态)(掌握)

看图说话
新建,就绪,运行,阻塞,死亡

###25.09_多线程(线程池的概述和使用)(了解)

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();

###25.10_多线程(多线程程序实现的方式3)(了解)

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

###25.11_设计模式(简单工厂模式概述和使用)(了解)

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;
  		}
  	}
  }

###25.12_设计模式(工厂方法模式的概述和使用)(了解)

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() {…}
          }

###25.13_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);

###25.14_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
  ###25.15_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);
  }
  });

###25.16_GUI(鼠标监听)
###25.17_GUI(键盘监听和键盘事件)
###25.18_GUI(动作监听)
###25.19_设计模式(适配器设计模式)(掌握)

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.
  ###25.20_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
  ###25.21_day25总结
  把今天的知识点总结一遍。

java day25 多线程（下） 单例类（Runtime,Timer