JavaSE学习day25(多线程(下)&GUI)

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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。

public class Main {
   public static void main (String[] args){
       Singleton s1 = Singleton.getInstance();
       Singleton s2 = Singleton.getInstance();

       System.out.println(s1 == s2); //true
   }
}

class Singleton{
    //1.私有构造方法，其他类不能访问该构造方法了
    private Singleton(){}
    //2.创建本类对象，设置为私有，其他类不能修改
    private static Singleton s = new Singleton();
    //3.对外提供公共的访问方法
    public static Singleton getInstance(){  //获取实例
        return s;
    }
}

• (2)懒汉式 面试写这种方式。
• 饿汉是开发时用的多因为懒汉式在多线程时可能创建多个对象
• 面试经常问到懒汉式：单例的延迟加载模式

public class Main {
   public static void main (String[] args){
       Singleton s1 = Singleton.getInstance();
       Singleton s2 = Singleton.getInstance();

       System.out.println(s1 == s2); //true
   }
}

class Singleton{
    //1.私有构造方法，其他类不能访问该构造方法了
    private Singleton(){}
    //2.声明一个引用
    private static Singleton s;
    //3.对外提供公共的访问方法
    public static Singleton getInstance(){  //获取实例
        if(s == null){
            s = new Singleton();
        }
        return s;
    }
}

• 饿汉式和懒汉式的区别

• 1.饿汉式是空间换时间：一上来就创建对象耗费空间，但不用判断节省时间
• 2.懒汉式是时间换空间：什么时候用就什么时候创建，节约空间，要通过判断创建浪费时间
• 3.在多线程访问时，饿汉式不会创建多个对象，但懒汉式有可能创建多个对象

• (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

import java.io.IOException;

public class Main {
   public static void main (String[] args) throws IOException {
       //Runtime r = new Runtime();  //Runtime类是一个单例类不能直接创建对象
       Runtime r = Runtime.getRuntime(); //通过类名获取运行时对象
       //r.exec("shutdown -s -t 300");  //五分钟后关机
       r.exec("shutdown -a");  //取消
       //用单例模式是因为它们操作的是同一个对象
   }
}

25.03_多线程(Timer)(掌握)

• Timer类:计时器

import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class Demo3_Timer {
	/**
	 * @param args
	 * @throws InterruptedException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Timer t = new Timer();
		//在指定时间安排指定任务
		//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(188, 6, 1, 14, 22, 50),3000);	
		
		while(true) {
			Thread.sleep(1000);
			System.out.println(new Date());
		}
	}
}

class MyTimerTask extends TimerTask {
	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)

• 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

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
			}
			System.out.print("你");
			System.out.print("好");
			System.out.print("呀");
			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("吃");
			System.out.print("了");
			System.out.print("吗");
			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

public class Demo2_NotifyAll {
	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("吃");
			System.out.print("了");
			System.out.print("吗");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			//this.notify();				//随机唤醒单个等待的线程
			this.notifyAll();               //唤醒所有的，谁满足条件谁就来
		}
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		synchronized(this) {
			while(flag != 2) {
				this.wait();					//线程2在此等待
			}
			System.out.print("你");
			System.out.print("好");
			System.out.print("呀");
			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("天");
			System.out.print("气");
			System.out.print("真");
			System.out.print("好");
			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()获取锁和unlock()释放锁方法进行同步

• 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

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Demo3_ReentrantLock {
	public static void main(String[] args) {
		final Printer3 p = new Printer3();
		
		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();
	}
}

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("你");
			System.out.print("好");
			System.out.print("呀");
			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("吃");
			System.out.print("了");
			System.out.print("吗");
			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("天");
			System.out.print("气");
			System.out.print("真");
			System.out.print("好");
			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

public class Demo4_ThreadGroup {
	public static void main(String[] args) {
		//demo1();
		ThreadGroup tg = new ThreadGroup("我是一个新的线程组");	//创建新的线程组
		MyRunnable mr = new MyRunnable();	//创建Runnable的子类对象
		
		Thread t1 = new Thread(tg, mr, "张三");			//将线程t1放在组中
		Thread t2 = new Thread(tg, mr, "李四");			//将线程t2放在组中
		
		System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());		//获取组名
		System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());
		
		tg.setDaemon(true);
	}

	public static void demo1() {
		MyRunnable mr = new MyRunnable();
		Thread t1 = new Thread(mr, "张三");
		Thread t2 = new Thread(mr, "李四");
		
		ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
		ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
		
		System.out.println(tg1.getName());		//默认的是主线程
		System.out.println(tg2.getName());
	}
}

class MyRunnable implements Runnable {
	public void run() {
		for(int i = 0; i < 1000; i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...." + i);
		}
	}	
}

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)
  • <TFuture<Tsubmit(Callable<Ttask)
• 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

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Demo5_Executors {
	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);//创建线程池
		pool.submit(new MyRunnable());				//将线程放进池子里并执行
		pool.submit(new MyRunnable());
		
		pool.shutdown();							//关闭线程池
	}
}

25.10_多线程(多线程程序实现的方式3)(了解)

• 提交的是Callable

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class Demo6_Callable {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);//创建线程池
		Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));//将线程放进池子里并执行
		Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(50));
		
		System.out.println(f1.get());
		System.out.println(f2.get());
		
		pool.shutdown();							//关闭线程池
	}
}

class MyCallable implements Callable<Integer> {
	private int num;
	public MyCallable(int num) {
		this.num = num;
	}

	public Integer call() throws Exception {
		int sum = 0;
		for(int i = 1; i <= num; i++) {
			sum += i;
		}
		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。

package com.heima.简单工厂;

public abstract class Animal {
	public abstract void eat();
}

package com.heima.简单工厂;

public class Cat extends Animal {
	public void eat() {
		System.out.println("猫吃鱼");
	}
}

public class Dog extends Animal {
	public void eat() {
		System.out.println("狗吃肉");
	}
}

package com.heima.简单工厂;

public class AnimalFactory {
	/*public static Dog createDog() {
		return new Dog();
	}
	
	public static Cat createCat() {
		return new Cat();
	}*/
	
	//发现方法会定义很多,复用性太差
	//改进
	public static Animal createAnimal(String name) {
		if("dog".equals(name)) {
			return new Dog();
		}else if("cat".equals(name)) {
			return new Cat();
		}else {
			return null;
		}
	}
}

package com.heima.简单工厂;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		//Dog d = AnimalFactory.createDog();
		
		Dog d = (Dog) AnimalFactory.createAnimal("dog");
		d.eat();
		
		Cat c = (Cat) AnimalFactory.createAnimal("cat");
		c.eat();
	}
}

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() {…}
   }  

package com.heima.工厂方法;

public abstract class Animal {
	public abstract void eat();
}

package com.heima.工厂方法;

public class Cat extends Animal {
	public void eat() {
		System.out.println("猫吃鱼");
	}
}

package com.heima.工厂方法;

public class CatFactory implements Factory {
	public Animal createAnimal() {
		return new Cat();
	}
}

package com.heima.工厂方法;

public class Dog extends Animal {
	public void eat() {
		System.out.println("狗吃肉");
	}
}

package com.heima.工厂方法;

public class DogFactory implements Factory {
	public Animal createAnimal() {
		return new Dog();
	}
}

package com.heima.工厂方法;

public interface Factory {
	public Animal createAnimal();
}

package com.heima.工厂方法;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		DogFactory df = new DogFactory();
		Dog d = (Dog) df.createAnimal();
		d.eat();
	}
}

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

  f.setLayout(new FlowLayout());					//设置布局管理器

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)

		b1.addMouseListener(new MouseAdapter() {
			/*@Override
			public void mouseClicked(MouseEvent e) {	//单击
				System.exit(0);
			}*/
			@Override
			public void mouseReleased(MouseEvent e) {	//释放
				System.exit(0);
			}
		});

25.17_GUI(键盘监听和键盘事件)

		b1.addKeyListener(new KeyAdapter() {
			@Override
			public void keyReleased(KeyEvent e) {
				//System.exit(0);
				//System.out.println(e.getKeyCode());
				//if(e.getKeyCode() == 32) {
				if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_SPACE){
					System.exit(0);
				}
			}
		});

25.18_GUI(动作监听)

		b2.addActionListener(new ActionListener() {		
		//添加动作监听,应用场景就是暂停视频和播放视频	
			@Override
			public void actionPerformed(ActionEvent e) {
				System.exit(0);
			}
		});

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.

package com.heima.适配器;

public class Demo1_Adapter {
	/**
	 * @param args
	 * 适配器设计模式
	 * 鲁智深
	 */
	public static void main(String[] args) {		
	}
}

interface 和尚 {
	public void 打坐();
	public void 念经();
	public void 撞钟();
	public void 习武();
}

abstract class 天罡星 implements 和尚 {		
//声明成抽象的原因是,不想让其他类创建本类对象,因为创建也没有意义,方法都是空的
	@Override
	public void 打坐() {
	}

	@Override
	public void 念经() {
	}

	@Override
	public void 撞钟() {
	}

	@Override
	public void 习武() {
	}	
}

class 鲁智深 extends 天罡星 {
	public void 习武() {
		System.out.println("倒拔垂杨柳");
		System.out.println("拳打镇关西");
		System.out.println("大闹野猪林");
		System.out.println("......");
	}
}

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