学习总结（2022.04.12-2022.04.20）

IO的分类

按照数据流向分(以内存为参照物)：

• 输入：外设->内存
• 输出：内存->外设

按照数据类型分：

• 字节流(1B = 0000 0000)
• 字符流

字节流一般用于非文本文件；字符流一般用于文本文件。

为什么会有字符流？因为用字节流读取非英文和数字的数据可能会发生错误

4个抽象基类及其子类

换行方式

“\r\n”

System.lineSeparator()

标准IO流

System.in本质是InputStream

System.out本质是PrintStream

进程/线程 同步/异步

进程是操作系统调度的基本单位，线程是cpu调度的基本单位

同步是调用可以立即得到结果，但是需要等待；异步是调用不能立即得到结果，但是可以不等待

java程序运行原理

jvm是多线程的，每次运行至少有两个线程：main线程和GC线程

java是抢占式线程调度，但是java自带的setPriority()方法并不能改变线程的优先级，因为java中的优先级是静态的，只能给操作系统一个建议，实际上操作系统有自己的一套线程优先级

多线程的实现方式

1. 定义一个类继承Thread类，重写run()方法，创建该类对象，通过start()创建线程(如果使用run()只是普通的调用子类方法，并不能达到创建多线程的效果)特点：单继承
2. 定义一个类实现Runnable接口，重写run()方法，创建Runnable子类对象，再创建Thread对象，并将该子类对象作为参数传递。特点：实现接口
3. 定义一个类实现Callable接口，重写call()方法，创建FutureTask对象并将该类的对象作为参数传递，再创建Thread对象将FutureTask对象作为参数传递。特点：有返回值

线程API

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String getName();// 获得该线程的名称
void setName(String name);// 设置该线程的名称
Static Thread currentThread();// 返回当前正在执行的线程对象的引用
static void sleep(long millis);// 线程休眠，进入阻塞，但是不释放资源
void join();// 主线程等待执行该方法的子线程终止。join在哪个线程的代码块中被调用，该线程就是主线程；哪个线程调用了join，该线程就是子线程
void setDaemon(boolean on);// 设置一个线程为守护线程。当正在运行的线程都为守护线程时，jvm停止运行；该方法必须在线程启动前调用；GC线程是守护线程。
void wait();// 线程进入阻塞并释放资源。
void notify();// 线程唤醒随机一个阻塞的进程。
void notifyAll();// 线程唤醒全部进入阻塞的进程。

安全中断线程

线程执行完毕就会中断。但是很多时候我们需要自己控制线程终止，然而API中的stop()方法存在线程不安全问题，所以一般定义一个成员变量boolean flag来控制。

synchronized关键字

基本语法

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synchronized(锁对象){
	// 对共享数据的访问操作
}

锁对象可以是：

1. 任意一个Object及其子类对象，java中的任意对象都可以当锁，都存在wait()、notify()和notifyAll()方法。
2. this关键字，即是令包含该代码块的类对象当锁。
3. 字节码文件对象(类名.class)

Lock类

成员方法：

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lock();// 获取锁
unlock();//	释放锁

lock是一把真正的锁类，可以让我们看到加锁解锁的过程。

死锁的原因及解决方法

原因：一般出现在同步代码块嵌套，因为2个或以上的线程抢夺资源而造成互相等待。

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synchronized(ObjA){
    synchronized(objB){
    
	}
}
synchronized(objB){
    synchronized(ObjA){
    
	}
}

解决方式：

1. 更改加锁顺序

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synchronized(ObjA){
    synchronized(objB){
    
	}
}
synchronized(ObjA){
    synchronized(objB){
    
	}
}

2. 再加一把锁，将非原子操作改为原子操作

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synchronized(ObjC){
    synchronized(objB){
    	synchronized(objA){
            
        }
	}
}
synchronized(objC){
    synchronized(ObjA){
    	synchronized(objB){
            
        }
	}
}

线程池

线程池有三种子类：

1. ExecutorService newCachedThreadPool()：根据需要创建新线程，也可以自动删除，60s处于空闲状态的线程。线程数量可变。
2. ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)：线程数量固定，维护一个无界队列（暂存已提交的来不及执行的任务），按照任务的提交顺序，将任务执行完毕。
3. ExecutorService newSingleThreadExecutor()：单个线程，其他特点如上。

两种成员方法：

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void submit(Runnable task);// 提交任务
void shutdown();// 启动顺序关闭

定时任务与定时器

Timer定时器是一种工具，线程用其安排以后在后台线程中执行的任务。可安排任务执行一次，或者定期重复执行。

两种构造方法：

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Timer();// 创建一个新计时器
Timer(boolean isDaemon);// 创建一个新计时器，可以指定其相关的线程作为守护程序运行

四种成员方法：

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schedule(TimerTask task, Date time);// 从time时间开始执行。
schedule(TimerTask task, long delay, long period);// 在延迟delay毫秒后，每period毫秒执行一次。
schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period);// 从firstTime时间开始执行，之后每period毫秒执行一次。
scheduleAtFixedRate(TimerTask task, long delay, long period);//	设置一个继承了TimerTask类的定时任务类，在延迟delay毫秒后，每period毫秒执行一次该任务。(TimerTask定时任务，使用时继承该类并重写run()方法)

UDP/TCP

UDP发送端步骤：

1. DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(int port); 创建发送端的Socket对象
2. DatagramPacket sendPacket= newDatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port); 创建用于发送的数据报包
3. datagramSocket.send(sendPacket); 把包发送出去
4. datagramSocket.close(); 关闭Socket

UDP接收端步骤：

1. DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(int port); 创建接收端的Socket对象
2. DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length); 创建用于接收的数据报包
3. datagramSocket.receive(receivePacket); receive方法进行接收
4. byte[] data = receivePacket.getData(); 解析数据
5. datagramSocket.close(); 关闭Socket

UDP可以通过多线程优化，达到两端互相通信的效果

TCP客户端步骤：

1. Socket socket = new Socket(String host, int port); 创建客户端的socket对象
2. OutputStream out = socket.getOutputStream(); 从socket中获取输入/输出流
3. out.write(byte[] b); 利用输入/输出流进行读写操作
4. socket.close(); 关闭Socket

TCP服务端步骤：

1. ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(int port); 创建服务端的ServerSocket 对象
2. Socket socket = serverSocket.accept(); 利用accept方法建立连接,得到socket对象
3. InputStream in = socket.getInputStream(); 从socket中获取输入/输出流
4. in.read(byte[] b); 利用输入/输出流进行读写操作
5. socket.close(); 关闭Socket

TCP可以通过ObjectInputStream/ObjectOutputStream来实现序列化/反序列化传输，也可以通过FileInputStream/FileOutputStream来实现文件传输。

反射

反射时在类运行时获取其信息的一种技术，具体方式是获取字节码文件（也就是.class文件）对象，然后从对象中获取该类的构造器、变量、方法等成员，且能无视修饰符强行访问。

获取字节码的三种方式：

1. 对象.getClass()
2. 类名.class
3. Class.forName(String classname) classname是全类名

因为第三种才能获取较为完整的对象，一般使用第三种。

反射获得构造方法的方式有：

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Constructor[] getConstructors();// 获取所有public方法
Constructor[] getDeclaredConstructors();// 获取所有构造方法，包括private
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes);// 获取单个public方法
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes);// 获取单个构造方法，包括private

获得构造方法后可以创建对象。

Object o = constructor.newInstance("张三", 20, true);

如果构造器非public修饰，需要暴力破解。

constructor.setAccessible(true);

反射获得成员变量的方式有：

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Field[] getFields();// 获取所有public变量
Field[] getDeclaredFields();// 获取所有成员变量
Field getField(String name);// 获取指定public成员变量
Field getDeclaredField(String name);// 获取指定成员变量

获得成员变量后可以给成员变量赋值。

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Object o = declaredConstructor.newInstance();// 实例化对象
nameFiled.set(o, "张三");// 对该对象的名字成员变量赋值

也可以获得某个成员变量。

Object o1 = nameFiled.get(o);

如果成员变量非public修饰，需要暴力破解，方式同上。

反射获得成员方法的方式有：

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Method[] getMethods();// 获取所有public方法
Method[] getDeclaredMethods();// 获取所有方法
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes);// 获取指定public方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes);// 获取指定方法

可以利用Method调用对象方法。

Object invoke(Object obj, Object... args);

第一个是要调用的对象，后面是多个可变参数类型。

Class类API：

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String getName();// 获取全类名
String getSimpleName();// 获取简单名
Class<?> getInterfaces();// 获取接口
Class<?> getSuperclass();// 获取父类

Field类API：

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Class<?> getType();// 获取变量类型
int getModifiers();// 获取变量类型，以int值表示，可用Modifier.toString()转为String

Method类API：

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String getReturnType();// 获取返回值类型
Class<?>[] getParameterTypes();// 获取方法参数

配置文件

配置文件(properties)里有各种配置信息，以键值对方式存储。

配置文件中注释使用#号。

Properties类表示了一个持久的属性集，可以获得配置文件中的数据。

一种构造方法：

​ Properties() 创建一个无默认值的空属性列表

两种成员方法：

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void load(InputStream inStream);// 从输入流中读取属性列表（键和元素对）
String getProperty(String key);// 用指定的键在此属性列表中搜索属性