JavaSE笔记

商道如狼道 · 2022-9-16 17:22:26

文末有Gitee链接，记得star哦
课程整体内容概述

第一部分：编程语言核心结构
主要知识点：变量、基本语法、分支、循环、数组、
第二部分：Java面向对象的核心逻辑
主要知识点：OOP、封装、继承、多态、接口、
第三部分：开发JavaSE高级应用程序
主要知识点：异常、集合、|℃、多线程、反射机制、网络编程、
第四部分：实训项目
项目一：家庭收支记账软件
项目二：客户信息管理软件
项目三：开发团队人员调度软件
附加项目一：银行业务管理软件
附件项目二：单机考试管理软件

项目一：讲完流程控制时，可以做。第二章结束
项目二：讲完面向对象（上）。即第四章
项目三：讲完异常处理，即第七章
附加项目一：讲完异常处理，即第七章
附加项目二：讲完IO流以后，即第11章

Java语言概述

1 基础常识

软件：即一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。分为：系统软件和应用软件。
系统软件：Windows，Linux，macOS，Android，Unix，ios
应用软件：word,ppt,画图板.....
人机交互方式：图形化界面 vs 命令行方式
应用程序 = 算法 + 数据结构

①常用DOS命令

dir：列出当前目录下的文件以及文件夹
md：创建目录
rd：删除目录
cd：进入指定目录
cd.. ：退回到上一级目录
cd\：退回到根目录
del：删除文件
exit：退出dos命令行
补充：echOjavase > 1.doc
常用快捷键：
←→：移动光标
↑ ↓：调阅历史操作命令
DeIete和Backspace：删除字符

2 计算机语言的发展迭代史

第一代：机器语言
第二代：汇编语言
第三代：高级语言
面向过程：C
面向对象：Java,JS,Python

3 Java语言版本迭代概述

1991年Green项目，开发语言最初命名为Oak（橡树）
1994年，开发组意识到Oak非常适合于互联网
1996年，发布JDK1.0，约8．3万个网页应用Java技术来制作
1997年，发布JDK1.1，JavaOne会议召开，创当时全球同类会议规模之最
1998年，发布JDK1.2，同年发布企业平台J2EE
1999年，Java分成J2SE、J2EE和J2ME，JSP/ServIet技术诞生
2004年，发布里程碑式版本：JDK1.5，为突出此版本的重要性，更名为JDK5
2005年，J2SE->JavaSE，J2EE->JavaEE，J2ME->JavaME
2009年，Oracle公司收购SUN,交易价格74亿美元
2011年，发布JDK7.0
2014年，发布JDK8.0，是继JDK5．0以来变化最大的版本
2017年，发布JDK9.0，最大限度实现模块化
2018年3月，发布JDK10.0，版本号也称为18.3
2018年9月，发布JDK11.0，版本号也称为18.9

4 Java语言应用的领域：

Java Web开发：后台开发
大数据开发
Android应用程序开发：客户端开发

5 Java语言的特点

面向对象性
两个要素:类、对象
三个特征：封装、继承、多态
健壮性：（1）取除了C语言的指针
（2）自动垃圾回收机制（仍然会出现内存溢出、内存泄漏）
（3）跨平台性：write once ，run anywhere：一次编译，到处运行（基于JVM实现）

开发环境搭建

1 JDK、JRE、JVM的关系

2 JDK的下载、安装

下载：官网
安装：一直下一步傻瓜式安装（安装路线不能包含中文、空格）****

3 path环境变量的配置

为什么配置path环境变量？

path环境变量：windows操作系统执行命令时要搜寻的路径
为了再任意文件路径下可以运行Java的开发工具（javac.exe java.exe）
如何配置？

第一个Java程序

1 开发体验--HelloWorld

2 编写

创建一个java源文件：HelloWorld

class HelloWorld{
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello,World");
}
}

复制代码

3 编译

javac HelloWorld

4 运行

java HelloWorld

5 总结第一个程序

在一个java源文件中可以有多个类，但只能有一个类被public修饰，并且public修饰的类的类名必须与文件名一致
程序的入口是main，main方法的格式是固定的。
每个执行语句都要以;（分号）结尾

注释与API文档等

1 注释

分类：
单行注释//
多行注释/**/
文档注释/** */
作用：
对代码进行解释说明
特点：
注释内容可以被JDK提供的工具javadoc所解析，生成一套以网页形式的该程序的说明文档。
多行注释不能嵌套使用

复制代码

2 Java API文档

语言提供的类库成为API
API文档：对提供的类库如何使用给的一个说明书，也可以说是字典

3 良好的编程风格

常用的开发工具

1 文本编辑工具

记事本

UltraEdit

EditPlus（常用）

TextPad

NotePad（常用）

2 Java集成开发环境（IDE）

Jbuilder

NetBeans

Eclipse（常用）

MyEclipse

IntelliJ IDEA（常用）

关键字与标识符

1 Java关键字的使用

定义：被Java赋予特殊意义，用作专门用途的字符串（单词）
特点：所有字母都是小写的

具体哪些关键字：

2 保留字

现Java版本尚未使用，但以后版本可能会作为关键字使用的。
具体哪些保留字：goto、const
注意：自己命名标识符时要避免使用这些保留字

3 标识符的使用

定义：需要自己起名字的地方都叫做标识符
涉及到的结构：
包名、类名、接口名、方法名、变量名、常量名

规则：(必须要遵守。否则，编译不通过)

由26个英文字母大小写，0-9 ，_或 $ 组成
数字不可以开头。
不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字。
Java中严格区分大小写，长度无限制。
标识符不能包含空格。

规范：（可以不遵守，不影响编译和运行。但是要求大家遵守）

包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz
类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz
变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz
常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ
注意点：见名知意

变量的使用（重点）

1 变量的分类

1.1按数据类型分

详细说明：

整型：byte（一字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）
①byte范围（-128-127）
②声明long变量时，必须以l或L结尾
③一般定义整型变量时，使用int型
④整型的常量，默认类型为：int型
浮点型：float（4字节）、double（8字节）
①浮点型，表示带小数点的数值
②float的范围比int还大
③声明float变量时，必须以f或F结尾
④定义浮点型变量时，一般使用double型
⑤浮点型的常量，默认类型为：double型
字符：char（1字符=2字节）
①定义char变量时，需要用一对''包裹，并且只能含有一个字符
②表示方式：1.声明一个字符 2.转义字符 3.直接使用Unicode值来表示字符型常量
布尔型：boolean
①只有两个值：true、false
②常常在条件判断、循环结构语句中使用

按声明的位置分类(了解)

2 定义变量的格式

①数据类似变量名 = 变量值;
②数据类型变量名；
变量名 = 变量值；

3 变量使用的注意点

①变量必须先声明，后使用
②变量都定义在其作用域内。在作用域内，它是有效的
③同一个作用域内，不能声明两个同名变量

4 基本数据类型变量间运算规则

4.1 涉及到的基本数据类型：

byte、short、char、 int 、 long 、 float 、double

4.2 自动类型转换(只涉及7种基本数据类型）

byte,short,char --> int --> long --> float --> double
结论：当容量小的数据类型的变量与容量大的数据类型做运算时，结果会自动转换为容量大的数据类型
特别的：当byte、char、short三者相互或自己做运算时都会转换为int型
注：容量大小指的是，表示数的范围的大小。而不是字节大小。比如float容量要大于long

4.3 强制类型转换(只涉及7种基本数据类型）

自动类型转换的逆运算
①需要强转符（）
②强制类型转换会出现精度损失

4.4 String与8种基本数据类型间的运算

①String属于引用型数据类型，理解为：字符串
②声明String类型变量时，需要用一对""包裹。
③String可以和8种基本数据类型做运算，且运算只能是连接运算：+
④运算的结果仍为String类型
避免：
String s = 123;//编译错误
String s1 = "123";
String s2 = (int) s1;//编译错误

运算符

1 算术运算符 +(正) -(负) + - (前)++ (后)++ (前)-- (后)-- * / % +(连接符)

1.1 典型代码：

//除号： /
int num1 = 12;
int num2 = 5;
int num3 = num1 / num2;
System.out.println(num3);//结果num3 = 2;
//取余：%
结果的符号与被模数的符号相同
开发中，通常使用%来实现能否被除尽
int y1 = 14;
int y2 = 3;
int y = y1 % y2;
System.out.println(y);//结果y = 2;
//注意点：
short s1 = 2;
//s1 = s1 + 1;//编译失败
//s1 = (short)(s1 + 1);//编译成功
s1++;//自增1不会改变本身的数据类型
System.out.println("s1 = " + s1);
//问题：此时 bb1 等于多少？
byte bb1 = 127;
bb1++;
System.out.println("bb1 = " + bb1);//bb1 = -128

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1.2 特殊说明的

①：(前)++:先自增1；后运算
(后)++:先运算；后自增1
②：(前)--:先自减1；后运算
(后)--:先运算；后自减1
③连接符： + 只能用于String类型与其他数据类型之间使用。

2 赋值运算符 = += -= *= /= %=

2.1 典型代码：

//赋值符号: =
int i1 = 10;
boolean bl = true;
//连续赋值
int i2,i3;
i2 = i3 = i1;
int j1 = 10,j2 = 20;
int num = 100;
num += 2;
System.out.println(num);
short s1 = 100;
//s1 = s1 + 2;//编译不通过
s1 += 2;//不会改变变量本身的数据类型
System.out.println(s1);

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2.2 特殊说明的

①结果不会改变变量本身的数据类型
②实现变量+2的操作，有几种方法？（前提是int num = 10;）
方式一：num = num + 2;
方式二：num += 2;//推荐
③实现变量+1的操作，有几种方法？（前提是int num = 10;）
方式一：num = num + 1;
方式二：num += 1;//推荐
方式三：num++;//推荐

3 比较运算符 == = > < instanceof

3.1 典型代码：

int i = 10;
int j = 20;
System.out.println(i == j);
System.out.println(i = j);
boolean b1 = true;
boolean b2 = false;
System.out.println(b1 == b2);
System.out.println(b1 = b2);

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3.2 特殊说明的

1.比较运算符的结果都是boolean类型的
2.区分 == 和 =
3.=  >  < ：只能使用在数值类型的数据之间
4.==：不仅可以使用在数值类型的数据之间，还可以使用在引用型变量之间
Account acct1 = new Account(1000);
Account acct1 = new Account(2000);
boolean b1 == (acct1 == acct2);  //比较两个Account是否是同一个账户（或者说是否为同一个对象）
boolean b2 == (acct1  != acct2);

4 逻辑运算符 &(与) && |(或) || ! ^

4.1 典型代码：

boolean b1 = true;
b1 = false;
int num1 = 10;
// & 与 &&
if(b1 & num1 == 10){
System.out.println("我要吃冰淇淋！");
}else{
System.out.pritln("我要吃喜之郎！")
}
if(b1 && num1 == 10){
System.out.println("我要吃冰淇淋！");
}else{
System.out.pritln("我要吃喜之郎！")
}
// | 与 ||
if(b1 | num1 == 10){
System.out.println("我要吃冰淇淋！");
}else{
System.out.pritln("我要吃喜之郎！")
}
if(b1 || num1 == 10){
System.out.println("我要吃冰淇淋！");
}else{
System.out.pritln("我要吃喜之郎！")
}

复制代码

4.2 特殊说明的

1.逻辑运算符运算的也都是boolean类型的变量，结果也是boolean类型的
2.开发中推荐使用 &&
3.开发中推荐使用 ||

4.3 区分& 与 &&

相同点：
1.& 和 && 运算结果都一样
2.符号左边是true时，两者都会执行符号右边的运算
不同点：
1.符号左边是false时，&会执行符号右边的运算，而 && 不会执行符号右边的运算

4.4 区分 | 与 ||

相同点：
1.| 和 || 运算结果都一样
2.符号左边是false时，两者都会执行符号右边的运算
不同点：
1.符号左边是true时，| 会继续执行符号右边的运算，而 || 不会执行符号右边的运算

5 位运算符(了解就行) > >>> & | ^ ~(取反)

5.1 典型代码：(面试题) 你能否写出最高效的2 * 8的实现方式？

答案：2  n) ? m : n; System.out.println(max);//获取三个整数的较大值 int num1 = 10; int num2 = 29; int num3 = 3;//不建议 int max3 = (((num1>num2)? num1:num2)>num3)?((num1>num2)?num1 : num2):num3; System.out.println(max3);[/code]6.2 特殊说明的

①条件表达式的结果为boolean型
②根据条件表达式的真或假，决定执行表达式1，还是执行表达式2
如果为true，则执行表达式1
如果为false，则执行表达式2
③表达式1和表达式2要求是一致的
④三元运算符是可以嵌套的
⑤凡是可以使用三元运算符的地方都可以改写成if-else结构，使用if-else的不一定能改成三元运算符。反之，不成立。
⑥如果程序既可以使用三元运算符又可以使用if-else，那么优先使用三元运算符
原因：简洁、执行效率高

流程控制

①顺序控制：程序从上到下执行
②分支结构：if-else、switch-case
③循环结构：for循环、while循环、do-while循环

1 补充Scanner的使用

//获取两个整数的较大值
int m = 10;
int n = 5;
int max = (m > n) ? m : n;
System.out.println(max);
//获取三个整数的较大值
int num1 = 10;
int num2 = 29;
int num3 = 3;
//不建议
int max3 = (((num1>num2)? num1:num2)>num3)?((num1>num2)?num1 : num2):num3;
System.out.println(max3);
复制代码
2 分支结构

2.1 if-else条件判断结构

2.1.1 结构：

①
if(条件表达式){
执行表达式
}
②二选一
if(条件表达式){
执行表达式1
}else{
执行表达式2
}
③多选一(n选一)
if(条件表达式){
执行表达式1
}else if{
执行表达式2
}else if{
执行表达式3
}
...
else{
执行表达式n
}

2.1.2说明：

1.if-else是可以嵌套使用的
2.else是可选的
3.if-else结构中的执行语句只有一行时；对应的{}可以省略；But一般不省略

2.2 switch-case选择结构

2.2.1 结构：

结构一：
switch(表达式){
case 1:
执行表达式1;
break;
case 2:
执行表达式2;
break;
case 3:
执行表达式3;
break;
default:
执行表达式4;
}
结构二：
switch(表达式){
case 1:
case 2:
执行表达式1;
break;
case 3:
case 4：
执行表达式2;
break;
default:
执行表达式3;
}

2.2.2 说明：

①.switch-case结构适用于表达式值较少的时候
②.switch-case根据表达式中的值去依次匹配case，匹配成功会进入case执行语句；执行完之后，如果没有break，那么会继续执行下面的case中的执行语句，知道末尾或者遇到break为止
③.break：可以跳出switch-case结构，break是可选的
④.switch结构中的表达式，只能是以下六种类型：byte、short、char、int、枚举类型、String数据类型
⑤.default相当于if-else中的else，一样是可选的，而且位置是灵活的
⑥如果switch-case中有多个case的执行语句相同，那么可以把case合并在一起

3 循环结构

3.1循环结构的四要素

①初始化条件
②循环条件    （是boolean类型的）
③循环体
④迭代条件
说明：通常情况下，循环结束都是因为②中循环条件返回false而结束的

3.2 三种循环结构

3.2.1 for循环结构

for (①;②;④){
③;
}

执行过程：
①-②-③-④-②-③-④·····②
3.2.2 while循环结构

①;
while(②){
③;
④;
}

执行过程：
①-②-③-④-②-③-④·····②
说明：

写While循环一定不要缺少迭代条件，否则会出现死循环

import java.util.Scanner
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int i1 = sc.nextInt();
复制代码
1.执行过程和if-else一样
2.开发中，基本上都是从for和while两者之间进行选择，实现循环结构
3.for 和 while 是可以相互转换的
区别：for循环和While循环的初始条件的作用域不同
4.写程序时要避免出现死循环

3.2.3 do-while循环结构

①;
do{
③;
④；
}
while(②)

执行过程：

①-③-④-②-③-④-②-③-④-····-②

说明：

1.do-while会先运行一遍循环体和迭代条件
2.当循环执行多次时，do-while和while的结果一样；
当循环只执行一次时，do-while和while的结果不一样；do-while会多运行一次循环体
3.开发中使用for和While更多一些。

3.3 “无限循环”结构:  while(true){}或for( ; ; )

总结：如何结束一个循环结构？

1.遇到break、continue，或循环条件为false

3.4 嵌套循环

3.4.1 嵌套循环：

   for 和 while 总结：
复制代码
3.4.2 说明：

①.内层循环遍历一遍，外层循环执行一次
②.如果外层循环需要执行m次，内层循环要执行n次，那么内层循环一共执行了多少次？(m * n)
③外层循环控制行数、内层循环控制列数。

3.4.3 典型练习：打印九九乘法表

当一个循环结构A声明在另一个循环结构B内部，那么就构成了嵌套循环
（1）内层循环：循环结构A
（2）外层循环：循环结构B
复制代码
3.需要掌握的类型间的转换：

3.1 简易版：

for(int i=1;i<=9;i++){
for(int j=1;j<=i;j++){
System.out.print(j + "*" + i + "=" +(i*j) + "\t");
}
System.out.println();
}
复制代码
3.2 应用场景举例：

①Vector类中关于添加元素，只定义了形参的Object类型的方法：
v.addElement(Object obj)//基本数据类型 -- >  包装类 --> 使用多态

关键字：static

1.可以用来修饰的结构：

主要修饰类的内部结构：属性、方法、代码块、内部类

2.static修饰属性：静态变量(或类变量)

1）属性，按是否使用static修饰，又分为：静态属性  vs 非静态属性(实例变量)
实例变量：我们创建了类的多个对象，每个对象都独立的拥有一套类中的非静态属性。当修改其中一个对象中的
非静态属性时，不会导致其他对象中同样的属性值的修改。
静态变量：我们创建了类的多个对象，多个对象共享同一个静态变量。当通过某一个对象修改静态变量时，会导致
其他对象调用此静态变量时，是修改过了的。
2） static修饰属性的其他说明：
① 静态变量随着类的加载而加载。可以通过"类.静态变量"的方式进行调用
② 静态变量的加载要早于对象的创建。
③ 由于类只会加载一次，则静态变量在内存中也只会存在一份：存在方法区的静态域中。
④ 类变量实例变量
类 yes    no
对象    yes    yes
3）静态属性举例：System.out; Math.PI;

3.静态变量内存解析：

4.static修饰方法：静态方法

① 随着类的加载而加载，可以通过"类.静态方法"的方式进行调用
② 静态方法非静态方法
类               yes no
对象 yes yes
③ 静态方法中，只能调用静态的方法或属性
非静态方法中，既可以调用非静态的方法或属性，也可以调用静态的方法或属性

5.static的注意点：

1）在静态的方法内，不能使用this关键字、super关键字
2）关于静态属性和静态方法的使用，大家都从生命周期的角度去理解。

6.如何判定属性和方法应该使用static关键字：

6.1 关于属性

属性是可以被多个对象所共享的，不会随着对象的不同而不同的。
类中的常量也常常声明为static

6.2 关于方法

操作静态属性的方法，通常设置为static的
工具类中的方法，习惯上声明为static的。比如：Math、Arrays、Collections

7.使用举例：

举例一：Math、Arrays、Collections等工具类
举例二：单例模式

lable:for(int i=1;i <= 10;i++){
for(int j=1;j < 5;j++){
break;//结束j循环
         break lable;//结束i循环
         continue;//结束j循环的当次循环
         continue lable;//结束i循环的当次循环
}
}
复制代码
单例模式

1.设计模式的说明

1.1 理解

设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。

1.2 常用设计模式：23种经典设计模式

创建型模式，共5种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式，共，适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式，共11种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代器模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解釋器模式。

2.单例模式

2.1 要解决的问题：

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例。

2.2 具体代码的实现：

2.2.1 饿汉式

//声明和初始化分开
int[] arr;
arr = new int[]{1,2,3,4};
//静态初始化：数组的初始化和数组元素的赋值同时操作
int[] arr = new int[]{1,2,3};
int[] arr1 = {1,2,3,4};//类型推断
int arr2[] = new int[]{1,2,3};//[]可以写在int后面，也可以写在数组名后面
int arr3[] = {1,2,3};//new int[]可以去掉
//动态初始化：数组的初始化和数组元素的赋值分开操作
int[] arr4 = new int[4];
复制代码
2.2.2 懒汉式

int[] arr = new int[5]{1,2,3,4,5};//动态和静态结合在一起
int[] arr1 = new int[];
int[5] arr2 = new int[5];
复制代码
2.3 两种方式的对比：

饿汉式：
坏处：对象加载时间过长。
好处：饿汉式是线程安全的。
懒汉式：
好处：延迟对象的创建
坏处：目前的写法线程是不安全的--->多线程的时候再修改

main()的使用说明

1.说明

main()方法作为程序的入口
main()方法也是一个普通的静态方法
main()方法可以作为我们与控制台交互的方式。（之前：使用Scanner）

2.如何将控制台获取的数据传给形参：String[] args

//角标是从0开始的，到length-1结束
int[] arr = new int[]{9,4,5,7};
System.out.print(arr[1]);
String[] names = new String[3];
names[0] = "李飞";
names[1] = "张三";
names[2] = "李四";
复制代码
3.分开理解

①public ②static ③void④ main(⑤String[] args){⑥//方法体}
①权限修饰符：private、缺省、protected、public --> 封装性
②修饰符：static、final、abstract、native可以用来修饰方法
③返回值类型：无返回值 void、有返回值的(一定要用return)
④方法名：需要满足标识符的命名规则、规范，且要见名知意
⑤形参列表：重载 vs 重写；值传递机制；体现对象的多态性
⑥方法体：体现方法的功能

类的结构之四：代码块

1.代码块的作用：

用来初始化类、对象的信息

2.分类：

静态代码块、非静态代码块

3.区别

3.1 静态代码块：

内部可以有输出语句
随着类的加载而执行,而且只执行一次
作用：初始化类的信息
如果一个类中定义了多个静态代码块，则按照声明的先后顺序执行
静态代码块的执行要优先于非静态代码块的执行
静态代码块内只能调用静态的属性、静态的方法，不能调用非静态的结构

3.2 非静态代码块：

内部可以有输出语句
随着对象的创建而执行
每创建一个对象，就执行一次非静态代码块
作用：可以在创建对象时，对对象的属性等进行初始化
如果一个类中定义了多个非静态代码块，则按照声明的先后顺序执行
非静态代码块内可以调用静态的属性、静态的方法，或非静态的属性、非静态的方法

4.Java程序初始化顺序

由父及子，静态先行
1）父类的静态变量
2）父类的静态代码块
3）子类的静态变量
4）子类的静态代码块
5）父类的非静态变量
6）父类的非静态代码块
7）父类的构造方法
8）子类的非静态变量
9）子类的非静态代码块
10）子类的构造方法

属性的赋值顺序

对属性可以赋值的位置：
①默认初始化
②显式初始化/⑤在代码块中赋值
③构造器中初始化
④有了对象以后，可以通过"对象.属性"或"对象.方法"的方式，进行赋值
执行的先后顺序：① - ② / ⑤ - ③ - ④

关键字：final

final：最终的
1.可以用来修饰：

类、方法、变量

2.具体的：

1）final 用来修饰一个类:此类不能被其他类所继承。
比如：String类、System类、StringBuffer类
2）final 用来修饰方法：表明此方法不可以被重写
比如：Object类中getClass();
3）final 用来修饰变量：此时的"变量"就称为是一个常量
①final修饰属性：可以考虑赋值的位置有：显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化
②final修饰局部变量：
尤其是使用final修饰形参时，表明此形参是一个常量。当我们调用此方法时，给常量形参赋一个实参。一旦赋值
以后，就只能在方法体内使用此形参，但不能进行重新赋值。
static final 用来修饰属性：全局常量

关键字：abstract

1.可以用来修饰：类、方法

2.抽象类：

此类不能实例化
抽象类中一定有构造器，便于子类实例化时调用（涉及：子类对象实例化的全过程）
开发中，都会提供抽象类的子类，让子类对象实例化，完成相关的操作--->抽象的使用前提：继承性

3.抽象方法：

抽象方法只有方法的声明，没有方法体
包含抽象方法的类，一定是一个抽象类。反之，抽象类中可以没有抽象方法的。
若子类重写了父类中的所有的抽象方法后，此子类方可实例化
若子类没有重写父类中的所有的抽象方法，则此子类也是一个抽象类，需要使用abstract修饰

4.注意点：

1.abstract不能用来修饰：属性、构造器等结构
2.abstract不能用来修饰私有方法、静态方法、final的方法、final的类

5.abstract的应用举例：

int[] arr = new int[]{9,4,5,7};
for(int i = 0;i<arr.length;i++){
System.out.print(arr[i] + " ");
}
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模板方法的设计模式

1.解决的问题

在软件开发中实现一个算法时，整体步骤很固定、通用，这些步骤已经在父类中写好了。但是某些部分易变，易变部分可以抽象出来，供不同子类实现。这就是一种模板模式。

2.举例

int[] arr1 = new int[4];
arr1[0] = 10;
arr1[2] = 20;
String[] arr2 = new String[3];
arr2[1] = “憨憨”；
arr2 = new String[5];
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5.面试题：

5.1 抽象类与接口的异同？

相同点：不能实例化，都可以包含抽象方法的
不同点：1）把抽象类和接口(java7,java8,java9)的定义、内部结构解释说明
2）类：单继承性；接口：多继承性
类与接口之间的关系：多实现

代理模式

1.解决的问题

代理模式是Java开发中使用较多的一种设计模式。代理设计就是为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

2.举例

//声明
int[][] arr;
//初始化
arr = new int[][]{{3,4,6,7},{5,8},{1,9,10}};
//静态初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{9,4,5,7},{5,6},{6,1,6}};
//动态初始化
int[][] arr2 = new int[4][];
int[][] arr3 = new int[4][5];
//其他正确写法
int[] arr3[] = new int[4][5];
int arr4[][] = new int[4][5];
int[][] arr5 = new int[4][];

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3.应用场景

应用场景：
1）安全代理：屏蔽对真实角色的直接访问。
2）远程代理：通过代理类处理远程方法调用（RMI）
3）延迟加载：先加载轻量级的代理对象，真正需要再加载真实对象
比如你要开发一个大文档查看软件，大文档中有大的图片，有可能一个图片有 100MB，在打开文件时，不可能将所有的图片都显示出来，这样就可以使用代理模式，当需要查看图片时，用proxy来进行大图片的打开。
分类
1）静态代理（静态定义代理类）
2）动态代理（动态生成代理类）
JDK自带的动态代理，需要反射等知识

工厂的设计模式

1.解决的问题

实现了创建者与调用者的分离，即将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来，达到提高灵活性的目的。

2.具体模式

简单工厂模式：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，需要修改已有代码）
工厂方法模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品）
抽象工厂模式：用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）

核心本质：实例化对象，用工厂方法代替 new 操作。将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦。

类的结构之五：内部类

1.定义：

Java中允许将一个类A声明在另一个类B中，则类A就是内部类，类B称为外部类

2.内部类的分类：

成员内部类(静态、非静态) vs 局部内部类(方法内、代码块内、构造器内)

3.成员内部类的理解：

一方面，作为外部类的成员：

调用外部类的结构

可以被static修饰

可以被4种不同的权限修饰

另一方面，作为一个类：

类内可以定义属性、方法、构造器等

可以被final修饰，表示此类不能被继承。言外之意，不使用final，就可以被继承

可以被abstract修饰

4.成员内部类：

4.1如何创建成员内部类的对象？(静态的，非静态的)

int[][] arr = new int[][];
int[][] arr1 = new int[][4];
[][]int arr2 = new int[][];
int[][] arr3 = new int[4][3]{{1,1,1},{2,2,2},{3,3,3}};
int[][] arr4 = int[4][3];//没有写new

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4.2如何在成员内部类中调用外部类的结构？

int[][] arr = new int[][]{{9,4,5,7},{5,6},{7,1,8}};
System.out.print(arr[1][1]);//输出6
String[][] arr1 = new String[4][];
String[][] arr2 = new String[4][3];
System.out.print(arr1[1]);//输出null //注意区别
System.out.print(arr2[1]);//输出地址值

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5.局部内部类的使用：

int[][] arr = new int[][]{{9,4,5,7},{5,6},{7,1,8,6,3}};
System.out.print(arr1.length);//3
System.out.print(arr1[0].length);//4
System.out.print(arr1[1].length);//2
System.out.print(arr1[2].length);//5

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6. 注意点：

int[][] arr = new int[][]{{9,4,5,7},{5,6},{6,1,6}};
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
for(int j = 0;j < arr[i].length;j++){
System.out.print(arr[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}

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7. 总结：

1）成员内部类和局部内部类，在编译后都会生成字节码文件
格式：成员内部类：外部类$内部类名.class 局部内部类：外部类$数字内部类名.class

异常

1.异常的体系结构

规定：二维数组分为外层数组的元素和内层数组的元素
int[][] arr = new int[4][3];
外层元素：arr[0]、arr[1]、arr[2]、arr[3];
内层元素：arr[0][0]、arr[0][1]、arr[0][2].......;
数组元素的默认初始化值：
针对初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
外层元素的初始化值：地址值
内层元素的初始化值：与一维数组的初始化值相同
针对初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
外层元素的初始化值：null
内层元素的初始化值：不能调用

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2.从程序执行过程，看编译时异常和运行时异常

编译时异常：执行javac.exe命令时，可能出现的异常
运行时异常：执行java.exe命令时，出现的异常

3.常见的异常类型，请举例说明：

int[][] arr1 = new int[4][];
arr1[1] = new int[]{1,2,3};
arr1[2] = new int[4];
arr1[2][1] = 30

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异常的处理

1. java异常处理的抓抛模型

过程一："抛"：程序在正常执行的过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个对应异常类的对象。
并将此对象抛出。一旦抛出对象以后，其后的代码就不再执行。
关于异常对象的产生：① 系统自动生成的异常对象② 手动的生成一个异常对象，并抛出（throw）
过程二："抓"：可以理解为异常的处理方式：① try-catch-finally ② throws

2. 异常处理方式一：try-catch-finally

2.1 使用说明：

finally是可选的。

使用try将可能出现异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中进行匹配

一旦try中的异常对象匹配到某一个catch时，就进入catch中进行异常的处理。一旦处理完成，就跳出当前的try-catch结构（在没有写finally的情况）。继续执行其后的代码

catch中的异常类型如果没有子父类关系，则谁声明在上，谁声明在下无所谓。catch中的异常类型如果满足子父类关系，则要求子类一定声明在父类的上面。否则，报错

常用的异常对象处理的方式： ① String getMessage() ② printStackTrace()

在try结构中声明的变量，再出了try结构以后，就不能再被调用

try-catch-finally结构可以嵌套

总结：如何看待代码中的编译时异常和运行时异常？

体会1：使用try-catch-finally处理编译时异常，是得程序在编译时就不再报错，但是运行时仍可能报错。
相当于我们使用try-catch-finally将一个编译时可能出现的异常，延迟到运行时出现。
体会2：开发中，由于运行时异常比较常见，所以我们通常就不针对运行时异常编写try-catch-finally了。
针对于编译时异常，我们说一定要考虑异常的处理。

2.2：finally的再说明：

1.finally是可选的
2.finally中声明的是一定会被执行的代码。即使catch中又出现异常了，try中有return语句，catch中有return语句等情况。
3.像数据库连接、输入输出流、网络编程Socket等资源，JVM是不能自动的回收的，我们需要自己手动的进行资源的释放。此时的资源释放，就需要声明在finally中。

3. 异常处理方式二：throws

"throws + 异常类型"写在方法的声明处。指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。
一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码，就不再执行！

4. 对比两种处理方式

try-catch-finally:真正的将异常给处理掉了。
throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者。并没有真正将异常处理掉

5. 体会开发中应该如何选择两种处理方式？

1）如果父类中被重写的方法没有throws方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果子类重写的方法中有异常，必须使用try-catch-finally方式处理。
2）执行的方法a中，先后又调用了另外的几个方法，这几个方法是递进关系执行的。我们建议这几个方法使用throws的方式进行处理。而执行的方法a可以考虑使用try-catch-finally方式进行处理。

6. 方法重写异常抛出的规则：

子类重写的方法抛出的异常类型不大于父类被重写的方法抛出的异常类型

手动抛出异常对象

1.使用说明

在程序行中，除了自动抛出异常对象的情况之外，我们还可以手动的throw一个异常类的对象

2.throw 和 throws 的区别

throw：表示抛出一个异常类的对象，生成异常对象的过程。声明在方法体内。
throws：属于异常处理的一种方式，声明在方法的声明处：

3.典型例题

杨辉三角(二维数组)、回形数(二维数组)、6个数(范围：[1-30],不能重复)

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自定义异常类

1.如何自定义一个异常类？

//求最大值
int max = arr[0];
for(int i = 1;i<arr.length;i++) {
if(max <= arr[i]) {
max = arr[i];
}
}
System.out.println("最大值为：" + max);
//求最大值
int min = arr[0];
for(int i = 1;i<arr.length;i++) {
if(min >= arr[i]) {
min = arr[i];
}
}
System.out.println("最小值为：" + min);
//总和
int sum = 0;
for(int i =-0;i<arr.length;i++) {
sum+=arr[i];
}
System.out.println("总和为：" + sum);
//平均数
int avg = 0;
avg = sum / arr.length;
System.out.println("平均数为：" + avg);

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程序、进程、线程的理解

1. 程序(programm)

程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。

2. 进程(process)

进程(process)是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。——生命周期

说明

①如：运行中的QQ，运行中的MP3播放器
②程序是静态的，进程是动态的
③进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域

3. 线程(thread)

线程(thread) 进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。

说明：

①若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的
②线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc)，线程切换的开销小
③一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间它们从同一堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。

4. 进程和线程的栈和堆

①进程可以细化为多个线程。
②每个进程，拥有自己独立的：虚拟机栈、程序计数器
③多个线程，共享同一个进程中的结构：方法区、栈

并行与并发

1. 单核CPU与多核CPU的理解

①单核CPU，其实是一种假的多线程，因为在一个时间单元内，也只能执行一个线程的任务。例如：虽然有多车道，但是收费站只有一个工作人员在收费，只有收了费才能通过，那么CPU就好比收费人员。如果有某个人不想交钱，那么收费人员可以把他“挂起”（晾着他，等他想通了，准备好了钱，再去收费）。但是因为CPU时间单元特别短，因此感觉不出来。
② 如果是多核的话，才能更好的发挥多线程的效率。（现在的服务器都是多核的）
③一个Java应用程序java.exe，其实至少有三个线程：main()主线程，gc() 垃圾回收线程，异常处理线程。当然如果发生异常，会影响主线程。

2. 并行与并发的理解

①并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事。
②并发：一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如：秒杀、多个人做同一件事。

创建多线程的两种方式

1. 方式一：继承Thread类的方式：

①赋值
array2 = array1;
如何理解：将array1保存的数组的地址值赋给array2，使得两个数组指向堆空间中的同一个数组实体。
②复制
array2 = new int[array1.length];
for(int i = 0;i<array1.length;i++) {
array2[i] = array1[i];
}
如何理解：我们通过new的方式，给array2在堆空间中新开辟了数组空间，将array1中的元素值一一赋值到array2的数组中。

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说明两个问题：

①我们启动一个线程，必须调用start()，不能调用run()的方式启动线程。
②如果再启动一个线程，必须重新创建一个Thread子类的对象，调用此对象的start()

2. 方式二：实现Runnable接口的方式：

int[] arr = new int[]{34,5,22,-98,6,-76,0,-3};
//方法一：
for(int i = 0;i < arr.length/2;i++) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[arr.length-i-1];
arr[arr.length-i-1] = temp;
}
//方法二：
for(int i = 0,j = ar.length - 1;i < j;i++,j--) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arrj];
arr[j] = temp;
}

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3. 两种方式的对比：

继承Thread：线程代码存放Thread子类run方法中。
实现Runnable：线程代码存在接口的子类的run方法。
实现方式的好处：
①避免了单继承的局限性
② 多个线程可以共享同一个接口实现类的对象，非常适合多个相同线程来处理同一份资源。
开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式
原因：1. 实现的方式没有类的单继承性的局限性
2. 实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况。
联系：public class Thread implements Runnable
相同点：两种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中。

Thread类中的常用方法

Thread类中的常用的方法:

1）start():启动当前线程；调用当前线程的run()
2）run(): 通常需要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
3）currentThread():静态方法，返回执行当前代码的线程
4）getName():获取当前线程的名字
5）setName():设置当前线程的名字
6）yield():释放当前cpu的执行权
7）join():在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。
8）stop():已过时。当执行此方法时，强制结束当前线程。
9）sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。
10）isAlive():判断当前线程是否存活

线程的优先级

1）MAX_PRIORITY：10
MIN _PRIORITY：1
NORM_PRIORITY：5 -->默认优先级
2）如何获取和设置当前线程的优先级：
getPriority():获取线程的优先级
setPriority(int p):设置线程的优先级
3）说明：高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲，高优先级的线程高概率的情况下被执行。并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后，低优先级的线程才执行。

线程通信

wait() / notify() / notifyAll() ：此三个方法定义在Object类中

补充：线程的分类

Java中的线程分为两类：一种是守护线程，一种是用户线程。
①它们在几乎每个方面都是相同的，唯一的区别是判断JVM何时离开。
②守护线程是用来服务用户线程的，通过在start()方法前调用 thread.setDaemon(true)可以把一个用户线程变成一个守护线程。
③ Java垃圾回收就是一个典型的守护线程。
④ 若JVM中都是守护线程，当前JVM将退出。
⑤ 形象理解：兔死狗烹，鸟尽弓藏

Thread的生命周期

图示：

新建： 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态
就绪：处于新建状态的线程被start()后，将进入线程队列等待CPU时间片，此时它已具备了运行的条件，只是没分配到CPU资源
运行：当就绪的线程被调度并获得CPU资源时,便进入运行状态， run()方法定义了线程的操作和功能
阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或执行输入输出操作时，让出 CPU 并临时中止自己的执行，进入阻塞状态
死亡：线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常导致结束

说明：

1）生命周期关注两个概念：状态、相应的方法
2）关注：状态a --> 状态b ：哪些方法执行了(回调方法)
某个方法主动调用：状态a --> 状态b
3）阻塞：临时状态，补课作为最终状态
死亡：最终状态

线程的同步机制

1. 背景

例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
1.问题：卖票过程中，出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题
2.问题出现的原因：当某个线程操作车票的过程中，尚未操作完成时，其他线程参与进来，也操作车票。
3.如何解决：当一个线程a在操作ticket的时候，其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时，其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞，也不能被改变。

2. Java解决方案：同步机制

在Java中，我们通过同步机制，来解决线程的安全问题。
方式一：同步代码块
synchronized(同步监视器){
//需要被同步的代码
}
说明：1.操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。 -->不能包含代码多了，也不能包含代码少了。
2.共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据。
3.同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。
要求：多个线程必须要共用同一把锁。
补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器。
方式二：同步方法
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，我们不妨将此方法声明同步的。
关于同步方法的总结：
1.同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
2.非静态的同步方法，同步监视器是：this
静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身
方式三：Lock锁 --- JDK5.0新增
1.面试题：synchronized 与 Lock的异同？
相同：二者都可以解决线程安全问题
不同：synchronized机制在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器
Lock需要手动的启动同步（lock()），同时结束同步也需要手动的实现（unlock()）
2.优先使用顺序：
Lock --> 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源） --> 同步方法（在方法体之外）

3. 利弊

①同步的方式，解决了线程的安全问题。---好处
②操作同步代码时，只能有一个线程参与，其他线程等待。相当于是一个单线程的过程，效率低。 ---局限性

4.面试题：

4.1 Java是如何解决线程安全问题的，有几种方式？并对比几种方式的不同

3种方式：参上

4.2 synchronized和Lock方式解决线程安全问题的对比

参上：方式三

线程安全的单例模式(懒汉式)

public class BubbleSortTest {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[]{34,5,22,-98,6,-76,0,-3};
//排序
for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++) {
for(int j = 0;j < arr.length - i -1 ;j++) {
if(arr[j] >= arr[j+1]) {
int temp;
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
//遍历输出数组
for(int i = 0;i<arr.length;i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}

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死锁问题

1.死锁的理解：

不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁

2.说明：

1）出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所有的线程都处于阻塞状态，无法继续
2）我们使用同步时，要避免出现死锁。

3.举例：

//1.boolean.equals(int[] a;int[] b);
//2.输出数组
Arrays.toString(arr);
//3.void fill(int[] a,val):将指定值填充到数组中
//4.void sort(int[] a)
//5.int binarySearch(int[] a,int key)//二分法查找

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线程通信

1. 线程通信涉及到的三个方法：

wait():一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。
notify():一旦执行此方法，就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个。
notifyAll():一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程。

2. 说明：

1.wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
2.wait()，notify()，notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。否则，会出现IllegalMonitorStateException异常
3.wait()，notify()，notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。

3. 面试题：sleep() 和 wait()的异同？

1.相同点：一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
2.不同点：
1）两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait()
2）调用的要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
3）关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁。

4. 小结关于锁的操作：

小结释放锁的操作：

当前线程的同步方法、同步代码块执行结束。
当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、该方法的继续执行。
当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception，导致异常结束。
当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法，当前线程暂停，并释放锁。

小结不会释放锁的操作：

线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thread.sleep()、 Thread.yield()方法暂停当前线程的执行
线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起，该线程不会释放锁（同步监视器）。
应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程

JDK5.0新增线程创建的方式

新增方式一：实现Callable接口 ------ JDK5.0新增

System.out.println(arr[-2]);

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6.3 与字节数组之间的转换

//情况一
int[] arr1 = new int[]{1,2,3}
arr1 = null;
System.out.println(arr1[0]);
//情况二
int[][] arr2 = new int[4][];
System.out.println(arr2[0][0]);

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6.4 与StringBuffer、StringBuilder之间的转换

String ---> StringBuffer、StringBuilder：调用StringBuffer、StringBuilder的构造器
StringBuffer、StringBuilder ---> String：①调用String的构造器；②StringBuffer、StringBuilder的toString()

7.JVM中字符串常量池存放位置说明：

jdk1.6(JDK6.0)：字符串常量池存储在方法区(永久区)
jdk1.7(JDK7.0)：字符串常量池存储在堆空间
jdk1.8(JDK8.0)：字符串常量池存储在方法区(元空间)

8.常见算法题目的考查：

8.1 模拟一个trim方法，去除字符串两端的空格。

Person p1 = new Perosn();
Person p2 = new Perosn();
Person p3 = p1;//没有新建一个对象，共用一个堆空间中的实体对象

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8.2将一个字符串进行反转。将字符串中指定部分进行反转。比如“abcdefg”反转为”abfedcg”

new Student().属性或 new Student().方法
new Phone().sendEmail();
new Phone().playGamel();
new Phone().price = 1999;
new Phone().showPrcie = 1999;

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8.3获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数。比如：获取“ ab”在 “abkkcadkabkebfkabkskab” 中出现的次数

PhoneMall mall = new PhoneMall();
//匿名对象的使用
mall.show(new Phone());
class PhoneMall{
public void show (Phone phone){
phone.sendEmail();
phone.playGame();
}
}

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8.4获取两个字符串中最大相同子串。比如： str1 = "abcwerthelloyuiodef“;str2 = "cvhellobnm" 提示：将短的那个串进行长度依次递减的子串与较长的串比较。

比如：Math类：sqrt()\random() \...
Scanner类：nextXxx() ...
Arrays类：sort() \ binarySearch() \ toString() \ equals() \ ...

复制代码

2.java.util.Date类与java.sql.Date类

public void eat(){}
public void sleep(int hour){}
public String getName(){}
public String getNation(String nation){}

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3.java.text.SimpleDataFormat类

权限修饰符返回值类型方法名(形参列表){
方法体
}
注意：static、final、abstract 来修饰的方法，后面再讲。

复制代码

小练习：

Arrays类中重载的sort() / binarySearch()；Printstream中的println()
//1-4构成了重载
public void getSum(double d1,double d2) {
System.out.println("1");
}
public void getSum(int m,int n) {
System.out.println("2");
}
public void getSum(String str) {
System.out.println("3");
}
public void getSum(String str,String str1) {
System.out.println("4");
}
//1-5不构成了重载
// public double getSum(double d1,double d2) {
// System.out.println("5");
// return d1;
// }
//2-6-7不构成了重载
// public int getSum(int m,int n) {
// System.out.println("6");
// return 0;
// }
// public int getSum(int i,int j) {
// System.out.println("7");
// return 0;
//}

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4.Calendar类：日历类、抽象类

可变个数形参的方法
1.jdk 5.0新增的内容
2.具体使用：
2.1可变个数形参的格式：数据类型 ... 变量名
2.2当调用可变个数形参的方法时，传入的参数个数可以是：0个,1个,2个。。。。
2.3可变个数形参的方法与本类中方法名相同、形参不同的方法之间构成重载
2.4可变个数形参的方法与本类中方法名相同、形参类型也相同的数组之间不构成重载。换句话说，二者不能共存。
2.5可变个数形参在方法的形参中,必须声明在末尾
2.6可变个数形参在方法的形参中,最多只能声明一个可变形参。

复制代码

JDK8中新时间日期API

1.日期时间API的迭代：

第一代：jdk1.0 Date类
第二代：jdk1.1 Calendar类，一定程度上替换Date类
第三代：jdk1.8 提出了新的一套API
2.前两代存在的问题举例：

可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的。
偏移性：Date中的年份是从1900开始的，而月份都从0开始。
格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行。
此外，它们也不是线程安全的；不能处理闰秒等。

3.java 8 中新的日期时间API涉及到的包

java.time – 包含值对象的基础包
java.time.chrono – 提供对不同的日历系统的访问
java.time.format – 格式化和解析时间和日期
java.time.temporal – 包括底层框架和扩展特性
java.time.zone – 包含时区支持的类
说明：大多数开发者只会用到基础包和format包，也可能会用到temporal包。因此，尽管有68个新的公开类型，大多数开发者，大概将只会用到其中的三分之一。

4.本地日期、本地时间、本地日期时间的使用：LocalDate / LocalTime / LocalDateTime

4.1 说明：

①LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 类，它们的实例是不可变的对象，分别表示使用 ISO-8601日历系统的日期、时间、日期和时间。它们提供了简单的本地日期或时间，并不包含当前的时间信息，也不包含与时区相关的信息。
②LocalDateTime相较于LocalDate、LocalTime，使用频率要高
③类似于Calendar

4.2 常用方法：

方法描述now() / * now(ZoneId zone)静态方法，根据当前时间创建对象/指定时区的对象of()静态方法，根据指定日期/时间创建对象getDayOfMonth()/getDayOfYear()获得月份天数(1-31) /获得年份天数(1-366)getDayOfWeek()获得星期几(返回一个 DayOfWeek 枚举值)getMonth()获得月份, 返回一个 Month 枚举值getMonthValue() / getYear()获得月份(1-12) /获得年份getHour()/getMinute()/getSecond()获得当前对象对应的小时、分钟、秒withDayOfMonth()/withDayOfYear()/ withMonth()/withYear()将月份天数、年份天数、月份、年份修改为指定的值并返回新的对象plusDays(), plusWeeks(), plusMonths(), plusYears(),plusHours()向当前对象添加几天、几周、几个月、几年、几小时minusMonths()/minusWeeks()/minusDays()/minusYears()/minusHours()从当前对象减去几月、几周、几天、几年、几小时5.时间点：Instant

5.1 说明：

①时间线上的一个瞬时点。概念上讲，它只是简单的表示自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的秒数
②类似于Date类

5.2 常用方法：

方法描述now()静态方法，返回默认UTC时区的Instant类的对象ofEpochMilli(long epochMilli)静态方法，返回在1970-01-01 00:00:00基础上加上指定毫秒数之后的Instant类的对象atOffset(ZoneOffset offset)结合即时的偏移来创建一个 OffsetDateTimetoEpochMilli()返回1970-01-01 00:00:00到当前时间的毫秒数，即为时间戳时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01 日08时00分00秒)起至现在的总秒数。
6.日期时间格式化类：DateTimeFormatter

6.1 说明：

①格式化或解析日期、时间
②类似于SimpleDateFormat

6.2 实例化方式

①预定义的标准格式。如： ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
②本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG)
③自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)

6.3常用方法：

方法描述ofPattern(String pattern)静态方法，返回一个指定字符串格式的 DateTimeFormatterformat(TemporalAccessor t)格式化一个日期、时间，返回字符串parse(CharSequence text)将指定格式的字符序列解析为一个日期、时间特别的：自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)

public class MethodArgsTest {
public static void main(String[] args) {
MethodArgsTest test = new MethodArgsTest();
test.method("hello");
test.method("hi","china");
test.method("hello","world","!!!");
}
public void method(String str) {
System.out.println("一个参数");
}
public void method(String str1,String str2) {
System.out.println("两个参数");
}
public void method(String ... str1) {
System.out.println("可变参数");
}
}

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7.其它API的使用（不讲）

7.1 带时区的日期时间：ZonedDateTime / ZoneId

举例：

// 计算1-n之间所有的自然数的和
public int getSum(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
} else {
return n + getSum(n - 1);
}
}
// 计算1-n之间所有的自然数的乘积
public int getMul(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
} else {
return n * getMul(n - 1);
}
}

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7.2 时间间隔：Duration--用于计算两个“时间”间隔，以秒和纳秒为基准

举例：

int age;
public static void main(String[] args) {
MethodArgsTest m = new MethodArgsTest();
m.age = 10;
m.age();
}
public void age() {
System.out.println(age);
}

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7.3 日期间隔：Period --用于计算两个“日期”间隔，以年、月、日衡量

举例：

当我们创建一个类的对象以后，我们可以通过"对象.属性"的方式，对对象的属性进行赋值。这里，赋值操作要受到属性的数据类型和存储范围的制约。除此之外，没有其他制约条件。但是，在实际问题中，我们往往需要给属性赋值加入额外的限制条件。这个条件就不能在属性声明时体现，我们只能通过方法进行限制条件的添加。（比如：setLegs()）同时，我们需要避免用户再使用"对象.属性"的方式对属性进行赋值。则需要将属性声明为私有的(private).
-->此时，针对于属性就体现了封装性。

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7.4 日期时间校正器：TemporalAdjuster
举例：

体现一：将类的属性xxx私有化(private),同时，提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值
private double radius; //私有属性
//set方法
public void setRadius(int radius) {
this.radius = radius;
}
//get方法
public double getRadius() {
return radius;
}

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Java比较器

1.Java比较器的使用背景：

Java中的对象，正常情况下，只能进行比较：== 或 != 。不能使用 > 或 < 的
但是在开发场景中，我们需要对多个对象进行排序，言外之意，就需要比较对象的大小。
如何实现？使用两个接口中的任何一个：Comparable 或 Comparator

2.自然排序：使用Comparable接口

2.1 说明

1.像String、包装类等实现了Comparable接口，重写了compareTo(obj)方法，给出了比较两个对象大小的方式。
2.像String、包装类重写compareTo()方法以后，进行了从小到大的排列
3.重写compareTo(obj)的规则：
如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，
如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，
如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
4.对于自定义类来说，如果需要排序，我们可以让自定义类实现Comparable接口，重写compareTo(obj)方法。
在compareTo(obj)方法中指明如何排序

2.2 自定义类代码举例：

体现二：不对外暴露的私有的方法

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3.定制排序：使用Comparator接口

3.1 说明

①当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码，
或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，
那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序
②重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小：
如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；
如果返回0，表示相等；
返回负整数，表示o1小于o2。

3.2 代码举例：

体现三：单例模式(将构造器私有化)

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4.两种排序方式对比

Comparable接口的方式一旦一定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小。
Comparator接口属于临时性的比较。

其他类

1.System类

①System类代表系统，系统级的很多属性和控制方法都放置在该类的内部。该类位于java.lang包。
②由于该类的构造器是private的，所以无法创建该类的对象，也就是无法实例化该类。其内部的成员变量和成员方法都是static的，所以也可以很方便的进行调用。

1.1方法

native long currentTimeMillis()：该方法的作用是返回当前的计算机时间，时间的表达格式为当前计算机时间和GMT时间(格林威治时间)1970年1月1号0时0分0秒所差的毫秒数。
void exit(int status)：该方法的作用是退出程序。其中status的值为0代表正常退出，非零代表异常退出。
void gc()：该方法的作用是请求系统进行垃圾回收。
String getProperty(String key)：该方法的作用是获得系统中属性名为key的属性对应的值。

2.Math类

java.lang.Math提供了一系列静态方法用于科学计算。其方法的参数和返回值类型一般为double型。
abs 绝对值
acos,asin,atan,cos,sin,tan 三角函数
sqrt 平方根
pow(double a,doble b) a的b次幂
log 自然对数
exp e为底指数
max(double a,double b)
min(double a,double b)
random() 返回0.0到1.0的随机数
long round(double a) double型数据a转换为long型（四舍五入）
toDegrees(double angrad) 弧度—>角度
toRadians(double angdeg) 角度—>弧度

3.BigInteger类、BigDecimal类

说明：

①java.math包的BigInteger可以表示不可变的任意精度的整数
②要求数字精度比较高，故用到java.math.BigDecimal类

代码举例：

体现四：如果不希望类在包外被调用，可以将类设置为缺省的

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枚举类的使用

1.枚举类的说明：

1.枚举类的理解：类的对象只有有限个，确定的。我们称此类为枚举类
2.当需要定义一组常量时，强烈建议使用枚举类
3.如果枚举类中只有一个对象，则可以作为单例模式的实现方式。

2.如何自定义枚举类？步骤：

//构造器
public Person(){
System.out.println("Person().....");
}
public Person(String n){
name = n;
}
public Person(String n,int a){
name = n;
age = a;
}

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3.jdk 5.0 新增使用enum定义枚举类。步骤：

import:导入
1）在源文件中显式的使用import结构导入指定包下的类、接口
2）声明在包的声明和类的声明之间
3）如果需要导入多个结构，则并列写出即可
4）可以使用"xxx.*"的方式，表示可以导入xxx包下的所有结构
5）如果使用的类或接口是java.lang包下定义的，则可以省略import结构
6）如果使用的类或接口是本包下定义的，则可以省略import结构
7）如果在源文件中，使用了不同包下的同名的类，则必须至少有一个类需要以全类名的方式显示。
8）使用"xxx.*"方式表明可以调用xxx包下的所有结构。但是如果使用的是xxx子包下的结构，则仍需要显式导入
9）import static:导入指定类或接口中的静态结构:属性或方法。

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4.使用enum定义枚举类之后，枚举类常用方法：（继承于java.lang.Enum类）

class A extends B{}
A:子类、派生类、subclass
B:父类、超类、基类、superclass

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5.使用enum定义枚举类之后，如何让枚举类对象分别实现接口：

class Circle(){
public double findArea(){}//求面积
}
class Cylinder extends Circle{
public double findArea(){}//求表面积
}
**************************

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注解的使用

1.注解的理解

① jdk 5.0 新增的功能
② Annotation 其实就是代码里的特殊标记, 这些标记可以在编译, 类加载, 运行时被读取, 并执行相应的处理。通过使用 Annotation,程序员可以在不改变原有逻辑的情况下, 在源文件中嵌入一些补充信息。
③在JavaSE中，注解的使用目的比较简单，例如标记过时的功能，忽略警告等。在JavaEE/Android中注解占据了更重要的角色，例如用来配置应用程序的任何切面，代替JavaEE旧版中所遗留的繁冗代码和XML配置等。
框架 = 注解 + 反射 + 设计模式

2.注解的使用示例

示例一：生成文档相关的注解
示例二：在编译时进行格式检查(JDK内置的三个基本注解)
@Override: 限定重写父类方法, 该注解只能用于方法
@Deprecated: 用于表示所修饰的元素(类, 方法等)已过时。通常是因为所修饰的结构危险或存在更好的选择
@SuppressWarnings: 抑制编译器警告
示例三：跟踪代码依赖性，实现替代配置文件功能

3.如何自定义注解

参照@SuppressWarnings定义
说明：

如果注解有成员，在使用注解时，需要指明成员的值。
自定义注解必须配上注解的信息处理流程(使用反射)才有意义。
自定义注解通过都会指明两个元注解：Retention、Target

代码举例：

Animal animal = new Dog();
Animal animal1 =new Cat();
举例二：
class Order{
public void method(Object obj){
}
}

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4.元注解：对现有的注解进行解释说明的注解。

元注解：对现有的注解进行解释说明的注解
①Retention：指定所修饰的 Annotation 的生命周期：SOURCE\CLASS（默认行为）\RUNTIME
只有声明为RUNTIME生命周期的注解，才能通过反射获取。
②Target:用于指定被修饰的 Annotation 能用于修饰哪些程序元素
-----------出现的频率较低-----------
③Documented:表示所修饰的注解在被javadoc解析时，保留下来。
④Inherited:被它修饰的 Annotation 将具有继承性。

---> 类比：元数据的概念：String name = "Tom";
5.如何获取注解信息:

通过反射来进行获取、调用
前提：要求此注解的元注解Retention中声明的生命周期状态为：RUNTIME
6.JDK8中注解的新特性：可重复注解、类型注解

6.1 可重复注解：
① 在MyAnnotation上声明@Repeatable，成员值为MyAnnotations.class
② MyAnnotation的Target和Retention等元注解与MyAnnotations相同。
6.2 类型注解：
ElementType.TYPE_PARAMETER 表示该注解能写在类型变量的声明语句中（如：泛型声明）。
ElementType.TYPE_USE 表示该注解能写在使用类型的任何语句中。

数组和集合

1.集合与数组存储数据概述：

集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称Java容器。
说明：此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt,.jpg,.avi，数据库中）

2.数组存储的特点：

一旦初始化以后，其长度就确定了。
数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了。我们也就只能操作指定类型的数据了。
比如：String[] arr;int[] arr1;Object[] arr2;

3.数组存储的弊端：

一旦初始化以后，其长度就不可修改。
数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作，非常不便，同时效率不高。
获取数组中实际元素的个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用
数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求，不能满足。

4.集合存储的优点：

解决数据存储数据方面的弊端

Collection接口

1.单列集合框架结构

public class User {
String name;
int age;
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if(this == obj) {
return true;
}
if(obj instanceof User) {
User user = (User) obj;
if(this.name.equals(user.name) && this.age == user.age) {
return true;
}
}
return false;
}
}

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对应图示：

2.Collection接口常用方法：

add(Object obj)、addAll(Collection coll)、size()、isEmpty()、clear()
contains(Object obj)、containsAll(Collection coll)、remove(Object obj)、removeAll(Collection coll)、retainsAll(Collection coll)、equals(Object obj)
hashCode()、toArray()、iterator()

3.Collection集合与数组间的转换

@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
User other = (User) obj;
return age == other.age && Objects.equals(name, other.name);
}

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4.使用Collection集合存储对象，要求对象所属的类满足：

向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时，要求obj所在类要重写equals().

5.本章节对大家的要求：

层次一：选择合适的集合类去实现数据的保存，调用其内部的相关方法。
层次二：不同的集合类底层的数据结构为何？如何实现数据的操作的：增删改查等。
Iterator接口

1.遍历Collection的两种方式：

①使用迭代器Iterator ②foreach循环(增强for循环)

2.java.utils包下定义的迭代器接口：Iterator

2.1说明：

Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种)，主要用于遍历 Collection 集合中的元素。
GOF给迭代器模式的定义为：提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器模式，就是为容器而生。

2.2作用：

遍历集合Collection元素

2.3如何获取实例：coll.iterator返回一个迭代器实例

coll.iterator返回一个迭代器实例

2.4遍历的代码实现：

@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}

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2.5图示说明：

2.6 迭代器中的remove()的使用：

byte ----> Byte
short ----> Short
int ----> Integer
long ----> Long
float ----> Float
doubel ----> Double
boolean ----> Boolean
char ----> Character
前六个的父类是Number

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3.增强for循环：(foreach循环)

3.1遍历集合举例：

基本数据类型<--->包装类：自动装箱、自动拆箱
基本数据类型、包装类<--->String：调用String的valueOf(Xxx xxx)
String<--->基本数据类型、包装类：调用包装类的parseXxx(String s)
注意：转换时，可能会报NumberFormatException

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3.2遍历数组举例：

举例三：
class Circle{
private double radius;
private int id;//自动赋值
public Circle(){
id = init++;
total++;
}
public Circle(double radius){
this();
// id = init++;
// total++;
this.radius = radius;
}
private static int total;//记录创建的圆的个数
private static int init = 1001;//static声明的属性被所有对象所共享
public double findArea(){
return 3.14 * radius * radius;
}
public double getRadius() {
return radius;
}
public void setRadius(double radius) {
this.radius = radius;
}
public int getId() {
return id;
}
public static int getTotal() {
return total;
}
}

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List接口

List接口是Collection子接口
1.存储的数据特点：

存储有序的可重复的数据

2.常用方法：（记住）

//饿汉式1
class Bank{
//1.内部私有的构造器(私有化类的)
private Bank() {
}
//2.创建一个私有的对象(内部创建类的对象)
//4.对象也需要是静态的(要求此对象也必须声明是静态的)
private static Bank instance = new Bank();
//3.提供一个公共的静态方法供外部使用(提供公共的方法，返回类的对象)
public static Bank getInstance() {
return instance;
}
}
//饿汉式2
class Order{
//1.私有化构造器
private Order() {
}
//2.声明一个私有的对象，但是没有初始化
//4.此对象也必须是静态的
private static Order instance = null;
static{
instance = new Order();
}
//3.提供一个公共的静态方法，供外部调用
public static Order getInstance() {
return instance;
}
}

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3.常用实现类：

//懒汉式
class Order{
//1.私有化构造器
private Order() {
}
//2.声明一个私有的对象，但是没有初始化
//4.此对象也必须是静态的
private static Order instance = null;
//3.提供一个公共的静态方法，供外部调用
public static Order getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new Order();
}
return instance;
}
}

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4.源码分析：

4.1ArrayList的源码分析：

4.1.1 jdk7情况下

ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)

4.1.2 jdk 8中ArrayList的变化：

ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。

4.1.3 小结

jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象
的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。

4.2 LinkedList的源码分析：

LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
运行时：java 类名 "Tom" "Jerry" "hanhan" "616" "true"
sysou(args[0]);Tom
sysou(args[3]);616
sysou(args[4]);true
sysou(args[5]);报异常
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4.3 Vector的源码分析：

Vector的源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。
在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。

5.存储的元素的要求：

添加的对象所在的类要重写equals()

6.ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？

同：三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
不同：见上(3、4)

Set接口

Set接口是Collection子接口
1.存储的数据特点：

无序不可重复
以HashSet为例说明：
1.无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
s2.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。

2.元素添加过程

以HashSet为例：
我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断
数组此位置上是否已经有元素：
如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1
如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2
如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：
equals()返回true,元素a添加失败
equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。
jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a
总结：七上八下
在jdk7的时候HashSet底层是数组+链表的结构

3.常用方法：

Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
add(Object obj)、addAll(Collection coll)、size()、isEmpty()、clear()
contains(Object obj)、containsAll(Collection coll)、remove(Object obj)、removeAll(Collection coll)、retainsAll(Collection coll)、equals(Object obj)
hashCode()、toArray()、iterator()

4.常用实现类：

|----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
|----Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
|----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
|----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个数据和后一个数据。
对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
|----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。

5.存储对象所在类的要求：

5.1 HashSet、LinkedSet：

要求1：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
要求2：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。

5.2 TreeSet：

1.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals().
2.定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals().

6.TreeSet的使用：

6.1 使用说明:

1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。
2.两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口）和定制排序（Comparator）

6.2 常用的排序方式:

6.2.1 自然排序

//举例一
public abstract class Vehicle{
public abstract double calcFuelEfficiency(); //计算燃料效率的抽象方法
public abstract double calcTripDistance(); //计算行驶距离的抽象方法
}
public class Truck extends Vehicle{
public double calcFuelEfficiency( ) { //写出计算卡车的燃料效率的具体方法 }
public double calcTripDistance( ) { //写出计算卡车行驶距离的具体方法 }
}
public class RiverBarge extends Vehicle{
public double calcFuelEfficiency( ) { //写出计算驳船的燃料效率的具体方法 }
public double calcTripDistance( ) { //写出计算驳船行驶距离的具体方法}
}
//举例二
abstract class GeometricObject{
public abstract double findArea();
}
class Circle extends GeometricObject{
private double radius;
public double findArea（）{
return 3.14 * radius * radius;
}
}

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6.2.2 定制排序

abstract class Template{
//计算某段代码执行所需要花费的时间
public void spendTime(){
long start = System.currentTimeMillis();
this.code();//不确定的部分、易变的部分
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
}
public abstract void code();
}
class SubTemplate extends Template{
@Override
public void code() {
for(int i = 2;i <= 1000;i++){
boolean isFlag = true;
for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){
if(i % j == 0){
isFlag = false;
break;
}
}
if(isFlag){
System.out.println(i);
}
}
}
}

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Map接口

双列集合框架：Map
1.常用实现类结构

class Computer{
public void transferData(USB usb){//USB usb = new Flash();
usb.start();
System.out.println("具体传输数据的细节");
usb.stop();
}
}
interface USB{
//常量：定义了长、宽、最大最小的传输速度等
void start();
void stop();
}
class Flash implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("U盘开启工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("U盘结束工作");
}
}
class Printer implements USB{
@Override
public void start() {
System.out.println("打印机开启工作");
}
@Override
public void stop() {
System.out.println("打印机结束工作");
}
}

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2.存储结构的理解：

Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
Map中的value：无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value --->value所在的类要重写equals()
一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
Map中的entry：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry

图示：

3.常用方法：

添加：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
修改：put(Object key,Object value)
查询：get(Object key)
长度：size()
遍历：keySet() / values() / entrySet()

4.内存结构说明：（难点）

4.1 HashMap在jdk7中实现原理：

HashMap map = new HashMap():
在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
...可能已经执行过多次put...
map.put(key1,value1):
首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
的哈希值：
如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2
如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较：
如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
如果equals()返回true:使用value1替换value2。
补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。

4.2 HashMap在jdk8中相较于jdk7在底层实现方面的不同：

1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
2.jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
4.jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
①形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
②当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。

4.3 HashMap底层典型属性的属性的说明：

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64

4.4 LinkedHashMap的底层实现原理(了解)

LinkedHashMap底层是用的结构与HashMap相同，因为LinkedHashMap继承与HashMap
区别在于：LinkedHashMap内部提供了Entry，替换HashMap中的Node
HashMap源码中：
static class Node implements Map.Entry {
final int hash;
final K key;
V value;
Node next;
}
LinkedHashMap源码中：
static class Entry extends HashMap.Node {
Entry before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序
Entry(int hash, K key, V value, Node next) {
super(hash, key, value, next);
}
}

5.TreeMap的使用

向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象
因为要按照key进行排序：自然排序、定制排序

//知识点1：接口中定义的静态方法，只能通过接口来调用。
//知识点2：通过实现类的对象，可以调用接口中的默认方法。
//如果实现类重写了接口中的默认方法，调用时，仍然调用的是重写以后的方法
//知识点3：如果子类(或实现类)继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的默认方法，
//那么子类在没有重写此方法的情况下，默认调用的是父类中的同名同参数的方法。-->类优先原则
//知识点4：如果实现类实现了多个接口，而这多个接口中定义了同名同参数的默认方法，
//那么在实现类没有重写此方法的情况下，报错。-->接口冲突。
//知识点5：如何在子类(或实现类)的方法中调用父类、接口中被重写的方法
public void myMethod(){
method3();//调用自己定义的重写的方法
super.method3();//调用的是父类中声明的
//调用接口中的默认方法
CompareA.super.method3();
CompareB.super.method3();
}

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6.使用Properties读取配置文件

interface NetWork{
public void browse();
}
//被代理类
class Server implements NetWork{
@Override
public void browse() {
System.out.println("真实的服务器访问网络");
}
}
//代理类
class ProxyServer implements NetWork{
private NetWork work;
public ProxyServer(NetWork work){
this.work = work;
}
public void check(){
System.out.println("联网之前的检查工作");
}
@Override
public void browse() {
check();
work.browse();
}
}

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Collections工具类的使用

Collections工具类
1.作用：

①Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类
②Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法
③Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题

2.常用方法：

reverse(List)：反转 List 中元素的顺序

shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序

sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序

sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序

swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素

Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素

Object min(Collection)

Object min(Collection，Comparator)

int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数

void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中

boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值

说明：ArrayList和HashMap都是线程不安全的，如果程序要求线程安全，我们可以将ArrayList、HashMap转换为线程安全的。
使用synchronizedList(List list) 和 synchronizedMap(Map map)

泛型的理解

1.泛型的概念

所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时（例如，继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时）确定（即传入实际的类型参数，也称为类型实参）。

2.泛型的引入背景

集合容器类在设计阶段/声明阶段不能确定这个容器到底实际存的是什么类型的对象，所以在JDK1.5之前只能把元素类型设计为Object，JDK1.5之后使用泛型来解决。因为这个时候除了元素的类型不确定，其他的部分是确定的，例如关于这个元素如何保存，如何管理等是确定的，因此此时把元素的类型设计成一个参数，这个类型参数叫做泛型。Collection，List，ArrayList 这个就是类型参数，即泛型。

泛型在集合中的使用

1.在集合中使用泛型之前的例子

Java里面static一般用来修饰成员变量或函数。但有一种特殊用法是用static修饰内部类，普通类是不允许声明为静态的，只有内部类才可以。被static修饰的内部类可以直接作为一个普通类来使用，而不需实例一个外部类（见如下代码）
//创建静态的Dog内部类的实例(静态的成员内部类):
Person.Dog dog = new Person.Dog();
//创建非静态的Bird内部类的实例(非静态的成员内部类):
// Person.Bird bird = new Person.Bird();//错误的
Person p = new Person();
Person.Bird bird = p.new Bird();

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图示：

2.在集合中使用泛型例子1

class Person{
String name = "小明";
//非静态成员内部类
class Bird{
String name = "杜鹃";
public void display(String name){
System.out.println(name);//方法的形参
System.out.println(this.name);//内部类的属性
System.out.println(Person.this.name);//外部类的属性
}
}
}

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图示：

3.在集合中使用泛型例子2

//返回一个实现了Comparable接口的类的对象
public Comparable getComparable(){
//创建一个实现了Comparable接口的类:局部内部类
//方式一：
// class MyComparable implements Comparable{
// @Override
// public int compareTo(Object o) {
// return 0;
// }
// }
//
// return new MyComparable();
//方式二：
return new Comparable(){
@Override
public int compareTo(Object o) {
return 0;
}
};
}

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4.集合中使用泛型总结：

① 集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构。
② 在实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型
③ 指明完以后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构（比如：方法、构造器、属性等）使用到类的泛型的位置，都指定为实例化的泛型类型。
比如：add(E e) --->实例化以后：add(Integer e)
④ 注意点：泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置，拿包装类替换
⑤ 如果实例化时，没有指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。

自定义泛型类、泛型接口、泛型方法

1.举例:

1.1 Order.java

在局部内部类的方法中（比如：show）如果调用局部内部类所声明的方法(比如：method)中的局部变量(比如：num)的话,
要求此局部变量声明为final的。
jdk 7及之前版本：要求此局部变量显式的声明为final的
jdk 8及之后的版本：可以省略final的声明
public class InnerClassTest {
public void method(){
//局部变量
int num = 10;
class AA{
public void show(){
// num = 20;
System.out.println(num);
}
}
}
}

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1.2 SubOrder.java

java.lang.Throwable
|-----java.lang.Error:一般不编写针对性的代码进行处理。
|-----java.lang.Exception:可以进行异常的处理
|------编译时异常(checked)
|-----IOException
|-----FileNotFoundException
|-----ClassNotFoundException
|------运行时异常(unchecked,RuntimeException)
|-----NullPointerException
|-----ArrayIndexOutOfBoundsException
|-----ClassCastException
|-----NumberFormatException
|-----InputMismatchException
|-----ArithmeticException

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1.3 SubOrder1.java

//******************以下是编译时异常***************************
//FileNotFoundException
@Test
public void test7(){
// File file = new File("hello.txt");
// FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
// int data = fis.read();
// while(data != -1){
// System.out.print((char)data);
// data = fis.read();
// }
// fis.close();
}
//******************以下是运行时异常***************************
//ArithmeticException
@Test
public void test6(){
int a = 10;
int b = 0;
System.out.println(a / b);
}
//InputMismatchException
@Test
public void test5(){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int score = scanner.nextInt();
System.out.println(score);
scanner.close();
}
//NumberFormatException
@Test
public void test4(){
String str = "123";
str = "abc";
int num = Integer.parseInt(str);
}
//ClassCastException
@Test
public void test3(){
Object obj = new Date();
String str = (String)obj;
}
//IndexOutOfBoundsException
@Test
public void test2(){
//ArrayIndexOutOfBoundsException
// int[] arr = new int[10];
// System.out.println(arr[10]);
//StringIndexOutOfBoundsException
String str = "abc";
System.out.println(str.charAt(3));
}
//NullPointerException
@Test
public void test1(){
// int[] arr = null;
// System.out.println(arr[3]);
String str = "abc";
str = null;
System.out.println(str.charAt(0));
}

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1.4 测试

class Student{
private int id;
public void regist(int id) throws Exception {
if(id > 0){
this.id = id;
}else{
//手动抛出异常对象
// throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");
// throw new Exception("您输入的数据非法！");
throw new MyException("不能输入负数");
}
}
@Override
public String toString() {
return "Student [id=" + id + "]";
}
}

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2.注意点：

1.泛型类可能有多个参数，此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如：
2.泛型类的构造器如下：public GenericClass(){}。而下面是错误的：public GenericClass(){}
3.实例化后，操作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。
4.泛型不同的引用不能相互赋值。
>尽管在编译时ArrayList和ArrayList是两种类型，但是，在运行时只有一个ArrayList被加载到JVM中。
5.泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照Object处理，但不等价于Object。经验：泛型要使用一律都用。要不用，一律都不要用。
6.如果泛型结构是一个接口或抽象类，则不可创建泛型类的对象。
7.jdk1.7，泛型的简化操作：ArrayList flist = new ArrayList();
8.泛型的指定中不能使用基本数据类型，可以使用包装类替换
9.在类/接口上声明的泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型。
10.异常类不能是泛型的
11.不能使用new E[]。但是可以：E[] elements = (E[])new Object[capacity];
参考：ArrayList源码中声明：Object[] elementData，而非泛型参数类型数组。
12.父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型：
1）子类不保留父类的泛型：按需实现
   ①没有类型擦除
   ②具体类型
2）子类保留父类的泛型：泛型子类
   ① 全部保留
   ② 部分保留
结论：子类必须是“富二代”，子类除了指定或保留父类的泛型，还可以增加自己的泛型

3.应用场景举例：

3.1 DAO.java：定义了操作数据库中表的通用操作

体现了ORM思想(数据库中的表和Java中的类对应)

1. 继承于现有的异常结构：RuntimeException 、Exception
2. 提供全局常量：serialVersionUID
3. 提供重载的构造器
public class MyException extends Exception{
static final long serialVersionUID = -7034897193246939L;
public MyException(){
}
public MyException(String msg){
super(msg);
}
}

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3.2 CustomerDAO.java

多线程的创建，方式一：继承于Thread类
1. 创建一个继承于Thread类的子类
2. 重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
3. 创建Thread类的子类的对象
4. 通过此对象调用start()：①启动当前线程②调用当前线程的run()
public class ExtendsThread {
public static void main(String[] args) {
Extends e1 = new Extends();
e1.start();
}
}
class Extends extends Thread{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(i);
}
}
}

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3.3 StudentDAO.java

创建多线程的方式二：实现Runnable接口
1. 创建一个实现了Runnable接口的类
2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
3. 创建实现类的对象
4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
5. 通过Thread类的对象调用start()
public class ImplementsRunaable {
public static void main(String[] args) {
Implements i1 = new Implements();
Thread t1 = new Thread(i1);
t1.start();
}
}
class Implements implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(i);
}
}
}

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泛型在继承上的体现

泛型在继承上的体现:

虽然类A是类B的父类，但是G和G二者不具备子父类关系，二者是并列关系。
补充：类A是类B的父类，A 是 B 的父类

class Bank{
private Bank(){}
private static Bank instance = null;
public static Bank getInstance(){
//方式一：效率稍差
// synchronized (Bank.class) {
// if(instance == null){
// instance = new Bank();
// }
// return instance;
// }
//方式二：效率更高
if(instance == null){
synchronized (Bank.class) {
if(instance == null){
instance = new Bank();
}
}
}
return instance;
}
}

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通配符

1.通配符的使用

public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer s1 = new StringBuffer();
StringBuffer s2 = new StringBuffer();
new Thread(){
@Override
public void run() {
synchronized (s1){
s1.append("a");
s2.append("1");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (s2){
s1.append("b");
s2.append("2");
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
}
}
}
}.start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (s2){
s1.append("c");
s2.append("3");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (s1){
s1.append("d");
s2.append("4");
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
}
}
}
}).start();
}
}

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2.涉及通配符的集合的数据的写入和读取:

见上
3.有限制条件的通配符的使用

[code]? extends A: G

		自动登录	找回密码
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