写几个线程安全类，不安全的，支持排序的类名

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本文介绍了Java中线程安全的集合类如Vector、Hashtable、Stack，并对比了线程不安全的集合类如ArrayList、LinkedList等。此外还讨论了支持排序的集合类包括HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等。

Ø线程安全类：Vector、Hashtable、Stack。

Ø线程不安全的类：ArrayList、Linkedlist、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等。

Ø支持排序的类有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等（Set接口下的实现都支持排序）

实践篇：如何编写线程安全的类
本博客纯属个人网络笔记，如对阁下有用，甚喜；否则，关掉即可，不喜勿喷。专心写代码，不做键盘侠！
12-31 641
文章目录引言线程安全的几种实现设计不变的类 引言 并发环境下设计线程安全的类，一个类如果是不变的，那么它一定就是线程安全的。这是设计模式中不变模式的一种，一个对象在创建之后，它的状态就不会再发生变化，它就是不变类。java中的String，各种基本类型的封装类型，都是不变类。在设计任何一个类的时候，应当慎重考虑其状态是否有需要变化的可能性。如果其状态没有变化的必要，那么就应当将它设计成不变类。 线...
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线程安全与线程状态~
写几个线程安全类，不安全的，支持排序的类名？【软通动力面试题】
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线程安全类:Vector,Hashtable,Stack 线程不安全类:ArrayList,LinkedList,HashSet,TreeSet,HashMap,TreeMap 支持排序的类:HashSet,TreeSet
线程安全类，不安全类，支持排序的类
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线程安全类，不安全类，支持排序的类 Java四大线程安全类 线程安全的集合对象： Vector Stack HashTable StringBuffer Enumeration 非线程安全的集合对象： ArrayList LinkedList HashMap HashSet TreeMap TreeSet StringBulider 支持排序的类 HashSet、LinkedHashSet、TreeSet、EnumSet等（Set接口下的实现都支持排序） ...
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什么是线程不安全的类呢？ 如果一个类的对象同时被多个线程访问，如果不做特殊的同步或并发处理，很容易表现出线程不安全的现象，比如抛出异常、逻辑处理错误等，这种类我们就称为线程不安全的类 常见线程不安全的类有哪些呢 下图中，我们只画出了最常见的几种情况，我们常见的Collections集合都是线程不安全的 StringBuilder-demo @Slf...
98、Java线程安全集合详解
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最后几个，文件输入输出，集合，多线程，反射，没看懂
06-19
<think>我们针对用户提到的“文件输入输出、集合、多线程、反射”这四个知识点进行详细解释，并给出代码示例。用户表示对之前的讲解没看懂，因此我们将以更基础、更清晰的方式重新讲解。###1.文件输入输出（FileI/O）**问题**：如何在Java中读写文件？####解决方案：Java提供了多种文件操作类，主要分为：-**传统IO**：`java.io`包中的`FileInputStream`、`FileOutputStream`、`BufferedReader`等。-**NIO（NewI/O）**：`java.nio`包中的`Path`、`Files`、`Channels`等（Java7引入，性能更好）。####代码示例：**传统IO读取文本文件**：```javaimportjava.io.BufferedReader;importjava.io.FileReader;importjava.io.IOException;publicclassReadFileExample{publicstaticvoidmain(String[]args){try(BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader("input.txt"))){Stringline;while((line=br.readLine())!=null){System.out.println(line);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}```**NIO读取文本文件（更简洁）**：```javaimportjava.nio.file.Files;importjava.nio.file.Paths;importjava.util.List;importjava.io.IOException;publicclassReadFileNIOExample{publicstaticvoidmain(String[]args){try{List<String>lines=Files.readAllLines(Paths.get("input.txt"));for(Stringline:lines){System.out.println(line);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}```**写入文件**：```javaimportjava.nio.file.Files;importjava.nio.file.Paths;importjava.io.IOException;publicclassWriteFileExample{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringcontent="Hello,JavaI/O!";try{Files.write(Paths.get("output.txt"),content.getBytes());}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}```**关键点解释**：-**try-with-resources**：自动关闭资源（如`BufferedReader`），避免内存泄漏。-**NIO的优势**：提供了更简洁的API和更好的性能（如使用缓冲区减少I/O操作次数）。---###2.集合（Collections）**问题**：Java集合框架有哪些核心接口？如何选择？####核心接口：-`Collection`：所有集合的根接口。-`List`：有序集合，允许重复（如`ArrayList`、`LinkedList`）。-`Set`：无序集合，不允许重复（如`HashSet`、`TreeSet`）。-`Queue`：队列（如`LinkedList`、`PriorityQueue`）。-`Map`：键值对集合（如`HashMap`、`TreeMap`）。####代码示例：**List示例**：```javaimportjava.util.ArrayList;importjava.util.List;publicclassListExample{publicstaticvoidmain(String[]args){List<String>fruits=newArrayList<>();fruits.add("Apple");fruits.add("Banana");fruits.add("Orange");//遍历for(Stringfruit:fruits){System.out.println(fruit);}}}```**Map示例**：```javaimportjava.util.HashMap;importjava.util.Map;publicclassMapExample{publicstaticvoidmain(String[]args){Map<String,Integer>scores=newHashMap<>();scores.put("Alice",90);scores.put("Bob",85);//获取值intaliceScore=scores.get("Alice");System.out.println("Alice'sscore:"+aliceScore);}}```**选择原则**：-需要快速随机访问？用`ArrayList`。-频繁插入删除？用`LinkedList`。-需要去重？用`HashSet`。-需要键值对？用`HashMap`。---###3.多线程（Multithreading）**问题**：如何创建并启动线程？####两种基本方式：1.**继承`Thread`类**（不推荐，因为Java只支持单继承）。2.**实现`Runnable`接口**（更灵活）。####代码示例：**实现Runnable接口**：```javapublicclassMyRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("Threadisrunning:"+Thread.currentThread().getName());}}publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadthread=newThread(newMyRunnable());thread.start();//启动新线程}}```**使用Lambda表达式简化**：```javapublicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadthread=newThread(()->{System.out.println("Lambdathread:"+Thread.currentThread().getName());});thread.start();}}```**关键概念**：-**并发问题**：多个线程访问共享数据时可能出错（需用`synchronized`解决）。-**线程状态**：新建（New）、运行（Runnable）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、终止（Terminated）。---###4.反射（Reflection）**问题**：反射是什么？有什么用途？**定义**：反射机制允许程序在运行时获取类的信息（如类名、方法、字段等）并动态操作对象。####代码示例：**获取类信息和创建对象**：```javaimportjava.lang.reflect.*;publicclassReflectionExample{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{//获取Class对象Class<?>clazz=Class.forName("java.util.ArrayList");//创建实例Objectlist=clazz.newInstance();//调用方法MethodaddMethod=clazz.getMethod("add",Object.class);addMethod.invoke(list,"HelloReflection!");System.out.println(list);//输出[HelloReflection!]}}```**访问私有字段**：```javaimportjava.lang.reflect.Field;classSecret{privateStringsecretCode="12345";}publicclassAccessPrivateField{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{Secretobj=newSecret();Fieldfield=Secret.class.getDeclaredField("secretCode");field.setAccessible(true);//突破私有限制Stringcode=(String)field.get(obj);System.out.println("Secretcode:"+code);}}```**用途**：-框架开发（如Spring通过反射创建Bean）。-动态代理（如AOP编程）。-调试工具。---§§相关问题§§:1.在文件I/O中，`BufferedReader`的作用是什么？为什么需要它？2.`ArrayList`和`LinkedList`在性能上有哪些区别？3.如何避免多线程中的竞态条件（RaceCondition）？4.使用反射访问私有字段或方法时，可能会遇到什么安全问题？</think>### 详细解析文件I/O、集合、多线程和反射（重点加强版） #### 1. 文件输入输出（File I/O） **核心问题**：如何在Java中高效读写文件？ ##### 传统IO vs NIO | **特性** | `java.io` (传统IO) | `java.nio` (NIO) | |----------------|----------------------------|------------------------------| | 数据单位 | 字节流/字符流 | 缓冲区(Buffer)和通道(Channel) | | 阻塞模式 | 阻塞式I/O | 非阻塞I/O支持 | | 性能 | 适合小文件 | 大文件处理更高效 | | 操作方式 | 流式处理 | 块状数据处理 | ##### NIO代码示例（带详细注释） ```java import java.nio.file.*; import java.nio.charset.*; import java.io.IOException; import java.util.List; public class FileIODemo { public static void main(String[] args) { Path sourcePath = Paths.get("source.txt"); Path targetPath = Paths.get("target.txt"); try { // 读取文件所有行（自动处理字符编码） List<String> lines = Files.readAllLines(sourcePath, StandardCharsets.UTF_8); // 修改内容 lines.add(0, "=== 文件头 ==="); // 添加标题 // 写入新文件（自动创建文件） Files.write(targetPath, lines, StandardCharsets.UTF_8, StandardOpenOption.CREATE, // 不存在则创建 StandardOpenOption.TRUNCATE_EXISTING); // 存在则清空 System.out.println("文件操作成功！"); } catch (NoSuchFileException e) { System.err.println("文件不存在: " + e.getFile()); } catch (AccessDeniedException e) { System.err.println("无文件访问权限"); } catch (IOException e) { System.err.println("IO错误: " + e.getMessage()); } } } ``` **关键机制**： 1. **Path对象**：代替老旧的File类，支持路径操作 2. **Files工具类**：提供原子性文件操作（读/写/复制/移动） 3. **自动资源管理**：无需手动关闭流（try-with-resources的增强版） 4. **异常处理**：针对不同错误类型提供具体异常类 #### 2. 集合框架（Collections） **核心问题**：如何选择合适的数据结构？ ##### 集合选型指南 | **需求场景** | **推荐类** | **原因** | |--------------------------|---------------------|-------------------------------| | 快速随机访问 | ArrayList | 数组实现，O(1)访问 | | 频繁插入删除 | LinkedList | 链表实现，O(1)插入删除 | | 去重 | HashSet | 哈希表实现，O(1)查找 | | 排序遍历 | TreeSet | 红黑树实现，自动排序 | | 线程安全Map | ConcurrentHashMap | 分段锁，高并发下性能好 | | 缓存淘汰策略 | LinkedHashMap | 可设置LRU（最近最少使用）策略 | ##### 并发集合实战 ```java import java.util.concurrent.*; public class ConcurrentCollectionDemo { public static void main(String[] args) { // 1. 高并发Map ConcurrentMap<String, Integer> inventory = new ConcurrentHashMap<>(); inventory.put("手机", 100); // 原子更新：库存减少 inventory.computeIfPresent("手机", (k, v) -> v > 0 ? v - 1 : 0); // 2. 阻塞队列（生产者-消费者模型） BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10); // 生产者线程 new Thread(() -> { try { queue.put("任务1"); queue.put("任务2"); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }).start(); // 消费者线程 new Thread(() -> { try { String task = queue.take(); System.out.println("处理: " + task); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }).start(); } } ``` **性能要点**： - `ConcurrentHashMap`：桶级别锁（Java 8后改为CAS+synchronized） - `CopyOnWriteArrayList`：读操作无锁，写操作复制新数组 - `BlockingQueue`：put/take方法在队列满/空时自动阻塞 #### 3. 多线程（Multithreading） **核心问题**：如何安全高效地并发编程？ ##### 线程池工作原理 ```mermaid graph TD A[新任务提交] --> B{核心线程是否空闲?} B -->|是| C[分配给核心线程] B -->|否| D{工作队列是否未满?} D -->|是| E[任务入队] D -->|否| F{线程数<最大线程数?} F -->|是| G[创建新线程] F -->|否| H[执行拒绝策略] ``` ##### 线程池代码示例 ```java import java.util.concurrent.*; public class ThreadPoolDemo { public static void main(String[] args) { // 自定义线程池 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor( 2, // 核心线程数 4, // 最大线程数 30, TimeUnit.SECONDS, // 空闲线程存活时间 new ArrayBlockingQueue<>(2), // 任务队列容量 Executors.defaultThreadFactory(), // 线程工厂 new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝策略 ); // 提交10个任务 for (int i = 0; i < 10; i++) { final int taskId = i; executor.execute(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行任务 " + taskId); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }); } executor.shutdown(); // 温和关闭 } } ``` **拒绝策略对比**： - `AbortPolicy`：默认策略，直接抛出异常 - `CallerRunsPolicy`：由提交任务的线程自己执行 - `DiscardPolicy`：静默丢弃任务 - `DiscardOldestPolicy`：丢弃队列最老的任务 #### 4. Java反射（Reflection） **核心问题**：如何动态操作类和对象？ ##### 反射核心API | **操作** | **关键API** | **示例** | |----------------|----------------------------------------|------------------------------| | 获取Class对象 | Class.forName() / .class / getClass() | `Class<?> clazz = String.class` | | 创建实例 | newInstance() / Constructor.newInstance() | `Object obj = clazz.newInstance()` | | 访问字段 | getField() / getDeclaredField() | `field.set(obj, value)` | | 调用方法 | getMethod() / invoke() | `method.invoke(obj, args)` | | 访问注解 | getAnnotations() | `Annotation[] annos = clazz.getAnnotations()` | ##### 动态代理示例 ```java import java.lang.reflect.*; interface Service { void serve(); } class RealService implements Service { public void serve() { System.out.println("实际服务执行"); } } class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler { private final Object target; public DynamicProxyHandler(Object target) { this.target = target; } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println("【代理前操作】"); Object result = method.invoke(target, args); System.out.println("【代理后操作】"); return result; } } public class ReflectionDemo { public static void main(String[] args) { Service realService = new RealService(); // 创建动态代理 Service proxy = (Service) Proxy.newProxyInstance( Service.class.getClassLoader(), new Class<?>[] { Service.class }, new DynamicProxyHandler(realService) ); // 通过代理调用 proxy.serve(); } } ``` 输出： ``` 【代理前操作】 实际服务执行 【代理后操作】 ``` **应用场景**： 1. 框架开发（Spring IOC/AOP） 2. ORM映射（Hibernate） 3. 动态生成测试用例 4. 注解处理器 ---
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