Java基础03

今天是2025/03/11 16:31 day03 

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今天进行Java基础最后三个模块的归纳

首先是Java基础的相关内容概括的思维导图

重要性：

多线程->网络编程=新特性

Java基础03

七、多线程

7.1 线程创建方式对比

方式	实现方法	优缺点
继承Thread类	class MyThread extends Thread	简单但无法多继承
实现Runnable接口	new Thread(new MyRunnable())	推荐方式，可多实现接口
实现Callable接口	FutureTask + ExecutorService	可获取返回值，支持异常抛出
线程池创建	Executors工具类创建	资源复用，性能最优

7.2 线程同步核心

• synchronized锁升级过程

  无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁（CAS） → 重量级锁

  ​

• Lock接口 vs synchronized

  特性	synchronized	ReentrantLock
  锁获取方式	自动获取/释放	需要手动lock/unlock
  可中断性	不可中断	lockInterruptibly()
  公平锁	非公平	可配置公平策略
  条件变量	wait/notify	Condition对象

7.3 线程池原理

标准创建方式（避免使用Executors）

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor( 5, 核心线程数 10,  最大线程数 60L,  空闲线程存活时间 TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(100), 任务队列 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()  拒绝策略 );

/四种拒绝策略对比

• AbortPolicy：直接抛出异常（默认）

• CallerRunsPolicy：用调用者线程执行

• DiscardOldestPolicy：丢弃队列最老任务

• DiscardPolicy：直接丢弃新任务

  ​

八、网络编程

8.1 TCP/UDP核心实现

• TCP三次握手流程

  客户端 → SYN → 服务端
  服务端 → SYN+ACK → 客户端 
  客户端 → ACK → 服务端

• Socket编程关键代码

  // 服务端
  ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
  Socket socket = server.accept();  // 阻塞等待连接
  ​
  // 客户端
  Socket client = new Socket("127.0.0.1", 8080);
  ​
  // 数据读写
  BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
  PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

8.2 NIO核心组件

• Selector多路复用机制

  Selector selector = Selector.open();
  channel.configureBlocking(false);
  channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
  ​
  while(true) {
    int readyChannels = selector.select();  // 非阻塞
    if(readyChannels == 0) continue;
    
    Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
    // 处理IO事件
  }

• ByteBuffer三要素

  ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
  buffer.put(data);    // 写模式
  buffer.flip();       // 切换读模式
  buffer.get();        // 读取数据
  buffer.clear();      // 重置缓冲区

九、新特性

9.1 Lambda表达式

• 函数式接口类型

  接口	方法签名	典型应用场景
  Supplier<T>	T get()	延迟加载
  Consumer<T>	void accept(T t)	遍历集合
  Function<T,R>	R apply(T t)	数据转换
  Predicate<T>	boolean test(T t)	条件过滤

• 方法引用四种形式

  ClassName::staticMethod   // 静态方法引用
  instance::method         // 实例方法引用
  ClassName::new           // 构造器引用
  ClassName::instanceMethod // 任意对象方法引用

9.2 Stream API

• 操作类型对比

  操作类型	特点	常见方法
  中间操作	延迟执行	filter()/map()/sorted()/distinct()
  终端操作	触发执行	forEach()/collect()/count()/reduce()

• 并行流注意事项

  List<Integer> nums = Arrays.asList(1,2,3);
  ​
  // 正确使用方式
  int sum = nums.parallelStream()
               .mapToInt(Integer::intValue)
               .sum();
               
  // 避免共享可变状态
  // 使用线程安全收集器
  List<Integer> syncList = nums.parallelStream()
                              .collect(Collectors.toCollection(CopyOnWriteArrayList::new));

9.3 其他重要特性

• 模块化系统（JDK9）

  module com.myapp {
      requires java.base;
      requires transitive java.sql;
      exports com.myapp.api;
      opens com.myapp.internal;
  }

• 记录类（JDK14）

  public record User(String name, int age) {
      // 自动生成：全参构造、equals、hashCode、toString
  }
  ​
  // 使用示例
  User user = new User("Alice", 30);

• 模式匹配（JDK17预览）

   instanceof模式匹配
  if (obj instanceof String s) {
      System.out.println(s.length());
  }
  ​
  // switch模式匹配
  return switch (obj) {
      case Integer i -> "整数: " + i;
      case String s && !s.isEmpty() -> "字符串: " + s;
      default -> "其他类型";
  };