Java多线程与集合高级应用解析-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44659084/article/details/117334093

javaSE高阶阶段

八、多线程
九、Java常用类
十、枚举类和注解
- 枚举类的使用
- 注解的使用
十一、集合
十二、泛型
十三、IO流
十四、网络编程
十五、java反射机制
十六、java8的其它新特性
十七、java9&10&11新特性

八、多线程

程序、进程、线程的理解

程序(program)

概念：是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态代码。
进程(process)

概念：程序的一次执行过程，或正在运行的一个程序。

说明：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。
线程(thread)

概念：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：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）,线程切换开销小。
补充内存结构:

进程可以细化为多个线程。

每个线程，拥有自己独立的：栈、程序计数器

多个线程，共享同一个进程的结构：方法区、堆。

并行与并发

单核CPU与多核CPU的理解
- 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。
- 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)
- 一个java应用程序java.exe，其实至少三个线程：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。
并行与并发的理解
- 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。
- 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

方式一：继承Thread类的方式：

创建一个继承于Thread类的子类
重写Thread类的run() -->将此线程执行的操作声明在run()中
创建Thread类的子类对象
通过此对象调用start(): ①启动当前线程 ② 调用当前线程的run()

// 例子：遍历100以内的所有偶数

//1. 创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread {
    //2. 重写Thread类的run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
        }
    }
}


public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 创建Thread类的子类的对象
        MyThread t1 = new MyThread();

        //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()
        t1.start();
        //问题一：我们不能通过直接调用run()的方式启动线程。
//        t1.run();

        //问题二：再启动一个线程，遍历100以内的偶数。不可以还让已经start()的线程去执行。会报IllegalThreadStateException
//        t1.start();
        //我们需要重新创建一个线程的对象
        MyThread t2 = new MyThread();
        t2.start();


        //如下操作仍然是在main线程中执行的。
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i + "***********main()************");
            }
        }
    }

}

说明两个问题：

问题一：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。

问题二：如果在启动一个线程，必须重新创建一个新的Thread子类的对象，调用此对象的start().

方式二：实现Runnable接口的方式：

创建一个实现了Runnable接口的类
实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
创建实现类的对象
将次对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象

通过Thread类的对象调用start()

//1. 创建一个实现了Runnable接口的类
class MThread implements Runnable{

    //2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }

        }
    }
}


public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 创建实现类的对象
        MThread mThread = new MThread();
        //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
        Thread t1 = new Thread(mThread);
        t1.setName("线程1");
        //5. 通过Thread类的对象调用start():① 启动线程 ②调用当前线程的run()-->调用了Runnable类型的target的run()
        t1.start();

        //再启动一个线程，遍历100以内的偶数
        Thread t2 = new Thread(mThread);
        t2.setName("线程2");
        t2.start();
    }

}

两种方式的对比

开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式

原因：实现的方式没类的单继承的局限性

实现的方式更适合来处理多个线程共享数据的情况。

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。

目前两种方式，要想启动线程，都是调用的Thread类中的start()。

例题

Thread

/**
 * 练习：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另一个线程遍历100以内的奇数
 */
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        MyThread1 m1 = new MyThread1();
//        MyThread2 m2 = new MyThread2();
//
//        m1.start();
//        m2.start();

        //创建Thread类的匿名子类的方式
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if(i % 2 == 0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

                    }
                }
            }
        }.start();


        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if(i % 2 != 0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

                    }
                }
            }
        }.start();

    }
}

class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

            }
        }

    }
}


class MyThread2 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

            }
        }

    }
}

Thread 类中的常用方法

常用方法
- start():启动当前线程；调用当前线程的run()
- run():通过需要重写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
- currentThread():静态方法，返回执行当前代码的线程
- getName():获取当前线程的名字
- setName():设置当前线程的名字
- yield():释放当前cpu的执行权
- 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完全执行完以后才结束阻塞状态。
- stop():已过时。当执行此方法时，强制性结束当前线程。
- sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。毫秒。在指定的millitime毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。
- isAlive():判断当前线程是否存活

线程的优先级：

MAX_PRIORITY:10

MIN_PRIORITY:1

NORM_PRIORITY:5 —> 默认优先级

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

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。并不意味着只当高优先级的线程执行完以后，低优先级的线程才执行。

class HelloThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){

//                try {
//                    sleep(10);
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
            }

//            if(i % 20 == 0){
//                yield();
//            }

        }

    }

    public HelloThread(String name){
        super(name);
    }
}


public class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) {

        HelloThread h1 = new HelloThread("Thread：1");

//        h1.setName("线程一");
        //设置分线程的优先级
        h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

        h1.start();

        //给主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
            }

//            if(i == 20){
//                try {
//                    h1.join();
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }

        }

//        System.out.println(h1.isAlive());

    }
}

补充：线程的分类

一种是守护线程，一种是用户线程。

线程的生命周期

说明：

生命周期关注两个概念：状态、相应的方法
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
阻塞：临时状态，不可以作为最终转态

死亡：最终状态。

线程的同步机制

买票线程不安全的情况

/**
 *
 * 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张.使用继承Thread类的方式
 *
 * 存在线程的安全问题，待解决。
 */
class Window extends Thread{


    private static int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {

        while(true){

            if(ticket > 0){
                System.out.println(getName() + "：卖票，票号为：" + ticket);
                ticket--;
            }else{
                break;
            }

        }

    }
}


public class WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window t1 = new Window();
        Window t2 = new Window();
        Window t3 = new Window();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

/**
 * 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
 * 存在线程的安全问题，待解决。
 *
 * @author shkstart
 * @create 2019-02-13 下午 4:47
 */
class Window1 implements Runnable{

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            if(ticket > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票，票号为：" + ticket);
                ticket--;
            }else{
                break;
            }
        }
    }
}


public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window1 w = new Window1();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }

}

背景

例子：创建个窗口卖票，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。
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

方法一：同步代码块

synchronize（同步监视器）{

//需要被同步的代码

}

说明：

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

共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据

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：在现实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。

在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类充当同步监视器。

使用同步代码块解决继承Thread类的方式的线程安全问题

class Window2 extends Thread{


    private static int ticket = 100;

    private static Object obj = new Object();

    @Override
    public void run() {

        while(true){
            //正确的
//            synchronized (obj){
            synchronized (Window2.class){//Class clazz = Window2.class,Window2.class只会加载一次
                //错误的方式：this代表着t1,t2,t3三个对象
//              synchronized (this){

                if(ticket > 0){

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(getName() + "：卖票，票号为：" + ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }

        }

    }
}


public class WindowTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        Window2 t1 = new Window2();
        Window2 t2 = new Window2();
        Window2 t3 = new Window2();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

使用同步代码块解决使用实现Runnable接口的方式的线程安全问题

class Window1 implements Runnable{

    private int ticket = 100;
//    Object obj = new Object();
//    Dog dog = new Dog();
    @Override
    public void run() {
//        Object obj = new Object();
        while(true){
            synchronized (this){//此时的this:唯一的Window1的对象   //方式二：synchronized (dog) {

                if (ticket > 0) {

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票，票号为：" + ticket);


                    ticket--;
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}


public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window1 w = new Window1();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }

}


class Dog{

}

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为同步的。

同步方法的总结：

同步方法任然涉及到同步监视器，只是不需要我们显示的声明。
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

使用同步方法解决实现Runnable接口的线程安全问题

class Window3 implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            show();
        }
    }

    private synchronized void show(){//同步监视器：this
        //synchronized (this){

            if (ticket > 0) {

                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票，票号为：" + ticket);

                ticket--;
            }
        //}
    }
}


public class WindowTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        Window3 w = new Window3();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }

}

使用同步方法处理继承Thread类的方式中的线程安全问题

class Window4 extends Thread {


    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {

        while (true) {

            show();
        }

    }
    private static synchronized void show(){//同步监视器：Window4.class
        //private synchronized void show(){ //同步监视器：t1,t2,t3。此种解决方式是错误的
        if (ticket > 0) {

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：卖票，票号为：" + ticket);
            ticket--;
        }
    }
}


public class WindowTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Window4 t1 = new Window4();
        Window4 t2 = new Window4();
        Window4 t3 = new Window4();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

方式三：Lock锁 ------JDK5.0新增

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需手动的启动同步（lock()），同时结束同步也需要的=手动的实现（unlock()）
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)

利弊

利：同步的方式，解决了线程的安全问题。

弊：操作同步代码时，只能一个线程参与，其他线程等待。相当于是一个单线程的过程，效率低。

class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;
    //1.实例化reentrantlock
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try{

                //2.调用锁定方法lock()
                lock.lock();

                if(ticket > 0){

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：售票，票号为：" + ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }finally {
                //3.调用解锁方法：unlock()
                lock.unlock();
            }

        }
    }
}

public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w = new Window();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

线程安全的单例模式（懒汉式）

使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的。

public class BankTest {

}

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;
    }

}

面试题：写一个线程安全的单例模式。
饿汉式。
懒汉式：上面提供的。

死锁问题

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，就形成了死锁。

说明：

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

举例

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();


    }


}

class A {
	public synchronized void foo(B b) { //同步监视器：A类的对象：a
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 进入了A实例的foo方法"); // ①
		try {
			Thread.sleep(200);
		} catch (InterruptedException ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 企图调用B实例的last方法"); // ③
		b.last();
	}

	public synchronized void last() {//同步监视器：A类的对象：a
		System.out.println("进入了A类的last方法内部");
	}
}

class B {
	public synchronized void bar(A a) {//同步监视器：b
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 进入了B实例的bar方法"); // ②
		try {
			Thread.sleep(200);
		} catch (InterruptedException ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
		System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
				+ " 企图调用A实例的last方法"); // ④
		a.last();
	}

	public synchronized void last() {//同步监视器：b
		System.out.println("进入了B类的last方法内部");
	}
}

public class DeadLock implements Runnable {
	A a = new A();
	B b = new B();

	public void init() {
		Thread.currentThread().setName("主线程");
		// 调用a对象的foo方法
		a.foo(b);
		System.out.println("进入了主线程之后");
	}

	public void run() {
		Thread.currentThread().setName("副线程");
		// 调用b对象的bar方法
		b.bar(a);
		System.out.println("进入了副线程之后");
	}

	public static void main(String[] args) {
		DeadLock dl = new DeadLock();
		new Thread(dl).start();


		dl.init();
	}
}

线程通信

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。
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。
3. wait(),notify(),notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。
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：
  - 两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep(),Object类中声明wait()
  - 调用的要求不同：sleep()可以再任何需要的的场景下调用。wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
  - 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。

线程通信举例：使用两个线程打印1-100。线程1，线程2 交替打印

//线程通信的例子：使用两个线程打印 1-100。线程1, 线程2 交替打印

class Number implements Runnable{
    private int number = 1;
    private Object obj = new Object();
    @Override
    public void run() {

        while(true){

            synchronized (obj) {  //this、Number.class

                obj.notify();

                if(number <= 100){

                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
                    number++;

                    try {
                        //使得调用如下wait()方法的线程进入阻塞状态
                        obj.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                }else{
                    break;
                }
            }

        }

    }
}


public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number number = new Number();
        Thread t1 = new Thread(number);
        Thread t2 = new Thread(number);

        t1.setName("线程1");
        t2.setName("线程2");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

线程通信的经典例题：生产者/消费者问题

* 生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处取走产品，
* 店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图生产更多的产品，店员
* 会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产；如果店中没有产品
* 了，店员会告诉消费者等一下，如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。

分析

* 1. 是否是多线程问题？是，生产者线程，消费者线程
* 2. 是否有共享数据？是，店员（或产品）
* 3. 如何解决线程的安全问题？同步机制,有三种方法
* 4. 是否涉及线程的通信？是

class Clerk{

    private int productCount = 0;
    //生产产品
    public synchronized void produceProduct() {

        if(productCount < 20){
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始生产第" + productCount + "个产品");

            notify();

        }else{
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
    //消费产品
    public synchronized void consumeProduct() {
        if(productCount > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始消费第" + productCount + "个产品");
            productCount--;

            notify();
        }else{
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

class Producer extends Thread{//生产者

    private Clerk clerk;

    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":开始生产产品.....");

        while(true){

            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            clerk.produceProduct();
        }

    }
}

class Consumer extends Thread{//消费者
    private Clerk clerk;

    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":开始消费产品.....");

        while(true){

            try {
                Thread.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

public class ProductTest {

    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();

        Producer p1 = new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者1");

        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消费者1");
        Consumer c2 = new Consumer(clerk);
        c2.setName("消费者2");

        p1.start();
        c1.start();
        c2.start();

    }
}

小结释放锁的操作：

小结不会释放锁的操作：

JDK5.0新增两种线程创建的方式

创建线程的方式三：实现Callable接口。

如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大？

call()可以有返回值的。

call()可以抛出异常，被外面的操作捕获，获取异常的信息

Callable是支持泛型的

//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable{
    //2.实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()中
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }
}


public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Callable接口实现类的对象
        NumThread numThread = new NumThread();
        //4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象
        FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
        //5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，并调用start()
        new Thread(futureTask).start();

        try {
            //6.获取Callable中call方法的返回值
            //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
            Object sum = futureTask.get();
            System.out.println("总和为：" + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

创建线程的方式四：使用线程池

好处：

提高相应速度（减少了创建新线程的时间）
降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）
便于线程管理

corePoolSize:核心池的大小

maximumPoolSize:最大线程数

keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

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



class NumberThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i <= 100;i++){
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            }
        }
    }
}

class NumberThread1 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i <= 100;i++){
            if(i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            }
        }
    }
}

public class ThreadPool {

    public static void main(String[] args) {
        //1. 提供指定线程数量的线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
        //设置线程池的属性
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();


        //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
        service.execute(new NumberThread());//适合适用于Runnable
        service.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable

//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }

}

面试题：Java中多线程的创建有几种方式？四种。

九、Java常用类

String 类

java.lang.String类的使用

概述

String:字符串，使用一对""引起来表示。
- String声明为final的，不可被继承
- String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。
  
  实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
- String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据
- 通过字面量的方式（区别于new给一个字符串赋值此时的字符串值声明在字符串常量池中）。
- 字符串常量池中是不会存储相同内容（使用String类的equals()比较，返回true）的字符串的。
String的不可变性

2.1 说明

当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原来的value进行赋值.
当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值
当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。

 @Test
    public  void test1(){
        String s1 = "abc";//字面量的定义方式
        String s2 = "abc";
        s1 = "hello";

        System.out.println(s1 == s2);//比较s1和s2的地址值

        System.out.println(s1);//hello
        System.out.println(s2);//abc

        System.out.println("*****************");

        String s3 = "abc";
        s3 += "def";
        System.out.println(s3);//abcdef
        System.out.println(s2);

        System.out.println("*****************");

        String s4 = "abc";
        String s5 = s4.replace("ab", "m");
        String s6 = s4.replace("a", "d");
        System.out.println(s4);//abc
        System.out.println(s5);//mbc
        System.out.println(s6);//dbc

    }

图示

String实例化的不同方式

方式说明

通过字面量定义的方式
通过new+构造器的方式

 @Test
    public void test2(){
        //通过字面量定义的方式：此时的s1和s2的数据javaEE声明在方法区中的字符串常量池中。
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "javaEE";
        //通过new + 构造器的方式:此时的s3和s4保存的地址值，是数据在堆空间中开辟空间以后对应的地址值。
        String s3 = new String("javaEE");
        String s4 = new String("javaEE");

        System.out.println(s1 == s2);//true
        System.out.println(s1 == s3);//false
        System.out.println(s1 == s4);//false
        System.out.println(s3 == s4);//false

        System.out.println("***********************");
        System.out.println(s1.equals(s3));//true
        Person p1 = new Person("Tom",12);
        Person p2 = new Person("Tom",12);

        System.out.println(p1.name.equals(p2.name));//true
        System.out.println(p1.name == p2.name);//true

        p1.name = "Jerry";
        System.out.println(p2.name);//Tom
    }

面试题

String s=new String(“abc”);方式创建对象，在内存中创建了几个对象？

两个：一个是堆空间中new结构，另一个是char[]对应的常量池中的数据：“abc”

字符串拼接方式赋值的对比

说明

常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同内容的常量。
只要其中一个是变量，结果就在堆中
如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中

@Test
    public void test3(){
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "hadoop";

        String s3 = "javaEEhadoop";
        String s4 = "javaEE" + "hadoop";
        String s5 = s1 + "hadoop";
        String s6 = "javaEE" + s2;
        String s7 = s1 + s2;

        System.out.println(s3 == s4);//true
        System.out.println(s3 == s5);//false
        System.out.println(s3 == s6);//false
        System.out.println(s3 == s7);//false
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s7);//false
        System.out.println(s6 == s7);//false

        String s8 = s6.intern();//返回值得到的s8使用的常量池中已经存在的“javaEEhadoop”
        System.out.println(s3 == s8);//true


    }

@Test
    public void test4(){
        String s1 = "javaEEhadoop";
        String s2 = "javaEE";
        String s3 = s2 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s3);//false

        final String s4 = "javaEE";//s4:常量
        String s5 = s4 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s5);//true

    }

String类常用方法

int length():返回字符串的长度：return value.length
char charAt(int index):返回某索引处的字符 return value[index]
boolean isEmpty():判断是否是空字符串：return value.length == 0
String toLowerCase():：使用默认语言环境，将 String 中的所字符转换为小写
String toUpperCase()：使用默认语言环境，将 String 中的所字符转换为大写
String trim():返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白
boolean equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同
boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)：与equals方法类似，忽略大小写
String concat(String str):：将指定字符串连接到此字符串的结尾。等价于用“+”
int compareTo(String anotherString):比较两个字符串的大小
String substring(int beginIndex):：返回一个新的字符串，它是此字符串的从beginIndex开始截取到最后的一个子字符串。

String substring(int beginIndex, int endIndex) ：返回一个新字符串，它是此字符串从beginIndex开始截取到endIndex(不包含)的一个子字符串。

@Test
    public void test1() {
        String s1 = "HelloWorld";
        System.out.println(s1.length());
        System.out.println(s1.charAt(0));
        System.out.println(s1.charAt(9));
//        System.out.println(s1.charAt(10));
//        s1 = "";
        System.out.println(s1.isEmpty());

        String s2 = s1.toLowerCase();
        System.out.println(s1);//s1不可变的，仍然为原来的字符串
        System.out.println(s2);//改成小写以后的字符串

        String s3 = "   he  llo   world   ";
        String s4 = s3.trim();
        System.out.println("-----" + s3 + "-----");
        System.out.println("-----" + s4 + "-----");
    }

@Test
    public void test2() {
        String s1 = "HelloWorld";
        String s2 = "helloworld";
        System.out.println(s1.equals(s2));
        System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2));

        String s3 = "abc";
        String s4 = s3.concat("def");
        System.out.println(s4);

        String s5 = "abc";
        String s6 = new String("abe");
        System.out.println(s5.compareTo(s6));//涉及到字符串排序

        String s7 = "北京大峡谷教育";
        String s8 = s7.substring(2);
        System.out.println(s7);
        System.out.println(s8);

        String s9 = s7.substring(2, 5);
        System.out.println(s9);
    }

boolean endsWith(String suffix):测试此字符串是否以指定的后缀结束
boolean startsWith(String prefix)：测试此字符串是否以指定的前缀开始
boolean startsWith(String prefix, int toffset)：测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
boolean contains(CharSequence s)：当且仅当此字符串包含指定的 char 值序列时，返回 true
int indexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引
int indexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引，从指定的索引开始
int lastIndexOf(String str)：返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引
int lastIndexOf(String str, int fromIndex)：返回指定子字符串在此字符串中最后一次出现处的索引，从指定的索引开始反向搜索

注：indexOf和lastIndexOf方法如果未找到都是返回-1

@Test
    public void test3(){
        String str1 = "hellowworld";
        boolean b1 = str1.endsWith("rld");
        System.out.println(b1);

        boolean b2 = str1.startsWith("He");
        System.out.println(b2);

        boolean b3 = str1.startsWith("ll",2);
        System.out.println(b3);

        String str2 = "wor";
        System.out.println(str1.contains(str2));

        System.out.println(str1.indexOf("lol"));

        System.out.println(str1.indexOf("lo",5));

        String str3 = "hellorworld";

        System.out.println(str3.lastIndexOf("or"));
        System.out.println(str3.lastIndexOf("or",6));

        //什么情况下，indexOf(str)和lastIndexOf(str)返回值相同？
        //情况一：存在唯一的一个str。情况二：不存在str
    }

String replace(char oldChar, char newChar)：返回一个新的字符串，它是通过用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的。
String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)：使用指定的字面值替换序列替换此字符串所匹配字面值目标序列的子字符串。
String replaceAll(String regex, String replacement)：使用给定的 replacement 替换此字符串所匹配给定的正则表达式的子字符串。
String replaceFirst(String regex, String replacement)：使用给定的 replacement 替换此字符串匹配给定的正则表达式的第一个子字符串。

匹配:

boolean matches(String regex)：告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。

切片：

String[] split(String regex)：根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
String[] split(String regex, int limit)：根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串，最多不超过limit个，如果超过了，剩下的全部都放到最后一个元素中。

@Test
    public void test4(){
        String str1 = "北京尚硅谷教育北京";
        String str2 = str1.replace('北', '东');

        System.out.println(str1);
        System.out.println(str2);


        String str3 = str1.replace("北京", "上海");
        System.out.println(str3);

        System.out.println("*************************");
        String str = "12hello34world5java7891mysql456";
        //把字符串中的数字替换成,，如果结果中开头和结尾有，的话去掉
        String string = str.replaceAll("\\d+", ",").replaceAll("^,|,$", "");
        System.out.println(string);

        System.out.println("*************************");
        str = "12345";
        //判断str字符串中是否全部有数字组成，即有1-n个数字组成
        boolean matches = str.matches("\\d+");
        System.out.println(matches);
        String tel = "0571-4534289";
        //判断这是否是一个杭州的固定电话
        boolean result = tel.matches("0571-\\d{7,8}");
        System.out.println(result);


        System.out.println("*************************");
        str = "hello|world|java";
        String[] strs = str.split("\\|");
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            System.out.println(strs[i]);
        }
        for (String ch: strs) {
            System.out.println(ch);
        }


        System.out.println();
        str2 = "hello.world.java";
        String[] strs2 = str2.split("\\.");
        for (int i = 0; i < strs2.length; i++) {
            System.out.println(strs2[i]);
        }

    }

String 与其它结构的转换

与基本数据类型、包装类之间的转换

String—> 基本数据类型、包装类：调用包装类的静态方法：parseXxx(str)

基本数据类型、包装类---->String:调用String重载的valueOf(xxx)

@Test
    public void test1(){
        String str1 = "123";
//        int num = (int)str1;//错误的
        int num = Integer.parseInt(str1);

        String str2 = String.valueOf(num);//"123"
        String str3 = num + "";

        System.out.println(str1 == str3);//false
    }

与字符数组之间的转换

String—>char[] :调用String 的toCharArray()

char[]-----> String:调用String的构造器

@Test
    public void test2(){
        String str1 = "abc123";  //题目： a21cb3

        char[] charArray = str1.toCharArray();
        for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
            System.out.println(charArray[i]);
        }

        char[] arr = new char[]{'h','e','l','l','o'};
        String str2 = new String(arr);
        System.out.println(str2);
    }

与字节数组之间的转换

编码：String --> byte[]:调用String的getBytes()

编码：字符串 -->字节 (看得懂 —>看不懂的二进制数据)

解码：byte[] --> String:调用String的构造器

解码：编码的逆过程，字节 --> 字符串（看不懂的二进制数据 —> 看得懂）

说明：解码时，要求解码使用的字符集必须与编码时使用的字符集一致，否则会出现乱码。

@Test
    public void test3() throws UnsupportedEncodingException {
        String str1 = "abc123中国";
        byte[] bytes = str1.getBytes();//使用默认的字符集，进行编码。
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));

        byte[] gbks = str1.getBytes("gbk");//使用gbk字符集进行编码。
        System.out.println(Arrays.toString(gbks));

        System.out.println("******************");

        String str2 = new String(bytes);//使用默认的字符集，进行解码。
        System.out.println(str2);

        String str3 = new String(gbks);
        System.out.println(str3);//出现乱码。原因：编码集和解码集不一致！


        String str4 = new String(gbks, "gbk");
        System.out.println(str4);//没有出现乱码。原因：编码集和解码集一致！


    }

与StringBuffer、StringBuilder之间的转换

String -->StringBuffer、StringBuilder:调用StringBuffer、StringBuilder构造器

StringBuffer、StringBuilder -->String:①调用String构造器；②StringBuffer、StringBuilder的toString()
JVM中字符串常量池存放位置说明：

jdk 1.6 (jdk 6.0 ,java 6.0):字符串常量池存储在方法区（永久区）

jdk 1.7:字符串常量池存储在堆空间

jdk 1.8:字符串常量池存储在方法区（元空间）

StringBuffer、StringBuilder三者的对比

String、StringBuffer、StringBuilder三者的对比
- String:不可变的字符序列；底层使用char[]存储
- StringBuffer:可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[]存储
- StringBuilder:可变的字符序列；jdk5.0新增的，线程不安全的，效率高；底层使用char[]存储
StringBuffer与StringBuilder的内存解析

以StringBuffer为例：源码分析

String str = new String();//char[] value = new char[0];

String str1 = new String(“abc”);//char[] value = new char[]{‘a’,‘b’,‘c’};

StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//char[] value = new char[16];底层创建了一个长度是16的数组。

System.out.println(sb1.length());//0

sb1.append(‘a’);//value[0] = ‘a’;

sb1.append(‘b’);//value[1] = ‘b’;

StringBuffer sb2 = new StringBuffer(“abc”);//char[] value = new char[“abc”.length() + 16];

//问题1. System.out.println(sb2.length());//3
//问题2. 扩容问题:如果要添加的数据底层数组盛不下了，那就需要扩容底层的数组。
默认情况下，扩容为原来容量的2倍 + 2，同时将原数组中的元素复制到新的数组中。

指导意义：开发中建议大家使用：StringBuffer(int capacity) 或 StringBuilder(int capacity)
```
@Test
    public void test1(){
        StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");
        sb1.setCharAt(0,'m');
        System.out.println(sb1);

        StringBuffer sb2 = new StringBuffer();
        System.out.println(sb2.length());//0
    }
```
StringBuffer的常用方法（StringBuilder一样）：
- StringBuffer append(xxx)：提供了很多的append()方法，用于进行字符串拼接
- StringBuffer delete(int start,int end)：删除指定位置的内容
- StringBuffer replace(int start, int end, String str)：把[start,end)位置替换为str
- StringBuffer insert(int offset, xxx)：在指定位置插入xxx
- StringBuffer reverse() ：把当前字符序列逆转
- public int indexOf(String str)
- public String substring(int start,int end):返回一个从start开始到end索引结束的左闭右开区间的子字符串
- public int length()
- public int length()
- public char charAt(int n)
- public void setCharAt(int n,char ch)

总结：

增：append(xxx)
删：delete(int start,int end)
改：setCharAt(int n ,char ch) / replace(int start, int end, String str)
查：charAt(int n )
插：insert(int offset, xxx)
长度：length();
遍历：for() + charAt() / toString()

@Test
    public void test2(){
        StringBuffer s1 = new StringBuffer("abc");
        s1.append(1);
        s1.append('1');
        System.out.println(s1);
//        s1.delete(2,4);
//        s1.replace(2,4,"hello");
//        s1.insert(2,false);
//        s1.reverse();
        String s2 = s1.substring(1, 3);
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.length());
        System.out.println(s2);
    }

对比String、StringBuffer、StringBuilder三者的执行效率

从高到低排列：StringBuilder>StringBuffer>String

@Test
    public void test3(){
        //初始设置
        long startTime = 0L;
        long endTime = 0L;
        String text = "";
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        //开始对比
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            buffer.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuffer的执行时间：" + (endTime - startTime));

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            builder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder的执行时间：" + (endTime - startTime));

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            text = text + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String的执行时间：" + (endTime - startTime));

    }

JDK 8之前日期的时间的API

System、Date

获取系统当前时间：System类中的currentTimeMillis()

long time = System.currentTimeMillis();
//返回当前时间与1970年1月1日0时0分0秒之间以毫秒为单位的时间差。
//称为时间戳

java.util.Date类与java.sql.Date类

java.util.Date类
|—java.sql.Date类

1.两个构造器的使用

构造器一：Date()：创建一个对应当前时间的Date对象
构造器二：创建指定毫秒数的Date对象
2.两个方法的使用
toString():显示当前的年、月、日、时、分、秒
getTime():获取当前Date对象对应的毫秒数。（时间戳）

java.sql.Date对应着数据库中的日期类型的变量

如何实例化
如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象

@Test
    public void test2(){
        //构造器一：Date()：创建一个对应当前时间的Date对象
        Date date1 = new Date();
        System.out.println(date1.toString());//Sat Feb 16 16:35:31 GMT+08:00 2019

        System.out.println(date1.getTime());//1550306204104

        //构造器二：创建指定毫秒数的Date对象
        Date date2 = new Date(155030620410L);
        System.out.println(date2.toString());

        //创建java.sql.Date对象
        java.sql.Date date3 = new java.sql.Date(35235325345L);
        System.out.println(date3);//1971-02-13

        //如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象
        //情况一：
//        Date date4 = new java.sql.Date(2343243242323L);
//        java.sql.Date date5 = (java.sql.Date) date4;
        //情况二：
        Date date6 = new Date();
        java.sql.Date date7 = new java.sql.Date(date6.getTime());


    }

java.text.SimpleDateFormat类

SimpleDateFormat对日期Date类的格式化和解析

两个操作：

1.1 格式化：日期 —>字符串

1.2 解析：格式化的逆过程，字符串 —> 日期
SimpleDateFormat的实例化:new + 构造器

@Test
    public void testSimpleDateFormat() throws ParseException {
        //实例化SimpleDateFormat:使用默认的构造器
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat();

        //格式化：日期 --->字符串
        Date date = new Date();
        System.out.println(date);

        String format = sdf.format(date);
        System.out.println(format);

        //解析：格式化的逆过程，字符串 ---> 日期
        String str = "19-12-18 上午11:43";
        Date date1 = sdf.parse(str);
        System.out.println(date1);

        //*************按照指定的方式格式化和解析：调用带参的构造器*****************
//        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyyy.MMMMM.dd GGG hh:mm aaa");
        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        //格式化
        String format1 = sdf1.format(date);
        System.out.println(format1);//2019-02-18 11:48:27
        //解析:要求字符串必须是符合SimpleDateFormat识别的格式(通过构造器参数体现),
        //否则，抛异常
        Date date2 = sdf1.parse("2020-02-18 11:48:27");
        System.out.println(date2);
    }

练习一：字符串"2020-09-08"转换为java.sql.Date

@Test
    public void testExer() throws ParseException {
        String birth = "2020-09-08";

        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        Date date = sdf1.parse(birth);
//        System.out.println(date);

        java.sql.Date birthDate = new java.sql.Date(date.getTime());
        System.out.println(birthDate);
    }

Calendar类：日历类、抽象类

 @Test
    public void testCalendar(){
        //1.实例化
        //方式一：创建其子类（GregorianCalendar）的对象
        //方式二：调用其静态方法getInstance()
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
//        System.out.println(calendar.getClass());

        //2.常用方法
        //get()
        int days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);
        System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

        //set()
        //calendar可变性
        calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,22);
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);

        //add()
        calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-3);
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);

        //getTime():日历类---> Date
        Date date = calendar.getTime();
        System.out.println(date);

        //setTime():Date ---> 日历类
        Date date1 = new Date();
        calendar.setTime(date1);
        days = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        System.out.println(days);

    }

JDK8中新日期时间API

日期时间API的迭代：

第一代：jdk 1.0 Date类
第二代：jdk 1.1 Calendar类，一定程度上替换Date类
第三代：jdk 1.8 提出了新的一套API
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用，Calendar则不行。
此外，它们也不是线程安全的；不能处理闰秒等。
java 8 中新的日期时间API涉及到的包

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

说明

① 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。
② LocalDateTime相较于LocalDate、LocalTime，使用频率要高
③ 类似于Calendar

常用方法

@Test
    public void testDate(){
        //偏移量
        Date date1 = new Date(2020 - 1900,9 - 1,8);
        System.out.println(date1);//Tue Sep 08 00:00:00 GMT+08:00 2020
    }

@Test
    public void test1(){
        //now():获取当前的日期、时间、日期+时间
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        LocalTime localTime = LocalTime.now();
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();

        System.out.println(localDate);
        System.out.println(localTime);
        System.out.println(localDateTime);

        //of():设置指定的年、月、日、时、分、秒。没有偏移量
        LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2020, 10, 6, 13, 23, 43);
        System.out.println(localDateTime1);


        //getXxx()：获取相关的属性
        System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth());
        System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());
        System.out.println(localDateTime.getMonth());
        System.out.println(localDateTime.getMonthValue());
        System.out.println(localDateTime.getMinute());

        //体现不可变性
        //withXxx():设置相关的属性
        LocalDate localDate1 = localDate.withDayOfMonth(22);
        System.out.println(localDate);
        System.out.println(localDate1);


        LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.withHour(4);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime2);

        //不可变性
        LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime.plusMonths(3);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime3);

        LocalDateTime localDateTime4 = localDateTime.minusDays(6);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime4);
    }

时间点：Instant

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 java.util.Date类

常用方法：

@Test
    public void test2(){
        //now():获取本初子午线对应的标准时间
        Instant instant = Instant.now();
        System.out.println(instant);//2019-02-18T07:29:41.719Z

        //添加时间的偏移量
        OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));
        System.out.println(offsetDateTime);//2019-02-18T15:32:50.611+08:00

        //toEpochMilli():获取自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的毫秒数  ---> Date类的getTime()
        long milli = instant.toEpochMilli();
        System.out.println(milli);

        //ofEpochMilli():通过给定的毫秒数，获取Instant实例  -->Date(long millis)
        Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(1550475314878L);
        System.out.println(instant1);
    }

日期时间格式化类：DateTimeFormatter

说明：

① 格式化或解析日期、时间
② 类似于SimpleDateFormat
常用方法：

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

 @Test
    public void test3(){
//        方式一：预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
        //格式化:日期-->字符串
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        String str1 = formatter.format(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(str1);//2019-02-18T15:42:18.797

        //解析：字符串 -->日期
        TemporalAccessor parse = formatter.parse("2019-02-18T15:42:18.797");
        System.out.println(parse);

//        方式二：
//        本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime()
//        FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT :适用于LocalDateTime
        DateTimeFormatter formatter1 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG);
        //格式化
        String str2 = formatter1.format(localDateTime);
        System.out.println(str2);//2019年2月18日 下午03时47分16秒


//      本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate()
//      FormatStyle.FULL / FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT : 适用于LocalDate
        DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM);
        //格式化
        String str3 = formatter2.format(LocalDate.now());
        System.out.println(str3);//2019-2-18


//       重点： 方式三：自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)
        DateTimeFormatter formatter3 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        //格式化
        String str4 = formatter3.format(LocalDateTime.now());
        System.out.println(str4);//2019-02-18 03:52:09

        //解析
        TemporalAccessor accessor = formatter3.parse("2019-02-18 03:52:09");
        System.out.println(accessor);

    }

其它API的使用 (不讲)

带时区的日期时间：ZonedDateTime / ZoneId

举例：
// ZoneId:类中包含了所的时区信息
	@Test
	public void test1(){
		//getAvailableZoneIds():获取所的ZoneId
		Set<String> zoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
		for(String s : zoneIds){
			System.out.println(s);
		}
		System.out.println();
		
		//获取“Asia/Tokyo”时区对应的时间
		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
		System.out.println(localDateTime);
		
		
	}
//ZonedDateTime:带时区的日期时间
	@Test
	public void test2(){
		//now():获取本时区的ZonedDateTime对象
		ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
		System.out.println(zonedDateTime);
		//now(ZoneId id):获取指定时区的ZonedDateTime对象
		ZonedDateTime zonedDateTime1 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
		System.out.println(zonedDateTime1);
	}

时间间隔：Duration–用于计算两个“时间”间隔，以秒和纳秒为基准

@Test
	public void test3(){
		LocalTime localTime = LocalTime.now();
		LocalTime localTime1 = LocalTime.of(15, 23, 32);
		//between():静态方法，返回Duration对象，表示两个时间的间隔
		Duration duration = Duration.between(localTime1, localTime);
		System.out.println(duration);
		
		System.out.println(duration.getSeconds());
		System.out.println(duration.getNano());
		
		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2016, 6, 12, 15, 23, 32);
		LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2017, 6, 12, 15, 23, 32);
		
		Duration duration1 = Duration.between(localDateTime1, localDateTime);
		System.out.println(duration1.toDays());
		
	}

日期间隔：Period --用于计算两个“日期”间隔，以年、月、日衡量

@Test
	public void test4(){
		LocalDate localDate = LocalDate.now();
		LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2028, 3, 18);
		
		Period period = Period.between(localDate, localDate1);
		System.out.println(period);
		
		System.out.println(period.getYears());
		System.out.println(period.getMonths());
		System.out.println(period.getDays());
		
		Period period1 = period.withYears(2);
		System.out.println(period1);
		
	}

日期时间校正器：TemporalAdjuster

@Test
	public void test5(){
		//获取当前日期的下一个周日是哪天？
		TemporalAdjuster temporalAdjuster = TemporalAdjusters.next(DayOfWeek.SUNDAY);
		
		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now().with(temporalAdjuster);
		System.out.println(localDateTime);
		
		//获取下一个工作日是哪天？
		LocalDate localDate = LocalDate.now().with(new TemporalAdjuster(){

			@Override
			public Temporal adjustInto(Temporal temporal) {
				LocalDate date = (LocalDate)temporal;
				if(date.getDayOfWeek().equals(DayOfWeek.FRIDAY)){
					return date.plusDays(3);
				}else if(date.getDayOfWeek().equals(DayOfWeek.SATURDAY)){
					return date.plusDays(2);
				}else{
					return date.plusDays(1);
				}
					
			}
			
		});
		
		System.out.println("下一个工作日是：" + localDate);
	}

Java 比较器

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

自然排序：使用Comparable接口

说明

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。
像String、包装类重写compareTo()方法以后，进行了从小到大的排列

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。

@Test
    public void test1(){
        String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
        //
        Arrays.sort(arr);

        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

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

Goods.java

public class Goods implements  Comparable{

    private String name;
    private double price;

    public Goods() {
    }

    public Goods(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Goods{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }

    //指明商品比较大小的方式:按照价格从低到高排序,再按照产品名称从高到低排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
//        System.out.println("**************");
        if(o instanceof Goods){
            Goods goods = (Goods)o;
            //方式一：
            if(this.price > goods.price){
                return 1;
            }else if(this.price < goods.price){
                return -1;
            }else{
//                return 0;
               return -this.name.compareTo(goods.name);
            }
            //方式二：
//           return Double.compare(this.price,goods.price);
        }
//        return 0;
        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
    }
}

@Test
    public void test2(){
        Goods[] arr = new Goods[5];
        arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
        arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
        arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
        arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
        arr[4] = new Goods("microsoftMouse",43);

        Arrays.sort(arr);

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

定制排序：使用Comparator接口

说明

背景：

当元素的类型没实现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

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。

@Test
    public void test3(){
        String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
        Arrays.sort(arr,new Comparator(){

            //按照字符串从大到小的顺序排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof String && o2 instanceof  String){
                    String s1 = (String) o1;
                    String s2 = (String) o2;
                    return -s1.compareTo(s2);
                }
//                return 0;
                throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
            }
        });
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

@Test
    public void test4(){
        Goods[] arr = new Goods[6];
        arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
        arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
        arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
        arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
        arr[4] = new Goods("huaweiMouse",224);
        arr[5] = new Goods("microsoftMouse",43);

        Arrays.sort(arr, new Comparator() {
            //指明商品比较大小的方式:按照产品名称从低到高排序,再按照价格从高到低排序
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){
                    Goods g1 = (Goods)o1;
                    Goods g2 = (Goods)o2;
                    if(g1.getName().equals(g2.getName())){
                        return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice());
                    }else{
                        return g1.getName().compareTo(g2.getName());
                    }
                }
                throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
            }
        });

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

使用：
Arrays.sort(goods,com);
Collections.sort(coll,com);
new TreeSet(com);

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

System类

System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。
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。
方法：
native long currentTimeMillis()
void exit(int status)
void gc()
String getProperty(String key)

@Test
    public void test1() {
        String javaVersion = System.getProperty("java.version");
        System.out.println("java的version:" + javaVersion);

        String javaHome = System.getProperty("java.home");
        System.out.println("java的home:" + javaHome);

        String osName = System.getProperty("os.name");
        System.out.println("os的name:" + osName);

        String osVersion = System.getProperty("os.version");
        System.out.println("os的version:" + osVersion);

        String userName = System.getProperty("user.name");
        System.out.println("user的name:" + userName);

        String userHome = System.getProperty("user.home");
        System.out.println("user的home:" + userHome);

        String userDir = System.getProperty("user.dir");
        System.out.println("user的dir:" + userDir);

    }

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。

BigInteger类、BigDecimal类

说明：

① java.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，用到java.math.BigDecimal类

@Test
    public void test2() {
        BigInteger bi = new BigInteger("1243324112234324324325235245346567657653");
        BigDecimal bd = new BigDecimal("12435.351");
        BigDecimal bd2 = new BigDecimal("11");
        System.out.println(bi);
//         System.out.println(bd.divide(bd2));
        System.out.println(bd.divide(bd2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
        System.out.println(bd.divide(bd2, 25, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

    }

十、枚举类和注解

枚举类的使用

枚举类的说明：
- 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
- 当需要定义一组常量时，强烈建议使用枚举类
- 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

如何自定义枚举类？步骤

//自定义枚举类
class Season{
    //1.声明Season对象的属性:private final修饰
    private final String seasonName;
    private final String seasonDesc;

    //2.私有化类的构造器,并给对象属性赋值
    private Season(String seasonName,String seasonDesc){
        this.seasonName = seasonName;
        this.seasonDesc = seasonDesc;
    }

    //3.提供当前枚举类的多个对象：public static final的
    public static final Season SPRING = new Season("春天","春暖花开");
    public static final Season SUMMER = new Season("夏天","夏日炎炎");
    public static final Season AUTUMN = new Season("秋天","秋高气爽");
    public static final Season WINTER = new Season("冬天","冰天雪地");

    //4.其他诉求1：获取枚举类对象的属性
    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }

    public String getSeasonDesc() {
        return seasonDesc;
    }
    //4.其他诉求1：提供toString()
    @Override
    public String toString() {
        return "Season{" +
                "seasonName='" + seasonName + '\'' +
                ", seasonDesc='" + seasonDesc + '\'' +
                '}';
    }

jdk 5.0新增使用enum定义枚举类。步骤：

//使用enum关键字枚举类
enum Season1 {
    //1.提供当前枚举类的对象，多个对象之间用","隔开，末尾对象";"结束
    SPRING("春天","春暖花开"),
    SUMMER("夏天","夏日炎炎"),
    AUTUMN("秋天","秋高气爽"),
    WINTER("冬天","冰天雪地");

    //2.声明Season对象的属性:private final修饰
    private final String seasonName;
    private final String seasonDesc;

    //2.私化类的构造器,并给对象属性赋值

    private Season1(String seasonName,String seasonDesc){
        this.seasonName = seasonName;
        this.seasonDesc = seasonDesc;
    }

    //4.其他诉求1：获取枚举类对象的属性
    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }

    public String getSeasonDesc() {
        return seasonDesc;
    }

}

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

toString\values\valueOf

        Season1 summer = Season1.SUMMER;
        //toString():返回枚举类对象的名称
        System.out.println(summer.toString());

//        System.out.println(Season1.class.getSuperclass());
        System.out.println("****************");
        //values():返回所有的枚举类对象构成的数组
        Season1[] values = Season1.values();
        for(int i = 0;i < values.length;i++){
            System.out.println(values[i]);
            values[i].show();
        }
        System.out.println("****************");
        Thread.State[] values1 = Thread.State.values();
        for (int i = 0; i < values1.length; i++) {
            System.out.println(values1[i]);
        }

        //valueOf(String objName):返回枚举类中对象名是objName的对象。
        Season1 winter = Season1.valueOf("WINTER");
        //如果没有objName的枚举类对象，则抛异常：IllegalArgumentException
//        Season1 winter = Season1.valueOf("WINTER1");
        System.out.println(winter);

使用enum定义枚举类之后，如何让枚举类对象分别实现接口：

interface Info{
    void show();
}

//使用enum关键字枚举类
enum Season1 implements Info{
    //1.提供当前枚举类的对象，多个对象之间用","隔开，末尾对象";"结束
    SPRING("春天","春暖花开"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("春天在哪里？");
        }
    },
    SUMMER("夏天","夏日炎炎"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("宁夏");
        }
    },
    AUTUMN("秋天","秋高气爽"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("秋天不回来");
        }
    },
    WINTER("冬天","冰天雪地"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("大约在冬季");
        }
    };

    //2.声明Season对象的属性:private final修饰
    private final String seasonName;
    private final String seasonDesc;

    //2.私有化类的构造器,并给对象属性赋值

    private Season1(String seasonName,String seasonDesc){
        this.seasonName = seasonName;
        this.seasonDesc = seasonDesc;
    }

    //4.其他诉求1：获取枚举类对象的属性
    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }

    public String getSeasonDesc() {
        return seasonDesc;
    }
//    //4.其他诉求1：提供toString()
//
//    @Override
//    public String toString() {
//        return "Season1{" +
//                "seasonName='" + seasonName + '\'' +
//                ", seasonDesc='" + seasonDesc + '\'' +
//                '}';
//    }


//    @Override
//    public void show() {
//        System.out.println("这是一个季节");
//    }

注解的使用

注解的理解
- jdk 5.0 新增的功能
- 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逻辑的情况下, 在源文件中嵌入一些补充信息。
- 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 + 反射机制 + 设计模式

注解的使用示例

示例一：生成文档相关的注解

如

/**
* @author xfy
* @create 2021-05-10 9:09
*/

示例二：在编译时进行格式检查(JDK内置的个基本注解)

@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

如何自定义注解：参照@SuppressWarnings定义

注解声明为：@interface
内部定义成员，通常使用value表示
可以指定成员的默认值，使用default定义
如果自定义注解没成员，表明是一个标识作用。

@Inherited
@Repeatable(MyAnnotations.class)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE,TYPE_PARAMETER,TYPE_USE})
public @interface MyAnnotation {

    String value() default "hello";
}

@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
public @interface MyAnnotations {

    MyAnnotation[] value();
}

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)才意义。
自定义注解通过都会指明两个元注解：Retention、Target

元注解：对现有的注解进行解释说明的注解。

jdk 提供的4种元注解：
- Retention：指定所修饰的 Annotation 的生命周期：SOURCE\CLASS（默认行为）\RUNTIME
  只声明为RUNTIME生命周期的注解，才能通过反射获取。
- Target: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
- Documented:表示所修饰的注解在被javadoc解析时，保留下来。
- Inherited:被它修饰的 Annotation 将具继承性。
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.

JDK8中注解的新特性：可重复注解、类型注解

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。

//jdk 8之前的写法：
//@MyAnnotations({@MyAnnotation(value="hi"),@MyAnnotation(value="hi")})
@MyAnnotation(value="hi")
@MyAnnotation(value="abc")
class Person{
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }
    @MyAnnotation
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @MyAnnotation
    public void walk(){
        System.out.println("人走路");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("人吃饭");
    }
}

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。

class Generic<@MyAnnotation T>{

    public void show() throws @MyAnnotation RuntimeException{

        ArrayList<@MyAnnotation String> list = new ArrayList<>();

        int num = (@MyAnnotation int) 10L;
    }

}

十一、集合

数组与集合

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，主要是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）
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。
数组存储的特点：

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。
集合存储的优点：

解决数组存储数据方面的弊端

Collection接口

单列集合框架结构

|----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象

|----List接口：存储序的、可重复的数据。 -->“动态”数组

|----ArrayList、LinkedList、Vector

|----Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”

|----HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

对应图示：

Collection接口常用15种方法：

1. add(Object e):将元素e添加到集合coll中

2. size():获取添加的元素的个数

3. addAll(Clollection coll1):集合中的元素添加到当前的集合中

4. clear():清空集合元素

5. isEmpty(): 判断当前的集合是否为空

@Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();

        //add(Object e):将元素e添加到集合coll中
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123);//自动装箱
        coll.add(new Date());

        //size():获取添加的元素的个数
        System.out.println(coll.size());//4

        //addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add("CC");
        coll.addAll(coll1);

        System.out.println(coll.size());//6
        System.out.println(coll);

        //clear():清空集合元素
        coll.clear();

        //isEmpty():判断当前集合是否为空
        System.out.println(coll.isEmpty());

    }

contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj

我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()

结论：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().

containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在当前集合中

@Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
//        Person p = new Person("Jerry",20);
//        coll.add(p);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        //1.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
        //我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
        boolean contains = coll.contains(123);
        System.out.println(contains);
        System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));//true
//        System.out.println(coll.contains(p));//true
        System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//false -->true(重写了equals（）)

        //2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,4567);
        System.out.println(coll.containsAll(coll1));
    }

remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素

removeAll(Collection coll1):差集：从当前集合找中移除coll1中所有的元素。

@Test
    public void test2(){
        //3.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        coll.remove(1234);
        System.out.println(coll);

        coll.remove(new Person("Jerry",20));  //需重写equals（）
        System.out.println(coll);

        //4. removeAll(Collection coll1):差集：从当前集合中移除coll1中所有的元素。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456);
        coll.removeAll(coll1);
        System.out.println(coll);


    }

retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合

equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同,且添加顺序也要相同,obj需重写equals（）。

@Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //5.retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合
//        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
//        coll.retainAll(coll1);
//        System.out.println(coll);

        //6.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同,且添加顺序也要相同,obj需重写equals（）。
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add(123);
        coll1.add(new Person("Jerry",20));
        coll1.add(new String("Tom"));
        coll1.add(false);

        System.out.println(coll.equals(coll1));


    }

hashCode():返回当前对象的哈希值

@Test
    public void test4(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //7.hashCode():返回当前对象的哈希值
        System.out.println(coll.hashCode());
    }

Tterator接口与foreach循环

遍历Collection的两种方式：

使用迭代器Iterator
foreach循环（或增强for循环）

说明：

java.utils包下定义的迭代器接口：Iterator

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。

如何获取实例：coll.iterator()返回一个迭代器

图示

iterator():返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素。

集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口

内部的方法：hasNext()和next()
集合对象每此调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。

内部定义了remove（），可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合中直接调用remove()

public class IteratorTest {

    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        Iterator iterator = coll.iterator();
        //方式一：
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        //报异常：NoSuchElementException
//        System.out.println(iterator.next());

        //方式二：不推荐
//        for(int i = 0;i < coll.size();i++){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //方式三：推荐
        hasNext():判断是否还有下一个元素
        while(iterator.hasNext()){
            //next():①指针下移 ②将下移以后集合位置上的元素返回
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }

    @Test
    public void test2(){

        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //错误方式一：
//        Iterator iterator = coll.iterator();
//        while((iterator.next()) != null){
//            System.out.println(iterator.next()); //跳起输出
//        }

        //错误方式二：
        //集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
        while (coll.iterator().hasNext()){
            System.out.println(coll.iterator().next());
        }


    }

    //测试Iterator中的remove()
    //如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，
    // 再调用remove都会报IllegalStateException。
    @Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //删除集合中"Tom"
        Iterator iterator = coll.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
//            iterator.remove();
            Object obj = iterator.next();
            if("Tom".equals(obj)){
                iterator.remove();
//                iterator.remove();
            }

        }
        //遍历集合
        iterator = coll.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

jdk5.0新特性–增强for循环：(foreach循环)

public class ForTest {

    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
        //内部仍然调用了迭代器。
        for(Object obj : coll){
            System.out.println(obj);
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
        //for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
        for(int i : arr){
            System.out.println(i);
        }
    }

    //练习题
    @Test
    public void test3(){

        String[] arr = new String[]{"MM","MM","MM"};

//        //方式一：普通for赋值
//        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
//            arr[i] = "GG";
//        }

        //方式二：增强for循环
        for(String s : arr){
            s = "GG";
        }

        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }


    }
}

Collection集合与数组间的转换

//8.集合 --->数组：toArray()
        Object[] arr = coll.toArray();
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }

        //拓展：数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
        List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
        System.out.println(list);

        List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
        System.out.println(arr1.size());//1
        System.out.println(arr1);

        List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
        System.out.println(arr2.size());//2
        System.out.println(arr2);

重要结论

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().

Collection 子接口：List接口

概述

存储的数据特点：存储有序的、可重复的数据。
List接口框架及实现类

|----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象

|----List接口：存储有序的、可重复的数据。 -->“动态”数组,替换原有的数组

|----ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储

|----LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储

|----Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储
ArrayList的源码分析：
1. jdk 7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)
2. jdk 8中ArrayList的变化：
  
  ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没创建长度为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。
  
  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。

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
private static class Node<E> {
         E item;
         Node<E> next;
         Node<E> prev;

         Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
         this.item = element;
         this.next = next;
         this.prev = prev;
         }
     }

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。
存储的元素的要求

添加的对象，所在的类要重写equals()方法

List接口中的常用方法

void add（int index, Object ele）:在index位置插入ele元素
boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
Object get(int index):获取指定index位置的元素

本小结的Person.java

public class Person {

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

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

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("Person equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, age);
    }
}

@Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");//默认添加到最后
        System.out.println(list);

        //boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1); //默认添加到最后
//        list.add(list1);
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.size());//9

        //Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(2));

    }

int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素

List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

@Test
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);
        //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1.
        int index = list.indexOf(4567);
        System.out.println(index);

        //int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在，返回-1.
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));

        //Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        //List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);
        System.out.println(list);


    }

总结常用方法

增：add(Object obj)

删：remove(int index) / remove(Object obj)

改：set(int index, Object ele)

查：get(int index)

插：add(int index, Object ele)/addAll(int index, Collection eles)

长度：size()

遍历：① Iterator迭代器方式

② 增强for循环

③ 普通的循环

@Test
    public void test3(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        //方式一：Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        System.out.println("***************");

        //方式二：增强for循环
        for(Object obj : list){
            System.out.println(obj);
        }

        System.out.println("***************");

        //方式三：普通for循环
        for(int i = 0;i < list.size();i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }



    }

Collection子接口：Set接口

概述

存储的数据特点：无序的、不可重复的元素

具体的：

以HashSet为例说明：
- 无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
- 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。
、Set接口框架及实现类

|----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,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。

Set接口的具体用法

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。
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元素：

如果此位置上没其他元素，则元素a添加成功。 —>情况1

如果此位置上其他元素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3

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的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

HashSet底层：数组+链表的结构。（前提：jdk7)

存储对象所在类的要求：

HashSet/LinkedHashSet:

要求：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：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。

本小结用到的添加对象User.java

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if(compare != 0){
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }

    }
}

@Test
    public void test1(){
        Set set = new HashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    //LinkedHashSet的使用
    //LinkedHashSet作为HashSet的子类，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。
    //优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet
    @Test
    public void test2(){
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

TreeSet的使用

使用说明
- 向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象
- 两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口和定制排序（Comparator）(红黑树左小右大等于0相等不添加)

   @Test
    public void test1(){
        TreeSet set = new TreeSet();

        //失败：不能添加不同类的对象
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add("AA");
//        set.add(new User("Tom",12));

            //举例一：
//        set.add(34);
//        set.add(-34);
//        set.add(43);
//        set.add(11);
//        set.add(8);

        //举例二：
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }

    @Test
    public void test2(){
        Comparator com;
         com = new Comparator() {
            //按照年龄从小到大排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }else{
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                }
            }
        };

        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Mary",33));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

练习

public class ListExer {
    /*
    区分List中remove(int index)和remove(Object obj)
     */
    @Test
    public void testListRemove() {
        List list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        updateList(list);
        System.out.println(list);//
    }

    private void updateList(List list) {
//        list.remove(2);
        list.remove(new Integer(2));
    }

}

Map接口

双列集合框架：Map

常用实现类结构

|--------Map:双列数据，存储key-value对的数据 -------类似于高中的函数： y=f(x)

|-------HashMap:作为Map的主要实现类：线程不安全的，效率高；可以存储null的key和value

|-------LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以照添加的顺序实现遍历。

原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素

对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。

|-------TreeMap:保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序，底层使用红黑树

|---------Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value

|------Properties：常用来处理配置文件。key和value都是String类型

HashMap的底层：数组+链表（jdk及之前）

数组+链表+红黑树（jdk 8）

Map结构的理解

以HashMap为例

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()
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

面试题

*  1. HashMap的底层实现原理？
*  2. HashMap 和 Hashtable的异同？
*  3. CurrentHashMap 与 Hashtable的异同？（暂时不讲）

内存结构说明（难点）

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以后，得到在Entry数组中的存储位置。
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value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。

jdk8相较于jdk7在底层实现方面的不同：

new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
jdk 8底层的数组是: Node[]，而非Entry[]
首次调用put（）方法时，底层创建长度为16的数组
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有数据改为红黑树存储。

HashMap底层典型属性的属性说明：

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

LinkedHashMap 的底层实现原理（了解）

LinkedHashMap底层使用的结构与HashMap相同，因为LinkedHashMap继承于HashMap。区别就在于：LinkedHashMap内部提供了Entry，替换HashMap中的Node.

Map中定义的方法：

添加、删除、修改操作：

Object put（Object key ,Object value）:将指定的key-value添加到（或修改）当前map对象中。
void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
void clear()：清空当前map中的所有数据

 @Test
    public void test3(){
        Map map = new HashMap();
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //修改
        map.put("AA",87);

        System.out.println(map);

        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("CC",123);
        map1.put("DD",123);

        map.putAll(map1);

        System.out.println(map);

        //remove(Object key)
        Object value = map.remove("CC");
        System.out.println(value);
        System.out.println(map);

        //clear()
        map.clear();//与map = null操作不同
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map);
    }

元素查询的操作：

Object get(Object key)：获取指定key对应的value
boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
int size()：返回map中key-value对的个数
boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等

@Test
    public void test4(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        // Object get(Object key)
        System.out.println(map.get(45));
        //containsKey(Object key)
        boolean isExist = map.containsKey("BB");
        System.out.println(isExist);

        isExist = map.containsValue(123);
        System.out.println(isExist);

        map.clear();

        System.out.println(map.isEmpty());

    }

元视图操作的方法：

Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合

 @Test
    public void test5(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,1234);
        map.put("BB",56);

        //遍历所有的key集：keySet()
        Set set = map.keySet();
            Iterator iterator = set.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println();
        //遍历所有的value集：values()
        Collection values = map.values();
        for(Object obj : values){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println();
        //遍历所有的key-value
        //方式一：entrySet()
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            //entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
        System.out.println();
        //方式二：
        Set keySet = map.keySet();
        Iterator iterator2 = keySet.iterator();
        while(iterator2.hasNext()){
            Object key = iterator2.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=====" + value);

        }

    }

总结常用方法：

* 添加：put(Object key,Object value)
* 删除：remove(Object key)
* 修改：put(Object key,Object value)
* 查询：get(Object key)/Map.Entry下的getKey()/getValue()
* 长度：size()
* 遍历：keySet() / values() / entrySet()

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
因为要照key进行排序：自然排序、定制排序

User.java

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

//    @Override
//    public boolean equals(Object o) {
//        System.out.println("User equals()....");
//        if (this == o) return true;
//        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
//
//        User user = (User) o;
//
//        if (age != user.age) return false;
//        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
//    }
//
//    @Override
//    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
//        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
//        result = 31 * result + age;
//        return result;
//    }

    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if(compare != 0){
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }

    }
}

public class TreeMapTest {

    //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
    //自然排序
    @Test
    public void test1(){
        TreeMap map = new TreeMap();
        User u1 = new User("Tom",23);
        User u2 = new User("Jerry",32);
        User u3 = new User("Jack",20);
        User u4 = new User("Rose",18);

        map.put(u1,98);
        map.put(u2,89);
        map.put(u3,76);
        map.put(u4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
    }

    //定制排序
    @Test
    public void test2(){
        TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }
                throw new RuntimeException("输入的类型不匹配！");
            }
        });
        User u1 = new User("Tom",23);
        User u2 = new User("Jerry",32);
        User u3 = new User("Jack",20);
        User u4 = new User("Rose",18);

        map.put(u1,98);
        map.put(u2,89);
        map.put(u3,76);
        map.put(u4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
    }


}

使用Properties读取配置文件

public class PropertiesTest {

    //Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
    public static void main(String[] args)  {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            Properties pros = new Properties();

            fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
            pros.load(fis);//加载流对应的文件

            String name = pros.getProperty("name");
            String password = pros.getProperty("password");

            System.out.println("name = " + name + ", password = " + password);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
}

Collections工具类的使用

作用：操作Collection和Map的工具类
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转换为线程的。
使用synchronizedList(List list）和 synchronizedMap(Map map）

public class CollectionsTest {

/*
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

 */
    @Test
    public void test2(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(43);
        list.add(765);
        list.add(-97);
        list.add(0);

        //报异常：IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest")
//        List dest = new ArrayList();
//        Collections.copy(dest,list);
        //正确的：
        List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
        System.out.println(dest.size());//list.size();
        Collections.copy(dest,list);

        System.out.println(dest);


        /*
        Collections 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

         */
        //返回的list1即为线程安全的List
        List list1 = Collections.synchronizedList(list);


    }

    @Test
    public void test1(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(43);
        list.add(765);
        list.add(765);
        list.add(765);
        list.add(-97);
        list.add(0);

        System.out.println(list);

//        Collections.reverse(list);
//        Collections.shuffle(list);
//        Collections.sort(list);
//        Collections.swap(list,1,2);
        int frequency = Collections.frequency(list, 123);

        System.out.println(list);
        System.out.println(frequency);

    }

}

面试题

面试题：Collection 和 Collections的区别？

十二、泛型

泛型的理解

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）。
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

在集合中使用泛型之前的例子

//在集合中使用泛型之前的情况：
    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        //需求：存放学生的成绩
        list.add(78);
        list.add(76);
        list.add(89);
        list.add(88);
        //问题一：类型不安全
//        list.add("Tom");

        for(Object score : list){
            //问题二：强转时，可能出现ClassCastException
            int stuScore = (Integer) score;

            System.out.println(stuScore);

        }

    }

图示：

//在集合中使用泛型的情况：以ArrayList为例
    @Test
    public void test2(){
       ArrayList<Integer> list =  new ArrayList<Integer>();

        list.add(78);
        list.add(87);
        list.add(99);
        list.add(65);
        //编译时，就会进行类型检查，保证数据的安全
//        list.add("Tom");

        //方式一：
//        for(Integer score : list){
//            //避免了强转操作
//            int stuScore = score;
//
//            System.out.println(stuScore);
//
//        }
        //方式二：
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            int stuScore = iterator.next();
            System.out.println(stuScore);
        }
        
    }

图示：

在集合中使用泛型例子2

//在集合中使用泛型的情况：以HashMap为例
    @Test
    public void test3(){
//        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
        //jdk7新特性：类型推断
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();

        map.put("Tom",87);
        map.put("Jerry",87);
        map.put("Jack",67);

//        map.put(123,"ABC");
        //泛型的嵌套
        Set<Map.Entry<String,Integer>> entry = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entry.iterator();

        while(iterator.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> e = iterator.next();
            String key = e.getKey();
            Integer value = e.getValue();
            System.out.println(key + "----" + value);
        }

    }

集合中使用泛型总结：

集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构。
在实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型
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)
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
如果实例化时，没指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。

自定义泛型类、泛型接口、泛型方法

举例

Order.java

public class Order<T> {

    String orderName;
    int orderId;

    //类的内部结构就可以使用类的泛型

    T orderT;

    public Order(){
        //编译不通过
//        T[] arr = new T[10];
        //编译通过
        T[] arr = (T[]) new Object[10];
    }

    public Order(String orderName,int orderId,T orderT){
        this.orderName = orderName;
        this.orderId = orderId;
        this.orderT = orderT;
    }

    //如下的三个方法都不是泛型方法
    public T getOrderT(){
        return orderT;
    }

    public void setOrderT(T orderT){
        this.orderT = orderT;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Order{" +
                "orderName='" + orderName + '\'' +
                ", orderId=" + orderId +
                ", orderT=" + orderT +
                '}';
    }
    //静态方法中不能使用类的泛型。
//    public static void show(T orderT){
//        System.out.println(orderT);
//    }

    public void show(){
        //编译不通过
//        try{
//
//
//        }catch(T t){
//
//        }

    }

    //泛型方法：在方法中出现了泛型的结构，泛型参数与类的泛型参数没有任何关系。
    //换句话说，泛型方法所属的类是不是泛型类都没有关系。
    //泛型方法，可以声明为静态的。原因：泛型参数是在调用方法时确定的。并非在实例化类时确定。
    public static <E>  List<E> copyFromArrayToList(E[] arr){

        ArrayList<E> list = new ArrayList<>();

        for(E e : arr){
            list.add(e);
        }
        return list;

    }
}

SubOrder.java

public class SubOrder extends Order<Integer> {//SubOrder:不是泛型类


    public static <E> List<E> copyFromArrayToList(E[] arr){

        ArrayList<E> list = new ArrayList<>();

        for(E e : arr){
            list.add(e);
        }
        return list;

    }


}

//实例化时，如下的代码是错误的
SubOrder o = new SubOrder<>();

SubOrder1.java

public class SubOrder1<T> extends Order<T> {//SubOrder1<T>:仍然是泛型类
}

测试

public class GenericTest1 {

    @Test
    public void test1(){
        //如果定义了泛型类，实例化没有指明类的泛型，则认为此泛型类型为Object类型
        //要求：如果大家定义了类是带泛型的，建议在实例化时要指明类的泛型。
        Order order = new Order();
        order.setOrderT(123);
        order.setOrderT("ABC");

        //建议：实例化时指明类的泛型
        Order<String> order1 = new Order<String>("orderAA",1001,"order:AA");

        order1.setOrderT("AA:hello");

    }

    @Test
    public void test2(){
        SubOrder sub1 = new SubOrder();
        //由于子类在继承带泛型的父类时，指明了泛型类型。则实例化子类对象时，不再需要指明泛型。
        sub1.setOrderT(1122);

        SubOrder1<String> sub2 = new SubOrder1<>();
        sub2.setOrderT("order2...");
    }

    @Test
    public void test3(){

        ArrayList<String> list1 = null;
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
        //泛型不同的引用不能相互赋值。
//        list1 = list2;

        Person p1 = null;
        Person p2 = null;
        p1 = p2;


    }

    //测试泛型方法
    @Test
    public void test4(){
        Order<String> order = new Order<>();
        Integer[] arr = new Integer[]{1,2,3,4};
        //泛型方法在调用时，指明泛型参数的类型。
        List<Integer> list = order.copyFromArrayToList(arr);

        System.out.println(list);
    }
}

注意点

应用场景举例：

/**
 * 定义个泛型类 DAO<T>，在其中定义一个Map 成员变量，Map 的键为 String 类型，值为 T 类型。

 分别创建以下方法：
 public void save(String id,T entity)： 保存 T 类型的对象到 Map 成员变量中
 public T get(String id)：从 map 中获取 id 对应的对象
 public void update(String id,T entity)：替换 map 中key为id的内容,改为 entity 对象
 public List<T> list()：返回 map 中存放的所有 T 对象
 public void delete(String id)：删除指定 id 对象

 *
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:34
 */
public class DAO<T> {

    private Map<String,T> map = new HashMap<String,T>();
    //保存 T 类型的对象到 Map 成员变量中
    public void save(String id,T entity){
        map.put(id,entity);
    }
    //从 map 中获取 id 对应的对象
    public T get(String id){
        return map.get(id);
    }
    //替换 map 中key为id的内容,改为 entity 对象
    public void update(String id,T entity){
        if(map.containsKey(id)){
            map.put(id,entity);
        }
    }
    //返回 map 中存放的所有 T 对象
    public List<T> list(){
        //错误的：
//        Collection<T> values = map.values();
//        return (List<T>) values;
        //正确的：
        ArrayList<T> list = new ArrayList<>();
        Collection<T> values = map.values();
        for(T t : values){
            list.add(t);
        }
        return list;

    }
    //删除指定 id 对象
    public void delete(String id){
        map.remove(id);
    }

}

/**
 * 创建 DAO 类的对象， 分别调用其 save、get、update、list、delete 方法来操作 User 对象，
 使用 Junit 单元测试类进行测试。

 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:45
 */
public class DAOTest {

    public static void main(String[] args) {
        DAO<User> dao = new DAO<User>();

        dao.save("1001",new User(1001,34,"周杰伦"));
        dao.save("1002",new User(1002,20,"昆凌"));
        dao.save("1003",new User(1003,25,"蔡依林"));

        dao.update("1003",new User(1003,30,"方文山"));

        dao.delete("1002");

        List<User> list = dao.list();
//        System.out.println(list);
        list.forEach(System.out::println);



    }

}

/**
 * 定义一个 User 类：
 该类包含：private成员变量（int类型） id，age；（String 类型）name。

 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:44
 */
public class User {

    private int id;
    private int age;
    private String name;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public User(int id, int age, String name) {

        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public User() {

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (id != user.id) return false;
        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = id;
        result = 31 * result + age;
        result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
        return result;
    }
}

泛型在继承上的体现

    /*
    1. 泛型在继承方面的体现

      虽然类A是类B的父类，但是G<A> 和G<B>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<G> 是 B<G> 的父类

     */
    @Test
    public void test1(){

        Object obj = null;
        String str = null;
        obj = str;

        Object[] arr1 = null;
        String[] arr2 = null;
        arr1 = arr2;
        //编译不通过
//        Date date = new Date();
//        str = date;
        List<Object> list1 = null;
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        //此时的list1和list2的类型不具有子父类关系
        //编译不通过
//        list1 = list2;
        /*
        反证法：
        假设list1 = list2;
           list1.add(123);导致混入非String的数据。出错。

         */

        show(list1);
        show1(list2);

    }



    public void show1(List<String> list){

    }

    public void show(List<Object> list){

    }

    @Test
    public void test2(){

        AbstractList<String> list1 = null;
        List<String> list2 = null;
        ArrayList<String> list3 = null;

        list1 = list3;
        list2 = list3;

        List<String> list4 = new ArrayList<>();

    }

通配符

    /*
    2. 通配符的使用
       通配符：?

       类A是类B的父类，G<A>和G<B>是没有关系的，二者共同的父类是：G<?>


     */

    @Test
    public void test3(){
        List<Object> list1 = null;
        List<String> list2 = null;

        List<?> list = null;

        list = list1;
        list = list2;
        //编译通过
//        print(list1);
//        print(list2);


        //
        List<String> list3 = new ArrayList<>();
        list3.add("AA");
        list3.add("BB");
        list3.add("CC");
        list = list3;
        //添加(写入)：对于List<?>就不能向其内部添加数据。
        //除了添加null之外。
//        list.add("DD");
//        list.add('?');

        list.add(null);

        //获取(读取)：允许读取数据，读取的数据类型为Object。
        Object o = list.get(0);
        System.out.println(o);


    }

    public void print(List<?> list){
        Iterator<?> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println(obj);
        }
    }

    3.有限制条件的通配符的使用。
        ? extends A:
                G<? extends A> 可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的子类

        ? super A:
                G<? super A> 可以作为G<A>和G<B>的父类，其中B是A的父类

     */
    @Test
    public void test4(){

        List<? extends Person> list1 = null;
        List<? super Person> list2 = null;

        List<Student> list3 = new ArrayList<Student>();
        List<Person> list4 = new ArrayList<Person>();
        List<Object> list5 = new ArrayList<Object>();

        list1 = list3;
        list1 = list4;
//        list1 = list5;

//        list2 = list3;
        list2 = list4;
        list2 = list5;

        //读取数据：
        list1 = list3;
        Person p = list1.get(0);
        //编译不通过
        //Student s = list1.get(0);

        list2 = list4;
        Object obj = list2.get(0);
        编译不通过
//        Person obj = list2.get(0);

        //写入数据：
        //编译不通过
//        list1.add(new Student());

        //编译通过
        list2.add(new Person());
        list2.add(new Student());

    }

}

十三、IO流

File类

File类的理解

File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)
File类声明在java.io包下
File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的“终点”。

File的实例化

常用构造器

File(String filePath)

File(String parentPath, String childPath)

File(File parentFile, String childPath)

@Test
    public void test1(){
        //构造器1
        File file1 = new File("hello.txt");//相对于当前module
        File file2 =  new File("D:\\workspace_idea1\\JavaSenior\\day08\\he.txt");

        System.out.println(file1);
        System.out.println(file2);

        //构造器2：
        File file3 = new File("D:\\workspace_idea1","JavaSenior");
        System.out.println(file3);

        //构造器3：
        File file4 = new File(file3,"hi.txt");
        System.out.println(file4);
    }

路径的分类

相对路径：相较于某个路径下，指明的路径

绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径

说明：

IDEA中：如果大家开发使用JUnit中的单元测试方法测试，相对路径即为当前Module下。如果大家使用main()测试，相对路径即为当前的Project下。

Eclipse中：不管使用单元测试方法还是使用main()测试，相对路径都是当前的Project下。
路径分隔符

windows和DOS系统默认使用“\”来表示

UNIX和URL使用“/”来表示

File类的常用方法

@Test
    public void test2(){
        File file1 = new File("hello.txt");
        File file2 = new File("d:\\io\\hi.txt");

        System.out.println(file1.getAbsolutePath());
        System.out.println(file1.getPath());
        System.out.println(file1.getName());
        System.out.println(file1.getParent());
        System.out.println(file1.length());
        System.out.println(new Date(file1.lastModified()));

        System.out.println();

        System.out.println(file2.getAbsolutePath());
        System.out.println(file2.getPath());
        System.out.println(file2.getName());
        System.out.println(file2.getParent());
        System.out.println(file2.length());
        System.out.println(file2.lastModified());
    }

@Test
    public void test3(){
        File file = new File("D:\\");

        String[] list = file.list();
        for(String s : list){
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println();

        File[] files = file.listFiles();
        for(File f : files){
            System.out.println(f);
        }

    }

/*
    public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
     比如：file1.renameTo(file2)为例：
        要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。
     */
    @Test
    public void test4(){
        File file1 = new File("hello.txt");
        File file2 = new File("D:\\hi.txt");

        boolean renameTo = file1.renameTo(file2);
        System.out.println(renameTo);

    }

@Test
    public void test5(){
        File file1 = new File("hello.txt");
//        file1 = new File("hello1.txt");

        System.out.println(file1.isDirectory());
        System.out.println(file1.isFile());
        System.out.println(file1.exists());
        System.out.println(file1.canRead());
        System.out.println(file1.canWrite());
        System.out.println(file1.isHidden());

        System.out.println();

        File file2 = new File("d:\\io");
//        file2 = new File("d:\\io1");
        System.out.println(file2.isDirectory());
        System.out.println(file2.isFile());
        System.out.println(file2.exists());
        System.out.println(file2.canRead());
        System.out.println(file2.canWrite());
        System.out.println(file2.isHidden());

    }

@Test
    public void test6() throws IOException {
        File file1 = new File("hi.txt");
        if(!file1.exists()){
            //文件的创建
            file1.createNewFile();
            System.out.println("创建成功");
        }else{//文件存在
            file1.delete();
            System.out.println("删除成功");
        }


    }

@Test
    public void test7(){
        //文件目录的创建
        File file1 = new File("d:\\io\\io1\\io3");

        boolean mkdir = file1.mkdir();
        if(mkdir){
            System.out.println("创建成功1");
        }

        File file2 = new File("d:\\io\\io1\\io4");

        boolean mkdir1 = file2.mkdirs();
        if(mkdir1){
            System.out.println("创建成功2");
        }
        //要想删除成功，io4文件目录下不能有子目录或文件
        File file3 = new File("D:\\io\\io1\\io4");
//        file3 = new File("D:\\io\\io1");
        System.out.println(file3.delete());
    }

File类举例

创建一个与file同目录下的另一个文件

@Test
    public void test1() throws IOException {
        File file = new File("D:\\io\\io1\\hello.txt");
        //创建一个与file同目录下的另外一个文件，文件名为：haha.txt
        File destFile = new File(file.getParent(),"haha.txt");
        boolean newFile = destFile.createNewFile();
        if(newFile){
            System.out.println("创建成功！");
        }
    }

判断指定目录下是否有后缀名为.jpg的文件，如果有，就输出该文件名称。

public class FindJPGFileTest {

	@Test
	public void test1(){
		File srcFile = new File("d:\\code");
		
		String[] fileNames = srcFile.list();
		for(String fileName : fileNames){
			if(fileName.endsWith(".jpg")){
				System.out.println(fileName);
			}
		}
	}
	@Test
	public void test2(){
		File srcFile = new File("d:\\code");
		
		File[] listFiles = srcFile.listFiles();
		for(File file : listFiles){
			if(file.getName().endsWith(".jpg")){
				System.out.println(file.getAbsolutePath());
			}
		}
	}

/*
	 * File类提供了两个文件过滤器方法
	 * public String[] list(FilenameFilter filter)
	 * public File[] listFiles(FileFilter filter)

	 */
	@Test
	public void test3(){
		File srcFile = new File("d:\\code");
		
		File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {
			
			@Override
			public boolean accept(File dir, String name) {
				return name.endsWith(".jpg");
			}
		});
		
		for(File file : subFiles){
			System.out.println(file.getAbsolutePath());
		}
	}

遍历指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件。

拓展1：并计算指定目录占用空间的大小

拓展2：删除指定文件目录及其下的所有文件

public class ListFilesTest {

	public static void main(String[] args) {
		// 递归:文件目录
		/** 打印出指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件 */

		// 1.创建目录对象
		File dir = new File("E:\\teach\\01_javaSE\\_尚硅谷Java编程语言\\3_软件");

		// 2.打印目录的子文件
		printSubFile(dir);
	}

	public static void printSubFile(File dir) {
		// 打印目录的子文件
		File[] subfiles = dir.listFiles();

		for (File f : subfiles) {
			if (f.isDirectory()) {// 文件目录
				printSubFile(f);
			} else {// 文件
				System.out.println(f.getAbsolutePath());
			}

		}
	}

	// 方式二：循环实现
	// 列出file目录的下级内容，仅列出一级的话
	// 使用File类的String[] list()比较简单
	public void listSubFiles(File file) {
		if (file.isDirectory()) {
			String[] all = file.list();
			for (String s : all) {
				System.out.println(s);
			}
		} else {
			System.out.println(file + "是文件！");
		}
	}

	// 列出file目录的下级，如果它的下级还是目录，接着列出下级的下级，依次类推
	// 建议使用File类的File[] listFiles()
	public void listAllSubFiles(File file) {
		if (file.isFile()) {
			System.out.println(file);
		} else {
			File[] all = file.listFiles();
			// 如果all[i]是文件，直接打印
			// 如果all[i]是目录，接着再获取它的下一级
			for (File f : all) {
				listAllSubFiles(f);// 递归调用：自己调用自己就叫递归
			}
		}
	}

	// 拓展1：求指定目录所在空间的大小
	// 求任意一个目录的总大小
	public long getDirectorySize(File file) {
		// file是文件，那么直接返回file.length()
		// file是目录，把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小
		long size = 0;
		if (file.isFile()) {
			size += file.length();
		} else {
			File[] all = file.listFiles();// 获取file的下一级
			// 累加all[i]的大小
			for (File f : all) {
				size += getDirectorySize(f);// f的大小;
			}
		}
		return size;
	}

	// 拓展2：删除指定的目录
	public void deleteDirectory(File file) {
		// 如果file是文件，直接delete
		// 如果file是目录，先把它的下一级干掉，然后删除自己
		if (file.isDirectory()) {
			File[] all = file.listFiles();
			// 循环删除的是file的下一级
			for (File f : all) {// f代表file的每一个下级
				deleteDirectory(f);
			}
		}
		// 删除自己
		file.delete();
	}

}

IO流概述

流的分类

操作数据的单位：字节流、字符流
数据的流向：输入流、输出流
流的角色：节点流、处理流

图示

流的体系结构

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WO9cxeRK-1622108761112)(C:\Users\Dell\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210521171640390.png)]

重点说明的几个流结构

输入、输出的标准化过程

输入过程

① 创建File类的对象，指明读取的数据的来源。（要求此文件一定要存在）

② 创建相应的输入流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中

③ 具体的读入过程：

创建相应的byte[] 或 char[]。

④ 关闭流资源

说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。
输出过程

① 创建File类的对象，指明写出的数据的位置。（不要求此文件一定要存在）

②创建相应的输出流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中。

③具体的写出过程：
```
 	write(char[]/byte[] buffer,0,len)
```
④关闭流资源

说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally

节点流（或文件流）

FileReader/FileWriter的使用：

FileReader的使用

read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1

read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1

异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理

读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。

@Test
    public void testFileReader(){
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.实例化File类的对象，指明要操作的文件
            File file = new File("hello.txt");//相较于当前Module
            //2.提供具体的流
            fr = new FileReader(file);

            //3.数据的读入
            //read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
            //方式一：
//        int data = fr.read();
//        while(data != -1){
//            System.out.print((char)data);
//            data = fr.read();
//        }

            //方式二：语法上针对于方式一的修改
            int data;
            while((data = fr.read()) != -1){
                System.out.print((char)data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.流的关闭操作
//            try {
//                if(fr != null)
//                    fr.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
            //或
            if(fr != null){
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

    //对read()操作升级：使用read的重载方法
    @Test
    public void testFileReader1()  {
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.File类的实例化
            File file = new File("hello.txt");

            //2.FileReader流的实例化
            fr = new FileReader(file);

            //3.读入的操作
            //read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                //方式一：
                //错误的写法
//                for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //正确的写法
//                for(int i = 0;i < len;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //方式二：
                //错误的写法,对应着方式一的错误的写法
//                String str = new String(cbuf);
//                System.out.print(str);
                //正确的写法
                String str = new String(cbuf,0,len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fr != null){
                //4.资源的关闭
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

FileWriter的使用

从内存中写出数据到硬盘的文件里。

说明：

输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常

File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。

File对应的硬盘中的文件如果存在：

如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原文件的覆盖

如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原文件覆盖，而是在原文件基础上追加内容

@Test
    public void testFileWriter() {
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.提供File类的对象，指明写出到的文件
            File file = new File("hello1.txt");

            //2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
            fw = new FileWriter(file,false);

            //3.写出的操作
            fw.write("I have a dream!\n");
            fw.write("you need to have a dream!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.流资源的关闭
            if(fw != null){

                try {
                    fw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }


    }

    @Test
    public void testFileReaderFileWriter() {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
            File srcFile = new File("hello.txt");
            File destFile = new File("hello2.txt");

            //不能使用字符流来处理图片等字节数据
//            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
//            File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");


            //2.创建输入流和输出流的对象
            fr = new FileReader(srcFile);
            fw = new FileWriter(destFile);


            //3.数据的读入和写出操作
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                //每次写出len个字符
                fw.write(cbuf,0,len);

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭流资源
            //方式一：
//            try {
//                if(fw != null)
//                    fw.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }finally{
//                try {
//                    if(fr != null)
//                        fr.close();
//                } catch (IOException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }
            //方式二：
            try {
                if(fw != null)
                    fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if(fr != null)
                    fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }

    }

}

FileInputStream/FileOutputStream的使用：

测试FileInputStream和FileOutputStream的使用

结论：

对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理

对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,…)，使用字节流处理

@Test
    public void testFileInputOutputStream()  {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");

            //2.造流
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);

            //复制的过程
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fos != null){
                //
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){
                //4.关闭流
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

缓冲流的使用

缓冲流涉及到的类及作用：

BufferedInputStream

BufferedOutputStream

BufferedReader

BufferedWriter

作用：提高流的读取、写入的速度

提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb

处理流，就是“套接”在已有的流的基础上

BufferedInputStream和BufferedOutputStream使用

/*
    实现非文本文件的复制
     */
    @Test
    public void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);

//                bos.flush();//刷新缓冲区

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }
    }

    //实现文件复制的方法
    public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }
    }

使用BufferedReader和BufferedWriter：处理文本文件

    /*
    使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制

     */
    @Test
    public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            //创建文件和相应的流
            br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));

            //读写操作
            //方式一：使用char[]数组
//            char[] cbuf = new char[1024];
//            int len;
//            while((len = br.read(cbuf)) != -1){
//                bw.write(cbuf,0,len);
//    //            bw.flush();
//            }

            //方式二：使用String
            String data;
            while((data = br.readLine()) != null){
                //方法一：
//                bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
                //方法二：
                bw.write(data);//data中不包含换行符
                bw.newLine();//提供换行的操作

            }


        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if(bw != null){

                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(br != null){
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

转换流的使用

转换流涉及到的类：属于字符流

InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流

解码：字节、字节数组 —>字符数组、字符串

OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流

编码：字符数组、字符串----->字节、字节数组

说明：编码决定了解码的方式
作用：提供字节流与字符流之间的转换

图示

典型实现

/*
    此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally
    InputStreamReader的使用，实现字节的输入流到字符的输入流的转换
     */
    @Test
    public void test1() throws IOException {

        FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
//        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集
        //参数2指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");//使用系统默认的字符集

        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            String str = new String(cbuf,0,len);
            System.out.print(str);
        }

        isr.close();

    }

    /*
    此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally

    综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter
     */
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        //1.造文件、造流
        File file1 = new File("dbcp.txt");
        File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);

        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");

        //2.读写过程
        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            osw.write(cbuf,0,len);
        }

        //3.关闭资源
        isr.close();
        osw.close();


    }


}

编码集

常见的编码表

ASCII：美国标准信息交换码。
用一个字节的7位可以表示。
ISO8859-1：拉丁码表。欧洲码表
用一个字节的8位表示。
GB2312：中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符
GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码
Unicode：国际标准码，融合了目前人类使用的所字符。为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节来表示。
UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符
对后面学习的启示

客户端/浏览器端 <----> 后台(java,GO,Python,Node.js,php) <----> 数据库

要求前前后后使用的字符集都要统一：UTF-8.

其它的流的使用

标准的输入输出流：

System.in:标准的输入流，默认从键盘输入

System.out：标准的输出流，默认从控制台输出

修改默认的输入和输出行为：

System类的setIn(InputStream is )/setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。

练习：

从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作，
直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。
方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串
方法二：使用System.in实现。System.in  --->  转换流 ---> BufferedReader的readLine()

public static void main(String[] args) {
        BufferedReader br = null;
        try {
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
            br = new BufferedReader(isr);

            while (true) {
                System.out.println("请输入字符串：");
                String data = br.readLine();
                if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
                    System.out.println("程序结束");
                    break;
                }

                String upperCase = data.toUpperCase();
                System.out.println(upperCase);

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (br != null) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

打印流：

PrintStream和PrintWriter

说明：

提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出

System.out返回的是PrintStream的实例

练习：

@Test
    public void test2() {
        PrintStream ps = null;
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
            // 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
            ps = new PrintStream(fos, true);
            if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
                System.setOut(ps);
            }


            for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
                System.out.print((char) i);
                if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
                    System.out.println(); // 换行
                }
            }


        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ps != null) {
                ps.close();
            }
        }

    }

数据流

DataInputStream和DataOutputStream

作用：

用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串

练习：将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。

注意：处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally.

@Test
    public void test3() throws IOException {
        //1.
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
        //2.
        dos.writeUTF("刘建辰");
        dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件
        dos.writeInt(23);
        dos.flush();
        dos.writeBoolean(true);
        dos.flush();
        //3.
        dos.close();


    }

练习：

将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。

注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致！

@Test
public void test4() throws IOException {
    //1.
    DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
    //2.
    String name = dis.readUTF();
    int age = dis.readInt();
    boolean isMale = dis.readBoolean();

    System.out.println("name = " + name);
    System.out.println("age = " + age);
    System.out.println("isMale = " + isMale);

    //3.
    dis.close();

}

对象流的使用

对象流：

ObjectInputStream和ObjectOutputStream
作用：

ObjectOutputStream：内存中的对象------>存储中的文件、通过网络传输出去：序列化过程

ObjectInputStream:存储中的文件、通过网络接收过来 —>内存中的对象：反序列化过程

对象的序列化机制：

对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。

public class ObjectInputOutputStreamTest {

    /*
    序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
    使用ObjectOutputStream实现
     */
    @Test
    public void testObjectOutputStream(){
        ObjectOutputStream oos = null;

        try {
            //1.
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //2.
            oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
            oos.flush();//刷新操作

            oos.writeObject(new Person("王铭",23));
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
            oos.flush();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

    /*
    反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
    使用ObjectInputStream来实现
     */
    @Test
    public void testObjectInputStream(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            Person p = (Person) ois.readObject();
            Person p1 = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
            System.out.println(p1);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }



    }

}

实现序列化的对象所属的类需要满足：

需要实现接口：Serializable
当前类提供一个全局常量：serialVersionUID

除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所属性也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）

补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

public class Person implements Serializable{

    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;

    private String name;
    private int age;
    private int id;
    private Account acct;

    public Person(String name, int age, int id) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
    }

    public Person(String name, int age, int id, Account acct) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
        this.acct = acct;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                ", acct=" + acct +
                '}';
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Person(String name, int age) {

        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Person() {

    }
}

class Account implements Serializable{
    public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
    private double balance;

    @Override
    public String toString() {
        return "Account{" +
                "balance=" + balance +
                '}';
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public Account(double balance) {

        this.balance = balance;
    }
}

RandomAccessFile的使用

随机存取文件流：RandomAccessFile

使用说明

RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口
RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流
如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。如果写出到的文件存在，则会对原文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）
可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果。seek(int pos)

public class RandomAccessFileTest {

    @Test
    public void test1() {

        RandomAccessFile raf1 = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;
        try {
            //1.
            raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");
            raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");
            //2.
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
                raf2.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //3.
            if(raf1 != null){
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(raf2 != null){
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

    @Test
    public void test2() throws IOException {

        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        raf1.write("xyz".getBytes());//

        raf1.close();

    }
    /*
    使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
     */
    @Test
    public void test3() throws IOException {

        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        //保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
        StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            builder.append(new String(buffer,0,len)) ;
        }
        //调回指针，写入“xyz”
        raf1.seek(3);
        raf1.write("xyz".getBytes());

        //将StringBuilder中的数据写入到文件中
        raf1.write(builder.toString().getBytes());

        raf1.close();

        //思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
    }
}

Path、Paths、Files的说明

NIO的使用说明：

Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4版本开始引入的一套新的IO API，可以替代标准的Java
IO AP。
NIO与原来的IO同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于
通道的IO操作。
NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
随着 JDK 7 的发布，Java对NIO进行了极大的扩展，增强了对文件处理和文件系统特性的支持，以至于我们称他们为 NIO.2。
Path的使用 —jdk7提供
1. Path的说明：Path替换原有的File类。
2. 如何实例化：
3. 常用方法
Files工具类 —jdk7提供
1. 作用
  
  操作文件或文件目录的工具类
2. 常用方法：

经典例题统计字符出现次数

/**
 * 练习3:获取文本上字符出现的次数,把数据写入文件
 *
 * 思路：
 * 1.遍历文本每一个字符
 * 2.字符出现的次数存在Map中
 *
 * Map<Character,Integer> map = new HashMap<Character,Integer>();
 * map.put('a',18);
 * map.put('你',2);
 *
 * 3.把map中的数据写入文件
 *
 * @author shkstart
 * @create 2019 下午 3:47
 */
public class WordCount {
    /*
    说明：如果使用单元测试，文件相对路径为当前module
          如果使用main()测试，文件相对路径为当前工程
     */
    @Test
    public void testWordCount() {
        FileReader fr = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            //1.创建Map集合
            Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();

            //2.遍历每一个字符,每一个字符出现的次数放到map中
            fr = new FileReader("dbcp.txt");
            int c = 0;
            while ((c = fr.read()) != -1) {
                //int 还原 char
                char ch = (char) c;
                // 判断char是否在map中第一次出现
                if (map.get(ch) == null) {
                    map.put(ch, 1);
                } else {
                    map.put(ch, map.get(ch) + 1);
                }
            }

            //3.把map中数据存在文件count.txt
            //3.1 创建Writer
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter("wordcount.txt"));

            //3.2 遍历map,再写入数据
            Set<Map.Entry<Character, Integer>> entrySet = map.entrySet();
            for (Map.Entry<Character, Integer> entry : entrySet) {
                switch (entry.getKey()) {
                    case ' ':
                        bw.write("空格=" + entry.getValue());
                        break;
                    case '\t'://\t表示tab 键字符
                        bw.write("tab键=" + entry.getValue());
                        break;
                    case '\r'://
                        bw.write("回车=" + entry.getValue());
                        break;
                    case '\n'://
                        bw.write("换行=" + entry.getValue());
                        break;
                    default:
                        bw.write(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
                        break;
                }
                bw.newLine();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关流
            if (fr != null) {
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if (bw != null) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
}

十四、网络编程

InetAddress类的使用

实现网络通信需要解决的两个问题
1. 如何准确地定位网络上一台或多态主机；定位主机上的特定的应用
2. 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输
网络通信的两个要素：
1. 对应问题一：IP和端口号
2. 对应问题二：提供网络通信协议；TCP/IP参考模型（应用层、传输层、网络层、物理+数据链路层）

通信要素一：IP和端口号

IP的理解
- IP:唯一的标识Internet上的计算机（通信实体）
- 在java中使用InetAddress类代表IP
- IP分类：IPv4和IPv6；万维网和局域网
- 域名：www.baidu.com www.mi.com www.sina.com www.jd.com
  
  域名解析：域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器（DNS）负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。
- 本地回路地址：127.0.0.1对应这：localhost

InetAddress类：此类的一个对象就代表这一个具体的IP地址

实例化

getByName(String host)、getLocalHost()

常用方法

getHostName()/getHostAddress()

public class InetAddressTest {

    public static void main(String[] args) {

        try {
            //File file = new File("hello.txt");
            InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("192.168.10.14");

            System.out.println(inet1);

            InetAddress inet2 = InetAddress.getByName("www.atguigu.com");
            System.out.println(inet2);

            InetAddress inet3 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inet3);

            //获取本地ip
            InetAddress inet4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inet4);

            //getHostName()
            System.out.println(inet2.getHostName());
            //getHostAddress()
            System.out.println(inet2.getHostAddress());

        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

端口号：正在计算机上运行的进程。
- 要求：不同的进程不同的端口号
- 范围：被规定为一个16位的整数0~65535
端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字：Socket

通信要素二：网络通信协议
- 分型模型
- TCP和UDP的区别
- TCP三次握手和四次挥手

TCP网络编程

例子一

客户端发送信息给服务端，服务端将数据显示在控制台上

 //客户端
    @Test
    public void client()  {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            //1.创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
            InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            socket = new Socket(inet,8899);
            //2.获取一个输出流，用于输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.写出数据的操作
            os.write("你好，我是客户端mm".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源的关闭
            if(os != null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }



    }
    //服务端
    @Test
    public void server()  {

        ServerSocket ss = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
            ss = new ServerSocket(8899);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = ss.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();

            //不建议这样写，可能会有乱码
//        byte[] buffer = new byte[1024];
//        int len;
//        while((len = is.read(buffer)) != -1){
//            String str = new String(buffer,0,len);
//            System.out.print(str);
//        }
            //4.读取输入流中的数据
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            while((len = is.read(buffer)) != -1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }

            System.out.println(baos.toString());

            System.out.println("收到了来自于：" + socket.getInetAddress().getHostAddress() + "的数据");

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(baos != null){
                //5.关闭资源
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(ss != null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
 }

例子二

客户端发送文件给服务器，服务器将文件保存在本地

    /*
    这里涉及到的异常，应该使用try-catch-finally处理
     */
    @Test
    public void client() throws IOException {
        //1.
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
        //2.
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3.
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("beauty.jpg"));
        //4.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //5.
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }

    /*
    这里涉及到的异常，应该使用try-catch-finally处理
     */
    @Test
    public void server() throws IOException {
        //1.
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);
        //2.
        Socket socket = ss.accept();
        //3.
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("beauty1.jpg"));
        //5.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }
        //6.
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();

    }

例子三

从客户端发送文件给服务器，服务器保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接

/*
        这里涉及到的异常，应该使用try-catch-finally处理
         */
    @Test
    public void client() throws IOException {
        //1.
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9090);
        //2.
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3.
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("beauty.jpg"));
        //4.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //关闭数据的输出
        socket.shutdownOutput();

        //5.接收来自于服务器端的数据，并显示到控制台上
        InputStream is = socket.getInputStream();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] bufferr = new byte[20];
        int len1;
        while((len1 = is.read(buffer)) != -1){
            baos.write(buffer,0,len1);
        }

        System.out.println(baos.toString());

        //6.
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
        baos.close();
    }

    /*
    这里涉及到的异常，应该使用try-catch-finally处理
     */
    @Test
    public void server() throws IOException {
        //1.
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);
        //2.
        Socket socket = ss.accept();
        //3.
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("beauty2.jpg"));
        //5.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        System.out.println("图片传输完成");

        //6.服务器端给予客户端反馈
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("你好，美女，照片我已收到，非常漂亮！".getBytes());

        //7.
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        ss.close();
        os.close();

    }

UDP网络编程

//发送端
    @Test
    public void sender() throws IOException {

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();



        String str = "我是UDP方式发送的导弹";
        byte[] data = str.getBytes();
        InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,0,data.length,inet,9090);

        socket.send(packet);

        socket.close();

    }
    //接收端
    @Test
    public void receiver() throws IOException {

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);

        byte[] buffer = new byte[100];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);

        socket.receive(packet);

        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));

        socket.close();
    }

URL编程

URL(Uniform Resource Locator)的理解:
统一资源定位符，对应着互联网的某一资源地址
URL的5个基本结构：
- http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom
- 协议主机名端口号资源地址参数列表
如何实例化：

URL url = new URL(“http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom”);
常用方法：

可以读取、下载对应的url资源：

public class URLTest {

    public static void main(String[] args) {

        try {

            URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom");

//            public String getProtocol(  )     获取该URL的协议名
            System.out.println(url.getProtocol());
//            public String getHost(  )           获取该URL的主机名
            System.out.println(url.getHost());
//            public String getPort(  )            获取该URL的端口号
            System.out.println(url.getPort());
//            public String getPath(  )           获取该URL的文件路径
            System.out.println(url.getPath());
//            public String getFile(  )             获取该URL的文件名
            System.out.println(url.getFile());
//            public String getQuery(   )        获取该URL的查询名
            System.out.println(url.getQuery());




        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }


}

public class URLTest1 {

    public static void main(String[] args) {

        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg");

            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

            urlConnection.connect();

            is = urlConnection.getInputStream();
            fos = new FileOutputStream("day10\\beauty3.jpg");

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = is.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }

            System.out.println("下载完成");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos != null){
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(urlConnection != null){
                urlConnection.disconnect();
            }
        }

    }
}

十五、java反射机制

反射的概述

Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

框架=反射+注解+设计模式

体会反射机制的“动态性”

//体会反射的动态性
    @Test
    public void test2(){

        for(int i = 0;i < 100;i++){
            int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
            String classPath = "";
            switch(num){
                case 0:
                    classPath = "java.util.Date";
                    break;
                case 1:
                    classPath = "java.lang.Object";
                    break;
                case 2:
                    classPath = "com.atguigu.java.Person";
                    break;
            }

            try {
                Object obj = getInstance(classPath);
                System.out.println(obj);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }



    }

    /*
    创建一个指定类的对象。
    classPath:指定类的全类名
     */
    public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
       Class clazz =  Class.forName(classPath);
       return clazz.newInstance();
    }

}

反射机制能提供的功能
- 在运行时判断任意一个对象所属的类
- 在运行时构造任意一个类的对象
- 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
- 在运行时获取泛型信息
- 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在运行时处理注解
- 生成动态代理
相关API

java.lang.Class:反射的源头

java.lang.reflect.Method

java.lang.reflect.Field

java.lang.reflect.Constructor

…

Class类的理解与获取Class的实例

关于java.lang.Class类的理解

类的加载过程：
程序经过javac.exe命令以后，会生成一个或多个字节码文件（.class结尾），接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。
换句话说，Class的实例就对应这一个运行时类。
加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。

获取Class实例的几种方式（前三种方式需要掌握）

//方式一：调用运行时类的属性：.class
Class clazz1=Person.class;
System.out.println(clazz1);
//方式二：通过运行时类的对象，调用getClass()
Person p1=new Person();
Class clazz2=p1.getClass();
System.out.println(clazz2);
//方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
Class clazz3=Class.forName("com.atguigu.java.Person");
//clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(clazz3);
System.out.println(clazz1 == clazz2); //true
System.out.println(clazz1 == clazz3);//true
//方式四：使用类的加载器：ClassLoader（了解）
ClassLoader classLoader=ReflectionTest.Class.getClassLoader();  //ReflectionTest为当前类
Class clazz4=ClassLoader.loderClass("com.atguigu.java.Person");
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz1 == clazz4);//true

总结

创建类的对象的方式？
方式一：new+构造器

方式二：要创建Xxx类的对象，可以考虑：Xxx、Xxxs、XxxFactory、XxxBuilder类中查看是否有静态方法的存在。可以调用其静态方法Xxx对象。

方式三：通过反射
Class实例可以是那些结构的说明
- class: 外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类
- interface：接口
- []:数组
- enum：枚举
- annotation：注解@interface
- primitive type:基本数据类型
- void

了解ClassLoader

类的加载过程-------了解
类的加载器的作用
- 类加载的作用：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后再堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。
- 类缓存：标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象。
类的加载器的分类

public class ClassLoaderTest {

    @Test
    public void test1(){
        //对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        //调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);
        //调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
        //引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);

        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);

    }

Java类的编译、运行的执行的流程

使用Classloader加载src目录下的配置文件

/*
    Properties：用来读取配置文件。

     */
    @Test
    public void test2() throws Exception {

        Properties pros =  new Properties();
        //此时的文件默认在当前的module下。
        //读取配置文件的方式一：
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jdbc1.properties");
//        pros.load(fis);

        //读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默认识别为：当前module的src下
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
        pros.load(is);


        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        System.out.println("user = " + user + ",password = " + password);



    }

反射应用一：创建运行时类的对象

代码举例

Class<Person> clazz=Person.class;
Person obj=class.newInstance();
System.out.println(obj);

说明

newInstance():调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参构造器。

要想此方法正常的创建运行时类的对象，要求：
- 运行时类必须提供空参的构造器
- 空参的构造器的访问权限的够。通常，设置为public。
在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
- 便于通过反射，创建运行时类的对象
- 便于子类继承此运行时类时，默认调用super()时，保证父类有此构造器

反射应用二：获取运行时类的完整结构

我们可以通过反射，获取对应的运行时类中所有的属性、方法、构造器、父类、接口、父类的泛型、包、注解、异常。。。。

@Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;

        //获取属性结构
        //getFields():获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
        Field[] fields = clazz.getFields();
        for(Field f : fields){
            System.out.println(f);
        }
        System.out.println();

        //getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。（不包含父类中声明的属性）
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for(Field f : declaredFields){
            System.out.println(f);
        }
    }

 @Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;

        //getMethods():获取当前运行时类及其所有父类中声明为public权限的方法
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        for(Method m : methods){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println();
        //getDeclaredMethods():获取当前运行时类中声明的所有方法。（不包含父类中声明的方法）
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for(Method m : declaredMethods){
            System.out.println(m);
        }
    }

public class OtherTest {

    /*
    获取构造器结构

     */
    @Test
    public void test1(){

        Class clazz = Person.class;
        //getConstructors():获取当前运行时类中声明为public的构造器
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for(Constructor c : constructors){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println();
        //getDeclaredConstructors():获取当前运行时类中声明的所有的构造器
        Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c : declaredConstructors){
            System.out.println(c);
        }

    }

    /*
    获取运行时类的父类

     */
    @Test
    public void test2(){
        Class clazz = Person.class;

        Class superclass = clazz.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
    }

    /*
    获取运行时类的带泛型的父类

     */
    @Test
    public void test3(){
        Class clazz = Person.class;

        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        System.out.println(genericSuperclass);
    }

    /*
    获取运行时类的带泛型的父类的泛型


    代码：逻辑性代码  vs 功能性代码
     */
    @Test
    public void test4(){
        Class clazz = Person.class;

        Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
        ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
        //获取泛型类型
        Type[] actualTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
//        System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());
        System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());
    }

    /*
    获取运行时类实现的接口
     */
    @Test
    public void test5(){
        Class clazz = Person.class;

        Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
        for(Class c : interfaces){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println();
        //获取运行时类的父类实现的接口
        Class[] interfaces1 = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
        for(Class c : interfaces1){
            System.out.println(c);
        }

    }
    /*
        获取运行时类所在的包

     */
    @Test
    public void test6(){
        Class clazz = Person.class;

        Package pack = clazz.getPackage();
        System.out.println(pack);
    }

    /*
        获取运行时类声明的注解

     */
    @Test
    public void test7(){
        Class clazz = Person.class;

        Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
        for(Annotation annos : annotations){
            System.out.println(annos);
        }
    }

}

反射应用三：调用运行时类的指定结构

调用指定的属性：

 /*

        不需要掌握
     */
    @Test
    public void testField() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;

        //创建运行时类的对象
        Person p = (Person) clazz.newInstance();


        //获取指定的属性：要求运行时类中属性声明为public
        //通常不采用此方法
        Field id = clazz.getField("id");

        /*
        设置当前属性的值

        set():参数1：指明设置哪个对象的属性   参数2：将此属性值设置为多少
         */

        id.set(p,1001);

        /*
        获取当前属性的值
        get():参数1：获取哪个对象的当前属性值
         */
        int pId = (int) id.get(p);
        System.out.println(pId);


    }

	/*
    如何操作运行时类中的指定的属性 -- 需要掌握
     */
@Test
public void testField1() throws Excepion{
    Class clazz=Person.class;
    //创建运行时类的对象
    Person p=(Person) clazz.newInstance();
    //1.getDeclaredFiled(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
    Field name=clazz.getDeclaredFiled("name");
    //2.保证当前属性是可访问的
    name.setAccessible(true);
    //3.获取、设置指定对象的此属性值
    name.set(p,"Tom");
    System.out.println(name.get(p));
    
}

调用指定的方法

@Test
public void testMethod() throws Exception{
    Class clazz=Person.class;
    //创建运行时类的对象
    Person p=(Person)  clazz.newInstance();
    //1.获取指定的某个方法
    //getDeclaredMethod():参数1：指明获取的方法的名称  参数2：指明获取的方法的形参列表
    Method show=clazz.getDeclaredMethod("show",String.class);
    //2.保证当前方法时可访问的
    show.setAccessible(true);
    
    //3.调用方法的invoke():参数1：方法的调用者，参数2：给方法形参赋值的实参
    //invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
    Object returnValue = show.invoke(p,"CHN"); //String nation = p.show("CHN");
    System.out.println(returnValue);
    System.out.println("*************如何调用静态方法*****************");
    // private static void showDesc()

        Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
        showDesc.setAccessible(true);
        //如果调用的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回null
//        Object returnVal = showDesc.invoke(null);
        Object returnVal = showDesc.invoke(Person.class);
        System.out.println(returnVal);//null

    
    
}

调用指定的构造器

 /*
    如何调用运行时类中的指定的构造器
     */
    @Test
    public void testConstructor() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;

        //private Person(String name)
        /*
        1.获取指定的构造器
        getDeclaredConstructor():参数：指明构造器的参数列表
         */

        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);

        //2.保证此构造器是可访问的
        constructor.setAccessible(true);

        //3.调用此构造器创建运行时类的对象
        Person per = (Person) constructor.newInstance("Tom");
        System.out.println(per);

    }

反射应用四：动态代理和静态代理

代理模式的原理：

使用一个代理将对象包装起来，然后用该代理对象取代原始对象。任何对原始对象的调用都要通过代理。代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。

静态代理：特点代理类和被代理类在编译期间，就确定下来了

举例：实现Runnable接口的方法创建多线程。

Class MyThread implements Runnable{}//相当于被代理类
Class Thread implements Runnable{}//相当于代理类
main(){
    MyThread t=new Mythread();
    Thread thread=new Thread(t);
    thread.start();//启动线程；调用线程的run()
}

举例

interface ClothFactory{
    void produceCloth();
}

//被代理类
class NikeClothFactory implements ClothFactory{
    @Override 
    public void produceCloth(){
        System.out.println("Nike工厂生产一批运动服");
    }
}

//代理类
class ProxyClothFactory implements ClothFactory{
    private ClothFactory factory;//用被代理类对象进行实例化
    public ProxyClothFactory(ClothFactory factory){
        this.factory=factory;
    }
     @Override
    public void produceCloth(){
        System.out.println("代理工程做一些准备工作");
        factory.produceCloth();
        System.out.println("代理工厂做一些后续的收尾工作");
    }
    
    public class StaticProxyTest{
        public static void main(String [] args){
            //创建被代理的对象
            ClothFactory nike=new NikeClothFactory();
            //创建代理类的对象
            ClothFactory ProxyClothFactory=new ProxyClothFactory(nike);
            ProxyClothFactory.produceCloth();
        }
    }
    
}

静态代理的缺点
1. 代理类和目标对象的类都是在编译期间确定下来，不利于程序的扩展。
2. 每一个代理类只能为一个接口服务，这样一来程序开发中必然产生过多的代理。
动态代理的特点

动态代理是指客户通过代理类来调用其他对象的方法，并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象。
动态代理的实现
1. 需要解决的两个主要问题：
  - 问题一：如何根据加载到内存中的被代理类，动态的创建一个代理类及其对象
    
    （通过Proxy.newProxyInstance()实现）
  - 问题二：当通过代理类的对象调用方法a时，如何动态的去调用被代理类中的同名方法a。
    
    （通过InvocationHandler接口的实现类及其方法invoke（））

动态代码举例代码实现：

interface Human{
    String getBelief();
    void eat(String food);
}

//被代理类
class SuperMan implements Human{
    @Override
    public String getBelief(){
        return "I belive I can fly!";
    }
    @Override
    public void eat(String food){
        System.out.println("我喜欢吃"+food);
    }
}
class HumanUtil{
    public void method1(){
        System.out.println("====================通用方法一====================");
    }
	public void method2(){
        System.out.println("====================通用方法二====================");
    }
}


//代理类
class ProxyFactory{
    //调用此方法，返回一个代理类的对象。解决问题一
    public static Object getProxyInstance(Object obj){ //被代理类对象
        MyInvocationHandler handler=new MyInvocationHandler();
        handler.bind(obj);
        return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoder(),obj.getClass().getInterface(),handler);
    }
}

class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{
    private Object obj;//需要使用被代理类的对象进行赋值
    public void bind(Object obj){
        this.obj=obj;
    }
    //当我们通过代理类的对象，调用方法a时，就会自动的调用如下的方法：invoke()
    //将被代理类要执行的方法a的功能就声明在invoke()中
    @Override
    public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable{
        HumanUtil util =new HumanUtil();
        util.method1();
        //method：即为代理类的对象调用的方法，此方法也就作为了被代理类对象要调用的方法
        //Obj:被代理类的对象
        Object returnValue=method.invoke(obj,args);
        util.method2();
        //上述方法的返回值就作为当前类中的invoke()的返回值。
        return returnValue;
    }
    
}
public class ProxyTest{
    public static void main(String[] args){
        SuperMan superMan=new SuperMan();
        //proxyInstance:代理类的对象
        Human proxyInstance =(Human)ProxyFactory.getProxyInstance(superman);
        //当通过代理类对象调用方法时，会自动的调用被代理类中同名的方法
        String belief=proxyInstance.getBlief();
        System.out.println(belief);
        proxyInstance.eat("四川麻辣烫");
        System.out.println("*******************************");
        
        NikeClothFactory nikeClothFactory=new NikeClothFactory();
        ClothFactory proxyClothFactory=(ClothFactory)ProxyFactory.getProxyInstance(nikeClothFactory);
        proxyClothFactory.produceCloth();
        
    }
}

体会：反射的动态性

十六、java8的其它新特性

java8新特性概述

Lambda表达式使用前后的对比：

举例一：

@Test
public void test1(){

    Runnable r1 = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("我爱北京天安门");
        }
    };
    r1.run();

    System.out.println("***********************");
    
    Runnable r2=()->System.out.println("我爱北京故宫");
    r2.run();
}

举例二：

@Test
public void test2(){

    Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return Integer.compare(o1,o2);
        }
    };

    int compare1 = com1.compare(12,21);
    System.out.println(compare1);

    System.out.println("***********************");
    //Lambda表达式的写法
    Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2);

    int compare2 = com2.compare(32,21);
    System.out.println(compare2);


    System.out.println("***********************");
    //方法引用
    Comparator<Integer> com3 = Integer :: compare;

    int compare3 = com3.compare(32,21);
    System.out.println(compare3);
}

Lambda表达式的基本语法：
1. 举例：（o1,o2）-> Integer.compare(o1,o2);
2. 格式：
  
  ->：lambda操作符或箭头操作符
  
  -> 左边：lambda形参列表（其实就是接口中的抽象方法的形参列表）
  
  ->右边：lambda体（其实就是重写的抽象方法的方法体）
3. 如何使用分为六种情况
总结六种情况：

->左边：lambda形参列表的参数类型可以省略（类型推断）；如果lambda形参列表只一个参数，其一对()也可以省略

->右边：lambda体应该使用一对{}包裹；如果lambda体只一条执行语句（可能是return语句，省略这一对{}和return关键字

函数式接口

函数式接口的使用说明
- 如果一个接口中，只声明了一个抽象方法，则此接口就称为函数式接口。
- 我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。
- Lambda表达式的本质：作为函数式接口的实例
Java8中关于Lambda表达式提供的4个基本的函数式接口：

具体使用：
总结
1. 何时使用lambda表达式？
  
  当需要对一个函数式接口实例化的时候，可以使用lambda表达式。
2. 如何使用给定的函数式接口？
  
  如果我们开发中需要定义一个函数式接口，首先看看在已有的jdk提供的函数式接口是否提供了能满足需求的函数式接口。如果有，则直接调用即可，不需要自己在自定义了。

方法引用

理解：

方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。换句话说，方法引用就是Lambda表达式，也就是函数式接口的一个实例，通过方法的名字来指向一个方法。
使用情境：

当要传递给Lambda体的操作，已经实现的方法了，可以使用方法引用！
格式：

类（或对象）：：方法名
分为如下的三种情况：
- 情况1 对象 :: 非静态方法
- 情况2 类 :: 静态方法
- 情况3 类 :: 非静态方法
要求：
1. 要求接口中的抽象方法的形参列表和返回值类型与方法引用的方法的形参列表和返回值类型相同！（针对于情况1和情况2）
2. 当函数式接口方法的第一个参数是需要引用方法的调用者，并且第二个参数是需要引用方法的参数(或无参数)时：ClassName::methodName（针对于情况3）
使用建议：

如果给函数式接口提供实例，恰好满足方法引用的使用情境，大家就可以考虑使用方法引用给函数式接口提供实例。如果大家不熟悉方法引用，那么还可以使用lambda表达式。

使用举例：

// 情况一：对象 :: 实例方法
//Consumer中的void accept(T t)
//PrintStream中的void println(T t)
@Test
public void test1(){
    Consumer<String> con1=Str -> System.out.println(Str);
    con1.accept("北京");
    System.out.println("*******************");
    PrintStream ps =System.out;
    Consumer<String> con2=ps::println;
    con2.accept("beijing");
}

//Supplier中的T get()
//Employee中的String getName()
@Test
public void test2() {
    	Employee emp = new Employee(1001,"Tom",23,5600);

	Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();
	System.out.println(sup1.get());

	System.out.println("*******************");
	Supplier<String> sup2 = emp::getName;
	System.out.println(sup2.get());

}

// 情况二：类 :: 静态方法
//Comparator中的int compare(T t1,T t2)
//Integer中的int compare(T t1,T t2)
@Test
public void test3() {
	Comparator<Integer> com1 = (t1,t2) -> Integer.compare(t1,t2);
	System.out.println(com1.compare(12,21));

	System.out.println("*******************");

	Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
	System.out.println(com2.compare(12,3));

}

//Function中的R apply(T t)
//Math中的Long round(Double d)
@Test
public void test4() {
	Function<Double,Long> func = new Function<Double, Long>() {
		@Override
		public Long apply(Double d) {
			return Math.round(d);
		}
	};

	System.out.println("*******************");

	Function<Double,Long> func1 = d -> Math.round(d);
	System.out.println(func1.apply(12.3));

	System.out.println("*******************");

	Function<Double,Long> func2 = Math::round;
	System.out.println(func2.apply(12.6));
}

// 情况：类 :: 实例方法  (难度)
// Comparator中的int comapre(T t1,T t2)
// String中的int t1.compareTo(t2)
@Test
public void test5() {
	Comparator<String> com1 = (s1,s2) -> s1.compareTo(s2);
	System.out.println(com1.compare("abc","abd"));

	System.out.println("*******************");

	Comparator<String> com2 = String :: compareTo;
	System.out.println(com2.compare("abd","abm"));
}

//BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);
//String中的boolean t1.equals(t2)
@Test
public void test6() {
	BiPredicate<String,String> pre1 = (s1,s2) -> s1.equals(s2);
	System.out.println(pre1.test("abc","abc"));

	System.out.println("*******************");
	BiPredicate<String,String> pre2 = String :: equals;
	System.out.println(pre2.test("abc","abd"));
}

// Function中的R apply(T t)
// Employee中的String getName();
@Test
public void test7() {
	Employee employee = new Employee(1001, "Jerry", 23, 6000);


	Function<Employee,String> func1 = e -> e.getName();
	System.out.println(func1.apply(employee));

	System.out.println("*******************");

	Function<Employee,String> func2 = Employee::getName;
	System.out.println(func2.apply(employee));


}

构造器引用与数据引用

构造器引用格式：

类名：：new
构造器引用使用要求：

和方法引用类似，函数式接口的抽象方法的形参列表和构造器的形参列表一致。抽象方法的返回值类型即为构造器所属的类的类型

构造器引用举例：

//Supplier中的T get()
   //Employee的空参构造器：Employee()
   @Test
   public void test1(){

       Supplier<Employee> sup = new Supplier<Employee>() {
           @Override
           public Employee get() {
               return new Employee();
           }
       };
       System.out.println("*******************");

       Supplier<Employee>  sup1 = () -> new Employee();
       System.out.println(sup1.get());

       System.out.println("*******************");

       Supplier<Employee>  sup2 = Employee :: new;
       System.out.println(sup2.get());
   }

//Function中的R apply(T t)
   @Test
   public void test2(){
       Function<Integer,Employee> func1 = id -> new Employee(id);
       Employee employee = func1.apply(1001);
       System.out.println(employee);

       System.out.println("*******************");

       Function<Integer,Employee> func2 = Employee :: new;
       Employee employee1 = func2.apply(1002);
       System.out.println(employee1);

   }

//BiFunction中的R apply(T t,U u)
   @Test
   public void test3(){
       BiFunction<Integer,String,Employee> func1 = (id,name) -> new Employee(id,name);
       System.out.println(func1.apply(1001,"Tom"));

       System.out.println("*******************");

       BiFunction<Integer,String,Employee> func2 = Employee :: new;
       System.out.println(func2.apply(1002,"Tom"));

   }

数组引用格式：

数组类型[]::new

数组引用举例：

//Function中的R apply(T t)
@Test
public void test4(){
    Function<Integer,String[]> func1 = length -> new String[length];
    String[] arr1 = func1.apply(5);
    System.out.println(Arrays.toString(arr1));

    System.out.println("*******************");

    Function<Integer,String[]> func2 = String[] :: new;
    String[] arr2 = func2.apply(10);
    System.out.println(Arrays.toString(arr2));

}

Stream API

Stream API的理解：
1. Stream关注的是对数据的运算，与CPU打交道
  
  集合关注的是数据的存储，与内存打交道
2. java8提供了一套api,使用这套api可以对内存中的数据进行过滤、排序、映射、归约等操作。类似于sql对数据库中表的相关操作。
注意点：

①Stream 自己不会存储元素。

②Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。

③Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
Stream的使用流程：

① Stream的实例化

② 一系列的中间操作（过滤、映射、…)

③ 终止操作
使用流程的注意点：
- 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
- 一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用

步骤一：Stream实例化

//创建 Stream方式一：通过集合
    @Test
    public void test1(){
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();

//        default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
        Stream<Employee> stream = employees.stream();

//        default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流
        Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();

    }

    //创建 Stream方式二：通过数组
    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
        //调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
        IntStream stream = Arrays.stream(arr);

        Employee e1 = new Employee(1001,"Tom");
        Employee e2 = new Employee(1002,"Jerry");
        Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2};
        Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);

    }
    //创建 Stream方式三：通过Stream的of()
    @Test
    public void test3(){

        Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);

    }

    //创建 Stream方式四：创建无限流
    @Test
    public void test4(){

//      迭代
//      public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
        //遍历前10个偶数
        Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);


//      生成
//      public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
        Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);

    }

步骤二：中间操作
步骤三：终止操作

Collector需要使用Collectors提供实例。

public class StreamAPITest1 {

    //1-筛选与切片
    @Test
    public void test1(){
        List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
//        filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
        Stream<Employee> stream = list.stream();
        //练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息
        stream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);

        System.out.println();
//        limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。
        list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
        System.out.println();

//        skip(n) —— 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补
        list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);

        System.out.println();
//        distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素

        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",41,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));

//        System.out.println(list);

        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }

    //映射
    @Test
    public void test2(){
//        map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。
        List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
        list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);

//        练习1：获取员工姓名长度大于3的员工的姓名。
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName);
        namesStream.filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println);
        System.out.println();
        //练习2：
        Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest1::fromStringToStream);
        streamStream.forEach(s ->{
            s.forEach(System.out::println);
        });
        System.out.println();
//        flatMap(Function f)——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。
        Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest1::fromStringToStream);
        characterStream.forEach(System.out::println);

    }

    //将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例
    public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){//aa
        ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
        for(Character c : str.toCharArray()){
            list.add(c);
        }
       return list.stream();

    }



    @Test
    public void test3(){
        ArrayList list1 = new ArrayList();
        list1.add(1);
        list1.add(2);
        list1.add(3);

        ArrayList list2 = new ArrayList();
        list2.add(4);
        list2.add(5);
        list2.add(6);

//        list1.add(list2);
        list1.addAll(list2);
        System.out.println(list1);

    }

    //3-排序
    @Test
    public void test4(){
//        sorted()——自然排序
        List<Integer> list = Arrays.asList(12, 43, 65, 34, 87, 0, -98, 7);
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
        //抛异常，原因:Employee没有实现Comparable接口
//        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
//        employees.stream().sorted().forEach(System.out::println);


//        sorted(Comparator com)——定制排序

        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        employees.stream().sorted( (e1,e2) -> {

           int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge());
           if(ageValue != 0){
               return ageValue;
           }else{
               return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary());
           }

        }).forEach(System.out::println);
    }

}

public class StreamAPITest2 {

    //1-匹配与查找
    @Test
    public void test1(){
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();

//        allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。
//          练习：是否所有的员工的年龄都大于18
        boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);
        System.out.println(allMatch);

//        anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素。
//         练习：是否存在员工的工资大于 10000
        boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000);
        System.out.println(anyMatch);

//        noneMatch(Predicate p)——检查是否没有匹配的元素。
//          练习：是否存在员工姓“雷”
        boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷"));
        System.out.println(noneMatch);
//        findFirst——返回第一个元素
        Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst();
        System.out.println(employee);
//        findAny——返回当前流中的任意元素
        Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny();
        System.out.println(employee1);

    }

    @Test
    public void test2(){
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        // count——返回流中元素的总个数
        long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 5000).count();
        System.out.println(count);
//        max(Comparator c)——返回流中最大值
//        练习：返回最高的工资：
        Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(e -> e.getSalary());
        Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare);
        System.out.println(maxSalary);
//        min(Comparator c)——返回流中最小值
//        练习：返回最低工资的员工
        Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
        System.out.println(employee);
        System.out.println();
//        forEach(Consumer c)——内部迭代
        employees.stream().forEach(System.out::println);

        //使用集合的遍历操作
        employees.forEach(System.out::println);
    }

    //2-归约
    @Test
    public void test3(){
//        reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
//        练习1：计算1-10的自然数的和
        List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
        Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
        System.out.println(sum);


//        reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>
//        练习2：计算公司所有员工工资的总和
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);
//        Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum);
        Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1,d2) -> d1 + d2);
        System.out.println(sumMoney.get());

    }

    //3-收集
    @Test
    public void test4(){
//        collect(Collector c)——将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法
//        练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set

        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());

        employeeList.forEach(System.out::println);
        System.out.println();
        Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());

        employeeSet.forEach(System.out::println);




    }
}

Option类的使用

java.util.Optional类

理解：为了解决java中的空指针问题而生！

Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器类，它可以保存类型T的值，代表这个值存在。或者仅仅保存null，表示这个值不存在。原来用 null 表示一个值不存在，现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避
免空指针异常。

常用方法：

@Test
    public void test1(){
        //empty():创建的Optional对象内部的value = null
        Optional<Object> op1 = Optional.empty();
        if(!op1.isPresent()){//Optional封装的数据是否包含数据
            System.out.println("数据为空");

        }
        System.out.println(op1);
        System.out.println(op1.isPresent());
        //如果Optional封装的数据value为空，则get()报错。否则，value不为空时，返回value.
//        System.out.println(op1.get());

    }

    @Test
    public void test2(){
        String str = "hello";
//        str = null;
        //of(T t):封装数据t生成Optional对象。要求t非空，否则报错。
        Optional<String> op1 = Optional.of(str);
        //get()通常与of()方法搭配使用。用于获取内部的封装的数据value
        String str1 = op1.get();
        System.out.println(str1);

    }

    @Test
    public void test3(){
        String str = "beijing";
        str = null;
        //ofNullable(T t) ：封装数据t赋给Optional内部的value。不要求t非空
        Optional<String> op1 = Optional.ofNullable(str);
        //orElse(T t1):如果Optional内部的value非空，则返回此value值。如果
        //value为空，则返回t1.
        String str2 = op1.orElse("shanghai");

        System.out.println(str2);//


    }

典型练习：

能保证如下的方法执行中不会出现空指针的异常。

//使用Optional类的getGirlName():
public String getGirlName2(Boy boy){

    Optional<Boy> boyOptional = Optional.ofNullable(boy);
    //此时的boy1一定非空
    Boy boy1 = boyOptional.orElse(new Boy(new Girl("迪丽热巴")));

    Girl girl = boy1.getGirl();

    Optional<Girl> girlOptional = Optional.ofNullable(girl);
    //girl1一定非空
    Girl girl1 = girlOptional.orElse(new Girl("古力娜扎"));

    return girl1.getName();
}

@Test
public void test5(){
    Boy boy = null;
    boy = new Boy();
    boy = new Boy(new Girl("苍老师"));
    String girlName = getGirlName2(boy);
    System.out.println(girlName);

}