大概每個人在學生時代開始就使用Java了,我們一直在學習Java,但Java中總有一些概念含混不清,不論是對初級還是高級程序員都是如此。所以,這篇文章的目的就是弄清楚這些概念。讀完本文你會對這些概念有更深入的瞭解,還能弄清楚一切灰色的東西。在本書中,我們將討論匿名內聯類、多線程、同步和序列化。
◎匿名類的用法
◎多線程
◎同步的實現
◎序列化
1匿名類
Java匿名類很像局部類或內聯類,只是沒有名字。我們可以利用匿名類,同時定義並實例化一個類。只有局部類僅被使用一次時才應該這麼做。匿名類不能有顯式定義的構造函數。相反,每個匿名類都隱含地定義了一個匿名構造函數。
創建匿名類有兩種方法:
1.擴展已有的類(可以是抽象類,也可以是具體類)
2.創建接口
理解代碼的最好方法就是先閱讀,所以我們首先來看看代碼
匿名類可以在類和函數代碼塊中創建。你也許知道,匿名類可以用接口來創建,也可以通過擴展抽象或具體的類來創建。上例中我先創建了一個接口Football,然後在類的作用域和main()方法內實現了匿名類。Football也可以是抽象類,也可以是與interface並列的頂層類。
Football可以是抽象類,請看下面的代碼
匿名類不僅可以是抽象類,還可以是具體類。
如果Football類沒有不帶參數的構造方法怎麼辦?我們可以在匿名類中訪問類變量嗎?我們需要在匿名類中重載所有方法嗎?
1.創建匿名類時可以使用任何構造方法。注意這裡也使用了構造方法的參數。
2.匿名類可以擴展頂層類,並實現抽象類或接口。所以,訪問控制的規則依然適用。我們可以訪問protected變量,而改成private就不能訪問了。
3.由於上述代碼中擴展了Football類,我們不需要重載所有方法。但是,如果它是個接口或抽象類,那麼必須為所有未實現的方法提供實現。
4.匿名類中不能定義靜態初始化方法或成員接口。
5.匿名類可以有靜態成員變量,但它們必須是常量。
匿名類的用途:
1.更清晰的項目結構:通常我們在需要隨時改變某個類的某些方法的實現時使用匿名類。這樣做就不需要在項目中添加新的*.java文件來定義頂層類了。特別是在頂層類只被使用一次時,這種方法非常好用。
2.UI事件監聽器:在圖形界面的應用程序中,匿名類最常見的用途就是創建各種事件處理器。例如,下述代碼:
我們創建了一個匿名類,實現了setOnClickListener接口。當用戶點擊按鈕時會觸發它的onClick方法。
2多線程
Java中的多線程能夠同時執行多個線程。線程是輕量級的子進程,也是處理的最小單位。使用多線程的主要目的是最大化CPU的使用率。我們使用多線程而不是多進程,因為線程更輕量化,也可以共享同一個進程內的內存空間。多線程用來實現多任務。
線程的生命週期
如上圖所示,線程的生命週期主要有5個狀態。我們來依次解釋每個狀態。
1. New:創建線程的實例後,它會進入new狀態,這是第一個狀態,但線程還沒有準備好運行。
2. Runanble:調用線程類的start()方法,狀態就會從new變成Runnable,意味著線程可以運行了,但實際上什麼時候開始運行,取決於Java線程調度器,因為調度器可能在忙著執行其他線程。線程調度器會以FIFO(先進先出)的方式從線程池中挑選一個線程。
3. Blocked:有很多情況會導致線程變成blocked狀態,如等待I/O操作、等待網絡連接等。此外,優先級較高的線程可以將當前運行的線程變成blocked狀態。
4. Waiting:線程可以調用wait()進入waiting狀態。當其他線程調用notify()時,它將回到runnable狀態。
5. Terminated:start()方法退出時,線程進入terminated狀態。
為什麼使用多線程?
使用線程可以讓Java應用程序同時做多件事情,從而加快運行速度。用技術術語來說,線程可以幫你在Java程序中實現並行操作。由於現代CPU非常快,還可能包含多個核心,因此僅有一個線程就沒辦法使用所有的核心。
需要記住的要點
◎多線程可以更好地利用CPU。
◎提高響應性,提高用戶體驗
◎減少響應時間
◎同時為多個客戶端提供服務
創建線程的方法主要有兩種:
1.擴展Thread類
2.實現Runnable接口
通過擴展Thread類來創建線程
創建一個類擴展Thread類。該類應當重載Thread類中的run()方法。線程在run()方法中開始生命週期。我們創建新類的對象,然後調用start()方法開始執行線程。在Thread對象中,start()會調用run()。
也可以通過接口創建類。
下面的代碼創建了一個類,實現java.lang.Runnable接口並重載了run()方法。然後我們實例化一個Thread對象,調用該對象的start()方法。
Thread類與Runnable接口
◎擴展Thread類,就無法擴展更多的類,因為Java不允許多重繼承。多重繼承可以通過接口實現。所以最好是使用接口而不是Thread類。
◎如果擴展Thread類,那麼它還包含了一些方法,如yield()、interrupt()等,我們的程序可能用不到。而在Runnable接口中就沒有這些排不上用場的方法。
3同步
同步指的是多線程的同步。synchronized的代碼塊在同一時刻只能被一個線程執行。Java中的同步是個很重要的概念,因為Java是多線程語言,多個線程可以並行執行。在多線程環境中,Java對象的同步,或者說Java類的同步非常重要。
為什麼要同步?
如果代碼在多線程環境下執行,那麼在多個線程中共享的對象之間需要同步,以避免破壞狀態,或者造成任何不可預料的行為。
在深入同步的概念之前先來理解一下這個問題。
輸出
給printTable()方法加上synchronized,那麼synchronized的方法在執行結束之前不會讓其他線程進入。下面的輸出結果就非常穩定了。
輸出:
類似地,Java的類和對象也可以同步。
注意:我們並不一定需要同步整個方法。有時候最好是僅同步方法的一小部分。Java的synchronized代碼段可以實現這一點。
4序列化
Java中的序列化是一種機制,可以將對象的狀態寫入到字節流中。相反的操作叫做反序列化,將字節流轉換成對象。
序列化和反序列化的過程是平臺無關的,也就是說,在一個平臺上序列化對象,然後可以在另一個平臺上反序列化。
序列化時調用ObjectOutputStream的writeObject()方法,反序列化調用ObjectInputStream類的readObject()方法。
下圖中,Java對象被轉換成字節流,然後存儲在各種形式的存儲中,這個過程叫做序列化。圖右側,內存中的字節流轉換成Java對象,這個過程叫作反序列化。
為什麼要序列化
顯然,創建的Java類在程序執行結束或中止後,對象就銷燬了。為了避免這個問題,Java提供了序列化功能,通過它可以將對象存儲起來,或者將狀態進行持久化,以便稍後使用,或者在其他平臺上使用。
下面的代碼演示了該過程。
輸出
輸出
需要記住的重點
1. 如果父類實現了Serializable接口,那麼子類就不需要實現了,但反過來不一定成立。
2. 只有非靜態數據成員可以在序列化過程中保存下來。
3. 靜態數據成員和臨時數據成員不會在序列化過程中保存下來。所以,如果不想保存某個非靜態數據成員,則可以將其設置為transient。
4. 反序列化過程中不會調用對象的構造函數。
5. 關聯對象必須實現Serializable接口。
5總結
1. 首先我們解釋了匿名類,以及用途和使用方法。
2. 其次我們討論了Java中的多線程,線程的生命週期,以及用途。
3. 同步只允許一個線程進入同步的方法或代碼塊去訪問資源,其他線程必須在隊列中等待。
4. 序列化就是存儲對象狀態供以後使用的過程。
原文:https://medium.com/swlh/4-things-that-java-developer-thinks-are-most-confusing-complicated-87c2598f33f0
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