Java基础
1.
2.几种常见的单例模式
转载于：https://www.cnblogs.com/ycheng/p/7169381.html
单例模式：是一种常用的软件设计模式，在它的核心结构中值包含一个被称为单例的特殊类。一个类只有一个实例，即一个类只有一个对象实例。
对于系统中的某些类来说，只有一个实例很重要，例如，一个系统中可以存在多个打印任务，但是只能有一个正在工作的任务；售票时，一共有100张票，可有有多个窗口同时售票，但需要保证不要超售（这里的票数余量就是单例，售票涉及到多线程）。如果不是用机制对窗口对象进行唯一化将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的都是相同的内容，重复创建就会浪费资源。
应用场景（来源：《大话设计模式》）：
需求：在前端创建工具箱窗口，工具箱要么不出现，出现也只出现一个
遇到问题：每次点击菜单都会重复创建“工具箱”窗口。
解决方案一：使用if语句，在每次创建对象的时候首先进行判断是否为null，如果为null再创建对象。
需求：如果在5个地方需要实例出工具箱窗体
遇到问题：这个小bug需要改动5个地方，并且代码重复，代码利用率低
解决方案二：利用单例模式，保证一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
通过以下几种方式，我们会发现，所有的单例模式都是使用静态方法进行创建的，所以单例对象在内存中静态共享区中存储。（可参考：https://zhidao.baidu.com/question/2206072272164938188.html）
单例模式可以分为懒汉式和饿汉式：
懒汉式单例模式：在类加载时不初始化。
饿汉式单例模式：在类加载时就完成了初始化，所以类加载比较慢，但获取对象的速度快。
第一种（懒汉，线程不安全）:
public class SingletonDemo1 {
private static SingletonDemo1 instance;
private SingletonDemo1(){}
public static SingletonDemo1 getInstance(){
if (instance == null) {
instance = new SingletonDemo1();
}
return instance;
}
}
这种写法lazy loading很明显，但是致命的是在多线程不能正常工作。
第二种（懒汉，线程安全）：
public class SingletonDemo2 {
private static SingletonDemo2 instance;
private SingletonDemo2(){}
public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
if (instance == null) {
instance = new SingletonDemo2();
}
return instance;
}
}
这种写法在getInstance()方法中加入了synchronized锁。能够在多线程中很好的工作，而且看起来它也具备很好的lazy loading，但是效率很低（因为锁），并且大多数情况下不需要同步。
第三种（饿汉）：
public class SingletonDemo3 {
private static SingletonDemo3 instance = new SingletonDemo3();
private SingletonDemo3(){}
public static SingletonDemo3 getInstance(){
return instance;
}
}
这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。
第四种（饿汉，变种）：
public class SingletonDemo4 {
private static SingletonDemo4 instance = null;
static{
instance = new SingletonDemo4();
}
private SingletonDemo4(){}
public static SingletonDemo4 getInstance(){
return instance;
}
}
表面上看起来差别挺大，其实更第三种方式差不多，都是在类初始化即实例化instance
第五种（静态内部类）：
public class SingletonDemo5 {
private static class SingletonHolder{
private static final SingletonDemo5 instance = new SingletonDemo5();
}
private SingletonDemo5(){}
public static final SingletonDemo5 getInsatance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}
这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程，它跟第三种和第四种方式不同的是（很细微的差别）：第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了，那么instance就会被实例化（没有达到lazy loading效果），而这种方式是Singleton类被装载了，instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用，只有显示通过调用getInstance方法时，才会显示装载SingletonHolder类，从而实例化instance。想象一下，如果实例化instance很消耗资源，我想让他延迟加载，另外一方面，我不希望在Singleton类加载时就实例化，因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第三和第四种方法就显得更合理。
第六种（枚举）：
public enum SingletonDemo6 {
instance;
public void whateverMethod(){
}
}
这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象，可谓是很坚强的壁垒啊，不过，个人认为由于1.5中才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，我也很少看见有人这么写过。
第七种（双重校验锁）：
public class SingletonDemo7 {
private volatile static SingletonDemo7 singletonDemo7;
private SingletonDemo7(){}
public static SingletonDemo7 getSingletonDemo7(){
if (singletonDemo7 == null) {
synchronized (SingletonDemo7.class) {
if (singletonDemo7 == null) {
singletonDemo7 = new SingletonDemo7();
}
}
}
return singletonDemo7;
}
}
这个是第二种方式的升级版，俗称双重检查锁定，详细介绍请查看：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html
在JDK1.5之后，双重检查锁定才能够正常达到单例效果。
3.类初始化和实例初始化
public class Father {
private int i = test();
private static int j = method();
static {
System.out.println("(1)");
}
Father(){
System.out.println("(2)");
}
{
System.out.println("(3)");
}
public int test(){
System.out.println("(4)");
return 1;
}
public static int method(){
System.out.println("(5)");
return 1;
}
}
/**
* 类初始化：初始化静态方法和静态代码块，谁在前面先初始化谁
* 首先初始化父类：（5）（1）
* 接着初始化子类：（10）（6）
*
* 实例初始化：实例初始化首先初始化非静态方法和非静态代码块，最后初始化参数构造
* * 父类的重写方法调用子类的
* 子类的实例化方法<init>
* （1）super()（ 最前）：（9）（3）（7）
* （2）i = test(); （9）
* （3）子类的非静态代码块： （8）
* （4）子类的无参构造： （7）
* 因为创建了两个Son对象，因此执行两次实例化方法
*/
public class Son extends Father {
private int i = test();
private static int j = method();
static {
System.out.println("(6)");
}
Son(){
System.out.println("(7)");
}
{
System.out.println("(8)");
}
public int test(){
System.out.println("(9)");
return 1;
}
public static int method(){
System.out.println("(10)");
return 1;
}
public static void main(String[] args) {
/**
* 输出结果：
*
*/
Son s1 = new Son();
System.out.println();
Son s2 = new Son();
}
}
输出结果：
(1) (5) (10) (6) (9) (3) (2) (9) (8) (7) (9) (3) (2) (9) (8) (7)
3.1 类初始化过程
1.一个类要创建实例需要先加载并初始化该类
main方法所在的类需要先加载和初始化
2.一个子类要初始化需要先初始化父类
3.一个类初始化就是执行<clinit>()方法
<clinit>()方法由静态类变量显示赋值代码和静态代码块组成
类变量显示赋值和静态代码块从上到下顺序执行
<clinit>()方法只执行一次
3.2 实例初始化过程
1.实例初始化就是执行<init>()方法
<init>()方法可能重载有多个，有几个构造器就有几个<init>()方法
<init>()方法由非静态实例变量显示赋值和非静态代码块，对应的构造器组成
非静态实例变量显示赋值和非静态代码块，而对应构造器的代码最后执行
每次创建实例对象，调用对应构造器，执行的就是对应的<init>()方法
<init>()方法的首行是super()或super(实参列表)，即对应父类的<init>()方法
3.3 方法的重写
1.哪些方法不可以被重写
final方法
静态方法
private等子类中不可见方法
2.对象的多态性
子类如果重写了父类的方法，通过子类调用的一定是子类重写过的方法
非静态方法默认的调用对象是this
this对象在构造器或者说<init>()方法中就是正在创建的对象
4. 方法的参数传递机制
public class Demo4 { public static void main(String[] args) { int i = 1; String str = "hello"; Integer num = 2; int[] arr = {1,2,3,4,5}; MyData my = new MyData(); change(i,str,num,arr,my); System.out.println("i = "+i); System.out.println("str = "+str); System.out.println("num = "+num); System.out.println("arr ="+ Arrays.toString(arr)); System.out.println("my.a ="+my.a); } public static void change(int j,String s,Integer n,int[] a,MyData m){ j += 1; s += "world"; n +=1; a[0] += 1; m.a +=1; } } class MyData{ int a = 10; }
输出结果：
i = 1
str = hello
num = 2
arr =[2, 2, 3, 4, 5]
my.a =11
方法的参数传递机制
1.形参是基本数据类型
传递数据值
2.实参是引用数据类型
传递地址值
特殊的类型：String，包装类等对象不可变性
5.递归与迭代
6.成员变量与局部变量
public class Demo5 { static int s; //类变量 int i; //实例变量 int j; //实例变量 { int i=1; //局部变量 i++; j++; s++; } public void test(int j){ //局部变量 j++; i++; s++; } public static void main(String[] args) { //局部变量 Demo5 demo1 = new Demo5(); //局部变量 Demo5 demo2 = new Demo5(); //局部变量 demo1.test(10); demo1.test(20); demo2.test(30); System.out.println(demo1.i+"==="+demo1.j+"==="+demo1.s); System.out.println(demo2.i+"==="+demo2.j+"==="+demo2.s); } }
输出结果：
2===1===5
1===1===5
局部变量和成员变量的区别：
1.声明的位置
局部变量：方法体中，形参，代码块中
成员变量：类中方法外
类变量：有static修饰
实例变量：没有static修饰
2.修饰符
局部变量：final
成员变量：public，protected，private，final，static，volatile，trnasient
3.值存储的位置
局部变量：栈
实例变量：堆
类变量：方法区中
4.作用域
局部变量：从声明处开始，到所属的 } 结束
实例变量：在当前类中 “this” （有时this.可以缺省），在其它类中 ”对象名.“ 访问
类变量：在当前类中 ”类名.“ （有时类名.可以省略），在其它类中 ”类名.“ 或 ”对象名．“ 访问
５．生命周期
局部变量：每一个线程，每一次调用执行都是新的生命周期
实例变量：随着对象的创建而初始化，随着对象的被回收而消亡，每一个对象的实例变量是独立的
类变量：随着类的初始化而初始化，随着类的卸载而消亡，该类的所有对象的类变量是共享的
当局部变量与ｘｘ变量重名时，如何区分：
１．局部变量与实例变量重名：在实例变量前加 ”ｔｈｉｓ．“
２．局部变量与类变量重名：在类变量前加 ”类名“
ＪＶＭ中堆，栈，方法区中存储的内容：
１．堆：此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在ｊａｖａ虚拟机规范中描述的是：送有的对象实例以及数组都要在堆上分配
２．栈：通常所说的栈，是指虚拟机栈。虚拟机栈用于存储局部变量表等。局部变量表存放了编译器可知长度的各种基本数据类型（ｂｏｏｌｅａｎ，ｂｙｔｅ，ｃｈａｒ，ｓｈｏｒｔ，ｉｎｔ，ｌｏｎｇ，ｆｌｏａｔ，ｄｏｕｂｌｅ），对象引用（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ类型，他不等同于对象本身，是对象在堆内存的首地址）。方法执行完，自行释放。
３．方法区：用于存储被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据。
浙公网安备 33010602011771号