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文檔簡介
1.JAVA的StringBuffer類
StringBuffer類和String一樣,也用來代表字符串,只是由于StringBuffer
的內部實現方式和String不同,所以StringBuffer在進行字符串處理時,不生
成新的對象,在內存使用上要優于String類。所以在實際使用時,
如果經常需要對一個字符串進行修改,例如插入、刪除等操作,使用
StringBuffer要更加適合一些。
在StringBuffer類中存在很多和String類一樣的方法,這些方法在功
能上和String類中的功能是完全一樣的。
但是有一個最顯著的區別在于,對于StringBuffer對象的每次修改都會改變對
象自身,這點是和String類最大的區別。
另外由于StringBuffer是線程安全的,關于線程的概念后續有專門的
章節進行介紹,所以在多線程程序中也可以很方便的進行使用,但是程序的
執行效率相對來說就要稍微慢一些。
1、StringBuffer對象的初始化
StringBuffer對象的初始化不像String類的初始化一樣,Java提供的有特殊的
語法,而通常情況下一般使用構造方法進行初始化。
例如:
StringBuffers=newStringBuffer();
這樣初始化出的StringBuffer對象是一個空的對象。
如果需要創建帶有內容的StringBuffer對象,則可以使用:
StringBuffers=newStringBuffer("abc’');
這樣初始化出的StringBuffer對象的內容就是字符串“abc”。
需要注意的是,StringBuffer和String屬于不同的類型,也不能直接進行強制
類型轉換,下面的代碼都是錯誤的:
StringBuffers="abc”;〃賦值類型不匹配
StringBuffers=(StringBuffer)^^abc^^;〃不存在繼承關系,無法進
行強轉
StringBuffer對象和String對象之間的互轉的代碼如下:
Strings="abc”;
StringBuffersbl=newStringBuffer(“123”);
StringBuffersb2=newStringBuffer(s);//String轉換為StringBuffer
Stringsi=sbl.toString();//StringBuffer轉換為String
2、StringBuffer的常用方法
StringBuffer類中的方法主要偏重于對于字符串的變化,例如追加、插入和刪
除等,這個也是StringBuffer和String類的主要區別。
a>append方法
publicStringBufferappend(boolear)b)
該方法的作用是追加內容到當前StringBuffer對象的末尾,類似于字符串的連
接。調用該方法以后,StringBuffer對象的內容也發生改變,例如:
StringBuffersb=newStringBuffer(''abc");
sb.append(true);
則對象sb的值將變成“abctrue”。
使用該方法進行字符串的連接,將比String更加節約內容,例如應用于數據
庫SQL語句的連接,例如:
StringBuffersb=newStringBuffer();
Stringuser="test”;
Stringpwd="123”;
sb.append(44select*fromuserinfowhereusername=")
.append(user)
.append^andpwd=")
.append(pwd);
這樣對象sb的值就是字符串“select*fromuserinfowhere
username=testandpwd=123n。
b>deleteCharAt方法
publicStringBufferdeleteCharAt(intindex)
該方法的作用是刪除指定位置的字符,然后將剩余的內容形成新的字符串。
例如:
StringBuffersb=newStringBufferC4Tesf,);
sb.deleteCharAt(l);
該代碼的作用刪除字符串對象sb中索引值為1的字符,也就是刪除第二個字
符,剩余的內容組成一個新的字符串。所以對象sb的值變為"Tst”。
還存在一個功能類似的delete方法:
publicStringBufferdelete(intstartjntend)
該方法的作用是刪除指定區間以內的所有字符,包含start,不包含end索引
值的區間。例如:
StringBuffersb=newStringBuffer(64TestString,,J;
sb.delete(1,4);
該代碼的作用是刪除索引值1(包括)到索引值4(不包括)之間的所有字符,剩余
的字符形成新的字符串。則對象sb的值是“TString)
c、insert方法
publicStringBufferinsert(intoffset,booleanb)
該方法的作用是在StringBuffer對象中插入內
容,然后形成新的字符串。例如:
StringBuffersb=new
StringBuffer("TestString");
sb.insert(4,false);
該示例代碼的作用是在對象sb的索引值4的位置插入false值,形成新的字符
串,則執行以后對象sb的值是"TestfalseString”。
d、reverse方法
publicStringBufferreverse()
該方法的作用是將StringBuffer對象中的內容反轉,然后形成新的字符串。例
如:
StringBuffersb=newStringBuffer("abc");
sb.reverse();
經過反轉以后,對象sb中的內容將變為"cba\
e^setCharAt方法
publicvoidsetCharAt(intindex,charch)
該方法的作用是修改對象中索引值為index位
置的字符為新的字符ch。例如:
StringBuffersb=new
StringBuffer(“abc”);
sb-setCharAtfl/D5);
則對象sb的值將變成“aDc”。
f、trimToSize方法
publicvoidtrimToSize()
該方法的作用是將StringBuffer對象的中存儲空間縮小到和字符串長度一樣的
長度,減少空間的浪費。
總之,在實際使用時,String和StringBuffer各有優勢和不足,可以
根據具體的使用環境,選擇對應的類型進行使用。
2.Java中replace。、replaceFirst()和replaceAII()區別
str.replace(str中被替換的,替換后的字符)
replace和replaceAII是JAVA中常用的替換字符的方法,它們的區別是:
1)replace的參數是char和CharSequence,即可以支持字符的替換,也支持字符串的替換
(CharSequence即字符串序列的意思,說白了也就是字符串);
2)replaceAII的參數是regex,即基于規則表達式的替換,比如,可以通過replaceAII("\\d",
“*")把?個字符串所有的數字字符都換成星號;
相同點是都是全部替換,即把源字符串中的某一字符或字符串全部換成指定的字符或字
符串,如果只想替換第一次出現的,可以使用replaceHrst。,這個方法也是基于規則表達式的
替換,但與replaceAII。不同的是,只替換第一次出現的字符串;
另外,如果replaceAII。和replaceFirst。所用的參數據不是基于規則表達式的,則與
replace。替換字符串的效果是一樣的,
即這兩者也支健待串的操作;
還有一點注意:
執行了替換操作后,源字符串的內容是沒有發生改變的(因為String類是final類型的不可
改寫,但可以把處理得到的結果賦值).
舉例如下:
Stringsrc=newString,'ab4332c43d");
System.out.println(src.replace(n3',,"f"));=>ab4f2c4fd.
System.out.println(src.replace(,3',,f'));=>ab4f2c4fd.
System.out.println(src.replaceAII("\\d",,,f,'));=>abffafcffd.
,,
System.out.println(src.replaceAII("a'J'f"));=>fb43fc23d.
System.out.println(src.replaceFirst(',\\d,"f',));=>abf32c43d
System.out.println(src.replaceFirst(',4",,'h"));=>abh32c43d.
如何將字符串中的“'“替換成“\\":
Stringmsgln;
StringmsgOut;
,,,w
msgOut=msgln.replaceAII('\\\\J"\\\\\\\\);
原因:
'在java中是一個轉義字符,所以需要用兩個代表一個。例如System.out.println("\\");
只打印出個
但是'''也是正則表達式中的轉義字符(replaceAII的參數就是正則表達式),需要用兩個代
表一個。所以:\\\\被java轉換成\\八\又被正則表達式轉換成\。
同樣
CODE:\\\\\\\\
Java:\\\\
Regex:\\
將字符串中的'/‘替換成'\'的幾種方式:
msgOut=msgln.replaceAII('7","\\\\");
msgOut=msgln.replace('7","\\");
3.window.location和window.open的區另
window.location=""跳轉后有后退功能
window.location.replace("")跳轉后沒有后退功
能
window.open("")要新的窗口打開鏈接
4.Class.forName的作用以及為什么要用它【轉】
Fbstedon2010-03-0310:24火之光閱讀(674)評論(0)編輯收藏.
Qass.forName(xxx.xx.xx)返回的是-,個類
首先你要明白在java里面任何class都要裝載在虛擬機上才能運行。這句話就是裝載類用的(和new
不一樣,要分清楚)。
至于什么時候用,你可以考慮一下這個問題,給你一個字符串變量,它代表一個類的包名和類名,你
怎么實例化它?只有你提到的這個方法了,不過要再加一點。
Aa=(A)Class.forName("pacage.A").newlnstance();
這和你
Aa=newA();
是一樣的效果。
關于補充的問題
答案是肯定的,jvm會執行靜態代碼段,你要記住一個概念,靜態代碼是和class綁定的,class裝載
成功就表示執行了你的靜態代碼了。而且以后不會再走這段靜態代碼了。
Qass.forName(xxx.xx.xx)返回的是-,個類
Qass.forName(xxx.xx.xx);的作用是要求JVM查找并加載指定的類,也就是說JVM會執行該類的靜態
代碼段
動態加載和創建Qass對象,比如想根據用戶輸入的字符串來創建對象
Stringstr=用戶輸入的字符串
Classt=Qass.forName(str);
t.newlnstance();
在初始化一個類,生成?個實例的時候,newlnstance。方法和new關鍵字除了一個是方法,一個是
關鍵字外,最主要有什么區別?它們的區別在于創建對象的方式不一樣,前者是使用類加載機制,后
者是創建一個新類。那么為什么會有兩種創建對象方式?這主要考慮到軟件的可伸縮、可擴展和可重
用等軟件設計思想。
Java中工廠模式經常使用newlnstance()方法來創建對象,因此從為什么要使用工廠模式上可以找到
具體答案。例如:
classc=Qass.forName("Example");
factory=(Examplelnterface)c.newlnstance();
其中Exampieinterface是Example的接口,可以寫成如下形式:
StringclassName="Example";
classc=Qass.forName(className);
factory=(Examplelnterface)c.newlnstance();
進一步可以寫成如下形式:
StringclassName=readfromXMlConfig;〃從xml配置文件中獲得字符串
classc=aass.forName(className);
factory=(Examplelnterface)c.newlnstance();
上面代碼已經不存在Example的類名稱,它的優點是,無論Example類怎么變化,上述代碼不變,
甚至可以更換Example的兄弟類Example2,Examples,Example4......,只要他們繼承
Exampleinterface就可以。
從JVM的角度看,我們使用關鍵字new創建一個類的時候,這個類可以沒有被加載。但是使用
newlnstance()方法的時候,就必須保證:1、這個類已經加載;2、這個類已經連接了。而完成上面
兩個步驟的正是Qass的靜態方法forName()所完成的,這個靜態方法調用了啟動類加教器,即加載
javaAPI的那個加載器。
現在可以看出,newlnstance()實際上是把new這個方式分解為兩步,即首先調用Class加載方法加
載某個類,然后實例化。這樣分步的好處是顯而易見的。我們可以在調用class的靜態加載方法
forName時獲得更好的靈活性,提供給了一種降耦的手段。
最后用最簡單的描述來區分new關鍵字和newlnstance。方法的區別:
newlnstance:弱類型。低效率。只能調用無參構造。
new:強類型。相對高效。能調用任何public構造。
5.Hibernate包作用詳解【轉】
Fastedon2009-12-2311:32火之光閱讀(168)評論(0)編輯收藏.
Hibernate?共包括了23個jar包,令人眼花繚亂。本文將詳細講解Hibernate每個jar包的作用,便于
你在應用中根據自己的需要進行取舍。
下載Hibernate,例如2.0.3穩定版本,解壓縮,可以看到一個hibernate2.jar和lib目錄下有22個jar
包:
?hibernate2.jar:
Hibernate的庫,沒有什么可說的,必須使用的jar包
?cglib-asm.jar:
CGLIB庫,Hibernate用它來實現P0字節碼的動態生成,非常核心的庫,必須使用的jar包
?dom4j.jar:
dom4j是一個Java的XMLAPI,類似于jdom,用來讀寫XML文件的。dom4j是一個非常非常優秀的JavaXML
API,具有性能優異、功能強大和極端易用使用的特點,同時它也是一個開放源代碼的軟件,可以在
SourceForge上找到它。在IBMdeveloperWorks上面可以找到一篇文章,對主流的JavaXMLAPI進行的
性能、功能和易用性的評測,dom4j無論在那個方面都是非常出色的。我早在將近兩年之前就開始使用
doin4j,直到現在。如今你可以看到越來越多的Java軟件都在使用doiMj來讀寫XML,特別值得一提的是
連Sun的JAXM也在用dom4jo這是必須使用的jar包,Hibernate用它來讀寫配置文件。
?odmg.jar:
0DMG是?個ORM的規范,Hibernate實現了ODMG規范,這是?個核心的庫,必須使用的jar包。
?commons-collections,jar:
ApacheCommons包中的一個,包含了一些Apache開發的集合類,功能比java,uti1.*強大。必須使用的
jar包。
?commons-beanutils.jar:
ApacheCommons包中的一個,包含了一些Bean_L具類類。必須使用的jar包。
?commons-lang,jar:
ApacheCommons包中的一個,包含了一些數據類型工具類,是java.lang.*的擴展。必須使用的jar包。
?commons-logging,jar:
ApacheCommons包中的一個,包含了日志功能,必須使用的jar包。這個包本身包含了一個SimpleLogger,
但是功能很弱。在運行的時候它會先在CLASSPATH找log4j,如果有,就使用log4j,如果沒有,就找JDKL4
帶的java.util,logging,如果也找不到就用SimpleLoggerocommons-logging,jar的出現是一個歷史的
的遺留的遺憾,當初Apache極力游說Sun把log4j加入JDK1.4,然而JDKL4項目小組已經接近發布JDK1.4
產品的時間了,因此拒絕了Apache的要求,使用自己的java.util,logging,這個包的功能比log4j差的
很遠,性能也一般。后來Apache就開發出來了commons-logging,jar用來兼容兩個logger。因此用
commons-logging,jar寫的log程序,底層的Logger是可以切換的,你可以選擇log4j,java.util,logging
或者它自帶的SimpleLogger0不過我仍然強烈建議使用log4j,因為log4j性能很高,log輸出信息時間
幾乎等于System,oul,而處理一條log平均只需要5us。你可以在Hibernate的src目錄卜找到Hibernate
已經為你準備好了的log4j的配置文件,你只需要到Apache網站去下載log4j就可以了。
commons-logging.jar也是必須的jar包。
使用Hibernate必須的jar包就是以上的這兒個,剩下的都是可選的。
?ant.jar:
Ant編譯工具的jar包,用來編譯Hibernate源代碼的。如果你不準備修改和編譯Hibernate源代碼,那
么就沒有什么用,可選的jar包
?optional,jar:
Ant的一個輔助包。
?c3p0.jar:
C3Po是?個數據庫連接池,Hibernate可以配置為使用C3Po連接池。如果你準備用這個連接池,就需要這
個jar包。
?proxool.jar:
也是一個連接池,同上。
?commons-pool,jar,commons-dbcp.jar:
DBCP數據庫連接池,Apache的Jakarta組織開發的,Tomcal4的連接池也是DBCP。
實際上Hibernate自己也實現了一個非常非常簡單的數據庫連接池,加上上面3個,你實際上可以在
Hibernate上選擇4種不同的數據庫連接池,選擇哪?個看個人的偏好,不過DBCP可能更通用?些。另外
強調一點,如果在EJB中使用Hibernate,一定要用AppServer的連接池,不要用以上4種連接池,否則
容器管理事務不起作用。
?connector,jar:
JCA規范,如果你在AppServer上把Hibernate配置為Connector的話,就需要這個jar。不過實際上一
般AppServer肯定會帶上這個包,所以實際上是多余的包。
?jaas.jar:
JAAS是用來進行權限驗證的,已經包含在JDK1.4里面了。所以實際上是多余的包。
?jcs.jar:
如果你準備在Hibernate中使用JCS的話,那么必須包括它,否則就不用。
?jdbc2_0-stdext.jar:
JDBC2.0的擴展包,一般來說數據庫連接池會用上它。不過AppServer都會帶匕所以也是多余的。
?jta.jar:
JTA規范,當Hibernate使用JTA的時候需要,不過AppServer都會帶上,所以也是多余的。
?junit.jar:
Junit包,當你運行Hibernate自帶的測試代碼的時候需要,否則就不用。
?xalan.jar,xerces.jar,xml-apis.jar:
Xerces是XML解析器,Xalan是格式化器,xml-apis實際上是JAXP。一般AppServer都會帶上,JDKL4
也包含了解析器,不過不是Xerces,是Crimson,效率比較差,不過Hibemate用XML只不過是讀取配置
文件,性能沒什么緊要的,所以也是多余的。
6.JAVA多線程的問題以及處理【轉】
Restedon2009-12-0317:43火之光閱讀(603)評論(1)編輯收藏.
124多線程問題及處理
多線程編程為程序開發帶來了很多的方便,但是也帶來了一些問題,
這些問題是在程序開發過程中必須進行處理的問題。
這些問題的核心是,如果多個線程同時訪問一個資源,例如變量、
文件等,時如何保證訪問安全的問題。在多線程編程中,這種會被多個線程
同時訪問的資源叫做臨界資源。
下面通過一個簡單的示例,演示多個線程訪問臨界資源時產生的問
題。在該示例中,啟動了兩個線程類DataThread的對象,該線程每隔200毫
秒輸出一次變量n的值,并將n的值減少1。變量n的值存儲在模擬臨界資源
的Data類中,該示例的核心是兩個線程類都使用同一個Data類的對象,這
樣Data類的這個對象就是一個臨界資源了。示例代碼如下:
packagesynl;
/**
*模擬臨界資源的類
*/
publicclassData{
publicintn;
publicData(){
n=60;
)
}
packagesynl;
/**
*測試多線程訪問時的問題
*/
publicclassTestMulThreadl{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Datadata=newData();
DataThreaddl=newDataThread(dataJ線程:T);
DataThreadd2=newDataThread(dataJ線程2");
)
)
packagesynl;
/**
*訪問數據的線程
*/
publicclassDataThreadextendsThread{
Datadata;
Stringname;
publicDataThread(Datadata,Stringname){
this.data=data;
=name;
start();
)
publicvoidrun(){
try(
for(inti=0;i<10;i++){
System.out.printin(name+
":"+data.n);
data.n-;
Thread.sleep(200);
)
}catch(Exceptione){}
)
)
在運行時,因為不同情況下該程序的運行結果會出現不同,該程序
的一種執行結果為:
線程1:60
線程2:60
線程2:58
線程1:58
線程2:56
線程1:56
線程2:54
線程1:54
線程2:52
線程1:52
線程2:50
線程1:50
線程2:48
線程1:48
線程2:47
線程1:46
線程2:44
線程1:44
線程2:42
線程1:42
從執行結果來看,第一次都輸出60是可以理解的,因為線程在執行
時首先輸出變量的值,這個時候變量n的值還是初始值60,而后續的輸出就
比較麻煩了,在開始的時候兩個變量保持一致的輸出,而不是依次輸出n的
每個值的內容,而到將要結束時,線程2輸出47這個中間數值。
出現這種結果的原因很簡單:線程1改變了變量n的值以后,還沒有
來得及輸出,這個變量n的值就被線程2給改變了,所以在輸出時看的輸出都
是跳躍的,偶爾出現了連續。
出現這個問題也比較容易接受,因為最基本的多線程程序,系統只
保證線程同時執行,至于哪個先執行,哪個后執行,或者執行中會出現一個
線程執行到一半,就把CPU的執行權交給了另外一個線程,這樣線程的執行
順序是隨機的,不受控制的。所以會出現上面的結果。
這種結果在很多實際應用中是不能被接受的,例如銀行的應用,兩
個人同時取一個賬戶的存款,一個使用存折、一個使用卡,這樣訪問賬戶的
金額就會出現問題。或者是售票系統中,如果也這樣就出現有人買到相同座
位的票,而有些座位的票卻未售出。
在多線程編程中,這個是一個典型的臨界資源問題,解決這個問題
最基本,最簡單的思路就是使用同步關鍵字synchronized□
synchronized關鍵字是一個修飾符,可以修飾方法或代碼塊,其的
作用就是,對于同一個對象(不是一個類的不同對象),當多個線程都同時調
用該方法或代碼塊時,必須依次執行,也就是說,如果兩個或兩個以上的線
程同時執行該段代碼時,如果一個線程已經開始執行該段代碼,則另外一個
線程必須等待這個線程執行完這段代碼才能開始執行。就和在銀行的柜臺辦
理業務一樣,營業員就是這個對象,每個顧客就好比線程,當一個顧客開始
辦理時,其它顧客都必須等待,及口寸這個正在辦理的顧客在辦理過程中接了
一個電話(類比于這個線程釋放了占用CPU的時間,而處于阻塞狀態),其它
線程也只能等待。
使用synchronized關鍵字修改以后的上面的代碼為:
packagesyn2;
/**
*模擬臨界資源的類
*/
publicclassData2{
publicintn;
publicData2(){
n=60;
)
publicsynchronizedvoidaction(Stringname){
System.out.println(name++n);
n-;
)
)
packagesyn2;
/**
*測試多線程訪問時的問題
*/
publicclassTestMulThread2{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Data2data=newData2();
Data2Threaddl=newData2Thread(data,"線程
1");
Data2Threadd2=newData2Thread(data,"線程
2");
)
)
packagesyn2;
/**
*訪問數據的線程
*/
publicclassData2ThreadextendsThread{
Data2data;
Stringname;
publicData2Thread(Data2data,Stringname){
this.data=data;
=name;
start();
)
publicvoidrun(){
try(
for(inti=O;i<10;i++){
data.action(name);
Thread.sleep(200);
)
}catch(Exceptione){}
)
}
該示例代碼的執行結果會出現不同,一種執行結果為:
線程1:60
線程2:59
線程2:58
線程1:57
線程2:56
線程1:55
線程2:54
線程1:53
線程2:52
線程1:51
線程2:50
線程1:49
線程1:48
線程2:47
線程2:46
線程1:45
線程2:44
線程1:43
線程2:42
線程1:41
在該示例中,將打印變量n的代碼和變量n變化的代碼組成一個專
門的方法action,并且使用修飾符synchronized修改該方法,也就是說對于一
個Data2的對象,無論多少個線程同時調用action方法時,只有一個線程完全
執行完該方法以后,別的線程才能夠執行該方法。這就相當于一個線程執行
到該對象的synchronized方法時,就為這個對象加上了一把鎖,鎖住了這個
對象,別的線程在調用該方法時,發現了這把鎖以后就繼續等待下去了。
如果這個例子還不能幫助你理解如何解決多線程的問題,那么下面再來看
一個更加實際的例子——衛生間問題。
例如火車上車廂的衛生間,為了簡單,這里只模擬一個衛生間,這
個衛生間會被多個人同時使用,在實際使用時,當一個人進入衛生間時則會
把衛生間鎖上,等出來時打開門,下一個人進去把門鎖上,如果有一個人在
衛生間內部則別人的人發現門是鎖的則只能在外面等待。從編程的角度來看,
這里的每個人都可以看作是一個線程對象,而這個衛生間對象由于被多個線
程訪問,則就是臨界資源,在一個線程實際使用時,使用synchronized關鍵
將臨界資源鎖定,當結束時,釋放鎖定。實現的代碼如下:
packagesyn3;
/**
*測試類
7
publicclassTestHuman{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Toilett=newToilet();〃衛生間對象
Humanhl=newHuman("l",t);
Humanh2=newHuman("2",t);
Humanh3=newHuman("3",t);
}
)
packagesyn3;
/**
*人線程類,演示互斥
*/
publicclassHumanextendsThread{
Toilett;
Stringname;
publicHuman(Stringnamejoilett){
=name;
this.t=t;
start。;〃啟動線程
)
publicvoidrun(){
〃進入衛生間
t.enter(name);
)
}
packagesyn3;
/**
*衛生間,互斥的演示
*/
publicclassToilet{
publicsynchronizedvoidenter(Stringname){
System.out.println(name+"已進入!");
try(
Thread.sleep(2000);
}catch(Exceptione){}
System.out.println(name+"離開!");
)
)
該示例的執行結果為,不同次數下執行結果會有所不同:
1已進入!
1離開!
3已進入!
3離開!
2已進入!
2離開!
在該示例代碼中,Toilet類表示衛生間類,Human類模擬人,是該示
例中的線程類,TestHuman類是測試類,用于啟動線程。在TestHuman中,
首先創建一個Toilet類型的對象t,并將該對象傳遞到后續創建的線程對象中,
這樣后續的線程對象就使用同一個Toilet對象,該對象就成為了臨界資源。
下面創建了三個Human類型的線程對象,每個線程具有自己的名稱name參
數,模擬3個線程,在每個線程對象中,只是調用對象t中的enter方法,模
擬進入衛生間的動作,在enter方法中,在進入時輸出調用該方法的線程進入,
然后延遲2秒,輸出該線程離開,然后后續的一個線程進入,直到三個線程都
完成enter方法則程序結束。
在該示例中,同一個Toilet類的對象t的enter方法由于具有
synchronized修飾符修飾,則在多個線程同時調用該方法時,如果一個線程進
入到enter方法內部,則為對象t上鎖,直到enter方法結束以后釋放對該對
象的鎖定,通過這種方式實現無論多少個Human類型的線程,對于同一個對
象3任何時候只能有一個線程執行enter方法,這就是解決多線程問題的第
一種思路——互斥的解決原理。
12.4.2同步
使用互斥解決多線程問題是一種簡單有效的解決辦法,但是由于該
方法比較簡單,所以只能解決一些基本的問題,對于復雜的問題就無法解決
To
解決多線程問題的另外一種思路是同步。同步是另外一種解決問題
的思路,結合前面衛生間的示例,互斥方式解決多線程的原理是,當一個人
進入到衛生間內部時,別的人只能在外部時刻等待,這樣就相當于別的人雖
然沒有事情做,但是還是要占用別的人的時間,浪費系統的執行資源。而同
步解決問題的原理是,如果一個人進入到衛生間內部時,則別的人可以去睡
覺,不占用系統資源,而當這個人從衛生間出來以后,把這個睡覺的人叫醒,
則它就可以使用臨界資源了。所以使用同步的思路解決多線程問題更加有
效,更加節約系統的資源。
在常見的多線程問題解決中,同步問題的典型示例是“生產者-消費
者”模型,也就是生產者線程只負責生產,消費者線程只負責消費,在消費
者發現無內容可消費時則睡覺。下面舉一個比較實際的例子一一生活費問題。
生活費問題是這樣的:學生每月都需要生活費,家長一次預存一段
時間的生活費,家長和學生使用統一的一個帳號,在學生每次取帳號中一部
分錢,直到帳號中沒錢時通知家長存錢,而家長看到帳戶還有錢則不存錢,
直到帳戶沒錢時才存錢。在這個例子中,這個帳號被學生和家長兩個線程同
時訪問,則帳號就是臨界資源,兩個線程是同時執行的,當每個線程發現不
符合要求時則等待,并釋放分配給自己的CPU執行時間,也就是不占用系統
資源。實現該示例的代碼為:
packagesyn4;
/**
*測試類
*/
publicclassTestAccount{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Accouta=newAccout();
StudentThreads=newStudentThread(a);
GenearchThreadg=newGenearchThread(a);
)
)
packagesyn4;
*模擬學生線程
*/
publicclassStudentThreadextendsThread{
Accouta;
publicStudentThread(Accouta){
this.a=a;
start();
)
publicvoidrun(){
try(
while(true){
Thread.sleep(2000);
a.getMoney();〃取錢
)
}catch(Exceptione){}
)
)
packagesyn4;
*家長線程
*/
publicclassGenearchThreadextendsThread{
Accouta;
publicGenearchThread(Accouta){
this.a=a;
start();
)
publicvoidrun(){
try(
while(true){
Thread.sleep(12000);
a.saveMoney。;〃存錢
}
}catch(Exceptione){}
)
}
packagesyn4;
/**
*銀行賬戶
*/
publicclassAccout{
intmoney=0;
*
*取錢
*如果賬戶沒錢則等待,否則取出所有錢提醒存錢
*/
publicsynchronizedvoidgetMoney(){
System.out.println("準備取錢!");
try(
iffmoney==0){
wait。;〃等待
)
〃取所有錢
System.out.printin("乘lj余:"+money);
money-=50;
〃提醒存錢
notify();
}catch(Exceptione){}
}
/**
*存錢
*如果有錢則等待,否則存入200提醒取錢
*/
publicsynchronizedvoidsaveMoney(){
System.out.println("準備存錢!");
try(
if(money!=0){
wait();〃等待
)
〃取所有錢
money=200;
System.out.printin("存入:"+money);
〃提醒存錢
notify();
}catch(Exceptione){}
)
)
該程序的一部分執行結果為:
準備取錢!
準備存錢!
存入:200
剩余:200
準備取錢!
剩余:150
準備取錢!
剩余:100
準備取錢!
剩余:50
準備取錢!
準備存錢!
存入:200
剩余:200
準備取錢!
剩余:150
準備取錢!
剩余:100
準備取錢!
剩余:50
準備取錢!
在該示例代碼中,TestAccount類是測試類,主要實現創建帳戶
Account類的對象,以及啟動學生線程StudentThread和啟動家長線程
GenearchThreado在StudentThread線程中,執行的功能是每隔2秒中取一次
錢,每次取50元。在GenearchThread線程中,執行的功能是每隔12秒存一次
錢,每次存200。這樣存款和取款之間不僅時間間隔存在差異,而且數量上也
會出現交叉。而該示例中,最核心的代碼是Account類的實現。
在Account類中,實現了同步控制功能,在該類中包含一個關鍵的
屬性money,該屬性的作用是存儲帳戶金額。在介紹該類的實現前,首先介
紹一下兩個同步方法——wait和notify方法的使用,這兩個方法都是Object
類中的方法,也就是說每個類都包含這兩個方法,換句話說,就是Java天生
就支持同步處理。這兩個方法都只能在synchronized修飾的方法或語句塊內
部采用被調用。其中wait方法的作用是使調用該方法的線程休眠,也就是使
該線程退出CPU的等待隊列,處于冬眠狀態,不執行動作,也不占用CPU排
隊的時間,notify方法的作用是喚醒一個任意該對象的線程,該線程當前處于
休眠狀態,至于喚醒的具體是那個則不保證。在Account類中,被StudentThread
調用的getMoney方法的功能是判斷當前金額是否是0,如果是則使
StudentThread線程處于休眠狀態,如果金額不是0,則取出50元,同時喚醒
使用該帳戶對象的其它一個線程,而被GenearchThread線程調用的
saveMoney方法的功能是判斷當前是否不為0,如果是則使GenearchThread
線程處于休眠狀態,如果金額是0,則存入200元,同時喚醒使用該帳戶對象
的其它一個線程。
如果還是不清楚,那就結合前面的程序執行結果來解釋一下程序執
行的過程:在程序開始執行時,學生線程和家長線程都啟動起來,所以輸出
“準備取錢”和“準備存錢”,然后學生線程按照該線程run方法的邏輯執
行,先延遲2秒,然后調用帳戶對象a中的getMoney方法,但是由于初始情
況下帳戶對象a中的money數值為0,所以學生線程就休眠了。在學生線程
執行的同時,家長線程也按照該線程的run方法的邏輯執行,先延遲12秒,
然后調用帳戶對象a中的saveMoney方法,由于帳戶a對象中的money為零,
條件不成立,所以執行存入200元,同時喚醒線程,由于使用對象a的線程現
在只有學生線程,所以學生線程被喚醒,開始執行邏輯,取出50元,然后喚
醒線程,由于當前沒有線程處于休眠狀態,所以沒有線程被喚醒。同時家長
線程繼續執行,先延遲12秒,這個時候學生線程執行了4次,耗時4X2秒=8秒,
就取光了帳戶中的錢,接著由于帳戶為0則學生線程又休眠了,一直到家長線
程延遲12秒結束以后,判斷帳戶為0,又存入了200元,程序繼續執行下去。
在解決多線程問題是,互斥和同步都是解決問題的思路,如果需要
形象的比較這兩種方式的區別的話,就看一下下面的示例。一個比較忙的老
總,桌子上有2部電話,在一部處于通話狀態時,另一部響了,老總拿其這部
電話說我在接電話,你等一下,而沒有掛電話,這種處理的方式就是互斥。
而如果老總拿其另一部電話說,我在接電話,等會我打給你,然后掛了電話,
這種處理的方式就是同步。兩者相比,互斥明顯占用系統資源(浪費電話費,
浪費別人的時間),而同步則是一種更加好的解決問題的思路。
12.4.3死鎖
多線程編程在實際的網絡程序開發中,在客戶端程序實現中使用的
比較簡單,但是在服務器端程序實現中卻不僅是大量使用,而且會出現比客
戶端更多的問題。
另外一個容易在服務器端出現的多線程問題是——死鎖。死鎖指兩
個或兩個以上的線程為了使用某個臨界資源而無限制的等待下去。還是以前
面衛生間的例子來說明死鎖,例如兩個人都同時到達衛生間,而且兩個人都
比較禮貌,第一個人和第二個人說:你先吧,第二個人和第一個人說:你先
吧。這兩個人就這樣一直在互相禮讓,誰也不進入,這種現象就是死鎖。這
里的兩個人就好比是線程,而衛生間在這里就是臨界資源,而由于這兩個線
程在一直謙讓,誰也不使用臨界資源。
死鎖不僅使程序無法達到預期實現的功能,而且浪費系統的資源,
所以在服務器端程序中危害比較大,在實際的服務器端程序開發中,需要注
意避免死鎖。
而死鎖的檢測比較麻煩,而且不一定每次都出現,這就需要在測試
服務器端程序時,有足夠的耐心,仔細觀察程序執行時的性能檢測,如果發
現執行的性能顯著降低,則很可能是發生了死鎖,然后再具體的查找死鎖出
現的原因,并解決死鎖的問題。
死鎖出現的最本質原因還是邏輯處理不夠嚴謹,在考慮時不是很周
全,所以一般需要修改程序邏輯才能夠很好的解決死鎖。
12.4.4線程優先級
在日常生活中,例如火車售票窗口等經常可以看到“XXX優先”,
那么多線程編程中每個線程是否也可以設置優先級呢?
在多線程編程中,支持為每個線程設置優先級。優先級高的線程在
排隊執行時會獲得更多的CPU執行時間,得到更快的響應。在實際程序中,
可以根據邏輯的需要,將需要得到及時處理的線程設置成較高的優先級,而
把對時間要求不高的線程設置成比較低的優先級。
在Thread類中,總計規定了三個優先級,分別為:
?MAX_PRIORITY------最高優先級
?NORM_PRIORITY——普通優先級,也是默認優先級
?MINPRIORITY-?最低優先級
在前面創建的線程對象中,由于沒有設置線程的優先級,則線程默認的優
先級是NORM_PRIORITY,在實際使用時,也可以根據需要使用Thread類中的
setPriority方法設置線程的優先級,該方法的聲明為:
publicfinalvoidsetPriority(intnewPriority)
假設t是一個初始化過的線程對象,需要設置t的優先級為最高,則實現
的代碼為:
t.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
這樣,在該線程執行時將獲得更多的執行機會,也就是優先執行。如果由
于安全等原因,不允許設置線程的優先級,則會拋出SecurityException異常。
下面使用一個簡單的輸出數字的線程演示線程優先級的使用,實現的示例
代碼如下:
packagepriority;
/**
*測試線程優先級
*/
publicclassTestPriority{
publicstaticvoidmain(String[]args){
PrintNumberThreadpl=new
PrintNumberThread("高優先級)
PrintNumberThreadp2=new
PrintNumberThread("普通優先級”);
PrintNumberThreadp3=new
PrintNumberThread("低優先級”);
pl.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
p2.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
p3.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
pl.start();
p2.start();
p3.start();
)
}
packagepriority;
/**
*輸出數字的線程
*/
publicclassPrintNumberThreadextendsThread{
Stringname;
publicPrintNumberThread(Stringname){
=name;
)
publicvoidrun(){
try(
for(inti=0;i<10;i++){
System.out.printin(name+
)
}catch(Exceptione){}
)
)
程序的一種執行結果為:
高優先級:o
高優先級:1
高優先級:2
普通優先級:0
高優先級:3
普通優先級:1
高優先級:4
普通優先級:2
高優先級:5
高優先級:6
高優先級:7
高優先級:8
高優先級:9
普通優先級:3
普通優先級:4
普通優先級:5
普通優先級:6
普通優先級:7
普通優先級:
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