第27天 批处理、对象的克隆、内存溢出、设计模式、反射

1批处理文件(bat)快速运行一个软件我一般都会把软件打包成一个jar包bat处理文件就是可以一次性执行多个命令的文件。jar双击可以运行仅对于图形化界面的软件起作用，对于控制台的程序是不起作用的。对于控制台的程序我们可以使用bat处理文件快速启动一个项目。批处理的作用就是自动的连续执行多条命令 .编写bat处理文件可以使用记事本的方式:常见批处理文件的命令：echo 表示显示此命令后的字符 tiltle 设置窗口的标题。echo off 表示在此语句后所有运行的命令都不显示命令行本身 color 设置窗体的字体颜色。@与echo off相象，但它是加在每个命令行的最前面，表示运行时不显示这一行的命令行（只能影响当前行）。 pause 运行此句会暂停批处理的执行并在屏幕上显示Press any key to continue...的提示，等待用户按任意键后继续 rem 表示此命令后的字符为解释行（注释），不执行，只是给自己今后参考用的（相当于程序中的注释） 或者%注释的内容%%[1-9]表示参数，参数是指在运行批处理文件时在文件名后加的以空格（或者Tab）分隔的字符串2对象的克隆2.1对象的浅拷贝浅复制(浅克隆)被复制对象的所有变量都含有与原来对象相同的值，而所有的对其他对象的引用仍然只指向原来的对象，换言之，浅复制仅仅复制锁考虑的对象，而不复制它所引用的对象。package cn.itcast.copy;import java.io.Serializable;class Address implements Serializable {    String city;    public Address(String city) {        this.city = city;    }}public class Person implements Cloneable, Serializable {    int id;    String name;    Address address;    public Person(int id, String name) {        this.id = id;        this.name = name;    }    public Person(int id, String name, Address address) {        this.id = id;        this.name = name;        this.address = address;        System.out.println("=======构造方法调用了===");    }    @Override    public String toString() {        return "编号：" + this.id + " 姓名：" + this.name + " 地址：" + address.city;    }    @Override    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {        return super.clone();    }}1. 如果一个对象需要调用clone的方法克隆，那么该对象所属的类必须要实现Cloneable接口。2. Cloneable接口只不过是一个标识接口而已，没有任何方法。3. 对象的浅克隆就是克隆一个对象的时候，如果被克隆的对象中维护了另外一个类的对象，这时候只是克隆另外一个对象的地址，而没有把另外一个对象也克隆一份。4. 对象的浅克隆也不会调用到构造方法的。package cn.itcast.copy;public class Demo1 {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Address address = new Address("广州");        Person p1 = new Person(110, "狗娃", address);        Person p2 = (Person) p1.clone(); //clone() 克隆了一个对象。        p2.name = "狗剩";        p2.address.city = "长沙";        System.out.println("p1:" + p1);        System.out.println("p2:" + p2);    }}2.2对象深拷贝深复制(深克隆)被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，除去那些引用其他对象的变量，那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象，而不再试原有的那些被引用的对象，换言之，深复制把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。把对象写到流里的过程是串行化（Serilization）过程，但是在Java程序师圈子里又非常形象地称为“冷冻”或者“腌咸菜（picking）”过程；而把对象从流中读出来的并行化（Deserialization）过程则叫做“解冻”或者“回鲜(depicking)”过程。应当指出的是，写在流里的是对象的一个拷贝，而原对象仍然存在于JVM里面，因此“腌成咸菜”的只是对象的一个拷贝，Java咸菜还可以回鲜。在Java语言里深复制一个对象，常常可以先使对象实现Serializable接口，然后把对象（实际上只是对象的一个拷贝）写到一个流里（腌成咸菜），再从流里读出来（把咸菜回鲜），便可以重建对象。import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.ObjectInput;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;public class Demo2 {    public static void main(String[] args)        throws IOException, ClassNotFoundException {        Address address = new Address("广州");        Person p1 = new Person(110, "狗娃", address);        writeObj(p1);        Person p2 = readObj();        p2.address.city = "长沙";        System.out.println("p1:" + p1);        System.out.println("p2:" + p2);    }    //再从文件中读取对象的信息    public static Person readObj() throws ClassNotFoundException, IOException {        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("F:\\obj.txt");        //创建对象的输入流对象        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);        return (Person) objectInputStream.readObject();    }    //先要把对象写到文件上。    public static void writeObj(Person p) throws IOException {        //建立一个文件 的输出流对象        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("F:\\obj.txt");        //建立对象的输出流        ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);        //把对象写出        objectOutputStream.writeObject(p);        //关闭资源        objectOutputStream.close();    }}3.内存溢出由于Java具备自动的垃圾回收机制,当我们使用完对象之后,它们会被自动回收,是不是我们在Java程序中不需要再考虑内存管理了吗?请看如下程序:注意:从栈中弹出的对象不会作为垃圾回收,即使程序不再使用这些对象,因为栈内部继续维护着这些对象.最终可能会导致内存占用的不断增加,程序性能降低.这就是内存泄漏.改进版本class StackList {    Object[] elements;    int index = 0; //当前的索引值    public StackList() {        this.elements = new Object[3];    }    //添加内容    public void add(Object o) {        //添加元素之前应该要先检查是否容量够用。        ensureCapcity();        elements[index++] = o;    }    //出栈: 删除集合的元素，并且返回。    public Object pop() {        int tempIndex = --index;        Object o = elements[tempIndex];        elements[tempIndex] = null; //让该位置不再 引用着指定的对象,让垃圾回收期赶快回收该垃圾。        return o;    }    //检查当前的数组使用够用。    public void ensureCapcity() {        if (index == elements.length) {            //计算一个新的长度            int newLength = elements.length * 2;            elements = Arrays.copyOf(elements, newLength);        }    }    //获取当前的元素 个数    public int size() {        return index;    }}public class Demo1 {    public static void main(String[] args) {        StackList list = new StackList();        list.add("狗娃");        list.add("狗剩");        list.add("铁蛋");        list.add("美美");        int size = list.size();        for (int i = 0; i < size; i++) {            System.out.println(list.pop());        }    }}4.设计模式设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。4.1观察者模式有时又被称为发布-订阅<Publish/Subscribe>模式、模型-视图<Model/View>模式、源-收听者<Source/Listener>模式或从属者<Dependents>模式）这是软件设计模式的一种。观察者模式（Observer）完美的将观察者和被观察的对象分离开。此种模式中，一个目标物件管理所有相依于它的观察者物件，并且在它本身的状态改变时主动发出通知。这通常透过呼叫各观察者所提供的方法来实现。此种模式通常被用来实作事件处理系统。有多个观察者时，不可以依赖特定的通知次序。Swing大量使用观察者模式，许多GUI框架也是如此。气象站：观察者设计模式：观察者设计模式解决的问题时当一个对象发生指定的动作时，要通过另外一个对象做出相应的处理。需求： 编写一个气象站、一个工人两个类，当气象站更新天气 的时候，要通知人做出相应的处理。问题1： 气象站更新了多次天气，然后人才做一次的处理。问题2： 目前气象站只能通知一个人而已。问题3： 在现实生活中出了工人群体要关注天气，其他 的群体也需要关注天气观察者设计模式的步骤：        1. 当前目前对象发生指定的动作是，要通知另外一个对象做出相应的处理，这时候应该把对方的相应处理方法定义在接口上。        2. 在当前对象维护接口的引用，当当前对象发生指定的动作这时候即可调用接口中的方法了。package cn.itcast.observer;import java.util.ArrayList;import java.util.Random;//气象站public class WeatherStation {    String[] weathers = { "晴天", "雾霾", "刮风", "冰雹", "下雪" };    //当前天气    String weather;    //该集合中存储的都是需要收听天气预报的人    ArrayList<Weather> list = new ArrayList<Weather>(); //程序设计讲究低耦合---->尽量不要让一个类过分依赖于另外一个类。    public void addListener(Weather e) {        list.add(e);    }    //开始工作    public void startWork() {        final Random random = new Random();        new Thread() {                @Override                public void run() {                    while (true) {                        updateWeather(); // 每1~1.5秒更新一次天气  1000~1500                        for (Weather e : list) {                            e.notifyWeather(weather);                        }                        int s = random.nextInt(501) + 1000; //  500                        try {                            Thread.sleep(s);                        } catch (InterruptedException e) {                            e.printStackTrace();                        }                    }                }            }.start();    }    //更新天气的 方法    public void updateWeather() {        Random random = new Random();        int index = random.nextInt(weathers.length);        weather = weathers[index];        System.out.println("当前的天气是： " + weather);    }}package cn.itcast.observer;import java.util.Random;package cn.itcast.observer;//人 是要根据天气做出相应的处理的。public class Emp implements Weather {    String name;    public Emp(String name) {        this.name = name;    }    //人是要根据天气做出相应的处理的。  "晴天","雾霾","刮风","冰雹","下雪"    public void notifyWeather(String weather) {        if ("晴天".equals(weather)) {            System.out.println(name + "高高兴兴的去上班!!");        } else if ("雾霾".equals(weather)) {            System.out.println(name + "戴着消毒面具去上班!");        } else if ("刮风".equals(weather)) {            System.out.println(name + "拖着大石头过来上班!");        } else if ("冰雹".equals(weather)) {            System.out.println(name + "戴着头盔过来上班!");        } else if ("下雪".equals(weather)) {            System.out.println(name + "戴着被子过来上班!");        }    }}public class WeatherMain {    public static void main(String[] args) throws Exception {        //工人        Emp e = new Emp("小明");        Emp e2 = new Emp("如花");        //学生        Student s1 = new Student("狗娃");        Student s2 = new Student("狗剩");        WeatherStation station = new WeatherStation();        station.addListener(e);        station.addListener(e2);        station.addListener(s1);        station.addListener(s2);        station.startWork();    }}package cn.itcast.observer;//订阅天气预报的接口public interface Weather {public void notifyWeather(String weather);}package cn.itcast.observer;public class Student implements Weather {    String name;    public Student(String name) {        super();        this.name = name;    }    public void notifyWeather(String weather) {        if ("晴天".equals(weather)) {            System.out.println(name + "高高兴兴的去开学!!");        } else if ("雾霾".equals(weather)) {            System.out.println(name + "吸多两口去上学!");        } else if ("刮风".equals(weather)) {            System.out.println(name + "在家睡觉!");        } else if ("冰雹".equals(weather)) {            System.out.println(name + "在家睡觉!");        } else if ("下雪".equals(weather)) {            System.out.println(name + "等下完再去上学!");        }    }}4.2单例Singleton是指只能拥有一个实例的类就是单例类。私有构造方法。获取方式通过公共的静态方法创建单一的实例。两种模式懒汉模式 – 通常被称为延迟加载。注意存在线程安全问题.饿汉模式懒汉式的单例模式线程安全问题的解决方案：package cn.itcast.single;/* 单例设计模式：         懒汉单例设计模式(线程安全问题 的解决方案):                 步骤：                         1. 私有化构造函数。                         2. 声明本类引用类型变量，但是不要创建对象。                         3. 声明一个公共静态的方法获取本类的对象，获取之前先判断是否已经创建了本类的对象了，如果已经创建了                         就不要在创建直接返回即可，如果还没有创建，那么就先创建本类的引用类型变量，然后再返回。 *///懒汉单例设计模式class Single {    //声明本类引用类型变量，但是不要创建对象。    private static Single s;    //私有化构造函数    private Single() {    }    //声明一个公共静态的方法获取本类的对象    public static Single getInstance() {        if (s == null) {            synchronized ("锁") {                if (s == null) {                    s = new Single();                }            }        }        return s;    }}public class Demo1 {}5．反射类字节码文件是在硬盘上存储的，是一个个的.class文件。我们在new一个对象时，JVM会先把字节码文件的信息读出来放到内存中，第二次用时，就不用在加载了，而是直接使用之前缓存的这个字节码信息。字节码的信息包括：类名、声明的方法、声明的字段等信息。在Java中“万物皆对象”，这些信息当然也需要封装一个对象，这就是Class类、Method类、Field类。通过Class类、Method类、Field类等等类可以得到这个类型的一些信息，甚至可以不用new关键字就创建一个实例，可以执行一个对象中的方法，设置或获取字段的值，这就是反射技术。5.1Class类5.1获取Class对象的三种方式Java中有一个Class类用于代表某一个类的字节码。Java提供了三种方式获取类的字节码forName()。forName方法用于加载某个类的字节码到内存中，并使用class对象进行封装类名.class对象.getClass()/** * 加载类的字节码的3种方式 * @throws Exception * */public void test1() throws Exception {// 方式一Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");// 方式二Class clazz2 = Person.class;// 方式三Person p1 = new Person();Class clazz3 = p1.getClass();}5.2通过Class类获取类型的一些信息1. getName()类的名称（全名，全限定名）2 getSimpleName()类的的简单名称（不带包名）3. getModifiers(); 类的的修饰符4.创建对象无参数构造创建对象newInstance() 5. 获取指定参数的构造器对象，并可以使用Constructor对象创建一个实例Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)/** * 通过Class对象获取类的一些信息 *  * @throws Exception * */private static void test2() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");// 获取类的名称String name = clazz1.getName();System.out.println(name); // cn.itcast.gz.reflect.Person// 获取类的简单名称System.out.println(clazz1.getSimpleName()); // Person// 获取类的修饰符int modifiers = clazz1.getModifiers();System.out.println(modifiers);// 构建对象(默认调用无参数构造.)Object ins = clazz1.newInstance();Person p = (Person) ins;System.out.println(p); // cn.itcast.gz.reflect.Person@c17164// 获取指定参数的构造函数Constructor<?> con = clazz1.getConstructor(String.class, int.class);// 使用Constructor创建对象.Object p1 = con.newInstance("jack", 28);System.out.println(((Person) p1).getName());}5.3通过Class类获取类型中的方法的信息1.获取公共方法包括继承的父类的方法getMethods()返回一个数组,元素类型是Method2.获取指定参数的公共方法getMethod("setName", String.class);3.获得所有的方法,包括私有Method[] getDeclaredMethods()  4.获得指定参数的方法,包括私有Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)/** * 获取公有方法. * @throws Exception * */private static void test3() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");// 1.获取非私用方法(包括父类继承的方法)Method[] methods = clazz1.getMethods();System.out.println(methods.length);for (Method m : methods) {// System.out.println(m.getName());if ("eat".equals(m.getName())) {m.invoke(clazz1.newInstance(), null);}}}/** * 获取指定方法签名的方法 *  * @throws Exception * */private static void test4() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");// 获取指定名称的函数Method method1 = clazz1.getMethod("eat", null);method1.invoke(new Person(), null);}/** * 获取指定方法名且有参数的方法 *  * @throws Exception * */private static void test5() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");Method method = clazz1.getMethod("eat", String.class);method.invoke(new Person(), "包子");}/** * 获取指定方法名,参数列表为空的方法. *  * @throws Exception * */private static void test4() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");// 获取指定名称的函数Method method1 = clazz1.getMethod("eat", null);method1.invoke(new Person(), null);}/** * 反射静态方法 * @throws Exception * */private static void test7() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");Method method = clazz1.getMethod("play", null);method.invoke(null, null);}/** * 访问私有方法 暴力反射 * @throws Exception * */private static void test6() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");Method method = clazz1.getDeclaredMethod("movie", String.class);method.setAccessible(true);method.invoke(new Person(), "苍老师");}5.4通过Class类获取类型中的字段的信息1.获取公共字段Field[] getFields()  2.获取指定参数的公共字段Field getField(String name)  3.获取所有的字段Field[] getDeclaredFields()  4.获取指定参数的字段,包括私用Field getDeclaredField(String name)  /** * 获取公有的字段 * */private static void test8() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");Field[] fields = clazz1.getFields();Person p = new Person();System.out.println(fields.length);for (Field f : fields) {System.out.println(f.getName());if ("name".equals(f.getName())) {System.out.println(f.getType().getName());f.set(p, "jack");}}System.out.println(p.getName());}/** * 获取私有的字段 * @throws Exception * */private static void test9() throws Exception {Class clazz1 = Class.forName("cn.itcast.gz.reflect.Person");Field field = clazz1.getDeclaredField("age");System.out.println(field.getName());field.setAccessible(true);Person p = new Person();field.set(p, 100);System.out.println(p.getAge());}6.工厂模式该模式将创建对象的过程放在了一个静态方法中来实现.在实际编程中,如果需要大量的创建对象,该模式是比较理想的.package cn.itcast.factory;import cn.itcast.reflect.Person;import java.io.BufferedReader;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;/*工厂设计模式就是用于产生对象 的。*/class Car {}class BMW extends Car {}class BSJ extends Car {}public class Demo1 {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Person p = (Person) getInstance();        System.out.println(p);    }    //需求： 编写一个工厂方法根据配置文件返回对应的对象。    public static Object getInstance() throws Exception {        //读取配置文件        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(                    "info.txt"));        //读取第一行 : 读取类文件的信息        String className = bufferedReader.readLine();        //通过完整类名获取对应 的Class对象        Class clazz = Class.forName(className);        //获取到对应的构造方法        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(null);        constructor.setAccessible(true);        Object o = constructor.newInstance(null);        //给对象设置对应的属性值        String line = null;        while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {            String[] datas = line.split("=");            Field field = clazz.getDeclaredField(datas[0]);            //设置可以访问            field.setAccessible(true);            if (field.getType() == int.class) {                field.set(o, Integer.parseInt(datas[1]));            } else {                field.set(o, datas[1]);            }        }        return o;    }}