Java进阶知识

1       批处理文件(bat)

简单的说，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  对象拷贝

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。

 

public class Student implements Cloneable{

        String name;

        int age;

     Student(String name,int age){

         this.name=name;

         this.age=age;

     }

     

     public Object clone(){

         Object o =null;

         try{

          o=super.clone();//Object中的clone()识别出你要复制的哪一个对象

         }

         catch(CloneNotSupportedException e){

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

         }

         return o;

     }

 

 public static void main(String[] args){

      Student s1 = new Student("zhang",18);

      Student s2 = (Student)s1.clone();

      s2.name="li";

      s2.age=20;

      System.out.println("name="+s1.name+","+"age="+s1.age);//修改学生2后不影响学生1的值

   }

}

 

 

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。

public Object deepClone()

{

 //将对象写到流里

     ByteArrayOutoutStream bo=new ByteArrayOutputStream();

     ObjectOutputStream oo=new ObjectOutputStream(bo);

     oo.writeObject(this);

     //从流里读出来

 ByteArrayInputStream bi=new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());

     ObjectInputStream oi=new ObjectInputStream(bi);

     return(oi.readObject());

}

 

1. 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:

class Stack {

   private Object[]elements;

   // 初始化角标

   int index = 0;

   // 默认初始化容量

   private int initialCapacity = 10;

 

   public Stack() {

      elements = new Object[initialCapacity];

   }

 

   // 压栈 push

   public void push(Object e) {

      ensureCapacity();

      elements[index++] = e;

      // System.out.println(index);

   }

 

   // 弹栈 pop

   public Object pop() {

      if (index == 0) {

         throw new RuntimeException("没有元素");

      }

      return elements[--index];

   }

 

   private void ensureCapacity() {

      if (index ==elements.length) {

         elements = Arrays.copyOf(elements,index * 2 + 1);

      }

   }

}

 

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 Stack {

   private Object[]elements;

   // 初始化角标

   int index = 0;

   // 默认初始化容量

   private int initialCapacity = 10;

 

   public Stack() {

      elements = new Object[initialCapacity];

   }

 

   // 压栈 push

   public void push(Object e) {

      ensureCapacity();

      elements[index++] = e;

      // System.out.println(index);

   }

 

   // 弹栈 pop

   public Object pop() {

      if (index == 0) {

         throw new RuntimeException("没有元素");

      }

      Object obj = elements[--index];

      elements[index] =null;

      return obj;

   }

 

   private void ensureCapacity() {

      if (index ==elements.length) {

         elements = Arrays.copyOf(elements,index * 2 + 1);

      }

   }

}

 

2. 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。

2.1. 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：

public class WeatherStation {

   

    private Stringweather;

   

    String[] weathers = {"下雨","下雪","下冰雹","出太阳"};

   

    static List<BookWeather>list = new ArrayList<BookWeather>();

   

    Random random = new Random();

   

   

    public void startWork(){

      

       new Thread(){

          

           @Override

           public void run() {

              while(true){

                  updateWeather();

                  try {

                     Thread.sleep(random.nextInt(1000)+500);

                  } catch (InterruptedException e) {

                     e.printStackTrace();

                  }

              }

           }

       }.start();

    }

    public void updateWeather(){

       weather = weathers[random.nextInt(4)];

       System.out.println("天气："+weather);

    }     

   

   

    public String getWeather() {

       returnweather;

    }

人：

public class Person implements BookWeather {

   

    String name;

   

    public  Person(String name){

       this.name = name;

    }

   

    private WeatherStationstation ;

   

    public Person(String name,WeatherStation station){

       this(name);

       this.station = station;

    }

   

    //下雨","下雪 ","下冰雹","出太阳"

    @Override

    public void notifyWeather() {

       String weather = station.getWeather();

       if("下雨".equals(weather)){

           System.out.println(name+"打着雨伞上班");

       }else if("下雪".equals(weather)){

           System.out.println(name+"溜冰上班");

       }else if("下冰雹".equals(weather)){

           System.out.println(name+"带着头盔上班");

       }else if("出太阳".equals(weather)){

           System.out.println(name+"嗮着太阳上班");

       }

    }

      

}

 

测试类：

 

public class Test {

   

    public static void main(String[] args)throws InterruptedException {

       WeatherStation station = new WeatherStation();

       station.startWork();

      

       Person p1 = new Person("小明",station);

       while(true){

           p1.notifyWeather();

           Thread.sleep(2000);

       }

    }

问题：天气变化两三次，小明才知道一次。

解决方案 ：

package cn.itcast.test;

import java.util.List;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Random;

public class WeatherStation {

   

    private String weather;

   

    String[] weathers = {"下雨","下雪","下冰雹","出太阳"};

   

    private static    List<BookWeather> list = new ArrayList<BookWeather>();

   

    Random random = new Random();

   

    public void addListaner(BookWeather e){

       list.add(e);

    }

   

    public void startWork(){

      

       new Thread(){

          

           @Override

           public void run() {

              while(true){

                  updateWeather();

                  try {

                     Thread.sleep(random.nextInt(1000)+500);

                  } catch (InterruptedException e) {

                     e.printStackTrace();

                  }

              }

           }

       }.start();

    }

    public void updateWeather(){

       weather = weathers[random.nextInt(4)];

       System.out.println("天气："+ weather);

       for(BookWeather item : list){

           item.notifyWeather(weather);

       }

    }     

   

   

    public String getWeather() {

       return weather;

    }

 

人：

public class Person implements BookWeather {

   

    String name;

   

    public  Person(String name){

       this.name = name;

    }

   

    private WeatherStation station ;

   

    public Person(String name,WeatherStation station){

       this(name);

       this.station = station;

    }

   

    //下雨","下雪 ","下冰雹","出太阳"

    @Override

    public void notifyWeather(String weather) {

       if("下雨".equals(weather)){

           System.out.println(name+"打着雨伞上班");

       }else if("下雪".equals(weather)){

           System.out.println(name+"溜冰上班");

       }else if("下冰雹".equals(weather)){

           System.out.println(name+"带着头盔上班");

       }else if("出太阳".equals(weather)){

           System.out.println(name+"嗮着太阳上班");

       }

    }

      

}

接口:

 

public interface BookWeather {

   

    public void notifyWeather(String weather);

}

 

 

public class Test {

   

    public static void main(String[] args)throws InterruptedException {

       WeatherStation station =new WeatherStation();

       station.startWork();

      

       Person p1 = new Person("小明");

       Person p2 = new Person("小红");

       Person p3 = new Person("小青 ");

       station.addListaner(p1);

       station.addListaner(p2);

       station.addListaner(p3);

      

    }

}

 

 

2.2.   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：

    class Single{

   

    //声明本类的一个私有的成员变量

    private static Single single;

   

    //第一步 :私有化构造方法

    private Single(){

      

    }

     //  第三步：提供一个公共的方法获取该类的实例对象

    public static Single getInstance(){

       if(single==null){

       synchronized (single) {        

              if(single==null){

                   single =new Single();

              }

           }

       }

       returnsingle;

    }

}

3. 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。

3.1. Class类

1.1.1.  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();

   }

1.1.2.  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());

   }

 

1.1.3.  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Method

2.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");

   }

 

 

1.1.4.  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());

   }

 

 

3.2.   工厂模式

Factory

例如:汽车销售商场

 

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.

public class Demo1 {

   public static void main(String[] args) {

      System.out.println("买宝马");

      Car bmw = CarFactory("BMW");

      bmw.run();

      System.out.println("买大奔");

      Car benz = CarFactory("Benz");

      benz.run();

   }

 

   public static Car CarFactory(String carName) {

      if ("BMW".equals(carName)) {

         return new BMW();

      } else if ("Benz".equals(carName)) {

         return new Benz();

      } else {

         throw new RuntimeException("车型有误");

      }

   }

}

 

abstract class Car {

 

   public abstract void run();

}

 

class BMW extends Car {

 

   @Override

   public void run() {

      System.out.println("BMW跑跑");

   }

}

 

class Benz extends Car {

 

   @Override

   public void run() {

      System.out.println("Benz跑跑");

   }

}

 

模拟spring工厂：

import java.io.BufferedReader;

import java.io.FileReader;

import java.io.IOException;

import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.Field;

class Student{

   

    private int id;

   

    private  Stringname;

   

    public Student(int id , String name){

       this.id = id;

       this.name = name;

    }

   

    public Student(){

      

    }

    public int getId() {

       returnid;

    }

    public void setId(int id) {

       this.id = id;

    }

    public String getName() {

       returnname;

    }

    public void setName(String name) {

       this.name = name;

    }

   

    @Override

    public String toString() {

       return this.id +"-"+this.name;

    }

   

}

class Person{

   

    private int age;

   

    public Person(){

      

    }

   

   

   

   

    @Override

    public String toString() {

       returnthis.age+"";

    }

}

public class Demo1 {

   

    public static void main(String[] args)throws Exception {

       Object o = getInstance();

       System.out.println(o);

      

    }

   

    public static Object getInstance() throws Exception{

       FileReader fileReader = new FileReader("src/info.txt");

       BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);

       String line = bufferedReader.readLine();

       Class clazz  = Class.forName(line);   

       Constructor c =  clazz.getConstructor(null);

       Object c1 = c.newInstance(null);

       while((line=bufferedReader.readLine())!=null){

           String[] datas =  line.split("=");

           Field f = clazz.getDeclaredField(datas[0]);

           f.setAccessible(true);

           if(f.getType()==int.class){

              f.set(c1, Integer.parseInt(datas[1]));

           }else{

           //f.setAccessible(true);

              f.set(c1,datas[1]);

           }

       }

       return c1;

    }

   

   

   

}