Java程序設計（第3版） 課件 -第四部分 核心API的使用

第四部分核心API的使用第15章集合框架泛型快速入門泛型（GenericType）是JDK5.0版本增加的特性。泛型對學習Java集合是非常重要的知識點，Java類的屬性、方法參數(shù)及方法返回值都需要指定數(shù)據(jù)類型。泛型的本質(zhì)是參數(shù)化類型，也就是將數(shù)據(jù)類型作為一個參數(shù)來處理。具體來說，泛型就是在Java類中需要指定數(shù)據(jù)類型的地方不指定具體的類型，而是用一個參數(shù)替代，具體使用時再指定其具體類型。集合對象可以持有其他對象，作為數(shù)據(jù)容器使用，與數(shù)組的功能類似。JavaAPI中的集合框架都位于java.util包中，實現(xiàn)了很多常見的數(shù)據(jù)結構，如鏈表、隊列、哈希表等。本章將介紹Java語言的集合框架。Java集合框架概述Java集合框架是由很多接口、抽象類、具體類組成的，都位于java.util包中。集合接口定義了具體集合類的規(guī)范。1．Collection<E>接口Collection接口是所有集合類的根接口，是一個泛型接口。Collection對象可以持有任何類型的對象，其持有的對象稱為集合元素。Collection接口中定義了add(Eo)方法，可以將對象存儲到Collection對象中。Collection接口還有很多子接口，每個子接口有不同的特征。2．Map<K,V>接口Map接口是Java集合框架中的另一個關鍵類型，即映射接口，也是一個泛型接口。Map對象中映射了key值和value值，key值不允許重復。Collection對象只能持有單個對象；而Map對象持有的是兩個對象的映射關系，提供了put(Kkey,Vvalue)方法來存儲鍵值對。例如，在Map對象中存儲員工與部門的映射關系，那么員工將作為Map的key，對應的部門作為Map的value。3．Iterator<E>接口集合對象作為數(shù)據(jù)容器使用，用來持有其他對象，很多時候需要對集合元素進行遍歷。Iterator接口提供了遍歷Collection對象的功能，也是一個泛型接口。對于Map對象，不能直接使用Iterator遍歷，但是Map接口中提供了將key與value分別轉變成Collection對象的方法，然后就可以使用Iterator接口分別遍歷Map的key與value。第15章集合框架Iterator接口實際應用中，常常需要對集合元素進行迭代。Iterator接口提供了迭代集合對象中元素的功能。Iterator接口的主要方法如下。1．booleanhasNext()此方法用來判斷被迭代的集合中是否存在元素，若集合中存在至少一個元素，則返回true，否則返回false。該方法的返回值往往用來作為while循環(huán)的條件來迭代集合。2．Enext()此方法用來返回集合中的當前元素，E是泛型，具體類型根據(jù)集合的泛型類型決定。要使用Iterator接口迭代集合對象，首先必須把集合對象轉換成Iterator對象。第15章集合框架Collection接口及其子接口Collection接口定義了集合類型的基本規(guī)范。Collection接口中常用的方法如下。（1）booleanadd(Eo)：可以向Collection對象中存儲對象o，o的類型是泛型E。（2）Iterator<E>iterator()：生成迭代器對象，進而可以迭代集合中的元素。（3）intsize()：返回集合對象中元素的個數(shù)。其中，size指的是有效長度，即添加到集合中的元素個數(shù)。集合中還有一個概念是容量（capacity），容量與數(shù)組的長度類似，指的是集合當前能夠容納的元素的個數(shù)。集合的容量是可變的，而數(shù)組的長度是不可變的。Collection接口定義了集合類型的基本規(guī)范，集合框架中基于Collection接口衍生了3個主要的子接口，每個子接口規(guī)范一種具體的集合類型，分別是列表（List）、集合（Set）和隊列（Queue）。1．ListList稱為列表，是有序的（ordered）集合，其中的元素都是有索引的。List接口是Collection接口的子接口，所以具有Collection接口中定義的所有功能。同時，List接口擴展了一些新的方法，新方法大多與索引有關，作用如下。（1）voidadd(intindex,Eelement)：將元素插入指定索引位置。（2）Eget(intindex)：將集合中某索引位置的元素取出并返回。（3）Eset(intindex,Eelement)：使用某元素替換集合中指定索引位置的元素。2．SetSet稱為集合，與List不同的是，Set是無序的，但是不允許存儲重復元素，而List中允許存儲重復元素。Set接口是Collection接口的子接口，所以具有Collection接口中定義的所有功能。Set接口幾乎沒有擴展新方法。

3．QueueQueue稱為隊列，是JDK5.0版本增加的接口，實現(xiàn)了“先進先出”（FIFO）的存儲結構。Queue接口是Collection接口的子接口，具有Collection接口中定義的所有功能。此外，Queue接口還提供了一些新的插入、提取、查詢等方法。第15章集合框架List接口的實現(xiàn)類List是有序的集合，實際開發(fā)中使用較多。List是接口，無法直接創(chuàng)建對象。1．ArrayListArrayList稱為數(shù)組列表，數(shù)據(jù)采用數(shù)組的方式存儲，使用連續(xù)內(nèi)存存儲。ArrayList類是Java語言中可變長度數(shù)組的實現(xiàn)，是最常用的集合類型之一。2．LinkedListLinkedList稱為鏈表，表示該集合類型實現(xiàn)了“鏈表”的數(shù)據(jù)結構。值得一提的是，LinkedList類不僅實現(xiàn)了List接口，還實現(xiàn)了Queue接口，可以說鏈表同時也可以作為一個隊列對象使用，使用方式與ArrayList類類似。3．VectorVector類“歷史悠久”，是JDK1.0版本中的集合類，后來經(jīng)過修改實現(xiàn)了List接口。Vector類的功能幾乎都可以被ArrayList類替代，主要區(qū)別是Vector類是線程同步的，而ArrayList類不是同步的。第15章集合框架Set接口的實現(xiàn)類Set接口是Collection另一個重要的子接口，主要特點是其中的元素不允許重復，即Set中的元素都是唯一的。1．HashSetHashSet類是Set接口的一個主要實現(xiàn)類，底層是哈希表結構。2．TreeSetTreeSet類是Set接口的另一個實現(xiàn)類。實際上，TreeSet類沒有直接實現(xiàn)Set接口，而是實現(xiàn)了Set接口的一個子接口SortedSet。TreeSet不但能夠保證其中的元素不重復，而且能對元素進行排序。TreeSet中的元素對象所屬的類必須實現(xiàn)Comparable接口，否則默認排序時將拋出運行期異常ClassCastException。下面修改Department類，使其實現(xiàn)Comparable接口，覆蓋compareTo方法。第15章集合框架Map接口的實現(xiàn)類Map與Collection不同，Map中保存的是鍵值對，key值不允許重復，而Collection中保存的是單個對象。Map接口中的主要方法如下。（1）Vput(Kkey,Vvalue)。該方法可以將key和value存到Map對象中。如果key已經(jīng)存在，則被覆蓋，返回被覆蓋前的value；如果key不存在，則返回null。（2）Vget(Objectkey)。該方法可以根據(jù)key返回對應的value。（3）intsize()。該方法返回Map對象中鍵值對的數(shù)量。（4）Set<K>keySet()。該方法將Map對象中的key值取出，返回Set對象中。（5）Collection<V>values()。該方法將Map對象中的value值取出，返回Collection對象中。第15章集合框架第15章集合框架Collections類java.util包中提供了一個集合框架的工具類：Collections類。與Arrays類（數(shù)組工具類）類似，Collections類中的所有方法都是靜態(tài)方法，都可以直接使用Collections類名調(diào)用。1．同步集合對象的方法集合框架的具體實現(xiàn)類中，Vector和Hashtable類是線程同步的，而其他集合類都不是線程同步的。如果需要將集合類做成線程同步的類，可以調(diào)用Collections類中相應的synchronizedXxx方法實現(xiàn)。如publicstatic<T>List<T>synchronizedList(List<T>list)方法可以將List對象同步。2．對List排序的方法集合接口中的Set和Map接口都有可以排序的實現(xiàn)類，如TreeSet、TreeMap。而List接口沒有可以排序的實現(xiàn)類。如果要對List進行排序，可以使用Collections類中的方法，代碼如下：Collections中還有很多其他方法，均是集合類的工具方法，如二分查找、返回集合中的最大/最小值等。使用Collections中的方法時涉及大量的泛型語法，可參考泛型章節(jié)。集合與數(shù)組之間的轉換由于數(shù)組的性能和效率比集合高，所以在實際應用中可能需要將集合對象轉換成數(shù)組對象進行下一步操作。Collection接口中定義了集合與數(shù)組之間的轉換方法，代碼如下：其中，T是集合對象的泛型，a是一個已經(jīng)存在的數(shù)組，如果數(shù)組a的長度小于集合的元素個數(shù)，則重新創(chuàng)建一個新的數(shù)組來容納集合元素；如果數(shù)組a的長度大于集合的元素個數(shù)，則直接將集合元素復制到數(shù)組中。第15章集合框架File類要對文件進行輸入/輸出操作，首先需要將文件封裝為對象。API中定義了File類來封裝文件。File類是java.io包中一個非常重要的類，可以協(xié)助進行輸入/輸出操作。File的字面含義為“文件”，但既可以表示“文件”，也可以表示“目錄”。API中沒有Directory類，文件和目錄都使用File類進行封裝。File類中定義了操作文件和目錄的方法。如以下代碼：第16章輸入/輸出系統(tǒng)文件過濾器在實際應用中，常常只需要返回符合某些條件的子目錄及文件，即對目錄下的子目錄及文件進行過濾。java.io包中提供了文件名過濾器及文件過濾器，可以對目錄下的子目錄及文件進行過濾，只返回符合過濾條件的子目錄及文件。1．文件名過濾器FilenameFilter文件名過濾器FilenameFilter是一個接口，定義了設置過濾條件的方法accept(Filedir,Stringname)，其中dir是當前目錄，name是當前子目錄或文件名。File類中提供了一個使用文件名過濾器遍歷目錄的方法publicString[]list(FilenameFilterfilter)。要想能夠使用指定的文件名過濾器過濾目錄，首先需要自定義一個文件名過濾器類，實現(xiàn)文件名過濾器接口FilenameFilter，覆蓋接口中的accept(Filedir,Stringname)方法，在該方法中定義過濾條件。File類中的list方法將目錄下的File對象逐一傳遞給accept方法，如果accept方法的返回值為true，則當前的File對象包含在返回值數(shù)組中；如果返回值為false，則該File對象不包含在返回值數(shù)組中。2．文件過濾器FileFilter除了可以使用FilenameFilter針對名稱進行過濾，還可以使用FileFilter進行更為靈活的過濾。File類中提供了publicFile[]listFiles(FileFilterfilter)方法，可以使用FileFilter進行過濾。使用FileFilter與使用FilenameFilter類似，首先必須自定義文件過濾器類，實現(xiàn)文件過濾器接口FileFilter，覆蓋其中的accept方法，定義過濾條件。第16章輸入/輸出系統(tǒng)I/O流的分類1．輸入流和輸出流I/O即輸入/輸出，輸入是對數(shù)據(jù)進行“讀（read）”操作，從外存讀到內(nèi)存，稱為“入”；輸出是對數(shù)據(jù)進行“寫（write）”操作，從內(nèi)存寫到外存，稱為“出”。從輸入/輸出這個角度，可以將I/O流類分為兩大類，即輸入流和輸出流，輸入流定義了讀數(shù)據(jù)的方法，輸出流定義了寫數(shù)據(jù)的方法。I/O流類中的所有輸入流都是InputStream類或Reader類的子類。凡是類名以InputStream結尾的類都是InputStream類的子類，如FileInputStream等；同樣，凡是類名以Reader結尾的類都是Reader類的子類，如FileReader等。I/O流類中的所有輸出流都是OutputStream類或Writer類的子類。凡是類名以OutputStream結尾的類都是OutputStream類的子類，如FileOutputStream等；同樣，凡是類名以Writer結尾的類都是Writer類的子類，如FileWriter等。2．字節(jié)流和字符流I/O流進行數(shù)據(jù)輸入/輸出操作時，編碼格式有8位字節(jié)和16位字符兩種。所以從數(shù)據(jù)流編碼格式角度劃分，I/O流類又可以分為字節(jié)流和字符流兩大類。InputStream類和OutputStream類的子類都是字節(jié)流，都將數(shù)據(jù)按照8位的字節(jié)方式傳輸，往往應用于視頻、音頻等文件的讀/寫操作。Reader類和Writer類的子類都是字符流，都將數(shù)據(jù)按照16位的字符方式傳輸，往往用于文本文件的讀/寫，尤其是包含漢字的文件，必須使用字符流讀/寫。3．節(jié)點流和處理流要使用I/O流類進行數(shù)據(jù)輸入/輸出操作，必須先創(chuàng)建I/O流類的對象。而創(chuàng)建I/O流對象，必須使用I/O流類的構造方法。下面比較字符輸入流FileReader和BufferedReader的構造方法。（1）publicFileReader(Filefile)。FileReader類的構造方法參數(shù)是File類型，也就是說FileReader對象直接封裝File對象。（2）publicBufferedReader(Readerin)。BufferedReader類的構造方法參數(shù)是Reader類型對象，也就是說BufferedReader可以封裝任意一種Reader類型對象，如FileReader、StringReader等。第16章輸入/輸出系統(tǒng)I/O編程了解I/O包的結構后，本節(jié)將通過一個例子介紹如何使用I/O流進行輸入/輸出操作。例如，在控制臺上輸出文件“MyFilenameFilter.java”的內(nèi)容，實現(xiàn)步驟如下。1．確定需要進行輸入/輸出操作的數(shù)據(jù)源2．選擇使用輸入流或輸出流3．選擇使用字節(jié)流或字符流4．選擇合適的節(jié)點流5．判斷是否需要使用處理流6．調(diào)用I/O流中的方法進行讀/寫操作7．在finally塊中關閉流對象第16章輸入/輸出系統(tǒng)GUI編程概述1．AWTAWT是Java語言中的原始GUI工具包，相關API位于java.awt包中。AWT是一個組件非常有限的GUI工具包，不支持樹、表格等。大部分情況下，可以在一臺計算機上開發(fā)和測試Java代碼（如Windows平臺），然后不經(jīng)測試就可以在其他平臺（如Linux平臺）上運行。然而AWT無法實現(xiàn)，AWT運行時，每個組件都要依賴于當前平臺的GUI對等體（peer）控件，因此，AWTGUI的外觀和行為就會依賴當前平臺。2．SwingJavaSwing是JavaFoundationClasses（JFC）的一部分，是在AWT基礎上發(fā)展而來的GUIAPI，都存在于javax.swing包中，作用是解決AWT的缺點。比起AWT，Swing的組件豐富而強大，增加了很多組件，如樹、表格等。Swing甚至與后面要介紹的SWT比都毫不遜色。為了解決AWT對平臺的依賴性，Swing將對平臺的依賴降到了最低。只有窗口和框架之類的頂層組件使用平臺的對等體，大部分組件使用純Java代碼模擬，與平臺無關。Swing中，使用平臺對等體的組件稱為重量級（heavyweight）組件，Java代碼模擬的組件稱為輕量級（lightweight）組件。Swing允許在一個GUI應用中混合使用輕量級和重量級組件。Swing中提供了不同的外觀，可以模擬不同平臺的效果。3．SWTAWT和Swing都是原Sun公司推出的JavaGUI工具包，而SWT是Eclipse組織為了開發(fā)EclipseIDE環(huán)境所編寫的一組底層GUIAPI。SWT的設計者汲取了AWT和Swing兩者的優(yōu)點，取得了很大的進步。SWT提供了豐富的組件集，完全可以與Swing媲美。SWT是使用對等體實現(xiàn)的，不過對等體的工作方式與AWT不同。SWT程序實質(zhì)上就是一個當前平臺的應用程序。第17章GUI編程Swing中的組件wing的大部分組件類都是JComponent類的子類。例如，JButton是按鈕組件，JTextField是文本框組件，JTextArea是文本區(qū)域組件，JTable是表格組件等。有一種特殊的組件被稱為容器，容器中可以放置其他組件，如JFrame、JPanel都是容器。第17章GUI編程上述代碼中，聲明并創(chuàng)建了聊天室界面中需要使用的組件，其中包含兩個JButton按鈕組件，用來構建Send和Quit按鈕；一個JTextField組件，用來輸入聊天信息；一個JTextArea組件，用來顯示聊天內(nèi)容；一個JPanel面板組件，用來作為兩個按鈕的容器，放置兩個按鈕；一個JFrame組件，用來構建聊天室窗口。除了這些簡單組件外，Swing還支持很多功能強大的組件，如JTable、JTree等。Swing中的布局要成功構建一個GUI程序，首先要像第17.2節(jié)介紹的那樣創(chuàng)建所有需要的組件，然后根據(jù)設計對組件進行布局。Java語言中的GUI使用布局管理器進行布局，Swing與AWT工具包的布局管理器可以通用。第17章GUI編程1．FlowLayoutFlowLayout稱為流布局管理器。該管理器將組件按照從左到右、從上到下的自然順序布局。2．BorderLayoutBorderLayout稱為邊界布局管理器。該管理器將容器分為5個區(qū)域，分別用東、南、西、北、中5個方位表示。3．GridLayoutGridLayout稱為網(wǎng)格布局管理器。該管理器將容器分為大小相等的網(wǎng)格。4．CardLayoutCardLayout稱為卡片布局管理器。該管理器允許在一個位置放置多個組件。5．GridBagLayoutGridBagLayout稱為網(wǎng)袋布局管理器。該管理器是一個靈活、復雜的布局管理器。Swing中的事件處理GUI事件處理步驟第17章GUI編程1．確定事件源要進行事件處理，首先要確定事件源，即發(fā)生事件的組件。例如，單擊Quit按鈕，事件源就是Quit按鈕；拖動窗口，事件源就是窗口。2．確定事件類型確定事件源后，需根據(jù)要處理的事件確定事件類型。如單擊按鈕的事件類型是ActionEvent，關閉窗口的事件類型是WindowEvent。3．確定事件監(jiān)聽器接口確定事件類型后，需要進一步確定處理該事件的事件監(jiān)聽器接口，如ActionEvent對應的接口是ActionListener。確定接口后，需要自定義事件處理器類實現(xiàn)該接口。定義QuitHandler類實現(xiàn)ActionListener接口，作為處理Quit按鈕ActionEvent的處理器類。4．覆蓋事件監(jiān)聽器接口中合適的方法自定義類實現(xiàn)事件監(jiān)聽器接口后，需要覆蓋事件監(jiān)聽器中特定的方法。事件監(jiān)聽器接口中可能聲明了多個方法，事件處理機制會針對不同的用戶操作自動調(diào)用不同的方法。在QuitHandler類中重寫ActionListener接口的actionPerformed方法，實現(xiàn)聊天室程序退出的功能。5．為事件源注冊事件監(jiān)聽器實現(xiàn)事件監(jiān)聽器后，需要為事件源注冊事件監(jiān)聽器才能生效。每個組件都有一系列addXxxListener方法，可以用來為組件注冊不同的事件監(jiān)聽器。例如，JButton類中定義了addActionListener方法，可以為JButton組件注冊ActionListener監(jiān)聽器。修改ChatRoom類，為Quit按鈕注冊事件監(jiān)聽器。使用內(nèi)部類進行事件處理ava中的內(nèi)部類是外部類的一個成員，可以直接使用外部類的屬性和方法。在GUI事件處理過程中，常常用到內(nèi)部類。本節(jié)繼續(xù)對前面章節(jié)實現(xiàn)的聊天室進行事件處理，實現(xiàn)發(fā)送消息的功能：在文本框中輸入聊天信息，單擊Send按鈕后，消息顯示到顯示聊天內(nèi)容的文本區(qū)域。事件源是Send按鈕，事件類型是ActionEvent，需要使用的事件監(jiān)聽器為ActionListener。因此，首先需要定義一個類實現(xiàn)ActionListener接口，覆蓋其中的actionPerformed方法，實現(xiàn)發(fā)送消息的功能。然后，使用addActionListener方法為Send按鈕注冊事件監(jiān)聽器。創(chuàng)建SendHandler類，實現(xiàn)ActionListener接口，覆蓋其中的actionPerformed方法，實現(xiàn)將文本框信息發(fā)送到文本區(qū)域的功能。第17章GUI編程使用匿名內(nèi)部類進行事件處理如果只需要使用內(nèi)部類的一個對象，那么就可以在聲明類的同時創(chuàng)建該對象，而隱去該內(nèi)部類的名稱，這樣的內(nèi)部類稱為匿名內(nèi)部類。如以下代碼：上述代碼中使用匿名內(nèi)部類創(chuàng)建了sendHandler對象，并將該對象作為Send按鈕的事件處理器使用。匿名內(nèi)部類是沒有名稱的內(nèi)部類，在類聲明的同時創(chuàng)建對象，往往在某內(nèi)部類只需要一個對象的情況下使用。匿名內(nèi)部類的類體與內(nèi)部類的類體相同，也需要實現(xiàn)其接口的所有方法。匿名內(nèi)部類對象的類型使用其需要實現(xiàn)的接口或抽象類來聲明，如例子中使用ActionListener接口作為對象類型。進一步思考，如果sendHandler對象也只在一處使用，那么也沒有必要聲明對象名，可以使用匿名內(nèi)部類的匿名對象。如以下代碼：第17章GUI編程GUI中的并發(fā)任務在GUI中，常常需要處理并發(fā)任務。例如，聊天室程序可以支持傳遞文件功能，而傳遞文件的同時可以繼續(xù)聊天。接下來，修改前面章節(jié)的聊天室程序，增加一個Loop按鈕，單擊該按鈕后程序進入死循環(huán)，做簡單的輸出。代碼如下：第17章GUI編程與線程有關的API1.Thread類JavaAPI中提供了與線程有關的類和接口，因此可以非常直觀地使用Java語言進行多線程編程。與線程有關的API大多位于java.lang包中，本節(jié)先介紹常用的Thread類。Thread類即線程類，Thread類的對象即線程對象。Thread類中提供了很多方法，start方法和run方法是兩個基本的、常用的方法。（1）publicvoidstart()。該方法用來啟動線程。創(chuàng)建一個線程對象后，必須啟動該線程才能被調(diào)度。啟動線程并不會導致線程馬上運行，而是需要等到CPU的調(diào)度才能運行。一個線程最多只能啟動一次，線程運行結束后不可能再次啟動。（2）publicvoidrun()。該方法用來運行線程。當線程調(diào)用了start方法并得到CPU的時間片調(diào)度后，就會執(zhí)行run方法。然而，Thread類中的run方法的方法體是空的，所以使用前需要覆蓋run方法，在run方法中編寫該線程對象需要執(zhí)行的任務代碼。2.Runnable接口Runnable接口是Java線程API中常用的接口，該接口已經(jīng)被Thread類實現(xiàn)。接口中只有一個方法：publicvoidrun()。該接口的實現(xiàn)類需要覆蓋run方法，在run方法中編寫線程執(zhí)行的代碼。接口實現(xiàn)類的對象作為線程運行對象存在。第18章多線程編程創(chuàng)建線程要編寫多線程應用，首先要創(chuàng)建線程對象。Java語言中提供了創(chuàng)建線程對象的便捷方法，本節(jié)將詳細介紹兩種常用的創(chuàng)建Java線程對象的方法。1．繼承Thread類創(chuàng)建線程對象的第一種方式是創(chuàng)建一個子類繼承Thread類，覆蓋其中的run方法，Thread類的子類對象就是線程對象。如以下代碼：上述代碼中創(chuàng)建的子類ProducerThread繼承了Thread類，那么ProducerThread類的對象就是線程對象。代碼中創(chuàng)建了pt1和pt2兩個線程對象，并分別使用start方法啟動。線程得到CPU時間片調(diào)度后，將運行ProducerThread類的run方法，該方法輸出當前執(zhí)行的線程名稱及產(chǎn)生的隨機數(shù)。部分運行結果如下：第18章多線程編程創(chuàng)建線程2．實現(xiàn)Runnable接口第一種創(chuàng)建線程的方式是創(chuàng)建Thread類的子類，使用子類直接創(chuàng)建線程對象。第二種方式是實現(xiàn)Runnable接口，覆蓋其中的run方法。Runnable接口的實現(xiàn)類可以封裝線程運行的數(shù)據(jù)和代碼，這種創(chuàng)建線程的方式使用Thread類的如下構造方法：publicThread(Runnabletarget)。其中，構造方法的參數(shù)類型是Runnable，即Runnable接口實現(xiàn)類的對象。首先，創(chuàng)建子類實現(xiàn)Runnable接口，覆蓋其中的run方法。代碼如下：上述代碼中使用Producer類實現(xiàn)Runnable接口，覆蓋接口中的run方法，實現(xiàn)線程運行體代碼。接下來可以創(chuàng)建線程對象，啟動線程。代碼如下：第18章多線程編程上述代碼中創(chuàng)建了p1和p2兩個Producer對象，封裝線程運行的數(shù)據(jù)和方法。然后分別使用這兩個Producer對象創(chuàng)建t1和t2兩個線程對象。t1線程運行時將使用p1對象的屬性和方法，而t2線程運行時將使用p2對象的屬性和方法。部分運行結果如下：第18章多線程編程線程同步Java語言提供了關鍵字synchronized（同步）來完成此功能，稱為給對象加鎖，以保證操作共享對象的代碼同一時刻只被一個線程訪問。下面介紹synchronized關鍵字的兩種使用方式。1．Synchronized關鍵字修飾代碼塊synchronized關鍵字可以修飾代碼塊，使該代碼塊成為同步塊。語法如下：2．Synchronized關鍵字修飾方法Synchronized關鍵字可以直接修飾方法，使方法成為同步方法。如以下代碼：第18章多線程編程線程通信如果多個線程共享某些數(shù)據(jù)，為了避免共享數(shù)據(jù)被破壞，可以使用synchronized關鍵字對線程進行同步。但是，有時某個線程必須等待另一個線程中的某些條件滿足才能執(zhí)行，那么線程之間就需要通信。線程通信的方法在Object類中定義。需要注意的是，線程通信的方法必須在同步塊中使用。實現(xiàn)線程通信的方法主要有以下幾個。1．wait方法如果某個對象調(diào)用了wait方法，那么該線程被阻塞，處于等待狀態(tài)，且釋放其占用的鎖。語法如下：2．notify方法notify方法可以喚醒某個等待的線程。如果有多個等待的線程，到底會喚醒哪個不能確定，由JVM決定。語法如下：3．notifyAll方法notifyAll方法可以喚醒所有等待的線程，但是并不意味著所有被喚醒的線程都能馬上運行wait后的代碼。被喚醒的線程需要得到對象的鎖，才可能在被調(diào)度后運行wait后的代碼。語法如下：第18章多線程編程Thread類的方法1．start方法start方法是啟動線程的方法。啟動線程后，線程需要等到CPU調(diào)度才能運行。2．run方法run方法是線程運行時調(diào)用的方法，只有當線程被CPU調(diào)度了，才會自動執(zhí)行run方法?？梢酝ㄟ^繼承Thread類，或者實現(xiàn)Runnable接口的方式，覆蓋對象中的run方法，實現(xiàn)線程運行體。3．currentThread方法該方法是Thread類的靜態(tài)方法，可以使用Thread類名直接調(diào)用，返回正在運行的線程引用。4．sleep(longmillis)方法該方法是使線程休眠的方法，方法參數(shù)是線程休眠的時長。當該休眠時間段結束時，線程將“醒來”，重新等待調(diào)度。5．join方法join方法可以讓調(diào)用該方法的線程強行占有CPU資源，其他線程必須等待該線程運行結束才可能被調(diào)度。join方法還有一個重載的方法：join(longmillis)。該方法可以使調(diào)用該方法的線程在指定時間內(nèi)強行占有資源，時間段結束后，該線程將不再有“特權”，與其他線程一起等待系統(tǒng)調(diào)度。6．yield方法yield方法可以使調(diào)用該方法的線程降低優(yōu)先級，給其他線程機會。7．getPriority/setPriority方法線程都有優(yōu)先級，可通過getPriority方法獲取優(yōu)先級，也可通過setPriority方法設置優(yōu)先級。系統(tǒng)對線程的調(diào)度會參考線程的優(yōu)先級。第18章多線程編程線程死鎖在多線程應用中都會存在死鎖問題，Java語言的多線程也不例外。線程死鎖往往是因為多線程共享資源，而共享資源的加鎖順序不當導致的。下面使用代碼演示線程死鎖問題：第18章多線程編程DieLock1類繼承了Thread類，該類的對象就是線程對象，run方法中先對shareObj1加鎖，再對shareObj2加鎖。DieLock2類也繼承了Thread類，該類的對象也是一個線程對象，run方法中先對shareObj2加鎖，再對shareObj1加鎖，加鎖順序正好與DieLock1相反。代碼如下：第18章多線程編程使用以下代碼進行測試：上述代碼中，創(chuàng)建了t1和t2兩個線程，分別是DieLock1和DieLock2類型。這兩個線程使用的屬性是相同的兩個字符串對象shareObj1和shareObj2。t1線程的run方法需要先獲取shareObj1的鎖，然后獲取shareObj2的鎖。而t2線程需要先獲取shareObj2的鎖，再獲取shareObj1的鎖。那么在運行過程中，就可能出現(xiàn)以下結果：可見線程t1和t2陷入互相等待鎖的情況，都無法執(zhí)行下去，即發(fā)生死鎖。第18章多線程編程守護線程Java語言中的線程有兩種：守護（Daemon）線程和用戶線程。前面章節(jié)中的線程都是用戶線程，都是在程序中創(chuàng)建的。而守護線程有兩種來源，一種是Java虛擬機內(nèi)部創(chuàng)建的線程，即“在后臺執(zhí)行任務”的線程，如垃圾回收的線程就是守護線程；另一種是創(chuàng)建Thread對象后，通過調(diào)用Thread類的setDaemon方法，指定該線程是守護線程。守護線程是為用戶線程服務的，當應用中沒有任何用戶線程運行時，Java虛擬機將退出。第18章多線程編程TCP/IP概述要使用Java語言進行基于TCP/IP的網(wǎng)絡編程，就有必要了解TCP/IP，本節(jié)將對TCP/IP進行概述性介紹。TCP/IP是互聯(lián)網(wǎng)的基礎，要想理解互聯(lián)網(wǎng)，就必須理解這個模型。TCP/IP是一系列網(wǎng)絡協(xié)議的總稱，這些協(xié)議的作用是使計算機之間可以進行信息交換。所謂協(xié)議，可以理解成計算機之間交談的語言，每種協(xié)議都有自己的作用。TCP/IP中有很多種協(xié)議，這些協(xié)議可以分為4層，被稱為TCP/IP模型的4層結構，如圖所示。第19章Java網(wǎng)絡編程使用Socket進行基于TCP的編程要使用Java進行網(wǎng)絡編程，主要的編程對象就是傳輸層的TCP和UDP。本節(jié)將介紹如何在Java語言中基于TCP編程。Java語言中，往往使用Socket進行TCP編程。Socket通常稱為“套接字”，應用程序通常通過“套接字”向網(wǎng)絡發(fā)出請求或者應答網(wǎng)絡請求，一個Socket由一個IP地址和一個端口號唯一確定。JavaAPI的包中提供了Socket類和ServerSocket類，分別表示雙向連接中的客戶端和服務器端，是進行Socket編程的主要API。Socket類和ServerSocket類都提供了很多構造方法，可以方便地創(chuàng)建對象。代碼如下：第19章Java網(wǎng)絡編程使用Datagram進行基于UDP的編程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議—UDP。Java中使用數(shù)據(jù)報進行基于UDP的網(wǎng)絡編程。數(shù)據(jù)報如同郵件系統(tǒng)，不能保證可靠的傳輸，而面向連接的TCP就好比打電話，雙方能肯定對方接收到了信息。JavaAPI中，包提供了DatagramSocket和DatagramPacket兩個類，用來支持數(shù)據(jù)報通信，DatagramSocket用來在程序之間建立傳送數(shù)據(jù)報的通信連接，DatagramPacket用來表示一個數(shù)據(jù)報。用數(shù)據(jù)報方式進行網(wǎng)絡編程時，無論是客戶端還是服務器端都要建立一個DatagramSocket對象，用來接收或發(fā)送數(shù)據(jù)報，然后使用DatagramPacket對象作為傳輸數(shù)據(jù)的載體。構造方法中的常用參數(shù)buf是一個數(shù)組，用來存放數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)；length表示數(shù)據(jù)報中數(shù)據(jù)的長度；addr和port表示目的地址和端口；offset表示數(shù)據(jù)報的位移量。第19章Java網(wǎng)絡編程日期日期是在實際應用開發(fā)中經(jīng)常使用的類型，而Java中的日期是比較復雜的一部分內(nèi)容。API中與日期有關的類主要有Date、Calendar、GregorianCalendar、DateFormat及SimpleDateFormat。1．java.util.Date類Date類用來表示特定的瞬間，能夠精確到毫秒。2．java.util.Calendar類Calendar類是一個抽象類，是系統(tǒng)時間的抽象表示。由于日歷與當前平臺的時區(qū)等信息有關，所以Calendar類是一個平臺相關類，類中提供的靜態(tài)getInstance方法可以返回當前平臺下的Calendar實例。Calendar類中定義了大量靜態(tài)常量，表示日歷中的年、月、日等信息，如YEAR、MONTH等。值得注意的是，MONTH從0開始編號。Calendar類中定義了get(int)方法，可以將時間中的年、月、日等信息返回。3．java.util.GregorianCalendar類GregorianCalendar類是Calendar類的一個實現(xiàn)類，提供了目前大多數(shù)國家使用的標準日歷系統(tǒng)，可以結合Calendar抽象類使用。GregorianCalendar類是一個具體類，所以可以使用類的任意構造方法進行實例化。4．java.text.DateFormat類通過上面的實例可見，為了能夠將日期按照一定格式輸出，總要進行比較復雜的轉換。DateFormat類用來對日期和時間類型進行轉換，是一個抽象類，定義了日期和時間格式化的通用方法format，以與語言無關的方式格式化并分析日期和時間。DateFormat類提供了很多靜態(tài)方法，可以獲得基于默認或給定語言環(huán)境和多種格式化風格的格式化對象。格式化風格包括FULL、LONG、MEDIUM和SHORT4種。5．java.text.SimpleDateFormat類SimpleDateFormat類是DateFormat類的子類，可以使用任何用戶自定義的日期格式模式進行格式化。用戶自定義的模式用一個字符串表示。第20章其他常用API國際化很多應用往往需要在不同語言環(huán)境及區(qū)域使用，也就是說，不同語言環(huán)境及區(qū)域的用戶訪問應用時，應用程序必須使用用戶能看懂的語言和符合用