synchronized关键字（一）
一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
二、然而，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该object中的非synchronized(this)同步代码块。
三、尤其关键的是，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。
四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，它就获得了这个object的对象锁。结果，其它线程对该object对象所有同步代码部分的访问都被暂时阻塞。
五、以上规则对其它对象锁同样适用.
package ths;
public class Thread1 implements Runnable {
public void run() {
synchronized(this) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"synchronized loop " + i);
}
}
}
}
synchronized关键字（二）
synchronized 关键字，它包括两种用法：synchronized 方法和 synchronized 块。
1. synchronized 方法：通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized 方法。如：
public synchronized void accessVal(int newVal);
synchronized 方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法返回时才将锁释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例，其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized）。
在 Java 中，不光是类实例，每一个类也对应一把锁，这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized ，以控制其对类的静态成员变量的访问。
synchronized 方法的缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率，典型地，若将线程类的方法 run() 声明为synchronized ，由于在线程的整个生命期内它一直在运行，因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中，将其声明为 synchronized ，并在主方法中调用来解决这一问题，但是 Java 为我们提供了更好的解决办法，那就是 synchronized 块。
2. synchronized 块：通过 synchronized关键字来声明synchronized 块。语法如下：
synchronized(syncObject) {
//允许访问控制的代码
}
synchronized 块是这样一个代码块，其中的代码必须获得对象 syncObject （如前所述，可以是类实例或类）的锁方能执行，具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活性较高。
对synchronized(this)的一些理解
一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
二、然而，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该object中的非synchronized(this)同步代码块。
三、尤其关键的是，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。
四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，它就获得了这个object的对象锁。结果，其它线程对该object对象所有同步代码部分的访问都被暂时阻塞。
五、以上规则对其它对象锁同样适用。
解决安全问题的原理：
只要将操作共享数据的语句在某一时段让一个线程执行完，在执行过程中，其他线程不能进来执行就可以解决这个问题。
如何保障共享数据的线程安全呢？
java中提供了一个解决方式：就是同步代码块。
格式：
synchronized(对象) { //任意对象都可以。这个对象就是共享数据。
需要被同步的代码；
}
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同步：★★★★★
好处：解决了线程安全问题。Synchronized
弊端：相对降低性能，因为判断锁需要消耗资源，产生了死锁。
同步的第二种表现形式： //对共享资源的方法定义同步
同步函数：其实就是将同步关键字定义在函数上，让函数具备了同步性。
同步函数是用的哪个锁呢？ //synchronized(this)用以定义需要进行同步的某一部分代码块
通过验证，函数都有自己所属的对象this，所以同步函数所使用的锁就是this锁。This.方法名
当同步函数被static修饰时，这时的同步用的是哪个锁呢？
静态函数在加载时所属于类，这时有可能还没有该类产生的对象，但是该类的字节码文件加载进内存就已经被封装成了对象，这个对象就是该类的字节码文件对象。
所以静态加载时，只有一个对象存在，那么静态同步函数就使用的这个对象。
这个对象就是 类名.class
同步代码块和同步函数的区别？
同步代码块使用的锁可以是任意对象。
同步函数使用的锁是this，静态同步函数的锁是该类的字节码文件对象。
在一个类中只有一个同步的话，可以使用同步函数。如果有多同步，必须使用同步代码块，来确定不同的锁。所以同步代码块相对灵活一些。
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★考点问题：请写一个延迟加载的单例模式？写懒汉式；当出现多线程访问时怎么解决？加同步，解决安全问题；效率高吗？不高；怎样解决？通过双重判断的形式解决。
//懒汉式：延迟加载方式。
当多线程访问懒汉式时，因为懒汉式的方法内对共性数据进行多条语句的操作。所以容易出现线程安全问题。为了解决，加入同步机制，解决安全问题。但是却带来了效率降低。
为了效率问题，通过双重判断的形式解决。
class Single{
private static Single s = null;
private Single(){}
public static Single getInstance(){ //锁是谁？字节码文件对象；
if(s == null){
synchronized(Single.class){
if(s == null)
s = new Single();
}
}
return s;
}
}
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等待唤醒机制：涉及的方法：
wait:将同步中的线程处于冻结状态。释放了执行权，释放了资格。同时将线程对象存储到线程池中。
notify：唤醒线程池中某一个等待线程。
notifyAll:唤醒的是线程池中的所有线程。
注意：
1：这些方法都需要定义在同步中。
2：因为这些方法必须要标示所属的锁。
你要知道 A锁上的线程被wait了,那这个线程就相当于处于A锁的线程池中，只能A锁的notify唤醒。
3：这三个方法都定义在Object类中。为什么操作线程的方法定义在Object类中？
因为这三个方法都需要定义同步内，并标示所属的同步锁，既然被锁调用，而锁又可以是任意对象，那么能被任意对象调用的方法一定定义在Object类中。
wait和sleep区别： 分析这两个方法：从执行权和锁上来分析：
wait：可以指定时间也可以不指定时间。不指定时间，只能由对应的notify或者notifyAll来唤醒。
sleep：必须指定时间，时间到自动从冻结状态转成运行状态(临时阻塞状态)。
wait：线程会释放执行权，而且线程会释放锁。
sleep：线程会释放执行权，但不是不释放锁。
线程的停止：通过stop方法就可以停止线程。但是这个方式过时了。
停止线程：原理就是：让线程运行的代码结束，也就是结束run方法。
怎么结束run方法？一般run方法里肯定定义循环。所以只要结束循环即可。
第一种方式：定义循环的结束标记。
第二种方式：如果线程处于了冻结状态，是不可能读到标记的，这时就需要通过Thread类中的interrupt方法，将其冻结状态强制清除。让线程恢复具备执行资格的状态，让线程可以读到标记，并结束。
---------< java.lang.Thread >----------
interrupt()：中断线程。
setPriority(int newPriority)：更改线程的优先级。
getPriority()：返回线程的优先级。
toString()：返回该线程的字符串表示形式，包括线程名称、优先级和线程组。
Thread.yield()：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。
setDaemon(true)：将该线程标记为守护线程或用户线程。将该线程标记为守护线程或用户线程。当正在运行的线程都是守护线程时，Java 虚拟机退出。该方法必须在启动线程前调用。
join：临时加入一个线程的时候可以使用join方法。
当A线程执行到了B线程的join方式。A线程处于冻结状态，释放了执行权，B开始执行。A什么时候执行呢？只有当B线程运行结束后，A才从冻结状态恢复运行状态执行。
LOCK的出现替代了同步：lock.lock();………lock.unlock();
Lock接口：多线程在JDK1.5版本升级时，推出一个接口Lock接口。
解决线程安全问题使用同步的形式，(同步代码块，要么同步函数)其实最终使用的都是锁机制。
到了后期版本，直接将锁封装成了对象。线程进入同步就是具备了锁，执行完，离开同步，就是释放了锁。
在后期对锁的分析过程中，发现，获取锁，或者释放锁的动作应该是锁这个事物更清楚。所以将这些动作定义在了锁当中，并把锁定义成对象。
所以同步是隐示的锁操作，而Lock对象是显示的锁操作，它的出现就替代了同步。
在之前的版本中使用Object类中wait、notify、notifyAll的方式来完成的。那是因为同步中的锁是任意对象，所以操作锁的等待唤醒的方法都定义在Object类中。
而现在锁是指定对象Lock。所以查找等待唤醒机制方式需要通过Lock接口来完成。而Lock接口中并没有直接操作等待唤醒的方法，而是将这些方式又单独封装到了一个对象中。这个对象就是Condition，将Object中的三个方法进行单独的封装。并提供了功能一致的方法await()、signal()、signalAll()体现新版本对象的好处。
< java.util.concurrent.locks > Condition接口：await()、signal()、signalAll()；
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class BoundedBuffer {
final Lock lock = new ReentrantLock();
final Condition notFull = lock.newCondition();
final Condition notEmpty = lock.newCondition();
final Object[] items = new Object[100];
int putptr, takeptr, count;
public void put(Object x) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
items[putptr] = x;
if (++putptr == items.length) putptr = 0;
++count;
notEmpty.signal();
}
finally {
lock.unlock();
}
}
public Object take() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == 0)
notEmpty.await();
Object x = items[takeptr];
if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
--count;
notFull.signal();
return x;
}
finally {
lock.unlock();
}
}
}
集合框架
集合框架：★★★★★，用于存储数据的容器。
对于集合容器，有很多种。因为每一个容器的自身特点不同，其实原理在于每个容器的内部数据结构不同。
集合容器在不断向上抽取过程中。出现了集合体系。
在使用一个体系时，原则：参阅顶层内容。建立底层对象。
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--< java.util >-- List接口：
List本身是Collection接口的子接口，具备了Collection的所有方法。现在学习List体系特有的共性方法，查阅方法发现List的特有方法都有索引，这是该集合最大的特点。
List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。
|--ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。
|--LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。
|--Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。
可变长度数组的原理：
当元素超出数组长度，会产生一个新数组，将原数组的数据复制到新数组中，再将新的元素添加到新数组中。
ArrayList：是按照原数组的50%延长。构造一个初始容量为 10 的空列表。
Vector：是按照原数组的100%延长。
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--< java.util >-- Set接口：
数据结构：数据的存储方式；
Set接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种，迭代器。
|--HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的。无序，高效；
HashSet集合保证元素唯一性：通过元素的hashCode方法，和equals方法完成的。
当元素的hashCode值相同时，才继续判断元素的equals是否为true。
如果为true，那么视为相同元素，不存。如果为false，那么存储。
如果hashCode值不同，那么不判断equals，从而提高对象比较的速度。
|--LinkedHashSet：有序，hashset的子类。
|--TreeSet：对Set集合中的元素的进行指定顺序的排序。不同步。TreeSet底层的数据结构就是二叉树。
对于ArrayList集合，判断元素是否存在，或者删元素底层依据都是equals方法。
对于HashSet集合，判断元素是否存在，或者删除元素，底层依据的是hashCode方法和equals方法。
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Map集合：
|--Hashtable：底层是哈希表数据结构，是线程同步的。不可以存储null键，null值。
|--HashMap：底层是哈希表数据结构，是线程不同步的。可以存储null键，null值。替代了Hashtable.
|--TreeMap：底层是二叉树结构，可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。
Map集合存储和Collection有着很大不同：
Collection一次存一个元素；Map一次存一对元素。
Collection是单列集合；Map是双列集合。
Map中的存储的一对元素：一个是键，一个是值，键与值之间有对应(映射)关系。
特点：要保证map集合中键的唯一性。
5，想要获取map中的所有元素：
原理：map中是没有迭代器的，collection具备迭代器，只要将map集合转成Set集合，可以使用迭代器了。之所以转成set，是因为map集合具备着键的唯一性，其实set集合就来自于map，set集合底层其实用的就是map的方法。
把map集合转成set的方法：
Set keySet();
Set entrySet();//取的是键和值的映射关系。
Entry就是Map接口中的内部接口；
为什么要定义在map内部呢？entry是访问键值关系的入口，是map的入口，访问的是map中的键值对。
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取出map集合中所有元素的方式一：keySet()方法。
可以将map集合中的键都取出存放到set集合中。对set集合进行迭代。迭代完成，再通过get方法对获取到的键进行值的获取。
SetkeySet=map.keySet();Iteratorit=keySet.iterator();while(it.hasNext()){Objectkey=it.next();Objectvalue=map.get(key);System.out.println(key+":"+value);}
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取出map集合中所有元素的方式二：entrySet()方法。
SetentrySet=map.entrySet();Iteratorit=entrySet.iterator();while(it.hasNext()){Map.Entryme=(Map.Entry)it.next();System.out.println(me.getKey()+"::::"+me.getValue());}
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将非同步集合转成同步集合的方法：Collections中的 XXX synchronizedXXX(XXX);
List synchronizedList(list);
Map synchronizedMap(map);
public static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m) {
return new SynchronizedMap<K,V>(m);
}
原理：定义一个类，将集合所有的方法加同一把锁后返回。
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Map<String,String> synmap = Collections.synchronizedMap(map);
Collection 和 Collections的区别：
Collections是个java.util下的类，是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化（将非同步的集合转换成同步的）等操作。
Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。
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自动拆装箱：java中数据类型分为两种 ： 基本数据类型 引用数据类型(对象)
在 java程序中所有的数据都需要当做对象来处理，针对8种基本数据类型提供了包装类，如下：
int-->Integerbyte-->Byteshort-->Shortlong-->Longchar-->Characterdouble-->Doublefloat-->Floatboolean-->Boolean
jdk5以前基本数据类型和包装类之间需要互转：
基本---引用 Integer x = new Integer(x);
引用---基本 int num = x.intValue();
1)、Integer x = 1; x = x + 1; 经历了什么过程？装箱 à 拆箱 à 装箱；
2)、为了优化，虚拟机为包装类提供了缓冲池，Integer池的大小 -128~127 一个字节的大小；
3)、String池：Java为了优化字符串操作 提供了一个缓冲池；
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泛型：jdk1.5版本以后出现的一个安全机制。表现格式：< >
好处：
1：将运行时期的问题ClassCastException问题转换成了编译失败，体现在编译时期，程序员就可以解决问题。
2：避免了强制转换的麻烦。
泛型中的通配符：可以解决当具体类型不确定的时候，这个通配符就是 ? ；当操作类型时，不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。
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反射技术
反射技术：其实就是动态加载一个指定的类，并获取该类中的所有的内容。并将字节码文件中的内容都封装成对象，这样便于操作这些成员。简单说：反射技术可以对一个类进行解剖。
反射的好处：大大的增强了程序的扩展性。
反射的基本步骤：
1、获得Class对象，就是获取到指定的名称的字节码文件对象。
2、实例化对象，获得类的属性、方法或构造函数。
3、访问属性、调用方法、调用构造函数创建对象。
获取这个Class对象，有三种方式：
1：通过每个对象都具备的方法getClass来获取。弊端：必须要创建该类对象，才可以调用getClass方法。
2：每一个数据类型(基本数据类型和引用数据类型)都有一个静态的属性class。弊端：必须要先明确该类。
前两种方式不利于程序的扩展，因为都需要在程序使用具体的类来完成。
3：使用的Class类中的方法，静态的forName方法。
指定什么类名，就获取什么类字节码文件对象，这种方式的扩展性最强，只要将类名的字符串传入即可。
// 1. 根据给定的类名来获得 用于类加载
String classname = "cn.itcast.reflect.Person";// 来自配置文件
Class clazz = Class.forName(classname);// 此对象代表Person.class
// 2. 如果拿到了对象，不知道是什么类型 用于获得对象的类型
Object obj = new Person();
Class clazz1 = obj.getClass();// 获得对象具体的类型
// 3. 如果是明确地获得某个类的Class对象 主要用于传参
Class clazz2 = Person.class;
反射的用法：
1）、需要获得java类的各个组成部分，首先需要获得类的Class对象，获得Class对象的三种方式：
Class.forName(classname) 用于做类加载
obj.getClass() 用于获得对象的类型
类名.class 用于获得指定的类型，传参用
2)、反射类的成员方法：
Class clazz = Person.class;
Method method = clazz.getMethod(methodName, new Class[]{paramClazz1, paramClazz2});
method.invoke();
3)、反射类的构造函数：
Constructor con = clazz.getConstructor(new Class[]{paramClazz1, paramClazz2,...})
con.newInstance(params...)
4)、反射类的属性：
Field field = clazz.getField(fieldName);
field.setAccessible(true);
field.setObject(value);
获取了字节码文件对象后，最终都需要创建指定类的对象：
创建对象的两种方式(其实就是对象在进行实例化时的初始化方式)：
1，调用空参数的构造函数：使用了Class类中的newInstance()方法。
2，调用带参数的构造函数：先要获取指定参数列表的构造函数对象，然后通过该构造函数的对象的newInstance(实际参数) 进行对象的初始化。
综上所述，第二种方式，必须要先明确具体的构造函数的参数类型，不便于扩展。所以一般情况下，被反射的类，内部通常都会提供一个公有的空参数的构造函数。
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// 如何生成获取到字节码文件对象的实例对象。
Class clazz = Class.forName("cn.itcast.bean.Person");//类加载
// 直接获得指定的类型
clazz = Person.class;
// 根据对象获得类型
Object obj = new Person("zhangsan", 19);
clazz = obj.getClass();
Object obj = clazz.newInstance();//该实例化对象的方法调用就是指定类中的空参数构造函数，给创建对象进行初始化。当指定类中没有空参数构造函数时，该如何创建该类对象呢？请看method_2();
publicstaticvoidmethod_2()throwsException{Classclazz=Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
//既然类中没有空参数的构造函数,那么只有获取指定参数的构造函数,用该函数来进行实例化。
//获取一个带参数的构造器。
Constructorconstructor=clazz.getConstructor(String.class,int.class);
//想要对对象进行初始化，使用构造器的方法newInstance();
Objectobj=constructor.newInstance("zhagnsan",30);
//获取所有构造器。
Constructor[]constructors=clazz.getConstructors();//只包含公共的constructors=clazz.getDeclaredConstructors();//包含私有的for(Constructorcon:constructors){System.out.println(con);}}
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反射指定类中的方法：
//获取类中所有的方法。
publicstaticvoidmethod_1()throwsException{Classclazz=Class.forName("cn.itcast.bean.Person");Method[]methods=clazz.getMethods();//获取的是该类中的公有方法和父类中的公有方法。methods=clazz.getDeclaredMethods();//获取本类中的方法，包含私有方法。for(Methodmethod:methods){System.out.println(method);}}
//获取指定方法；
publicstaticvoidmethod_2()throwsException{Classclazz=Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
//获取指定名称的方法。
Methodmethod=clazz.getMethod("show",int.class,String.class);
//想要运行指定方法，当然是方法对象最清楚，为了让方法运行，调用方法对象的invoke方法即可，但是方法运行必须要明确所属的对象和具体的实际参数。
Objectobj=clazz.newInstance();method.invoke(obj,39,"hehehe");//执行一个方法}
//想要运行私有方法。
publicstaticvoidmethod_3()throwsException{Classclazz=Class.forName("cn.itcast.bean.Person");
//想要获取私有方法。必须用getDeclearMethod();
Methodmethod=clazz.getDeclaredMethod("method",null);
// 私有方法不能直接访问，因为权限不够。非要访问，可以通过暴力的方式。
method.setAccessible(true);//一般很少用，因为私有就是隐藏起来，所以尽量不要访问。
}
//反射静态方法。
publicstaticvoidmethod_4()throwsException{Classclazz=Class.forName("cn.itcast.bean.Person");Methodmethod=clazz.getMethod("function",null);method.invoke(null,null);}
全套java基础教程：java全套视频教程基础java
来源：知乎
原文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/62938699
