一. 阐述下对于常用的集合数的理解。
答案通过百度百科整理而来,不保证百分百正确。
简述:
集合类是Java数据结构的实现。Java的集合类是java.util包中的重要内容,它允许以各种方式将元素分组,并定义了各种使这些元素更容易操作的方法。
集合类是用来存放某类对象的。集合类有一个共同特点,就是它们只容纳对象(实际上是对象名,即指向地址的指针)。这一点和数组不同,数组可以容纳对象和简单数据,Java集合不能存放基本数据类型数据,而只能存放对象的引用。如果在集合类中既想使用简单数据类型,又想利用集合类的灵活性,就可以把简单数据类型数据变成该数据类型类的对象,然后放入集合中处理,但这样执行效率会降低。
分类:
此处转载:https://blog.csdn.net/qq_43086494/article/details/87957608
Java中的集合类可以分为两大类:一类是实现Collection接口;另一类是实现Map接口。
1.Collection中,有三个子接口:Set,List,Queue a. Set接口 : (不可重复) 1>HashSet:无序(事实上,内部是根据元素的hashcode进行排序的) 2>TreeSet:按照比较结果的升序进行进行排序 3>LinkedHashSet:按照添加顺序保存对象 b.List接口下主要有: 1>ArrayList: 1)有序,可以重复 2)查询速度快,增删改慢 2>LinkedList: 1)增删改速度快 2)查询速度慢 c.Queue : 先进先出的 d.Vector : 矢量队列 2.Map中 a.Hashmap: 1>通过键值对的方式来存储 2>其中key值可以不重复,value可以重复 3>扩容:当元素装满容器的75%时(默认大小16),扩容2倍 b.LinkedHashMap:如果需要按照插入顺序查询,可以使用 c.Hashtable:和HashMap类似,不同的是HashTable不允许键或值为空 d.TreeMap:需要有排序功能的集合(默认升序,也可以指定)特点:
集合类的特点有三个:
第一点,集合类这种框架是高性能的。对基本类集(动态数组,链接表,树和散列表)的实现是高效率的。一般人很少去改动这些已经很成熟并且高效的APl;
第二点,集合类允许不同类型的集合以相同的方式和高度互操作方式工作;
第三点,集合类容易扩展和修改,程序员可以很容易地稍加改造就能满足自己的数据结构需求。
好处:
(1)降低编程难度:在编程中会经常需要链表、向量等集合类,如果自己动手写代码实现这些类,需要花费较多的时间和精力。调用Java中提供的这些接口和类,可以很容易的处理数据。
(2)提升程序的运行速度和质量:Java提供的集合类具有较高的质量,运行时速度也较快。使用这些集合类提供的数据结构,程序员可以从“重复造轮子”中解脱出来,将精力专注于提升程序的质量和性能。
(3)无需再学习新的APl:借助泛型,只要了解了这些类的使用方法,就可以将它们应用到很多数据类型中。如果知道了LinkedList<String>的使用方法,也会知道LinkedList<Double>怎么用,则无需为每一种数据类型学习不同的API。
(4)增加代码重用性:也是借助泛型,就算对集合类中的元素类型进行了修改,集合类相关的代码也几乎不用修改。
二. 创建线程有哪几种方式?有什么好处?
四种,分别是:
(1)通过继承Thread 来创建线程
需要定义一个子类来继承,需要重写run()方法,该方法中的方法体就是要执行的程序。
一般情况下是不建议这种方法来创建线程,因为java是单继承结构,一旦继承了Thread类,就无法继承其他类了,所以建议使用 实现Runable接口 的方法。
1) public class ExtendsThreadTest extends Thread { //ExtendsThreadTest继承Thread类 @Override public void run() { //run方法执行需要执行的内容 System.out.println("thread is running!"); } public static void main(String[] args) { ExtendsThreadTest et1 = new ExtendsThreadTest(); //创建类对象实例et1 et1.start(); //因为是继承类,所以可以调用继承来的 start()方法启动线程 } } 2) public class FirstThread extends Thread{ int i = 0; //重写run方法, public void run(){ for(;i<1000 ;i++){ System.out.println(getName()+" "+i); //之所以可以直接调用Therad类的getName()方法,是因为该类继承了Thread类 } } public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<100;i++){ //获取当前线程:这里是主线程 System.out.println("当前线程:"+Thread.currentThread().getName()+" "+i); if(i == 10){ //启动第一个线程 new FirstThread().start(); //启动第二个线程 new FirstThread().start(); } } } }(2)通过实现Runnable接口创建线程
需要定义Runnable接口的实现类ThreadTest类,并重写该接口的run()方法。
1) public class RunnableTest implements Runnable{ //创建实现Runnable接口的实现类RunnableTest类 @Override public void run() { //重写run()方法 System.out.println("thread is running!"); } public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new RunnableTest()); //由RunnableTest创建一个Thread实例对象 t1.start(); //调用线程对象的start()方法启动线程 } } 2) public class RunnableThreadTest implements Runnable{ private int i; public void run() { for(i = 0;i <100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } } public static void main(String[] args) { for(int i = 0;i < 100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); if(i==20) { RunnableThreadTest rtt = new RunnableThreadTest(); new Thread(rtt,"新线程1").start(); new Thread(rtt,"新线程2").start(); } } } }以上这两种方法如果线程类使用的很少,那么可以使用匿名内部类来实现线程:
public class ThreadTest{ public static void main(String[] args){ new Thread(new Runnable() { //实现Runnable接口的匿名内部类写法 @Override public void run() { System.out.println("thread1 is running!"); } }){}.start(); new Thread(){ //继承Thread类的匿名内部类写法 @Override public void run(){ System.out.println("thread2 is running!"); } }.start(); } }(3)使用Callable和Future创建线程,通常说法是通过实现Callable接口创建线程
Callabled接口有点儿像是Runnable接口的增强版,它以call()方法作为线程执行体,call()方法比run()方法功能更强大。call()方法可以有返回值,可以声明抛出异常类。获取call()方法里的返回值: 通过FutureTask类(实现Future接口)的实例对象的get()方法得到,得到结果类型与创建TutureTask类给的泛型一致。 此处说明转载:https://www.jianshu.com/p/22d6ebe1b30a
FutureTask 是一个可取消的异步计算任务,是一个独立的类,实现了 Future、Runnable接口。FutureTask 的出现是为了弥补 Thread 的不足而设计的,可以让程序员跟踪、获取任务的执行情况、计算结果 。 因为 FutureTask实现了 Runnable,所以 FutureTask 可以作为参数来创建一个新的线程来执行,也可以提交给 Executor 执行。FutureTask 一旦计算完成,就不能再重新开始或取消计算。
FutureTask的构造方法
可以接受 Runnable,Callable 的子类实例。
//创建一个 FutureTask,一旦运行就执行给定的 Callable。 public FutureTask(Callable<V> callable); //创建一个 FutureTask,一旦运行就执行给定的 Runnable,并安排成功完成时 get 返回给定的结果 。 public FutureTask(Runnable runnable, V result)FutureTask 的简单例子
public class Test { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException { FutureTask<Double> task = new FutureTask(new MyCallable()); //创建一个线程,异步计算结果 Thread thread = new Thread(task); thread.start(); //主线程继续工作 Thread.sleep(1000); System.out.println("主线程等待计算结果..."); //当需要用到异步计算的结果时,阻塞获取这个结果 Double d = task.get(); System.out.println("计算结果是:"+d); //用同一个 FutureTask 再起一个线程 Thread thread2 = new Thread(task); thread2.start(); } } class MyCallable implements Callable<Double>{ @Override public Double call() { double d = 0; try { System.out.println("异步计算开始......."); d = Math.random()*10; d += 1000; Thread.sleep(2000); System.out.println("异步计算结束......."); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return d; } }此处说明转载:https://www.cnblogs.com/jinggod/p/8485106.html#top
(4)使用线程池ExecutorSerice、Executors
前面三种方法,都是显式地创建一个线程,可以直接控制线程,如线程的优先级、线程是否是守护线程,线程何时启动等等。而第四种方法,则是创建一个线程池,池中可以有1个或多个线程,这些线程都是线程池去维护,控制程序员不需要关心这些细节,只需要将任务提交给线程池去处理便可,非常方便。 创建线程池的前提最好是你的任务量大,因为创建线程池的开销比创建一个线程大得多。
创建线程池的方式
ExecutorService 是一个比较重要的接口,实现这个接口的子类有两个 ThreadPoolExecutor (普通线程池)、ScheduleThreadPoolExecutor (定时任务的线程池)。你可以通过这两个类来创建一个线程池,但要传入各种参数,不太方便。 为了方便用户,JDK中提供了工具类Executors,提供了几个创建常用的线程池的工厂方法。
Executors 创建单线程的线程池的两个例子
1) public class MyTest { public static void main(String[] args) { //创建一个只有一个线程的线程池 ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建任务,并提交任务到线程池中 executorService.execute(new MyRunable("任务1")); executorService.execute(new MyRunable("任务2")); executorService.execute(new MyRunable("任务3")); } } class MyRunable implements Runnable{ private String taskName; public MyRunable(String taskName) { this.taskName = taskName; } @Override public void run() { System.out.println("线程池完成任务:"+taskName); } } 2) public class ThreadPoolTest { public static void main(String[] args) { // 创建线程池 ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10); while(true) { threadPool.execute(new Runnable() { // 提交多个线程任务,并执行 @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running .."); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } }此处说明转载:https://www.cnblogs.com/jinggod/p/8485106.html#top
1)采用实现Runnable、Callable接口的方式创见多线程时,优势是:
线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口,还可以继承其他类。
在这种方式下,多个线程可以共享同一个target对象,所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况,从而可以将CPU、代码和数据分开,形成清晰的模型,较好地体现了面向对象的思想。
劣势是:
编程稍微复杂,如果要访问当前线程,则必须使用Thread.currentThread()方法。
2)使用继承Thread类的方式创建多线程时优势是:
编写简单,如果需要访问当前线程,则无需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可获得当前线程。
劣势是:
线程类已经继承了Thread类,所以不能再继承其他父类。
3)通过Executor来启动线程比使用Thread的start方法更好,除了更易管理,效率更好(用线程池实现,节约开销)外,还有关键的一点:有助于避免this逃逸问题——如果我们在构造器中启动一个线程,因为另一个任务可能会在构造器结束之前开始执行,此时可能会访问到初始化了一半的对象用Executor在构造器中。
三. 创建线程池有几种方式?区别是什么?
通常开发者都是利用Executors提供的通用线程池创建方法,去创建不同配置的线程池,主要区别在于不同的
Executors目前提供了5种不同的线程池创建配置:
1、newCachedThreadPool(),它是用来处理大量短时间工作任务的线程池,具有几个鲜明特点:它会试图缓存线程并重用,当无缓存线程可用时,就会创建新的工作线程;如果线程闲置时间超过60秒,则被终止并移除缓存;长时间闲置时,这种线程池,不会消耗什么资源。其内部使用SynchronousQueue作为工作队列。
2、newFixedThreadPool(int nThreads),重用指定数目(nThreads)的线程,其背后使用的是无界的工作队列,任何时候最多有nThreads个工作线程是活动的。这意味着,如果任务数量超过了活动线程数目,将在工作队列中等待空闲线程出现;如果工作线程退出,将会有新的工作线程被创建,以补足指定数目nThreads。
3、newSingleThreadExecutor(),它的特点在于工作线程数目限制为1,操作一个无界的工作队列,所以它保证了所有的任务都是被顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行,最多会有一个任务处于活动状态,并且不予许使用者改动线程池实例,因此可以避免改变线程数目。
4、newSingleThreadScheduledExecutor()和newScheduledThreadPool(int corePoolSize),创建的是个ScheduledExecutorService,可以进行定时或周期性的工作调度,区别在于单一工作线程还是多个工作线程。
5、newWorkStealingPool(int parallelism),这是一个经常被人忽略的线程池,Java 8 才加入这个创建方法,其内部会构建ForkJoinPool,利用Work-Stealing算法,并行地处理任务,不保证处理顺序,newWorkStealingPool适合使用在很耗时的操作,但是newWorkStealingPool不是ThreadPoolExecutor的扩展,它是新的线程池类ForkJoinPool的扩展,但是都是在统一的一个Executors类中实现,由于能够合理的使用CPU进行对任务操作(并行操作),所以适合使用在很耗时的任务中。
import lombok.experimental.Delegate; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class ThreadUtil { //维护一个单例线程 private static final ThreadUtil threadUtil = new ThreadUtil(); // 代理模式 这样可以直接调用父类中的方法 // public interface ExecutorService extends Executor //public interface Executor { /** * Executes the given command at some time in the future. The command * may execute in a new thread, in a pooled thread, or in the calling * thread, at the discretion of the {@code Executor} implementation. * * @param command the runnable task * @throws RejectedExecutionException if this task cannot be * accepted for execution * @throws NullPointerException if command is null */ void execute(Runnable command); } // 1.采用newCachedThreadPool创建线程池 @Delegate public ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); //2.采用newFixedThreadPool创建线程池 @Delegate public ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3); //3.采用newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池 支持定时及周期性任务执行。 // 使用方法: ThreadUtil.getInstance().schedule(new TestThread(),3, TimeUnit.SECONDS); @Delegate public ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(2); //4.采用newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池 @Delegate public ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); //5.采用newWorkStealingPool创建线程池 @Delegate public ExecutorService newWorkStealingPool= Executors.newWorkStealingPool(); public static ThreadUtil getInstance() { return threadUtil; } } @Override public String sendMsg() throws Exception { //把业务内容放在类中 ThreadUtil.getInstance().execute(new TestThread()); //或者这样直接写业务内容 ThreadUtil.getInstance().execute( () -> { System.out.println("222"); // 打印线程的内存地址 System.out.println(System.identityHashCode(Thread.currentThread())); System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } ); return "ok"; } private class TestThread implements Runnable{ @Override public void run() { System.out.println("111"); System.out.println(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(System.identityHashCode(Thread.currentThread())); } }