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多线程、注解和反射

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对Java相关知识的补充

多线程

概念

线程分为执行时间与等待事件，在一个线程的等待事件中可以执行其他线程

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线程继承于线程类Thread并重写run方法，当线程启动时自动执行run方法

多线程的运行顺序时随机的

线程分为用户线程与守护线程，守护线程为其他线程提供服务，如垃圾回收器（GC），且不能单独运行，当JVM中没有其他用户线程只有守护线程时，守护线程自动销毁，JVM会退出。

创建线程

  1. 声明类继承Thread类并创建一个该类对象

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    MyThread thread=new MyThread();

  2. 声明类实现Runnable接口并创建一个该类对象，声明一个Thread类对象(传入Runnable对象)

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    MyRunnable runnable=new MyRunnable();
    Thread thread=new Thread(runnable);

  3. 声明类实现Callable接口并创建一个该类对象，创建一个FutureTask对象并调用

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    Callable<Integer> callable = new MyCallable();
    FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
    Thread thread = new Thread(futureTask);

线程的一些常用方法

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currentThread()                当前运行的线程
isAlive()                    获取线程是否运行
sleep(num)                    让线程休眠一段时间
getid()                        获取线程ID
yield()                        线程让步，放弃CPU资源
setPriority(num)            设置线程优先级（1~10）
interrupt()                    线程中断标志
setDaemon()                    设置为守护线程

附:

  1. 当前线程表示运行该代码时运行的代码所在线程，如在main线程中使用MyThread类构造方法时处于main线程中
  2. 某线程结束运行后其ID可能被后续线程使用
  3. 优先级越高的线程获得的CPU资源越多，不能保证优先级越高的线程先运行，优先级设置不当可能会导致某些线程永远无法得到运行，即线程饥饿，一般编写代码不进行线程优先级设置
  4. 线程标志中断后该线程需要自己检测是否中断并执行
  5. 设置守护线程应该在线程运行之前就设置完毕

线程生命周期

线程生命周期可以通过getState()方法获得，线程状态有：

  • NEW，新建状态，即start()启动之前
  • RUNNABLE，可运行状态，是一个复合状态，包括READY和RUNNING，READY状态可以被线程调度器调度使之处于RUNNING状态，RUNNING状态可通过Thread.yield()方法转换为READY状态
  • BLOCKED，阻塞状态，线程发起阻塞的I/O操作，或申请由其他线程的独占资源，线程会转换为BLOCKED，不会占用CPU资源，当发起阻塞的I/O操作结束或获得申请的资源，线程可以转为RUNNABLE
  • WAITING，等待状态，线程执行了Object.wait(),Thread.join()方法转换为WAITING状态，执行Object.notify()方法，或加入线程完毕转换为RUNNABLE状态
  • TIMED_WAITING，类似于WAITING，但线程如果没有在指定时间范围完成期望操作，该线程会自动转换为RUNNABLE
  • TERMINATED，终止状态，线程结束

其他性质

线程原子性

线程对数据操作的不可分割性

使一个数同一时间只能被一个线程调用定义AtomicInteger变量

线程可见性

一个线程对数据的更新结果可以被其他线程读取则称为可见

重排序

不同处理器上执行的的多个操作顺序可能不同，可能导致线程安全问题

注解

@+注释名在代码中存在，如重写注解@Override

内置注解

注解名 含义
@Override 重写
@Deprecated 已过时，不推荐使用的方法
@SuppressWarnings() 镇压警告

元注解

负责注解其他注解的注解

注解名 含义
@Target() 描述注解使用范围
@Retention() 在什么级别保存注释信息(SOURCE,CLASS,RUNTIME)
@Documented 说明注解将生成在javadoc中
@Inherited 说明子类可以继承父类中的该注解

自定义注解

使用@interface自定义注解

其中声明的参数在使用时必须添加，可以有默认值

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@interface MyAnnotation{
    String name() default "L";
    int age();
}

反射

区分静态动态语言

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Class类

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常用方法

方法名 功能
static Class.forName(String name) 返回指定名的Class对象
Object newInstance() 调用缺省构造函数，返回Class对象实例
getName() 返回此Class对象表示的实体名
Class getSuperClass() 返回当前Class对象的父类Class对象
Class[] getinterfaces() 获取当前对象接口
ClassLoader getClassLoader() 返回该类的类加载器
ClassLoader getConstructors() 返回包含某些Constructors对象的数组
Method getMethod(String name, Class...T) 返回Method对象，此对象形参类型为paramType
Field[] getDeclaredFields() 返回Field对象的数组

有Class对象的类型

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注意：一个类/类型只有一个Class对象

如：类型相同长度不同的两个数组是同一对象，两者getClass()的hashCode相同

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主动/被动初始化

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类加载器

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双亲委派机制

如果一个类加载器收到了一个类加载请求，它不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求转交给父类加载器去完成。每一个层次的类加载器都是如此。因此所有的类加载请求都应该传递到最顶层的启动类加载器中，只有到父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求（在它的搜索范围没有找到这个类）时，子类加载器才会尝试自己去加载。委派的好处就是避免有些类被重复加载。

双亲委派机制

获取类运行时的结构

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Class c1 = Class.forName("")//获取Class对象

c1.getName()获取类名
c1.getSimpleName()获取简单名
c1.getFields()获取public属性，添加参数可获得特定属性
c1.getDeclaredFields()获取全部属性
c1.getMethods()获取本类及父类全部public方法，添加参数可获得特定方法
c1.getDeclaredMethods()获取本类全部方法
c1.getConstructor()获取public构造方法，添加参数可获得特定方法
c1.getDeclaredConstructor()获取全部构造方法

得到Class对象之后

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通过构造器实例化对象

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Constructor constructor;
        constructor = Class.forName("User").getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
        User user1 = (User) constructor.newInstance("张三", 18, 108);
        System.out.println(user1);

注：constructor.newInstance()实例化新对象

通过反射调用普通方法

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User user1 = new User();
        Method setName = Class.forName("User").getDeclaredMethod("setName", String.class);
        setName.invoke(user1,"张三");
        System.out.println(user1.getName());

通过反射更改私有属性

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User user1 = new User();
        Field name = Class.forName("User").getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);//设置关闭安全检测
        name.set(user1,"李四");
        System.out.println(user1.getName());

注：`Class.setAccessible`是获取到的各种对象的通用方法，可以提高反射效率

#### 反射获取泛型

![image-20201227222104618](https://i.loli.net/2020/12/27/A5cMGmvV6FCew94.png)

#### 反射获取注解

![image-20201227222904779](https://i.loli.net/2020/12/27/joiJBuqxedZzaOS.png)