黑馬程序員--Java基礎學習筆記【單例設計模式、網絡編程、反射】

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設計模式分類：

創建模式：是對類的實例化過程的抽象化，又分爲類創建模式和對象創建模式

類創建模式：工廠方法模式

對象…：簡單工廠(靜態工廠方法)模式、抽象工廠模式、單例模式、建造模式…

結構模式：描述如何將類或者對象結合在一起形成更大的結構

適配器模式、缺省模式、合成模式、裝飾模式（包裝模式）、門面模式…

行爲模式：對不同的對象之間劃分責任和算法的抽象化

不變模式、策略模式、迭代子模式、命令模式、訪問者模式…

單例設計模式（Singleton，一種對象創建模式）

單例模式確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化並向整個系統提供這個實例。

如何保證類在內存中只有一個對象？

1.私有化類的構造方法

2. 本類的成員位置，創建自己的本類對象

3. 提供公共方法，讓外界獲取這個本類對象

-------------------------------餓漢式--------------------------------

* 餓漢式，適合開發

* 在類初始化時，已經自行實例化

class SingletonHungry {

// 已經自行實例化

privatestatic SingletonHungry s = new SingletonHungry();

// 私有的默認構造器

private SingletonHungry() {

}

// 靜態工廠方法

publicstatic SingletonHungrygetInstance() {

returns;

}

---------------------------懶漢式（延遲加載）---------------------------

* 懶漢式，適合面試

* 在第一次調用的時候實例化

class SingletonLazy {

// 沒有final修飾

privatestatic SingletonLazy s = null;

// 私有的默認構造器

private SingletonLazy() {

}

// // 未考慮線程安全問題

// public static SingletonLazy getInstance() {

// if (s == null) {

// s = new SingletonLazy();

// }

// return s;

// }

// // 靜態方法加鎖實現線程安全

// public static synchronized SingletonLazy getInstance(){

// if (s == null) {

// s = new SingletonLazy();

// }

// return s;

// }

// 靜態工廠方法

// 同步代碼塊實現線程安全，雙重檢查實現高效

* 靜態方法鎖的對象是類對象，每個類都有唯一的一個類對象

* 獲取類對象的方式：類名.class

* 靜態方法與非靜態方法同時聲明瞭 synchronized ，他們之間是非互斥關係的。

* 原因在於，靜態方法鎖的是類對象，而非靜態方法鎖的是當前方法所屬對象。

publicstatic SingletonLazygetInstance() {

if (s == null) { // 高效

synchronized (SingletonLazy.class) { // 安全

if (s == null) {

s = new SingletonLazy();

}

returns;

}

==============================網絡編程===============================

InetAddress 類

getByName 獲取任意主機的 IP 地址

getHostName 返回字符串形式的主機名

getHostAddress 得到主機字符串形式IP地址

端口：計算機與外界通信交流的出口

知名端口：0～1024；動態端口：1024～65535

TCP 和 UDP協議

TCP：面向連接的保護可靠傳輸的協議，不定長度的數據

UDP：無連接的協議，每個數據包中包含完整的源、目的信息，傳輸大小有限制 64KB

UDP 通信

DatagramPacket 用於發送和接收數據的不同構造方法

// 接收數據

DatagramPacket(byte[] ibuft, intlength)

DatagramPacket(byte[] ibuft, intoffset, int length)

// 發送數據（指定對方IP地址和端口）

DatagramPacket(byte[] ibuf, intilength, InetAddress iaddr, int port)

DatagramPacket(byte[] ibuf, intoffset, int ilength, InetAddress iaddr, int port)

DatagramPacket 對象的常用方法

InetAddress getAddress() // 返回遠程主機的IP地址

byte[] getData() // 返回字節數組類型的數據

int getLength() // 返回數據的字節數

int getPort() // 返回遠程主機的端口號

SocketAddress getSocketAddress() // 返回遠程主機的SocketAddress

int getOffset() // 返回數據的偏移量

DatagramSocket 對象的創建及常用方法

DatagramSocket()

DatagramSocket(int port)

DatagramSocket(int port,InetAddress iaddr)

InetAddress getLocalAddress() // 獲取套接字綁定本機IP地址

int getLocalPort() // 返回套接字綁定本機端口號

SocketAddressgetLocalSocketAddress() // 返回包含IP地址和端口號的sa

void receive(DatagramPacket dp)// 接收數據包

void send(DatagramPacket dp) // 發送數據包

數據報套接字，接收端和發送端程序的編寫步驟

接收端：（明確端口：指定端口或隨機端口）

調用DatagramSocket(int port)創建一個數據報套接字，並綁定到指定端口
調用DatagramPacket(byte[] buf,int length)，建立一個字節數組以接收UDP包
調用DatagramSocket類的receive()方法，接收UDP包
最後關閉數據報套接字

發送端：（不需指定端口）

調用DatagramSocket()創建一個數據報套接字
調用DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)，建立要發送的UDP包
調用DatagramSocket類的send()方法，發送UDP包
最後關閉數據報套接字

TCP 通信

Socket 的構造方法及常用方法

Socket(String host, int port)

Socket(InetAddress host, int port)

InputStream getInputStream()

OutputStream getOutputStream()

InetAddress getInetAddress() // 返回套接字連接的地址

int getPort() // 返回套接字連接到的遠程端口

close()

ServerSocket 的構造方法及常用方法

ServerSocket(int port)

ServerSocket(int port, int queuelength)

// 指定本地端口號，連接請求隊列的長度（最大連接數目），本地網絡地址

ServerSocket(int port, int queuelength, InetAddressbindaddress)

accept() // 偵聽並接受套接字的連接

close()

C/S通信的編寫步驟

服務器端的編寫流程：

指定本地端口號，創建ServerSocket對象，監聽指定端口的 Socket 連接
使用 ss 對象的accept()方法，接收的客戶端連接請求，返回Socket 對象
獲取Socket對象的輸入/輸出流
接收數據，處理數據，回傳數據
關閉流和 Socket，關閉 ServerSocket

客戶端的編寫流程

1. 指定要連接的 IP 地址和端口號，創建Socket對象
2. 獲取 socket 對象的輸入/輸出流
3. 讀寫字節流數據
4. 關閉流，關閉 Socket

客戶端與服務端通信模型如下:

1. 服務端創建ServerSocket

2. 通過調用ServerSocket的accept方法監聽客戶端的連接

3. 客戶端創建Socket並指定服務端的地址以及端口來建立與服務端的連接

4. 當服務端accept發現客戶端連接後，獲取對應該客戶端的Socket

5. 雙方通過Socket分別獲取對應的輸入與輸出流進行數據通訊

6. 通訊結束後關閉連接。

反射 reflection

Java中類的反射是一種自我管理機制，通過反射可實現：

在運行時判斷任意一個對象所屬的類；

在運行時構造任意一個類的對象；

在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和成員方法；

在運行時調用任意一個對象的方法。

類的加載過程：

加載：將.class文件讀入內存，併爲之創建一個 Class 對象

連接：

驗證內部結構

準備靜態成員分配內存默認初始化

解析二進制數據中的符號引用 --> 直接引用

初始化：

類初始化時機：

創建實例，訪問靜態變量，調用靜態方法，反射強行加載，初始化子類，運行主類

三種方式獲取Class文件對象

// 使用父類方法 getClass 獲取

Classclass1= p.getClass();

System.out.println(class1);

// 使用類的靜態屬性 class

Classclass2= Person.class;

System.out.println(class2);

// 使用Class類的靜態方法 forName

// 全類名

Classclass3= Class.forName("cn.itcast.Person");

System.out.println(class3);

通過反射獲取構造方法並使用

// 獲取class文件中的公有的構造方法

Constructor<?>[]constructors= class3.getConstructors();

for (Constructor<?> constructor : constructors) {

System.out.println(constructor);

}

// 獲取指定構造方法，空參數

Constructor<?>constructor= class3.getConstructor();

// 運行獲取到的構造方法

Objectobject= constructor.newInstance();

System.out.println(object);

System.out.println("--------------------------");

// 獲取帶參數構造方法

// 傳遞參數列表，要傳遞這個數據類型的class對象

Constructorconstructor2= class3.getConstructor(String.class, int.class);

Objectobject2= constructor2.newInstance("zs", 20);

System.out.println(object2);

System.out.println("--------------------------");

// 獲取所有的構造方法

Constructor<?>[]constructors2= class3.getDeclaredConstructors();

for (Constructor<?> constructor3 : constructors2) {

System.out.println(constructor3);

}

// 獲取私有構造方法並運行

Constructorconstructor3= class3.getDeclaredConstructor(String.class);

// //調用Constructor父類方法 setAccessible(true)

// constructor3.setAccessible(true);// 暴力訪問，不建議使用

// constructor3.newInstance("ls");// java.lang.IllegalAccessException

// System.out.println(constructor3);

System.out.println("==========================");

// 保證空參數的構造方法存在，並且具有可訪問權限

Classclazz= Class.forName("cn.itcast.Person");

// 不獲取構造方法，直接調用具有可訪問權限的空參數的構造方法

Objectobject3= clazz.newInstance();

System.out.println(object3);

通過反射獲取成員變量並使用

// 獲取所有公共成員變量

Field[]fields= clazz.getFields();

for (Field field : fields) {

System.out.println(field);

}

// 獲取指定成員變量

// Fieldfields2 = clazz.getField("age");

// System.out.println(fields2);

// 修改獲取到的成員變量值，必須有這個類的支持

// Objectobj = clazz.newInstance();

// fields2.set(obj,22);

// 獲取所有成員變量

clazz.getDeclaredFields();

// 獲取指定的成員變量

clazz.getDeclaredField("age");

通過反射獲取成員方法並使用

// 獲取所有公共成員方法和繼承的

Method[]methods= clazz.getMethods();

for (Method method : methods) {

System.out.println(method);

}

// 獲取指定的成員方法 (字符串方法名，Class類型的參數列表)

Methodmethod= clazz.getMethod("toString");

System.out.println(method);

// 運行獲取到的方法，傳遞對象和實際參數

Objectobj= clazz.newInstance();

method.invoke(obj);

Methodmethod2= clazz.getMethod("setName",String.class);

System.out.println(method2);

method2.invoke(obj, "ww");

// 獲取所有成員方法，不包括繼承的

clazz.getDeclaredMethods();

// 獲取指定的成員方法

// clazz.getDeclaredMethod(name,parameterTypes);

已知ArrayList<Integer>的一個對象，如何實現往集合中添加一個字符串數據？

package cn.itcast;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.util.ArrayList;

* 考查對反射原理的理解

* 反射將泛型進行擦除

* 反射繞過編譯器檢查，將不同的數據類型存儲到帶泛型的集合

publicclassReflectTest {

publicstaticvoid main(String[] args) throws NoSuchMethodException,SecurityException, IllegalAccessException,

IllegalArgumentException,InvocationTargetException {

ArrayList<Integer>list= newArrayList<>();

list.add(0);

list.add(1);

list.add(2);

list.add(3);

// 反射獲取ArrayList.class 文件中的add() 方法

Classclazz= list.getClass();

Methodmethod= clazz.getMethod("add", Object.class);

method.invoke(list, "itcast");

System.out.println(list);

}

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