Java基础知识（4）

Java基础知识（四）

接上篇博客内容《Java基础知识（三）》

成员变量的继承

方法可以通过类的继承方式实现继承，成员变量也可以实现继承，成员变量能否被继承取决于它的修饰符。

（1）public成员变量

对于public的成员变量，它的任何子类都可以继承它。

（2）protected成员变量

protected类型的变量，它的子类可以访问，不管该子类与父类是否处于同一个包内。

（3）默认修饰符成员变量

对于默认修饰符，包外的子类是不能访问它的，包内类可以继承。

（4）private成员变量

对于private类型的成员变量，任何子类都是不能继承的，它是类私有的。

成员变量的隐藏

子类中定义与父类同名的成员变量。被隐藏的父类成员变量可以通过super关键字访问。

继承与组合

继承是子类与父类之间的关系，它们是is-a的关系。

组合是指一个类中除基本类型外还有其他的类的对象作为他的成员，它们是has-a的关系。

组合通常用于在新类中使用已有类的功能，而不是它的接口的情形，也就是把对象作为新类的成员变量，用它来实现所需要的功能。

异常

Java中，所有的异常类都是内置类Throwable的子类。Throwable有两个子类，一个是Exception，一个是Error。

一个分支是Error，定义了Java运行时的内部错误。

一个分支是Exception，用于程序中应该捕获的异常。Exception类也有两个分支，一个是RuntimeException，一个是IOException。

RuntimeException，主要用来描述由于编程产生的错误。

线程

Java中有两种方法创建线程：一种是对Thread类进行派生并覆盖run方法；另一种是通过实现runnable接口创建。

java.lang.Thread类是一个通用的线程类，由于默认情况下run方法是空的，直接通过Thread类实例化的线程对象不能完成任何事，所以可以通过派生Thread类，并用具体程序代码覆盖Thread类中的run方法，实现具有各种不同功能的线程类。

Thread创建线程步骤：

（1）创建一个新的线程类，继承Thread类并覆盖Thread类的run()方法。

class ThreadType extends Thread {
    public void run(){
        ....
    }
}

（2）创建一个线程类的对象，创建方法与一般对象的创建相同，使用关键字new完成。

ThreadType tt = new ThreadType();

（3）启动新线程对象，调用start()方法。

tt.start();

（4）线程自己调用run()方法。

void run();

Java线程并不能按调用顺序执行，而是并行执行的单独代码。

通过实现Runnable接口的方法是创建线程类的第二种方法。Runnable接口提供了run()方法的原型，因此创建新的线程类时，只要实现此接口，即只要特定的程序代码实现Runnable接口中的run()方法，就可完成新线程类的运行。

Runnable创建线程步骤：

（1）创建一个实现Runnable接口的类，并且在这个类中重写run()方法

class ThreadType implements Runnable {
    public void run() {
        ...
    }
}

（2）使用关键字new新建一个ThreadType的实例

Runnable rb = new ThreadType();

（3）通过Runnable的实例创建一个线程对象，在创建线程对象时，调用的构造函数是new Thread(ThreadType)，它用ThreadType中实现的run()方法作为新线程对象的run()方法。

Thread td = new Thread(rb);

（4）通过调用ThreadType对象的start()方法启动线程运行。

td.start();

线程周期

一个线程有4种状态，任何一个线程都处于这4种状态中的一种。

（1）创建（new）状态：调用new方法产生一个线程对象后、调用start方法前所处的状态。当线程处于创建状态时，线程对象可以调用start方法进入启动状态，也可以调用stop方法进入停止状态。

（2）可运行（runnable）状态：当线程对象执行start()方法后，线程就转到可运行状态。进入此状态只是说明线程对象具有了可以运行的条件，但线程并不一定处于运行状态。一个线程是否在运行，除了线程必须处于Runnable状态之外，还取决于优先级和调度。

（3）不可运行（non Runnable）状态：线程处于不可运行状态是由于线程被挂起或者发生阻塞，如对一个线程调用wait()函数后，它就可能进入阻塞状态；调用线程的notify或notifyAll方法后它才能再次回到可执行状态。

（4）退出（done）状态：一个线程可以从任何一个状态中调用stop方法进入退出状态。线程一旦进入退出状态就不存在了，不能再返回到其他的状态。如果线程执行完run方法，也会自动进入退出状态。

线程状态转换

1 线程进入可执行状态

当以下几种情况发生时，线程进入可执行状态

（1）其他线程调用notify()或者notifyAll()方法，唤起处于不可执行状态的线程。

notify仅仅唤醒一个线程并允许它获得锁，notifyAll唤醒所有等待这个对象的线程，并允许它们获得锁。

（2）线程调用sleep(millis)方法，millis毫秒之后线程会进入可执行状态。

（3）线程对I/O操作的完成。

2 线程进入不可执行状态

当以下几种情况发生时，线程进入不可执行状态

（1）线程自动调用wait()方法，等待某种条件的发生。

当其他线程调用notify()方法或notifyAll()方法后，处于等待状态的线程获得锁之后才会被唤醒，然后该线程一直等待重新获得对象所才继续运行。

（2）线程调用sleep()方法进入不可执行状态，在一定时间后会进入可执行状态；

（3）线程等待I/O操作的完成。

isAlive()方法用来判断一个线程是否存活。当线程处于可执行状态或不可执行状态时，isAlive()方法返回true；当线程处于创建状态或退出状态时，则返回false。

为了解决线程同步问题，Java提供了锁机制实现线程的同步。锁机制的原理是每个线程进入共享代码之前获得锁，否则不能进入共享代码区，并且在退出共享代码之前释放该所，这样就解决了多个线程竞争共享代码的情况，达到线程同步的目的。Java中锁机制的实现方法是共享代码之前加入synchronized关键字。

在一个类中，用关键字synchronized声明的方法为同步方法。

线程通信

多线程之间可以通过消息通信，以达到相互协作的目的。Java中线程之间的通信是通过Object类中的wait()、notify()、notifyAll()等几种方法实现的。Java中每个对象内部不仅有一个对象锁，还有一个线程线程等待队列，这个队列用于存放所有等待对象锁的线程。

Java基础知识（4）

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