java基础--集合框架2（强软弱虚）

（1）  队列:单向和双向

 一、单向:一端操作
   1、一般:FIFO
    2、优先和堆栈: LIFO

二、双向:两端操作,头或尾操作

package com.zwj.que;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Queue;

/**
 * 使用队列模拟银行存款业务
 * @author Administrator
 *
 */
public class Demo01 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Queue<Request> que =new ArrayDeque<Request>();
        //模拟排队情况
        for(int i=0;i<10;i++){
            final int num =i;
            que.offer(new Request(){
                @Override
                public void deposit() {
                    System.out.println("第"+num+"个人，办理存款业务，存款额度为:"+(Math.random()*10000));
                }
                
            });
        }
        
        dealWith(que);        
    }
    //处理业务
    public static void dealWith(Queue<Request> que){
        Request req =null;
        while(null!=(req=que.poll())){
            req.deposit();
        }
    }

}
interface Request{
    //存款
    void deposit();
}
/*第0个人，办理存款业务，存款额度为:2046.2981088665576
第1个人，办理存款业务，存款额度为:3183.132919756152
第2个人，办理存款业务，存款额度为:3111.663940566103
第3个人，办理存款业务，存款额度为:6373.576490760695
第4个人，办理存款业务，存款额度为:3984.127328799619
第5个人，办理存款业务，存款额度为:6668.63282594925
第6个人，办理存款业务，存款额度为:8753.13596300943
第7个人，办理存款业务，存款额度为:7154.137882713864
第8个人，办理存款业务，存款额度为:6832.804030880775
第9个人，办理存款业务，存款额度为:4460.875767507243
*/

package com.zwj.que;
//测试自定义堆栈
public class Demo02 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        MyStack<String> backHistory =new MyStack<String>(3);
        backHistory.push("www.baidu.com");
        backHistory.push("www.google.com");
        backHistory.push("www.sina.com");
        
        System.out.println("大小："+backHistory.size());
        
        //遍历
        String item=null;
        while(null!=(item=backHistory.pop())){
            System.out.println(item);
        }
    }

}

package com.zwj.que;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

/**
 * 使用队列实现自定义堆栈
 * 1、弹
 * 2、压
 * 3、获取头
 * @author Administrator
 *
 * @param <E>
 */
public class MyStack<E> {
    //容器
    private Deque<E> container =new ArrayDeque<E>();
    //容量
    private int cap;
    public MyStack(int cap) {
        super();
        this.cap = cap;
    }
    
    //压栈
    public boolean push(E e){
        if(container.size()+1>cap){
            return false;
        }
        return container.offerLast(e);
        
    }
    //弹栈
    public E pop(){
        return container.pollLast();
    }
    //获取
    public E peek(){
        return container.peekLast();
    }
    
    public int size(){
        return this.container.size();        
    }
}

（2） 比较古老的接口
 枚举Enumeration,作用和Iterator类似,都是输出数据
 方法:
 hasMoreElements()
 nextElement()

package com.others.en;

import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;

/**
 * Enumeration 的使用
 * 1、判断  hasMoreElements()
 * 2、获取 nextElement()
 * 
 * Vector 的 elements()方法
 * 
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class Demo01 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Vector<String> vector =new Vector<String>();
        vector.add("javase");
        vector.add("html");
        vector.add("oracle");
        
        //遍历该Vector
        Enumeration<String> en =vector.elements();
        while(en.hasMoreElements()){
            System.out.println(en.nextElement());
        }
        
        
    }

}

应用
Vector :elements()
StringTokenizer

package com.bjsxt.others.en;

import java.util.StringTokenizer;

/**
 * Enumeration 子类
 * StringTokenizer:String split() 字符串分割
 * 不支持正则表达式
 * 
 * StringTokenizer(String str, String delim) 

 * @author Administrator
 *
 */
public class Demo02 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        String emailStr="bjsxt@163.com;bjsxt@qq.com;bjsxt@sohu.com";
        StringTokenizer token =new StringTokenizer(emailStr,";");
        //遍历获取
        while(token.hasMoreElements()){
            System.out.println(token.nextElement());
        }
    }

}

（3）Java四种引用包括强引用，软引用，弱引用，虚引用。

⑴强引用（StrongReference）
强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。  ps：强引用其实也就是我们平时A a = new A()这个意思。

 ⑵软引用（SoftReference）
如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存（下文给出示例）。
软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

⑶弱引用（WeakReference）
弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

⑷虚引用（PhantomReference）
“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之 关联的引用队列中。

使用软引用构建敏感数据的缓存
1 为什么需要使用软引用

首先，我们看一个雇员信息查询系统的实例。我们将使用一个Java语言实现的雇员信息查询系统查询存储在磁盘文件或者数据库中的雇员人事档案信息。作为一个用户，我们完全有可能需要回头去查看几分钟甚至几秒钟前查看过的雇员档案信息(同样，我们在浏览WEB页面的时候也经常会使用“后退”按钮)。这时我们通常会有两种程序实现方式:一种是把过去查看过的雇员信息保存在内存中，每一个存储了雇员档案信息的Java对象的生命周期贯穿整个应用程序始终;另一种是当用户开始查看其他雇员的档案信息的时候，把存储了当前所查看的雇员档案信息的Java对象结束引用，使得垃圾收集线程可以回收其所占用的内存空间，当用户再次需要浏览该雇员的档案信息的时候，重新构建该雇员的信息。很显然，第一种实现方法将造成大量的内存浪费，而第二种实现的缺陷在于即使垃圾收集线程还没有进行垃圾收集，包含雇员档案信息的对象仍然完好地保存在内存中，应用程序也要重新构建一个对象。我们知道，访问磁盘文件、访问网络资源、查询数据库等操作都是影响应用程序执行性能的重要因素，如果能重新获取那些尚未被回收的Java对象的引用，必将减少不必要的访问，大大提高程序的运行速度。

2 如果使用软引用
SoftReference的特点是它的一个实例保存对一个Java对象的软引用，该软引用的存在不妨碍垃圾收集线程对该Java对象的回收。也就是说，一旦SoftReference保存了对一个Java对象的软引用后，在垃圾线程对这个Java对象回收前，SoftReference类所提供的get()方法返回Java对象的强引用。另外，一旦垃圾线程回收该Java对象之后，get()方法将返回null。
看下面代码:

MyObject aRef = new
MyObject();

SoftReference aSoftRef=new SoftReference(aRef); 
此时，对于这个MyObject对象，有两个引用路径，一个是来自SoftReference对象的软引用，一个来自变量aReference的强引用，所以这个MyObject对象是强可及对象。
随即，我们可以结束aReference对这个MyObject实例的强引用:

aRef = null;

此后，这个MyObject对象成为了软可及对象。如果垃圾收集线程进行内存垃圾收集，并不会因为有一个SoftReference对该对象的引用而始终保留该对象。Java虚拟机的垃圾收集线程对软可及对象和其他一般Java对象进行了区别对待:软可及对象的清理是由垃圾收集线程根据其特定算法按照内存需求决定的。也就是说，垃圾收集线程会在虚拟机抛出OutOfMemoryError之前回收软可及对象，而且虚拟机会尽可能优先回收长时间闲置不用的软可及对象，对那些刚刚构建的或刚刚使用过的“新”软可反对象会被虚拟机尽可能保留。在回收这些对象之前，我们可以通过:
MyObject anotherRef=(MyObject)aSoftRef.get(); 
重新获得对该实例的强引用。而回收之后，调用get()方法就只能得到null了。

3 使用ReferenceQueue清除失去了软引用对象的SoftReference
作为一个Java对象，SoftReference对象除了具有保存软引用的特殊性之外，也具有Java对象的一般性。所以，当软可及对象被回收之后，虽然这个SoftReference对象的get()方法返回null,但这个SoftReference对象已经不再具有存在的价值，需要一个适当的清除机制，避免大量SoftReference对象带来的内存泄漏。在java.lang.ref包里还提供了ReferenceQueue。如果在创建SoftReference对象的时候，使用了一个ReferenceQueue对象作为参数提供给SoftReference的构造方法，如:

ReferenceQueue queue = new
ReferenceQueue();

SoftReference
ref=new
SoftReference(aMyObject, queue); 
那么当这个SoftReference所软引用的aMyOhject被垃圾收集器回收的同时，ref所强引用的SoftReference对象被列入ReferenceQueue。也就是说，ReferenceQueue中保存的对象是Reference对象，而且是已经失去了它所软引用的对象的Reference对象。另外从ReferenceQueue这个名字也可以看出，它是一个队列，当我们调用它的poll()方法的时候，如果这个队列中不是空队列，那么将返回队列前面的那个Reference对象。
在任何时候，我们都可以调用ReferenceQueue的poll()方法来检查是否有它所关心的非强可及对象被回收。如果队列为空，将返回一个null,否则该方法返回队列中前面的一个Reference对象。利用这个方法，我们可以检查哪个SoftReference所软引用的对象已经被回收。于是我们可以把这些失去所软引用的对象的SoftReference对象清除掉。常用的方式为:

SoftReference ref = null;

while ((ref = (EmployeeRef) q.poll()) != null) {

// 清除ref

}

package com.zwj.tree;
import java.lang.ref.WeakReference;

/**
 * 引用分类:强、软、弱、虚
 * 强与弱引用
 * @author Administrator
 *
 */
public class RefDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //字符串常量池 
        String str =new String("bjsxt is very good");
        //弱引用 管理 对象
        WeakReference<String> wr =new WeakReference<String>(str);
        System.out.println("gc运行前:"+wr.get());
        //断开引用
        str =null;
        //通知回收
        System.gc();
        System.runFinalization();
        //对象被回收
        System.out.println("gc运行后:"+wr.get()); 
        /*gc运行前:bjsxt is very good
          gc运行后:null
        */
    }
    public static void testStrong(){
        //字符串常量池  共享(不能回收)
        String str ="bjsxt is very good";
        //弱引用 管理 对象
        WeakReference<String> wr =new WeakReference<String>(str);
        System.out.println("gc运行前:"+wr.get());
        //断开引用
        str =null;
        //通知回收
        System.gc();
        System.runFinalization();
        System.out.println("gc运行后:"+wr.get());
        /*
         gc运行前:bjsxt is very good
         gc运行后:bjsxt is very good*/
    }

}

package com.zwj.tree;
import java.util.WeakHashMap;

/**
 * WeakHashMap 键为弱类型，gc运行立即回收
 * @author Administrator
 *
 */
public class WeakHashMapDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        WeakHashMap<String,String> map =new WeakHashMap<String,String>();
        //测试数据
        //常量池对象，不会回收
        map.put("abc", "a");
        map.put("d", "test");
        //gc运行 已被回收
        map.put(new String("bjsxt"), "c");
        map.put(new String("dsf"), "d");
        
        //通知回收
        System.gc();
        System.runFinalization();
        
        System.out.println(map.size());//2个
    }

}

package com.zwj.tree;
import java.util.HashMap;
import java.util.IdentityHashMap;

/**
 * IdentityHashMap 键比较地址去重
 * @author Administrator
 *
 */
public class IdentityHashMapDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        IdentityHashMap<String ,String> map =new IdentityHashMap<String,String>();
        //HashMap<String ,String> map=new HashMap<String ,String>(); //1 和1
        //常量池中的"a"
        map.put("a", "a1");
        map.put("a", "a2");
        System.out.println(map.size());
        map.put(new String("a"), "a3");
        map.put(new String("a"), "a4");
        System.out.println(map.size());
        //1  3
        

    }

}

package com.zwj.tree;

import java.util.EnumMap;


/**
 * EnumMap要求键为枚举
 * @author Administrator
 *
 */
public class EnumMapDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        EnumMap<Season,String> map =new EnumMap<Season,String>(Season.class);
        //存放值
        map.put(Season.SPRING, "春困");
        map.put(Season.SUMMER, "夏无力");
        map.put(Season.AUTUMN, "秋乏");
        map.put(Season.WINTER, "冬眠");
        
        System.out.println(map.size());
        
    }

}
//季节
enum Season{
    SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
}

 （4） 

一、同步控制：多线程并发访问集合的线程安全。
常用容器 ArrayList HashSet HashMap 等都是线程不安全的
Collections提供了synchronizedXxx()方法，将指定容器包装成同步
synchronizedList()
synchronizedSet()
synchronizedMap()

package com.bjsxt.others.synread;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 使用Collections管理同步 容器
 * synchronizedList()
    synchronizedSet()
    synchronizedMap()

 * @author Administrator
 *
 */
public class Demo01 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list =new ArrayList<String>();
        list.add("a");
        list.add("b");
        //list可以同步
        List<String> synList =Collections.synchronizedList(list);
        System.out.println("线程安全的list制作完毕");
    }

}

二、不可变设置：“只读”访问， Collections提供了三种方法
emptyXxx() 空的不可变的集合
singletonXxx() 一个元素不可变的集合
unmodifiableXxx() 不可变容器

package com.zwj.tree;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * 只读设置
 * emptyXxx()  空的不可变的集合 
 * 1、emptyList() 
 *    emptyMap()
 *    emptySet()
2、singletonXxx() 一个元素不可变的集合
singleton(T o) 
singletonList(T o) 
singletonMap(K key, V value) 

3、unmodifiableXxx() 不可变容器
unmodifiableList(List<? extends T> list) 
unmodifiableSet(Set<? extends T> s) 
unmodifiableMap(Map<? extends K,? extends V> m) 
 * @author Administrator
 *
 */
public class Demo02 {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,String> map =new HashMap<String,String>();
        
        map.put("test", "test");
        map.put("bjsxt", "bjsxt");
        
        //只读控制
        Map<String,String> map2 =Collections.unmodifiableMap(map);
        //map2.put("a", "a"); //不能操作
        System.out.println(map2.size());
        
        //一个元素的容器测试
        List<String> list =Collections.singletonList(new String());
        list.add("test");
        //list.add("bjsxt"); //只能包含一个元素的容器
    }
    
    public static Set<String> oper(Set<String> set){
        if(null==set){
            return Collections.EMPTY_SET; //外部获取避免NullPointerException
        }
        //操作
        return set;
    }

}