JavaEE就业班第七天【线程池、Lambda表达式】



第一章 等待唤醒机制1.1 线程间通信

概念：多个线程在处理同一个资源，但是处理的动作（线程的任务）却不相同。

比如：线程A用来生成包子的，线程B用来吃包子的，包子可以理解为同一资源，线程A与线程B处理的动作，一个是生产，一个是消费，那么线程A与线程B之间就存在线程通信问题。

为什么要处理线程间通信：

多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的，当我们需要多个线程来共同完成一件任务，并且我们希望他们有规律的执行, 那么多线程之间需要一些协调通信，以此来帮我们达到多线程共同操作一份数据。

如何保证线程间通信有效利用资源：

多个线程在处理同一个资源，并且任务不同时，需要线程通信来帮助解决线程之间对同一个变量的使用或操作。 就是多个线程在操作同一份数据时， 避免对同一共享变量的争夺。也就是我们需要通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即—— 等待唤醒机制。

1.2 等待唤醒机制

什么是等待唤醒机制

这是多个线程间的一种协作机制。谈到线程我们经常想到的是线程间的竞争（race），比如去争夺锁，但这并不是故事的全部，线程间也会有协作机制。就好比在公司里你和你的同事们，你们可能存在在晋升时的竞争，但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。

就是在一个线程进行了规定操作后，就进入等待状态（wait()）， 等待其他线程执行完他们的指定代码过后 再将其唤醒（notify()）;在有多个线程进行等待时， 如果需要，可以使用 notifyAll()来唤醒所有的等待线程。

wait/notify 就是线程间的一种协作机制。

等待唤醒中的方法

等待唤醒机制就是用于解决线程间通信的问题的，使用到的3个方法的含义如下：

• wait：线程不再活动，不再参与调度，进入 wait set 中，因此不会浪费 CPU 资源，也不会去竞争锁了，这时的线程状态即是 WAITING。它还要等着别的线程执行一个特别的动作，也即是“通知（notify）”在这个对象上等待的线程从wait set 中释放出来，重新进入到调度队列（ready queue）中
• notify：则选取所通知对象的 wait set 中的一个线程释放；例如，餐馆有空位置后，等候就餐最久的顾客最先入座。
• notifyAll：则释放所通知对象的 wait set 上的全部线程。
  
  

注意：

哪怕只通知了一个等待的线程，被通知线程也不能立即恢复执行，因为它当初中断的地方是在同步块内，而此刻它已经不持有锁，所以她需要再次尝试去获取锁（很可能面临其它线程的竞争），成功后才能在当初调用 wait 方法之后的地方恢复执行。

总结如下：

• 如果能获取锁，线程就从 WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态；
• 否则，从 wait set 出来，又进入 entry set，线程就从 WAITING 状态又变成 BLOCKED 状态
  
  

调用wait和notify方法需要注意的细节

• wait方法与notify方法必须要由同一个锁对象调用。因为：对应的锁对象可以通过notify唤醒使用同一个锁对象调用的wait方法后的线程。
• wait方法与notify方法是属于Object类的方法的。因为：锁对象可以是任意对象，而任意对象的所属类都是继承了Object类的。
• wait方法与notify方法必须要在同步代码块或者是同步函数中使用。因为：必须要通过锁对象调用这2个方法。
  
  

1.3 生产者与消费者问题

等待唤醒机制其实就是经典的“生产者与消费者”的问题。

就拿生产包子消费包子来说等待唤醒机制如何有效利用资源：

包子铺线程生产包子，吃货线程消费包子。当包子没有时（包子状态为false），吃货线程等待，包子铺线程生产包子（即包子状态为true），并通知吃货线程（解除吃货的等待状态）,因为已经有包子了，那么包子铺线程进入等待状态。接下来，吃货线程能否进一步执行则取决于锁的获取情况。如果吃货获取到锁，那么就执行吃包子动作，包子吃完（包子状态为false），并通知包子铺线程（解除包子铺的等待状态）,吃货线程进入等待。包子铺线程能否进一步执行则取决于锁的获取情况。
第二章 线程池
2.1 线程池思想概述

我们使用线程的时候就去创建一个线程，这样实现起来非常简便，但是就会有一个问题：

如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务？

在Java中可以通过线程池来达到这样的效果。今天我们就来详细讲解一下Java的线程池。

2.2 线程池概念

• 线程池：其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程而消耗过多资源。
  
  

由于线程池中有很多操作都是与优化资源相关的

合理利用线程池能够带来三个好处：

• 降低资源消耗。减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
• 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
• 提高线程的可管理性。可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。
  
  

2.3 线程池的使用

Java里面线程池的顶级接口是java.util.concurrent.Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是java.util.concurrent.ExecutorService。

要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在java.util.concurrent.Executors线程工厂类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。官方建议使用Executors工程类来创建线程池对象。

Executors类中有个创建线程池的方法如下：

• public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)：返回线程池对象。(创建的是有界线程池,也就是池中的线程个数可以指定最大数量)
  
  

获取到了一个线程池ExecutorService 对象，那么怎么使用呢，在这里定义了一个使用线程池对象的方法如下：

• public Future<?> submit(Runnable task):获取线程池中的某一个线程对象，并执行

  Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用。

  
  

使用线程池中线程对象的步骤：

• 创建线程池对象。
• 创建Runnable接口子类对象。(task)
• 提交Runnable接口子类对象。(take task)
• 关闭线程池(一般不做)。
  
  

Runnable实现类代码：

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我要一个教练");
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("教练来了： " + Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("教我游泳,交完后，教练回到了游泳池");
    }
}

线程池测试类：

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程池对象
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象
        // 创建Runnable实例对象
        MyRunnable r = new MyRunnable();
​
        //自己创建线程对象的方式
        // Thread t = new Thread(r);
        // t.start(); ---> 调用MyRunnable中的run()
​
        // 从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()
        service.submit(r);
        // 再获取个线程对象，调用MyRunnable中的run()
        service.submit(r);
        service.submit(r);
        // 注意：submit方法调用结束后，程序并不终止，是因为线程池控制了线程的关闭。
        // 将使用完的线程又归还到了线程池中
        // 关闭线程池
        //service.shutdown();
    }
}
第三章 Lambda表达式
3.1 函数式编程思想概述

在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言，面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么，而不是以什么形式做。

面向对象的思想:

​        做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情.

函数式编程思想:

​        只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程

3.2 冗余的Runnable代码传统写法

当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过java.lang.Runnable接口来定义任务内容，并使用java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下：

public class Demo01Runnable {
    public static void main(String[] args) {
        // 匿名内部类
        Runnable task = new Runnable() {
            @Override
            public void run() { // 覆盖重写抽象方法
                System.out.println("多线程任务执行！");
            }
        };
        new Thread(task).start(); // 启动线程
    }
}

本着“一切皆对象”的思想，这种做法是无可厚非的：首先创建一个Runnable接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给一个线程来启动。

代码分析

对于Runnable的匿名内部类用法，可以分析出几点内容：

• Thread类需要Runnable接口作为参数，其中的抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心；
• 为了指定run的方法体，不得不需要Runnable接口的实现类；
• 为了省去定义一个RunnableImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
• 必须覆盖重写抽象run方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
• 而实际上，似乎只有方法体才是关键所在。
  
  

3.3 编程思想转换做什么，而不是怎么做

我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗？不。我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。我们真正希望做的事情是：将run方法体内的代码传递给Thread类知晓。

传递一段代码——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那，有没有更加简单的办法？如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上，就会发现只要能够更好地达到目的，过程与形式其实并不重要.

2014年3月Oracle所发布的Java 8（JDK 1.8）中，加入了Lambda表达式的重量级新特性，为我们打开了新世界的大门。

3.4 体验Lambda的更优写法

借助Java 8的全新语法，上述Runnable接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效：

public class Demo02LambdaRunnable {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> System.out.println("多线程任务执行！")).start(); // 启动线程
    }
}

这段代码和刚才的执行效果是完全一样的，可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。

不再有“不得不创建接口对象”的束缚，不再有“抽象方法覆盖重写”的负担，就是这么简单！

3.5 回顾匿名内部类

Lambda是怎样击败面向对象的？在上例中，核心代码其实只是如下所示的内容：

() -> System.out.println("多线程任务执行！")

为了理解Lambda的语义，我们需要从传统的代码起步。

使用实现类

要启动一个线程，需要创建一个Thread类的对象并调用start方法。而为了指定线程执行的内容，需要调用Thread类的构造方法：

• public Thread(Runnable target)
  
  

为了获取Runnable接口的实现对象，可以为该接口定义一个实现类RunnableImpl：

public class RunnableImpl implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("多线程任务执行！");
    }
}

然后创建该实现类的对象作为Thread类的构造参数：

public class Demo03ThreadInitParam {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = new RunnableImpl();
        new Thread(task).start();
    }
}
使用匿名内部类

这个RunnableImpl类只是为了实现Runnable接口而存在的，而且仅被使用了唯一一次，所以使用匿名内部类的语法即可省去该类的单独定义，即匿名内部类：

public class Demo04ThreadNameless {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("多线程任务执行！");
            }
        }).start();
    }
}
匿名内部类的好处与弊端

一方面，匿名内部类可以帮我们省去实现类的定义；另一方面，匿名内部类的语法——确实太复杂了！

语义分析

仔细分析该代码中的语义，Runnable接口只有一个run方法的定义：

• public abstract void run();
  
  

即制定了一种做事情的方案（其实就是一个函数）：

• 无参数：不需要任何条件即可执行该方案。
• 无返回值：该方案不产生任何结果。
• 代码块（方法体）：该方案的具体执行步骤。
  
  

同样的语义体现在Lambda语法中，要更加简单：

() -> System.out.println("多线程任务执行！")

• 前面的一对小括号即run方法的参数（无），代表不需要任何条件；
• 中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码；
• 后面的输出语句即业务逻辑代码。
  
  

3.6 Lambda标准格式

Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：

• 一些参数
• 一个箭头
• 一段代码
  
  

Lambda表达式的标准格式为：

(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }

格式说明：

• 小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
• ->是新引入的语法格式，代表指向动作。
• 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。
  
  

3.7 练习：使用Lambda标准格式（无参无返回）题目

给定一个厨子Cook接口，内含唯一的抽象方法makeFood，且无参数、无返回值。如下：

public interface Cook {
    void makeFood();
}

在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：

public class Demo05InvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCook方法
        invokeCook(()->{
            System.out.printld("吃饭啦");
        });
    }
​
    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}

备注：小括号代表Cook接口makeFood抽象方法的参数为空，大括号代表makeFood的方法体。

3.8 Lambda的参数和返回值
需求:
    使用数组存储多个Person对象
    对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序

下面举例演示java.util.Comparator<T>接口的使用场景代码，其中的抽象方法定义为：

• public abstract int compare(T o1, T o2);
  
  

当需要对一个对象数组进行排序时，Arrays.sort方法需要一个Comparator接口实例来指定排序的规则。假设有一个Person类，含有String name和int age两个成员变量：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
   
    // 省略构造器、toString方法与Getter Setter
}
传统写法

如果使用传统的代码对Person[]数组进行排序，写法如下：

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
​
public class Demo06Comparator {
    public static void main(String[] args) {
        // 本来年龄乱序的对象数组
        Person[] array = {
            new Person("古力娜扎", 19),
            new Person("迪丽热巴", 18),
            new Person("马尔扎哈", 20) };
​
        // 匿名内部类
        Comparator<Person> comp = new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person o1, Person o2) {
                return o1.getAge() - o2.getAge();
            }
        };
        Arrays.sort(array, comp); // 第二个参数为排序规则，即Comparator接口实例
​
        for (Person person : array) {
            System.out.println(person);
        }
    }
}

这种做法在面向对象的思想中，似乎也是“理所当然”的。其中Comparator接口的实例（使用了匿名内部类）代表了“按照年龄从小到大”的排序规则。

代码分析

下面我们来搞清楚上述代码真正要做什么事情。

• 为了排序，Arrays.sort方法需要排序规则，即Comparator接口的实例，抽象方法compare是关键；
• 为了指定compare的方法体，不得不需要Comparator接口的实现类；
• 为了省去定义一个ComparatorImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
• 必须覆盖重写抽象compare方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
• 实际上，只有参数和方法体才是关键。
  
  

Lambda写法
import java.util.Arrays;
​
public class Demo07ComparatorLambda {
    public static void main(String[] args) {
        Person[] array = {
            new Person("古力娜扎", 19),
            new Person("迪丽热巴", 18),
            new Person("马尔扎哈", 20) };
​
        Arrays.sort(array, (Person a, Person b) -> {
            return a.getAge() - b.getAge();
        });
​
        for (Person person : array) {
            System.out.println(person);
        }
    }
}

3.10 Lambda省略格式可推导即可省略

Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，

所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：

• 小括号内参数的类型可以省略；
• 如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
• 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。
• 第3部的省略只能一起省略,不能单独省略其中某个
  
  

备注：掌握这些省略规则后，请对应地回顾本章开头的多线程案例。

3.11 练习：使用Lambda省略格式题目

仍然使用前文含有唯一makeFood抽象方法的厨子Cook接口，在下面的代码中，请使用Lambda的省略格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：

public class Demo09InvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【省略格式】调用invokeCook方法
        invokeCook(() -> System.out.println("吃饭啦！"));
    }
​
    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}
3.12 Lambda的使用前提

Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：

• 使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。无论是JDK内置的Runnable、Comparator接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
• 使用Lambda必须具有上下文推断。也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例
• 备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。
  JavaEE就业班第八天【File类、递归】
  
  
• 第一章 File类1.1 概述
  java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。
• 1.2 构造方法
  
  • public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。  
  • public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
  • public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。  
    
    

  小贴士：

  • 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
  • 无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。
    
    

  1.3 常用方法获取功能的方法
  • public String getAbsolutePath() ：返回此File的绝对路径名字符串。
  • public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。
  • public String getName()  ：返回由此File表示的文件或目录的名称。  
  • public long length()  ：返回由此File表示的文件的长度。
    
    

  API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。

  绝对路径和相对路径
  • 绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
  • 相对路径：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。
    
    
  判断功能的方法
  • public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
  • public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
  • public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。
    
    
  创建删除功能的方法
  • public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
  • public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录。  
  • public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录。
  • public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。
    
    

  API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。

  1.4 目录的遍历
  • public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
    
    
  • public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。  
    
    
  public class FileFor {
      public static void main(String[] args) {
          File dir = new File("d:\\java_code");
        
          //获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
          String[] names = dir.list();
          for(String name : names){
              System.out.println(name);
          }
          //获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
          File[] files = dir.listFiles();
          for (File file : files) {
              System.out.println(file);
          }
      }
  }

  小贴士：

  调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。(报空指针)

  第二章 递归
• 2.1 概述
  
  • 递归：指在当前方法内调用自己的这种现象。
  • 递归的分类:
    
    
    • 递归分为两种，直接递归和间接递归。
    • 直接递归称为方法自身调用自己。
    • 间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法。
      
      
  • 注意事项：
    
    
    • 递归一定要有条件限定(出口)，保证递归能够停止下来(就是不再调用自己)，否则会发生栈内存溢出。
    • 在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
    • 构造方法,禁止递归
      
      
    
    
  2.2 递归累加求和计算1 ~ n的和
  分析：num的累和 = num + (num-1)的累和，所以可以把累和的操作定义成一个方法，递归调用。
  实现代码：
  
  public class DiGuiDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //计算1~num的和，使用递归完成
          int num = 5;
          // 调用求和的方法
          int sum = getSum(num);
          // 输出结果
          System.out.println(sum);
          
      }
      /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int
        返回值类型: int
      */
      public static int getSum(int num) {
          /*
             num为1时,方法返回1,
             相当于是方法的出口,num总有是1的情况
          */
          if(num == 1){
              return 1;
          }
          /*
            num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和
            递归调用getSum方法
          */
          return num + getSum(num-1);
      }
  }

  小贴士：递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，次数不要太多，否则会发生栈内存溢出。

  2.3 递归求阶乘
  • 阶乘：所有小于及等于该数的正整数的积。
    
    
  
  n的阶乘：n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1
  分析：这与累和类似,只不过换成了乘法运算，学员可以自己练习，需要注意阶乘值符合int类型的范围。
  
  推理得出：n! = n * (n-1)!
  代码实现：
  
  public class DiGuiDemo {
      //计算n的阶乘，使用递归完成
      public static void main(String[] args) {
          int n = 3;
          // 调用求阶乘的方法
          int value = getValue(n);
          // 输出结果
          System.out.println("阶乘为:"+ value);
      }
      /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int
        返回值类型: int
      */
      public static int getValue(int n) {
          // 1的阶乘为1
          if (n == 1) {
              return 1;
          }
          /*
            n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!
            递归调用getValue方法
          */
          return n * getValue(n - 1);
      }
  }
• 2.4 递归打印多级目录
  分析：多级目录的打印，就是当目录的嵌套。遍历之前，无从知道到底有多少级目录，所以我们还是要使用递归实现。
  代码实现：
  public class DiGuiDemo2 {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建File对象
          File dir  = new File("D:\\aaa");
          // 调用打印目录方法
          printDir(dir);
      }
  ​
      public static void  printDir(File dir) {
          // 获取子文件和目录
          File[] files = dir.listFiles();
          // 循环打印
          /*
            判断:
            当是文件时,打印绝对路径.
            当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用.
          */
          for (File file : files) {
              // 判断
              if (file.isFile()) {
                  // 是文件,输出文件绝对路径
                  System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
              } else {
                  // 是目录,输出目录绝对路径
                  System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath());
                  // 继续遍历,调用printDir,形成递归
                  printDir(file);
              }
          }
      }
  }
  第三章 综合案例3.1 文件搜索
  搜索D:\aaa 目录中的.java 文件。
  分析：
  
  
  • 目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录。
  • 遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件。
    
    
  代码实现：
  
  public class DiGuiDemo3 {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建File对象
          File dir  = new File("D:\\aaa");
          // 调用打印目录方法
          printDir(dir);
      }
  ​
      public static void printDir(File dir) {
          // 获取子文件和目录
          File[] files = dir.listFiles();
          
          // 循环打印
          for (File file : files) {
              if (file.isFile()) {
                  // 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
                  if (file.getName().endsWith(".java")) {
                      System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
                  }
              } else {
                  // 是目录，继续遍历,形成递归
                  printDir(file);
              }
          }
      }
  }
  3.2 文件过滤器优化
  java.io.FileFilter是一个接口，是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数， 接口中只有一个方法。
  boolean accept(File pathname) ：测试pathname是否应该包含在当前File目录中，符合则返回true。
  分析：
  • 接口作为参数，需要传递子类对象，重写其中方法。我们选择匿名内部类方式，比较简单。
  • accept方法，参数为File，表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true，过滤掉则返回false。保留规则：
    
    
    • 要么是.java文件。
    • 要么是目录，用于继续遍历。
      
      
  • 通过过滤器的作用，listFiles(FileFilter)返回的数组元素中，子文件对象都是符合条件的，可以直接打印。
    
    
  代码实现：
  
  public class DiGuiDemo4 {
      public static void main(String[] args) {
          File dir = new File("D:\\aaa");
          printDir2(dir);
      }
    
      public static void printDir2(File dir) {
          // 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象
          File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
              @Override
              public boolean accept(File pathname) {
                  return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
              }
          });
          // 循环打印
          for (File file : files) {
              if (file.isFile()) {
                  System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
              } else {
                  printDir2(file);
              }
          }
      }
  }     
  3.3 Lambda优化
  分析：FileFilter是只有一个方法的接口，因此可以用lambda表达式简写。
  lambda格式：
  
  ()->{ }
  代码实现：
  
  public static void printDir3(File dir) {
      // lambda的改写
      File[] files = dir.listFiles(f ->{
          return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory();
      });
     
      // 循环打印
      for (File file : files) {
          if (file.isFile()) {
              System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
          } else {
              printDir3(file);
          }
      }
  }
  
  

JavaEE就业班第七天【线程池、Lambda表达式】



第一章 等待唤醒机制1.1 线程间通信

概念：多个线程在处理同一个资源，但是处理的动作（线程的任务）却不相同。

比如：线程A用来生成包子的，线程B用来吃包子的，包子可以理解为同一资源，线程A与线程B处理的动作，一个是生产，一个是消费，那么线程A与线程B之间就存在线程通信问题。

为什么要处理线程间通信：

多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的，当我们需要多个线程来共同完成一件任务，并且我们希望他们有规律的执行, 那么多线程之间需要一些协调通信，以此来帮我们达到多线程共同操作一份数据。

如何保证线程间通信有效利用资源：

多个线程在处理同一个资源，并且任务不同时，需要线程通信来帮助解决线程之间对同一个变量的使用或操作。 就是多个线程在操作同一份数据时， 避免对同一共享变量的争夺。也就是我们需要通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即—— 等待唤醒机制。

1.2 等待唤醒机制

什么是等待唤醒机制

这是多个线程间的一种协作机制。谈到线程我们经常想到的是线程间的竞争（race），比如去争夺锁，但这并不是故事的全部，线程间也会有协作机制。就好比在公司里你和你的同事们，你们可能存在在晋升时的竞争，但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。

就是在一个线程进行了规定操作后，就进入等待状态（wait()）， 等待其他线程执行完他们的指定代码过后 再将其唤醒（notify()）;在有多个线程进行等待时， 如果需要，可以使用 notifyAll()来唤醒所有的等待线程。

wait/notify 就是线程间的一种协作机制。

等待唤醒中的方法

等待唤醒机制就是用于解决线程间通信的问题的，使用到的3个方法的含义如下：

• wait：线程不再活动，不再参与调度，进入 wait set 中，因此不会浪费 CPU 资源，也不会去竞争锁了，这时的线程状态即是 WAITING。它还要等着别的线程执行一个特别的动作，也即是“通知（notify）”在这个对象上等待的线程从wait set 中释放出来，重新进入到调度队列（ready queue）中
• notify：则选取所通知对象的 wait set 中的一个线程释放；例如，餐馆有空位置后，等候就餐最久的顾客最先入座。
• notifyAll：则释放所通知对象的 wait set 上的全部线程。
  
  

注意：

哪怕只通知了一个等待的线程，被通知线程也不能立即恢复执行，因为它当初中断的地方是在同步块内，而此刻它已经不持有锁，所以她需要再次尝试去获取锁（很可能面临其它线程的竞争），成功后才能在当初调用 wait 方法之后的地方恢复执行。

总结如下：

• 如果能获取锁，线程就从 WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态；
• 否则，从 wait set 出来，又进入 entry set，线程就从 WAITING 状态又变成 BLOCKED 状态
  
  

调用wait和notify方法需要注意的细节

• wait方法与notify方法必须要由同一个锁对象调用。因为：对应的锁对象可以通过notify唤醒使用同一个锁对象调用的wait方法后的线程。
• wait方法与notify方法是属于Object类的方法的。因为：锁对象可以是任意对象，而任意对象的所属类都是继承了Object类的。
• wait方法与notify方法必须要在同步代码块或者是同步函数中使用。因为：必须要通过锁对象调用这2个方法。
  
  

1.3 生产者与消费者问题

等待唤醒机制其实就是经典的“生产者与消费者”的问题。

就拿生产包子消费包子来说等待唤醒机制如何有效利用资源：

包子铺线程生产包子，吃货线程消费包子。当包子没有时（包子状态为false），吃货线程等待，包子铺线程生产包子（即包子状态为true），并通知吃货线程（解除吃货的等待状态）,因为已经有包子了，那么包子铺线程进入等待状态。接下来，吃货线程能否进一步执行则取决于锁的获取情况。如果吃货获取到锁，那么就执行吃包子动作，包子吃完（包子状态为false），并通知包子铺线程（解除包子铺的等待状态）,吃货线程进入等待。包子铺线程能否进一步执行则取决于锁的获取情况。
第二章 线程池
2.1 线程池思想概述

我们使用线程的时候就去创建一个线程，这样实现起来非常简便，但是就会有一个问题：

如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。

那么有没有一种办法使得线程可以复用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务？

在Java中可以通过线程池来达到这样的效果。今天我们就来详细讲解一下Java的线程池。

2.2 线程池概念

• 线程池：其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程而消耗过多资源。
  
  

由于线程池中有很多操作都是与优化资源相关的

合理利用线程池能够带来三个好处：

• 降低资源消耗。减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
• 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
• 提高线程的可管理性。可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。
  
  

2.3 线程池的使用

Java里面线程池的顶级接口是java.util.concurrent.Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是java.util.concurrent.ExecutorService。

要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在java.util.concurrent.Executors线程工厂类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。官方建议使用Executors工程类来创建线程池对象。

Executors类中有个创建线程池的方法如下：

• public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)：返回线程池对象。(创建的是有界线程池,也就是池中的线程个数可以指定最大数量)
  
  

获取到了一个线程池ExecutorService 对象，那么怎么使用呢，在这里定义了一个使用线程池对象的方法如下：

• public Future<?> submit(Runnable task):获取线程池中的某一个线程对象，并执行

  Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用。

  
  

使用线程池中线程对象的步骤：

• 创建线程池对象。
• 创建Runnable接口子类对象。(task)
• 提交Runnable接口子类对象。(take task)
• 关闭线程池(一般不做)。
  
  

Runnable实现类代码：

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我要一个教练");
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("教练来了： " + Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("教我游泳,交完后，教练回到了游泳池");
    }
}

线程池测试类：

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程池对象
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象
        // 创建Runnable实例对象
        MyRunnable r = new MyRunnable();
​
        //自己创建线程对象的方式
        // Thread t = new Thread(r);
        // t.start(); ---> 调用MyRunnable中的run()
​
        // 从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()
        service.submit(r);
        // 再获取个线程对象，调用MyRunnable中的run()
        service.submit(r);
        service.submit(r);
        // 注意：submit方法调用结束后，程序并不终止，是因为线程池控制了线程的关闭。
        // 将使用完的线程又归还到了线程池中
        // 关闭线程池
        //service.shutdown();
    }
}
第三章 Lambda表达式
3.1 函数式编程思想概述

在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言，面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么，而不是以什么形式做。

面向对象的思想:

​        做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情.

函数式编程思想:

​        只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程

3.2 冗余的Runnable代码传统写法

当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过java.lang.Runnable接口来定义任务内容，并使用java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下：

public class Demo01Runnable {
    public static void main(String[] args) {
        // 匿名内部类
        Runnable task = new Runnable() {
            @Override
            public void run() { // 覆盖重写抽象方法
                System.out.println("多线程任务执行！");
            }
        };
        new Thread(task).start(); // 启动线程
    }
}

本着“一切皆对象”的思想，这种做法是无可厚非的：首先创建一个Runnable接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给一个线程来启动。

代码分析

对于Runnable的匿名内部类用法，可以分析出几点内容：

• Thread类需要Runnable接口作为参数，其中的抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心；
• 为了指定run的方法体，不得不需要Runnable接口的实现类；
• 为了省去定义一个RunnableImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
• 必须覆盖重写抽象run方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
• 而实际上，似乎只有方法体才是关键所在。
  
  

3.3 编程思想转换做什么，而不是怎么做

我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗？不。我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。我们真正希望做的事情是：将run方法体内的代码传递给Thread类知晓。

传递一段代码——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那，有没有更加简单的办法？如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上，就会发现只要能够更好地达到目的，过程与形式其实并不重要.

2014年3月Oracle所发布的Java 8（JDK 1.8）中，加入了Lambda表达式的重量级新特性，为我们打开了新世界的大门。

3.4 体验Lambda的更优写法

借助Java 8的全新语法，上述Runnable接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效：

public class Demo02LambdaRunnable {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> System.out.println("多线程任务执行！")).start(); // 启动线程
    }
}

这段代码和刚才的执行效果是完全一样的，可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。

不再有“不得不创建接口对象”的束缚，不再有“抽象方法覆盖重写”的负担，就是这么简单！

3.5 回顾匿名内部类

Lambda是怎样击败面向对象的？在上例中，核心代码其实只是如下所示的内容：

() -> System.out.println("多线程任务执行！")

为了理解Lambda的语义，我们需要从传统的代码起步。

使用实现类

要启动一个线程，需要创建一个Thread类的对象并调用start方法。而为了指定线程执行的内容，需要调用Thread类的构造方法：

• public Thread(Runnable target)
  
  

为了获取Runnable接口的实现对象，可以为该接口定义一个实现类RunnableImpl：

public class RunnableImpl implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("多线程任务执行！");
    }
}

然后创建该实现类的对象作为Thread类的构造参数：

public class Demo03ThreadInitParam {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = new RunnableImpl();
        new Thread(task).start();
    }
}
使用匿名内部类

这个RunnableImpl类只是为了实现Runnable接口而存在的，而且仅被使用了唯一一次，所以使用匿名内部类的语法即可省去该类的单独定义，即匿名内部类：

public class Demo04ThreadNameless {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("多线程任务执行！");
            }
        }).start();
    }
}
匿名内部类的好处与弊端

一方面，匿名内部类可以帮我们省去实现类的定义；另一方面，匿名内部类的语法——确实太复杂了！

语义分析

仔细分析该代码中的语义，Runnable接口只有一个run方法的定义：

• public abstract void run();
  
  

即制定了一种做事情的方案（其实就是一个函数）：

• 无参数：不需要任何条件即可执行该方案。
• 无返回值：该方案不产生任何结果。
• 代码块（方法体）：该方案的具体执行步骤。
  
  

同样的语义体现在Lambda语法中，要更加简单：

() -> System.out.println("多线程任务执行！")

• 前面的一对小括号即run方法的参数（无），代表不需要任何条件；
• 中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码；
• 后面的输出语句即业务逻辑代码。
  
  

3.6 Lambda标准格式

Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：

• 一些参数
• 一个箭头
• 一段代码
  
  

Lambda表达式的标准格式为：

(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }

格式说明：

• 小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
• ->是新引入的语法格式，代表指向动作。
• 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。
  
  

3.7 练习：使用Lambda标准格式（无参无返回）题目

给定一个厨子Cook接口，内含唯一的抽象方法makeFood，且无参数、无返回值。如下：

public interface Cook {
    void makeFood();
}

在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：

public class Demo05InvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCook方法
        invokeCook(()->{
            System.out.printld("吃饭啦");
        });
    }
​
    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}

备注：小括号代表Cook接口makeFood抽象方法的参数为空，大括号代表makeFood的方法体。

3.8 Lambda的参数和返回值
需求:
    使用数组存储多个Person对象
    对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序

下面举例演示java.util.Comparator<T>接口的使用场景代码，其中的抽象方法定义为：

• public abstract int compare(T o1, T o2);
  
  

当需要对一个对象数组进行排序时，Arrays.sort方法需要一个Comparator接口实例来指定排序的规则。假设有一个Person类，含有String name和int age两个成员变量：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
   
    // 省略构造器、toString方法与Getter Setter
}
传统写法

如果使用传统的代码对Person[]数组进行排序，写法如下：

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
​
public class Demo06Comparator {
    public static void main(String[] args) {
        // 本来年龄乱序的对象数组
        Person[] array = {
            new Person("古力娜扎", 19),
            new Person("迪丽热巴", 18),
            new Person("马尔扎哈", 20) };
​
        // 匿名内部类
        Comparator<Person> comp = new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person o1, Person o2) {
                return o1.getAge() - o2.getAge();
            }
        };
        Arrays.sort(array, comp); // 第二个参数为排序规则，即Comparator接口实例
​
        for (Person person : array) {
            System.out.println(person);
        }
    }
}

这种做法在面向对象的思想中，似乎也是“理所当然”的。其中Comparator接口的实例（使用了匿名内部类）代表了“按照年龄从小到大”的排序规则。

代码分析

下面我们来搞清楚上述代码真正要做什么事情。

• 为了排序，Arrays.sort方法需要排序规则，即Comparator接口的实例，抽象方法compare是关键；
• 为了指定compare的方法体，不得不需要Comparator接口的实现类；
• 为了省去定义一个ComparatorImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
• 必须覆盖重写抽象compare方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
• 实际上，只有参数和方法体才是关键。
  
  

Lambda写法
import java.util.Arrays;
​
public class Demo07ComparatorLambda {
    public static void main(String[] args) {
        Person[] array = {
            new Person("古力娜扎", 19),
            new Person("迪丽热巴", 18),
            new Person("马尔扎哈", 20) };
​
        Arrays.sort(array, (Person a, Person b) -> {
            return a.getAge() - b.getAge();
        });
​
        for (Person person : array) {
            System.out.println(person);
        }
    }
}

3.10 Lambda省略格式可推导即可省略

Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，

所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：

• 小括号内参数的类型可以省略；
• 如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
• 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。
• 第3部的省略只能一起省略,不能单独省略其中某个
  
  

备注：掌握这些省略规则后，请对应地回顾本章开头的多线程案例。

3.11 练习：使用Lambda省略格式题目

仍然使用前文含有唯一makeFood抽象方法的厨子Cook接口，在下面的代码中，请使用Lambda的省略格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：

public class Demo09InvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【省略格式】调用invokeCook方法
        invokeCook(() -> System.out.println("吃饭啦！"));
    }
​
    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}
3.12 Lambda的使用前提

Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：

• 使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。无论是JDK内置的Runnable、Comparator接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
• 使用Lambda必须具有上下文推断。也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例
• 备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。
  JavaEE就业班第八天【File类、递归】
  
  
• 第一章 File类1.1 概述
  java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。
• 1.2 构造方法
  
  • public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。  
  • public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
  • public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。  
    
    

  小贴士：

  • 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
  • 无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。
    
    

  1.3 常用方法获取功能的方法
  • public String getAbsolutePath() ：返回此File的绝对路径名字符串。
  • public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。
  • public String getName()  ：返回由此File表示的文件或目录的名称。  
  • public long length()  ：返回由此File表示的文件的长度。
    
    

  API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。

  绝对路径和相对路径
  • 绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
  • 相对路径：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。
    
    
  判断功能的方法
  • public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
  • public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
  • public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。
    
    
  创建删除功能的方法
  • public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
  • public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录。  
  • public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录。
  • public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。
    
    

  API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。

  1.4 目录的遍历
  • public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
    
    
  • public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。  
    
    
  public class FileFor {
      public static void main(String[] args) {
          File dir = new File("d:\\java_code");
        
          //获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
          String[] names = dir.list();
          for(String name : names){
              System.out.println(name);
          }
          //获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
          File[] files = dir.listFiles();
          for (File file : files) {
              System.out.println(file);
          }
      }
  }

  小贴士：

  调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。(报空指针)

  第二章 递归
• 2.1 概述
  
  • 递归：指在当前方法内调用自己的这种现象。
  • 递归的分类:
    
    
    • 递归分为两种，直接递归和间接递归。
    • 直接递归称为方法自身调用自己。
    • 间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法。
      
      
  • 注意事项：
    
    
    • 递归一定要有条件限定(出口)，保证递归能够停止下来(就是不再调用自己)，否则会发生栈内存溢出。
    • 在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
    • 构造方法,禁止递归
      
      
    
    
  2.2 递归累加求和计算1 ~ n的和
  分析：num的累和 = num + (num-1)的累和，所以可以把累和的操作定义成一个方法，递归调用。
  实现代码：
  
  public class DiGuiDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //计算1~num的和，使用递归完成
          int num = 5;
          // 调用求和的方法
          int sum = getSum(num);
          // 输出结果
          System.out.println(sum);
          
      }
      /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int
        返回值类型: int
      */
      public static int getSum(int num) {
          /*
             num为1时,方法返回1,
             相当于是方法的出口,num总有是1的情况
          */
          if(num == 1){
              return 1;
          }
          /*
            num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和
            递归调用getSum方法
          */
          return num + getSum(num-1);
      }
  }

  小贴士：递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，次数不要太多，否则会发生栈内存溢出。

  2.3 递归求阶乘
  • 阶乘：所有小于及等于该数的正整数的积。
    
    
  
  n的阶乘：n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1
  分析：这与累和类似,只不过换成了乘法运算，学员可以自己练习，需要注意阶乘值符合int类型的范围。
  
  推理得出：n! = n * (n-1)!
  代码实现：
  
  public class DiGuiDemo {
      //计算n的阶乘，使用递归完成
      public static void main(String[] args) {
          int n = 3;
          // 调用求阶乘的方法
          int value = getValue(n);
          // 输出结果
          System.out.println("阶乘为:"+ value);
      }
      /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int
        返回值类型: int
      */
      public static int getValue(int n) {
          // 1的阶乘为1
          if (n == 1) {
              return 1;
          }
          /*
            n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!
            递归调用getValue方法
          */
          return n * getValue(n - 1);
      }
  }
• 2.4 递归打印多级目录
  分析：多级目录的打印，就是当目录的嵌套。遍历之前，无从知道到底有多少级目录，所以我们还是要使用递归实现。
  代码实现：
  public class DiGuiDemo2 {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建File对象
          File dir  = new File("D:\\aaa");
          // 调用打印目录方法
          printDir(dir);
      }
  ​
      public static void  printDir(File dir) {
          // 获取子文件和目录
          File[] files = dir.listFiles();
          // 循环打印
          /*
            判断:
            当是文件时,打印绝对路径.
            当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用.
          */
          for (File file : files) {
              // 判断
              if (file.isFile()) {
                  // 是文件,输出文件绝对路径
                  System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
              } else {
                  // 是目录,输出目录绝对路径
                  System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath());
                  // 继续遍历,调用printDir,形成递归
                  printDir(file);
              }
          }
      }
  }
  第三章 综合案例3.1 文件搜索
  搜索D:\aaa 目录中的.java 文件。
  分析：
  
  
  • 目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录。
  • 遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件。
    
    
  代码实现：
  
  public class DiGuiDemo3 {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建File对象
          File dir  = new File("D:\\aaa");
          // 调用打印目录方法
          printDir(dir);
      }
  ​
      public static void printDir(File dir) {
          // 获取子文件和目录
          File[] files = dir.listFiles();
          
          // 循环打印
          for (File file : files) {
              if (file.isFile()) {
                  // 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
                  if (file.getName().endsWith(".java")) {
                      System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
                  }
              } else {
                  // 是目录，继续遍历,形成递归
                  printDir(file);
              }
          }
      }
  }
  3.2 文件过滤器优化
  java.io.FileFilter是一个接口，是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数， 接口中只有一个方法。
  boolean accept(File pathname) ：测试pathname是否应该包含在当前File目录中，符合则返回true。
  分析：
  • 接口作为参数，需要传递子类对象，重写其中方法。我们选择匿名内部类方式，比较简单。
  • accept方法，参数为File，表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true，过滤掉则返回false。保留规则：
    
    
    • 要么是.java文件。
    • 要么是目录，用于继续遍历。
      
      
  • 通过过滤器的作用，listFiles(FileFilter)返回的数组元素中，子文件对象都是符合条件的，可以直接打印。
    
    
  代码实现：
  
  public class DiGuiDemo4 {
      public static void main(String[] args) {
          File dir = new File("D:\\aaa");
          printDir2(dir);
      }
    
      public static void printDir2(File dir) {
          // 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象
          File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
              @Override
              public boolean accept(File pathname) {
                  return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
              }
          });
          // 循环打印
          for (File file : files) {
              if (file.isFile()) {
                  System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
              } else {
                  printDir2(file);
              }
          }
      }
  }     
  3.3 Lambda优化
  分析：FileFilter是只有一个方法的接口，因此可以用lambda表达式简写。
  lambda格式：
  
  ()->{ }
  代码实现：
  
  public static void printDir3(File dir) {
      // lambda的改写
      File[] files = dir.listFiles(f ->{
          return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory();
      });
     
      // 循环打印
      for (File file : files) {
          if (file.isFile()) {
              System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
          } else {
              printDir3(file);
          }
      }
  }