学习笔记Day03

1.序列化与反序列化

对象序列化是一个用于将对象状态转换为字节流的过程，可以将其保存到磁盘文件中或通过网络发送到任何其他程序；从字节流创建对象的相反的过程称为反序列化。而创建的字节流是与平台无关的，在一个平台上序列化的对象可以在不同的平台上反序列化。

如何使Java类可序列化？
通过实现java.io.Serializable接口，可以在Java类中启用可序列化。它是一个标记接口，意味着它不包含任何方法或字段，仅用于标识可序列化的语义。

Transient 关键字
transient修饰符仅适用于变量，不适用于方法和类。在序列化时，如果我们不想序列化特定变量以满足安全约束，那么我们应该将该变量声明为transient。执行序列化时，JVM会忽略transient变量的原始值并将默认值保存到文件中。因此，transient意味着不要序列化。

Transient 与 Static
静态变量不是对象状态的一部分，是类对象状态的一部分，因此它不参与序列化。所以将静态变量声明为transient变量是没有用处的。

Final 与 Transient
final变量将直接通过值参与序列化，所以将final变量声明为transient变量不会产生任何影响。

对象的序列化和反序列化主要有两种用途：
把对象的字节序列永久地保存到磁盘上。（持久化对象）
可以将Java对象以字节序列的方式在网络中传输。（网络传输对象）

2.flush方法的作用

与在网络硬件中缓存一样，流还可以在软件中得到缓存，即直接在Java代码中缓存。这可以通过BufferedOutputStream或BufferedWriter 链接到底层流上来实现。因此，在写完数据时，flush就显得尤为重要。

上图中WEB服务器通过输出流向客户端响应了一个300字节的信息，但是，这时的输出流有一个1024字节的缓冲区。所以，输出流就一直等着WEB服务器继续向客户端响应信 息，当WEB服务器的响应信息把输出流中的缓冲区填满时，这时，输出流才向WEB客户端响应消息。

为了解决这种尴尬的局面，flush()方法出现了。flush()方法可以强迫输出流(或缓冲的流)发送数据，即使此时缓冲区还没有填满，以此来打破这种死锁的状态。

当我们使用输出流发送数据时，当数据不能填满输出流的缓冲区时，这时，数据就会被存储在输出流的缓冲区中。如果，我们这个时候调用关闭(close)输出流，存储在输出流的缓冲区中的数据就会丢失。所以说，关闭(close)输出流时，应先刷新(flush)缓冲区的输出流，话句话说就是：“迫使所有缓冲的输出数据被写出到底层输出流中”。

3.线程和进程

对于操作系统来说，一个任务就是一个进程（Process），比如打开一个浏览器就是启动一个浏览器进程，打开一个记事本就启动了一个记事本进程，打开两个记事本就启动了两个记事本进程，打开一个Word就启动了一个Word进程。

有些进程还不止同时干一件事，比如Word，它可以同时进行打字、拼写检查、打印等事情。在一个进程内部，要同时干多件事，就需要同时运行多个“子任务”，我们把进程内的这些“子任务”称为线程（Thread）。线程是最小的执行单元。如何调度进程和线程，完全由操作系统决定，程序自己不能决定什么时候执行，执行多长时间。

由于每个进程至少要干一件事，所以，一个进程至少有一个线程。当然，像Word这种复杂的进程可以有多个线程，多个线程可以同时执行，多线程的执行方式和多进程是一样的，也是由操作系统在多个线程之间快速切换，让每个线程都短暂地交替运行，看起来就像同时执行一样。当然，真正地同时执行多线程需要多核CPU才可能实现。

CPU资源分配给进程，同一个进程的所有线程共享该进程所有资源。
CPU分配给线程，即真正在处理器运行的是线程。
线程在执行过程中需要协作同步，不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。

多任务的实现有3种方式：
多进程模式；
多线程模式；
多进程+多线程模式。

4.线程池

1. 线程池的概念：

      线程池就是首先创建一些线程，它们的集合称为线程池。使用线程池可以很好地提高性能，线程池在系统**启动时即创建大量空闲的线程**，程序将一个任务传给线程池，线程池就会启动一条线程来执行这个任务，**执行结束以后，该线程并不会死亡，而是再次返回线程池中成为空闲状态，等待执行下一个任务**。
   

2. 线程池的工作机制

     2.1 在线程池的编程模式下，**任务是提交给整个线程池**，而不是直接提交给某个线程，线程池在拿到任务后，就在内部**寻找是否有空闲的线程**，如果有，则将任务交给某个空闲的线程。
   
     2.1 一个线程同时只能执行一个任务，但可以同时向一个线程池提交多个任务。
   

3. 使用线程池的原因：

    多线程运行时间，系统不断的启动和关闭新线程，成本非常高，会过度消耗系统资源，以及过渡切换线程的危险，从而可能导致系统资源的崩溃。这时，线程池就是最好的选择了。
   

具体的4种常用的线程池实现如下：（返回值都是ExecutorService，ExecutorService是Java提供的用于管理线程池的类。该类的两个作用：控制线程数量和重用线程）
1 Executors.newCacheThreadPool()：可缓存线程池，先查看池中有没有以前建立的线程，如果有，就直接使用。如果没有，就建一个新的线程加入池中，缓存型池子通常用于执行一些生存期很短的异步型任务。
2 Executors.newFixedThreadPool(int n)：创建一个可重用固定个数的线程池，以共享的*队列方式来运行这些线程。
3 Executors.newScheduledThreadPool(int n)：创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
4 Executors.newSingleThreadExecutor()：创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

5.Thread类的常见方法

1.run方法
如果从构造方法中传入Runnable的实现类，target就不为空，调用target的run方法，如果继承了Thread类，就重写了run方法，这是就调用了子类中的run方法了 。所以，run()方法是不需要用户来调用的。当通过start()方法启动一个线程之后，一旦线程获得了CPU执行时间，便进入run()方法体去执行具体的任务。 一般来说，有两种方式可以达到重写run()方法的效果：
直接重写：直接继承Thread类并重写run()方法；
间接重写：通过Thread构造函数传入Runnable对象 (注意，实际上重写的是 Runnable对象 的run() 方法)。
2.start方法
start() 用来启动一个线程，当调用该方法后，相应线程就会进入就绪状态，该线程中的run()方法会在某个时机被调用。
3.sleep方法
调用sleep方法相当于让线程进入阻塞状态。该方法有如下两条特征： 如果调用了sleep方法，必须捕获InterruptedException异常或者将该异常向上层抛出； sleep方法不会释放该线程所拥有的资源（例如：锁），也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁，则即使调用sleep方法，其他线程也无法访问这个对象。
4.join 方法
　 当前线程调用其他线程的join方法，会阻塞当前线程，直到其他线程执行完毕，才会进入就绪状态。
join方法是被Synchronized关键字所修饰，访问时，需要获得其他线程对象的锁，如果有两个线程同时调用另外一个线程的join方法，会有一个线程成功得到锁，而另外一个则必须等待，进入阻塞状态，而在得到锁之后，才会执行join方法。
join()方法是通过wait()方法 (Object 提供的方法) 实现的。当 millis == 0 时，会进入 while(isAlive()) 循环，并且只要子线程是活的，宿主线程就不停的等待。 join方法同样会让线程交出CPU执行权限； join方法会让线程释放对一个对象持有的锁；
5.yield 方法
　　调用 yield()方法会让当前线程交出CPU资源，让CPU去执行其他的线程。但是，yield()不能控制具体的交出CPU的时间。需要注意的是，yield()方法只能让拥有相同优先级的线程有获取 CPU 执行时间的机会；调用yield()方法并不会让线程进入阻塞状态，而是让线程重回就绪状态，它只需要等待重新得到 CPU 的执行, 它同样不会释放锁。