掌握 JAVA 絕非易事，因為許多概念非常晦澀，非常復雜。
作者 | Himanshu Verma
譯者 | 彎月，責編 | 屠敏
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
以下為譯文：
大概每個人在學生時代開始就使用Java了，我們一直在學習Java，但Java中總有一些概念含混不清，不論是對初級還是高級程序員都是如此。所以，這篇文章的目的就是弄清楚這些概念。讀完本文你會對這些概念有更深入的了解，還能弄清楚一切灰色的東西。在本書中，我們將討論匿名內聯類、多線程、同步和序列化。
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匿名類的用法
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多線程
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同步的實現
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序列化
1.匿名類
Java匿名類很像局部類或內聯類，只是沒有名字。我們可以利用匿名類，同時定義并實例化一個類。只有局部類僅被使用一次時才應該這么做。匿名類不能有顯式定義的構造函數。相反，每個匿名類都隱含地定義了一個匿名構造函數。
創建匿名類有兩種方法：
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擴展已有的類（可以是抽象類，也可以是具體類）
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創建接口
理解代碼的最好方法就是先閱讀，所以我們首先來看看代碼。
interface Football
{
void kick;
}
class AnnonymousClass {
public static Football football = new Football {
@Override
public void kick {
System.out.println("Nested Anonymous Class.");
}
};
public static void main(String[] args)
{
// anomynous class inside the method
Football footballObject = new Football
{
@Override
public void kick
{
System.out.println("Anonymous Class");
}
};
footballObject.kick;
AnnonymousClass.football.kick;
}
}
匿名類可以在類和函數代碼塊中創建。你也許知道，匿名類可以用接口來創建，也可以通過擴展抽象或具體的類來創建。上例中我先創建了一個接口Football，然后在類的作用域和main方法內實現了匿名類。Football也可以是抽象類，也可以是與interface并列的頂層類。
Football可以是抽象類，請看下面的代碼。
public abstract class Football
{
abstract void kick;
}
匿名類不僅可以是抽象類，還可以是具體類。
// normal or concrete class
public class Football
{ public void kick{}
}// end of class scope.
如果Football類沒有不帶參數的構造方法怎么辦？我們可以在匿名類中訪問類變量嗎？我們需要在匿名類中重載所有方法嗎？
// normal or concrete class
public class Football {
protected int score;
public Football(int score)
{
this.score = score;
}
public void score{
System.out.println("Score "+score);
};
public void kick{}
public static void main(String[] args) {
Football football = new Football(7)
{
@Override
public void score {
System.out.println("Anonymous class inside the method "+score);
}
};
football.score;
}
}
// end of class scope.
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創建匿名類時可以使用任何構造方法。注意這里也使用了構造方法的參數。
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匿名類可以擴展頂層類，并實現抽象類或接口。所以，訪問控制的規則依然適用。我們可以訪問protected變量，而改成private就不能訪問了。
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由于上述代碼中擴展了Football類，我們不需要重載所有方法。但是，如果它是個接口或抽象類，那么必須為所有未實現的方法提供實現。
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匿名類中不能定義靜態初始化方法或成員接口。
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匿名類可以有靜態成員變量，但它們必須是常量。
匿名類的用途：
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更清晰的項目結構：通常我們在需要隨時改變某個類的某些方法的實現時使用匿名類。這樣做就不需要在項目中添加新的*.java文件來定義頂層類了。特別是在頂層類只被使用一次時，這種方法非常好用。
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UI事件監聽器：在圖形界面的應用程序中，匿名類最常見的用途就是創建各種事件處理器。例如，下述代碼：
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener {
public void onClick(View v) {
// your handler code here
}
});
我們創建了一個匿名類，實現了setOnClickListener接口。當用戶點擊按鈕時會觸發它的onClick方法。
2.多線程
Java中的多線程能夠同時執行多個線程。線程是輕量級的子進程，也是處理的最小單位。使用多線程的主要目的是最大化CPU的使用率。我們使用多線程而不是多進程，因為線程更輕量化，也可以共享同一個進程內的內存空間。多線程用來實現多任務。
線程的生命周期
如上圖所示，線程的生命周期主要有5個狀態。我們來依次解釋每個狀態。
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New：創建線程的實例后，它會進入new狀態，這是第一個狀態，但線程還沒有準備好運行。
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Runanble：調用線程類的start方法，狀態就會從new變成Runnable，意味著線程可以運行了，但實際上什么時候開始運行，取決于Java線程調度器，因為調度器可能在忙著執行其他線程。線程調度器會以FIFO（先進先出）的方式從線程池中挑選一個線程。
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Blocked：有很多情況會導致線程變成blocked狀態，如等待I/O操作、等待網絡連接等。此外，優先級較高的線程可以將當前運行的線程變成blocked狀態。
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Waiting：線程可以調用wait進入waiting狀態。當其他線程調用notify時，它將回到runnable狀態。
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Terminated：start方法退出時，線程進入terminated狀態。
為什么使用多線程？
使用線程可以讓Java應用程序同時做多件事情，從而加快運行速度。用技術術語來說，線程可以幫你在Java程序中實現并行操作。由于現代CPU非常快，還可能包含多個核心，因此僅有一個線程就沒辦法使用所有的核心。
需要記住的要點
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多線程可以更好地利用CPU。
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提高響應性，提高用戶體驗
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減少響應時間
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同時為多個客戶端提供服務
創建線程的方法主要有兩種：
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擴展Thread類
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實現Runnable接口
通過擴展Thread類來創建線程
創建一個類擴展Thread類。該類應當重載Thread類中的run方法。線程在run方法中開始生命周期。我們創建新類的對象，然后調用start方法開始執行線程。在Thread對象中，start會調用run。
public class MultithreadingTest extends Thread
{
public void run
{
try{
System.out.println("Thread "+Thread.currentThread.getName+" is now running");
}catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace;
}
}
public static void main(String[] args)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
MultithreadingTest multithreadingTest = new MultithreadingTest;
multithreadingTest.start;
}
}
}
也可以通過接口創建類。
下面的代碼創建了一個類，實現java.lang.Runnable接口并重載了run方法。然后我們實例化一個Thread對象，調用該對象的start方法。
public class MultithreadingTest implements Runnable
{
@Override
public void run {
System.out.println("Thread "+Thread.currentThread.getName+" is now running"); //To change body of generated methods, choose Tools | Templates.
}
public static void main(String[] args)
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
Thread thread = new Thread(new MultithreadingTest);
thread.start;
}
}
}
Thread類與Runnable接口
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擴展Thread類，就無法擴展更多的類，因為Java不允許多重繼承。多重繼承可以通過接口實現。所以最好是使用接口而不是Thread類。
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如果擴展Thread類，那么它還包含了一些方法，如yield、interrupt等，我們的程序可能用不到。而在Runnable接口中就沒有這些排不上用場的方法。
3.同步
同步指的是多線程的同步。synchronized的代碼塊在同一時刻只能被一個線程執行。Java中的同步是個很重要的概念，因為Java是多線程語言，多個線程可以并行執行。在多線程環境中，Java對象的同步，或者說Java類的同步非常重要。
為什么要同步？
如果代碼在多線程環境下執行，那么在多個線程中共享的對象之間需要同步，以避免破壞狀態，或者造成任何不可預料的行為。
在深入同步的概念之前先來理解一下這個問題。
class Table {
void printTable(int n) {//method not synchronized
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.print(n * i+" ");
try {
Thread.sleep(400);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
}
}
class MyThread1 extends Thread {
Table t;
MyThread1(Table t) {
this.t = t;
}
public void run {
t.printTable(5);
}
}
class MyThread2 extends Thread {
Table t;
MyThread2(Table t) {
this.t = t;
}
public void run {
t.printTable(100);
}
}
class TestSynchronization1 {
public static void main(String args[]) {
Table obj = new Table;//only one object
MyThread1 t1 = new MyThread1(obj);
MyThread2 t2 = new MyThread2(obj);
t1.start;
t2.start;
}
}
運行這段代碼就會注意到，輸出結果非常不穩定，因為沒有同步。我們來看看程序的輸出。
輸出：
100 5 200 10 300 15 20 400 500 25
class Table {
synchronized void printTable(int n) {//synchronized method
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.print(n * i+" ");
try {
Thread.sleep(400);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
}
}
class TestSynchronization3 {
public static void main(String args[]) {
final Table obj = new Table;//only one object
Thread t1 = new Thread {
public void run {
obj.printTable(5);
}
};
Thread t2 = new Thread {
public void run {
obj.printTable(100);
}
};
t1.start;
t2.start;
}
}
給printTable方法加上synchronized，那么synchronized的方法在執行結束之前不會讓其他線程進入。下面的輸出結果就非常穩定了。
輸出：
5 10 15 20 25 100 200 300 400 500
類似地，Java的類和對象也可以同步。
注意：我們并不一定需要同步整個方法。有時候最好是僅同步方法的一小部分。Java的synchronized代碼段可以實現這一點。
4.序列化
Java中的序列化是一種機制，可以將對象的狀態寫入到字節流中。相反的操作叫做反序列化，將字節流轉換成對象。
序列化和反序列化的過程是平臺無關的，也就是說，在一個平臺上序列化對象，然后可以在另一個平臺上反序列化。
序列化時調用ObjectOutputStream的writeObject方法，反序列化調用ObjectInputStream類的readObject方法。
下圖中，Java對象被轉換成字節流，然后存儲在各種形式的存儲中，這個過程叫做序列化。圖右側，內存中的字節流轉換成Java對象，這個過程叫作反序列化。
為什么要序列化
顯然，創建的Java類在程序執行結束或中止后，對象就銷毀了。為了避免這個問題，Java提供了序列化功能，通過它可以將對象存儲起來，或者將狀態進行持久化，以便稍后使用，或者在其他平臺上使用。
下面的代碼演示了該過程。
public class Employee implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String serializeValueName;
private transient int nonSerializeValueSalary;
public String getSerializeValueName {
return serializeValueName;
}
public void setSerializeValueName(String serializeValueName) {
this.serializeValueName = serializeValueName;
}
public int getNonSerializeValueSalary {
return nonSerializeValueSalary;
}
public void setNonSerializeValueSalary(int nonSerializeValueSalary) {
this.nonSerializeValueSalary = nonSerializeValueSalary;
}
@Override
public String toString {
return "Employee [serializeValueName=" + serializeValueName + "]";
}
}
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
public class SerializingObject {
public static void main(String[] args) {
Employee employeeOutput = ;
FileOutputStream fos = ;
ObjectOutputStream oos = ;
employeeOutput = new Employee;
employeeOutput.setSerializeValueName("Aman");
employeeOutput.setNonSerializeValueSalary(50000);
try {
fos = new FileOutputStream("Employee.ser");
oos = new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject(employeeOutput);
System.out.println("Serialized data is saved in Employee.ser file");
oos.close;
fos.close;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace;
}
}
}
輸出：
Serialized data is saved in Employee.ser file.
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
public class DeSerializingObject {
public static void main(String[] args) {
Employee employeeInput = ;
FileInputStream fis = ;
ObjectInputStream ois = ;
try {
fis = new FileInputStream("Employee.ser");
ois = new ObjectInputStream(fis);
employeeInput = (Employee)ois.readObject;
System.out.println("Serialized data is restored from Employee.ser file");
ois.close;
fis.close;
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace;
}
System.out.println("Name of employee is : " + employeeInput.getSerializeValueName);
System.out.println("Salary of employee is : " + employeeInput.getNonSerializeValueSalary);
}
}
輸出：
Serialized data is restored from Employee.ser file
Name of employee is : Aman
Salary of employee is : 0
需要記住的重點
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如果父類實現了Serializable接口，那么子類就不需要實現了，但反過來不一定成立。
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只有非靜態數據成員可以在序列化過程中保存下來。
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靜態數據成員和臨時數據成員不會在序列化過程中保存下來。所以，如果不想保存某個非靜態數據成員，則可以將其設置為transient。
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反序列化過程中不會調用對象的構造函數。
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關聯對象必須實現Serializable接口。
5.總結
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首先我們解釋了匿名類，以及用途和使用方法。
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其次我們討論了Java中的多線程，線程的生命周期，以及用途。
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同步只允許一個線程進入同步的方法或代碼塊去訪問資源，其他線程必須在隊列中等待。
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序列化就是存儲對象狀態供以后使用的過程。
原文：https://medium.com/swlh/4-things-that-java-developer-thinks-are-most-confusing-complicated-87c2598f33f0
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