20155313 2016-2017-2 《Java程序设计》第六周学习总结

20155313 2016-2017-2 《Java程序设计》第六周学习总结

教材内容学习

第十章 输入/输出

10.1 InputStream与OutputStream

1、串流设计的概念

Java将输入/输出抽象化为串流，数据有来源及目的地，衔接两者的是串流对象。
从应用程序角度来看，如果要将数据从来源取出，可以使用输入串流，如果要将数据写入目的地，可以使用输出串流。在Java中，输入串流代表对象为java.io.Inputstream实例，输出串流代表对象为java.io.OutputStream实例。
在不使用InputStream与OutputStream时，必须使用close()方法关闭串流。由于InputStream与OutputStrem操作了java.io.Closeable接口，其父接口为java.lang.AutoCloseable接口。
2、串流继承架构

(1)标准输入/输出

System.in与System.out查看API文件的话，会发现它们分别是InputStream与PrintStream的实例，分别代表标准输入与标准输出。
可以使用System的setIn()方法指定InputStream实例，重新指定标准输入来源。标准输出可以重新导向至文档，只要执行程序时使用>将输出结果导向至指定文档。可以使用System的setOut()方法指定printStream实例，将结果输出至指定的目的地。
(2)FileInputStream与FileOutputStream

FileInputStream是InputStream的子类，可以指定文件名创建实例，一旦创建文档就开启，接着就可用来读取数据。FileOutputStream是OutputStream的子类，可以指定文件名创建实例，一旦创建文档就开启，接着就可以用来写出数据。无论FileInputStream还是FileOutputStream，不使用时都要使用close()关闭文档。
FileInputStream主要操作了InputStream的read（）操作方法，使之可以从文档中读取数据，FileOutputStream主要操作了OutputStream的write（）操作方法，使之可以写出数据至文档。
(3)ByteArryInputStream与ByteArryOutputStream

ByteArryInputStream是InputStrteam的子类，可以指定byte数组创建实例，一旦创建就可将byte数组当做数据源进行读取。ByteArryOutputStream是OutputStream的子类，可以指定byte数组创建实例，一旦创建将byte数组当做目的地写出数据。
ByteArryInputStream主要操作了InputStream的read（）操作方法，使之可以从byte数组中读取数据，ByteArryOutputStream主要操作了OutputStream的write（）操作方法，使之可以写出数据至byte数组。
3、串流处理装饰器

InputStream、OutStream提供串流基本操作，如果想要为输入/输出的数据做加工处理，则可以使用打包器类。常用的打包器具备缓冲区作用的BufferedOutputStream、BufferedInputStream,具备数据转换处理的DataInputStream、DataOutputStream,具备对象串行化能力的ObjectInputStream、ObjectOutputStream等。
(1)BufferedInputStream与BufferedOutputStream

BufferedInputStream与BufferedOutputStream主要在内部提供缓冲区功能，操作上与InputStream、OutputStream并没有太大区别。
(2)DataInputStream与DataOutputStream

DataInputStream、DataOutputStream用来装饰InputStream、OutputStream,DataInputStream、DataOutputStream,提供读取、写入Java基本数据类型的方法，像是读写int、double、boolean等的方法。
-来看例子。下面的Member类可以调用save（）储存Member实例本身的数据，文件名为Member的会员号码，调用Member.load（）指定会员号码，则可以读取文档中的会员数据。代码如下：

package cc.openhome;

import java.io.IOException;
import static java.lang.System.out;

public class MemberDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Member[] members = {
                    new Member("B1234", "Justin", 90), 
                    new Member("B5678", "Monica", 95), 
                    new Member("B9876", "Irene", 88)
        };
        for(Member member : members) {
            member.save();
        }
        out.println(Member.load("B1234"));
        out.println(Member.load("B5678"));
        out.println(Member.load("B9876"));
    }
}

(3)ObjectInputStream与ObjectOutputStream

ObjectInputStream提供readObject（）方法将数据读入为对象，而ObjectOutputStream提供writeObject（）方法将对象写至目的地。可以被这两个方法处理的对象，必须操作java.io.Serializable接口，这个接口并没有定义任何方法，只是作为标示之用，表示这个对象是可以串行化的。如下面范例Member2Demo的运行结果与MemberDemo的运行结果是一样的。

10.2 字符处理类

1、Reader与Writer继承架构

针对字符数据的读取，Java SE提供了java.io.Reader类，其抽象化了字符数据读入的来源。针对字符数据的写入，则提供了java.io.Writer类。其抽象化了数据写出的目的地。FileReader、FileWriter则可以对文档做读取与写入，读取或写入时默认会使用操作系统默认编码来做字符转换。在启动JVM时，可以指定-Dfile.encoding来指定FileReader、FileWriter所使用的编码。

2、字符处理装饰器

正如InputStream、OutputStream有一些装饰器类，Reader、Writer也有一些装饰器类可供使用。如果串流处理的字节数据，实际上代表某些字符的编码数据，而你想要将这些字节数据转换为对应的编码字符，可以使用InputStreamReader、OutputStreamWriter对串流数据打包。BufferedReader、BufferedWriter可对Reader、Writer提供缓冲区作用，在处理字符输入/输出时，对效率也会有所帮助。PrintReader、PrintStream使用上极为类似，不过除了可以对OutputStream打包之外，PrintWriter还可以对Writer进行打包，提供print()、println()、format()等方法。

第十一章 线程与并行API
11.1 线程

1.线程简介

有时候需要设计程序可以拥有多个流程，也就是所谓的多线程程序。

2.Thread与Runnable

从抽象观点来看，JVM是台虚拟计算机，只安装一颗称为主线程的CPU，可执行main()定义的执行流程。如果想要为JVM加装CPU，就是创建Thread实例，要启动额外CPU就是调用Thread实例的start()方法，额外CPU执行流程的进入点，可以定义在Runnale接口的run()方法中。

3.线程生命周期

Daemon线程：主线程会从main()方法开始执行，直到main()方法结束后停止JVM。如果主线程中启动了额外线程，默认会等待被启动的所有线程都执行完run()方法才中止JVM。
在所有的非Daemon线程都结束时，JVM自动就会中止。可以使用setDeamon()方法来设定一个线程是否为Daemon线程，可以使用isDaemon()方法来判断线程是否为Daemon线程。
Thread基本状态图：在调用Thread实例start()方法后，基本状态为可执行（Runnable）、被阻断（Blocked）、执行中（Running）。一个进入Blocked状态的线程，可以由另一个线程调用该线程的interrupt()方法，让它离开Blocked状态。 而使用Thread.sleep()会让线程进入Bocked状态。
安插线程：当线程使用join()加入至另一个线程时，另一个线程会等待被加入的线程工作完毕，然后在继续它的动作，join()的意思表示将线程加入称为另一个线程的流程中。
停止线程：线程完成run()方法后，就会进入Dead，进入Dead的线程不可以再次调用start()方法，否则会抛出IllegalThreadStateException异常。
4.关于ThreadGroup

可以使用以下程序片段取得目前线程所属线程群组名：Thread.currentThread().getThreadGroup().getName()。ThreadGroup的某些方法，可以对群组中所有线程产生作用，例如interrupt()方法可以中断群组中所有线程，setMaxPriority()方法可以设定群组中所有线程最大优先权，activeCount()方法获取群组的线程数量 ，enumerate()方法要传入Thread数组，这会将线程对象设定至每个数组索引。
5.synchronized与volatile

使用synchronized：每个对象都会有个内部锁定，或称为监控锁定。被标示为synchronized的区块将会被监控，任何线程要执行synchronize区块都必须先取得指定的对象锁定。java的synchronize提供的是可重入同步，也就是线程取得某对象锁定后，若执行过程总又要执行synchronize，尝试取得锁定的对象来源又是同一个，则可以直接执行。
使用volatile：synchronized要求达到的所标示区域的互斥性和可见性。互斥性是指synchronized区块同时间只能有一个线程；可见性是指线程离开synchronized区块后，另一线程接触到的就是上一线程改变后的对象状态。可以在变量上声明volatile，标示变量是不稳定、易变的，也就是可能在多线程下存取，这保证变量的可见性，也就是若有线程变动了变量值，另一线程一定可看到变更。被标示为volatile的变量，不允许线程快取，变量值的存取一定是在共享内存中进行。

11.2 并行API

1.Lock、ReadWriteLock与Condition

使用Lock：lock接口主要操作类之一为ReentrantLock，可以达到synchronized的作用，也提供额外的功能。
使用ReadWriteLock：ReadWriteLock接口定义了读取锁定与写入锁定行为，可以使用readLock()、writeLock()方法返回Lock操作对象。ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock接口的主要操作类，readLock()方法会返回ReentrantReadWriteLock.ReadLock实例，writeLock()犯法会返回ReentrantReadWriteLock.WriteLock实例。
使用StampedLock：JDK8新增了StampedLock类，可支持乐观读取操作。也就是若读取线程很多，写入线程很少的情况下，你可以乐观地认为，写入与读取同时发生的机会很少，因此不悲观的使用哇暖的读取锁定，程序可以查看数据读取之后，是否遭到写入线程的变更，再采取后续的措施。
使用Condition：Condition接口用来搭配Lock，最基本用法就是达到Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的作用。

2.并行Collection简介

CopyOnWriteArrayList操作了List接口,CopyOnWriteArraySet操作了Set接口,BlockedQueue是Queue的子接口,ConcurrentMap是Map的子接口.ConcurrentHashMap是ConcurrentMap的操作类，ConcurrentNavigableMap是ConcurrentMap的子接口，其操作类为ConcurrentSkipListMap，可视为支持并行操作的TreeMap版本。

教材学习中的问题和解决过程

问题1：Read()方法作用具体是什么？

解决1：

Read()方法的作用就是从终端命令行中读取字符到java程序中，读取的数据的范围在0~255之间。Read()方法一次只能从终端读取一个字符，这个字符取值范围在byte范围内，但是返回值类型是int型。
不带参数的read()方法在读取字符时，读到用户按下回车键或者数组被填满为止。两种带参数的read()方法中是把读取到的字符存入byte数组中，最后的带有3个参数的read()方方法的解释：后面两个参数指明了读到的字符放入byte数组中的起始位置和最多读取的字符个数。

问题2：字节流和字符流的基类各是什么？

解决2：

流一般分为输入流（Input Stream）和输出流（Output Stream）两类，但这种划分并不是绝对的。比如一个文件，当向其中写数据时，它就是一个输出流；当从其中读取数据时，它就是一个输入流。当然，键盘只是一个数人流，而屏幕则只是一个输出流。

Java的标准数据流标准输入输出指在字符方式下（如DOS），程序与系统进行交互的方式，分为三种：

  • 标准输入studin,对象是键盘。
  • 标准输出stdout,对象是屏幕。
  • 标准错误输出stderr,对象也是屏幕。

问题3：什么是对象的串行化？对象串行化的作用是什么？

解决3：

对象的寿命通常随着生成该对象的程序的终止而终止。有时候，可能需要将对象的状态保存下来，在需要时再将对象恢复。我们把对象的这种能记录自己的状态以便将来再生的能力。叫作对象的持续性(persistence)。对象通过写出描述自己状态的数值来记录自己 ，这个过程叫对象的串行化(Serialization－连续) 。串行化的主要任务是写出对象实例变量的数值。如果变量是另一对象的引用，则引用的对象也要串行化。这个过程是递归的，串行化可能要涉及一个复杂树结构的单行化，包括原有对象、对象的对象、对象的对象的对象等等。对象所有权的层次结构称为图表(graph)。
Java对象的单行化的目标是为Java的运行环境提供一组特性，如下所示：

  1. 尽量保持对象串行化的简单扼要 ，但要提供一种途径使其可根据开发者的要求进行扩展或定制。
  2. 串行化机制应严格遵守Java的对象模型 。对象的串行化状态中应该存有所有的关于种类的安全特性的信息。
  3. 对象的串行化机制应支持Java的对象持续性。
  4. 对象的串行化机制应有足够的 可扩展能力以支持对象的远程方法调用(RMI)。
  5. 对象串行化应允许对象定义自身 的格式即其自身的数据流表示形式，可外部化接口来完成这项功能。

代码调试中的问题和解决过程

问题1：为什么更新了IEDA以后，运行程序的时候会出现下图的错误？

解决1：

我在网上查找了相关的“idea source1.3不支持”为主题的博文，根据博主的意思是因为-source 1.3不支持某些代码功能，因此需要更改ProjectStructure。下面是链接：

解决办法：IntelliJ Java:-source 1.3中不支持，使用-source 5 或更高的版本一启用

问题2：*号处为什么输入“&&”的时候没有跳出循环？

import java.io.*;
public class text18 {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// TODO Auto-generated method stub
File f1=new File("c:\\1.txt");
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader bfrd=new BufferedReader(isr);
FileWriter fopt=new FileWriter(f1);
BufferedWriter bfwt=new BufferedWriter(fopt);
System.out.println("输入姓名+学号（中间用空格）：");
String s;
s=bfrd.readLine();
while(true){
*if(s=="&&")break;
bfwt.write(s+"\r\n");
bfwt.flush();
s=bfrd.readLine();
}
}
}

解决2：

if(s=="&&")break修改为if(s.equals("&&"))break;

"=="的是引用地址

代码托管

  • 代码提交过程截图：
    • 运行 git log --pretty=format:"%h - %an, %cd : %s" 并截图
  • 代码量截图：
    • 运行 find src -name "*.java" | xargs cat | grep -v ^$ | wc -l 并截图

结对及互评

点评过的同学博客和代码

20155201

20155205

学习进度条

代码行数（新增/累积） 博客量（新增/累积） 学习时间（新增/累积） 重要成长
目标 5000行 30篇 400小时
第一周 50/100 1/2 10/20
第二周 150/200 1/2 20/30
第三周 168/200 1/2 15/20
第四周 300/500 1/2 20/20
第五周 885/1000 1/2 30/30
第六周 1211/1000 1/3 30/30

参考资料

《Java学习笔记(第8版)》学习指导
Java多线程之Runable与Thread
2016-2017-2 《Java程序设计》教学进程

posted @ 2017-04-02 21:09  BonsaiYoung  阅读(388)  评论(6)  编辑  收藏  举报