20155339 2016-2017-2 《Java程序设计》第6周学习总结

20155339 2016-2017-2 《Java程序设计》第6周学习总结

教材学习内容总结

第十章

串流设计

• 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。
• 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。
• 在进行InputStream与OutStream的相关操作时若发生错误，会抛出java.io.IOException异常，在dump()方法上声明throws，由调用``dump()```方法的客户端处理。
• InputStream的read()方法，每次都会尝试读入byte数组的长度的数据，并返回事迹读入的字节，可以使用OutputStream的wirte()方法，指定要写出的byte数组，初始索引与数组长度。

串流继承架构

• 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，使用>>是附加信息。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。
• System.err：标准错误输出串流，立即显示错误信息。无法重新导向。
• 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。
• 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。

串流处理装饰器

• InputStream、OutputStream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。
• BufferedOutputStream与BufferedInputStream：具备缓冲区作用，可以默认或自定义缓冲区大小。
• DataInputStream与DataOutputStream：具备数据转换处理功能，自动在指定的类型与字节间转换。
• ObjectInputStream、ObjectOutputStream:具备对象串行化能力。
• 接口没有定义任何方法，只是作为表示之用，表示这个对象是可以串行化的。如果在作对象串行化的时候，对象中的某些数据成员不希望被写出，可以表上transient关键字。

字符处理类

Reader与Writer继承架构

• 针对字符数据的读取，JavaSE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与FileWriter：读取与写入文档并将数据转换为字符，默认会使用操作系统默认编码来做字符转换。
• StringReader与StringWriter：将字符串打包，当作读取来源与写入目的地。
• CharArrayReader与CharArrayWriter：将char数组当作读取来源与写入目的地。

字符处理装饰器

• 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。
• PrintWriter还可以对Writer进行打包，提供print()、println()、format()等方法。

第十一章

线程

线程简介

• 多线程程序即程序拥有多个流程。
• 在java中，如果想在main()以外独立设计流程，可以撰写类操作java.lang.Runnable()接口，流程的进入点是操作在run()方法中。从main()开始的流程会由主线程执行，run()方法可以创建Thread实例来执行。启动额外线程执行指定流程，必须调用Thread实例的start()方法。

Thread与Runnable

• 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。
• 操作Runnable接口的好处就是较有弹性，你的类还有机会继承其他类。若继承了Thread，那该类就是一种Thread，通常是为了直接利用Thread中定义的一些方法，才会继承Thread来操作。

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。如果一个Thread被标示为Daemon线程，在所有的非Daemon线程都结束时，JVM自动就会终止。
• Thread基本状态图：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）。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。

关于ThreadGroup

• 每个线程都属于某个线程群组。
• ThreadGroup中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()方法可以一次取得群组中所有线程；uncaughtException()方法第一个参数可取得发生异常的线程实例，第二个参数可取得异常对象。
• 未捕捉异常会由线程实例setUncaughtExceptionHandler()设定的Thread.UncaughtExceptionHandler实例处理之后是线程ThreadGroup，然后是默认的Thread.UncaughtExceptionHandler。

synchronized与volatile

• 不具备线程安全的类：线程存取同一对象相同资源时可能引起竞速情况的类。
• 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。由于线程无法取得锁定时会造成阻断，不正确地使用synchronize有可能造成效能低下，另一个问题则是死结。
• 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。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。volatile保证的是单一变数的可见性，线程对变量的存取一定是在共享内存中，不会在自己的内存空间中快取变量，线程对共享内存中变量的存取，另一线程一定看得到。

等待与通知

• 调用锁定对象的wait()方法,线程会释放对象锁定，并进入对象等待集合而处于阻断状态，其他线程可以竞争对象锁定，取得锁定的线程可以执行synchronize区块的代码。
• 调用锁定对象的notify()方法,从对象等待集合中随机通知一个线程加入排班，再次执行synchronize前，被通知的其他线程共同竞争对象锁定。
• 调用锁定对象的notifyAll()方法,所有等待集合中的线程都会被通知参与排班，这些线程会与其他线程共同竞争对象锁定。

并行API

Lock、ReadWriteLock与Condition

1.使用Lock

• lock接口主要操作类之一为ReentrantLock，可以达到synchronized的作用。
• Lock接口还定义了tryLock()方法，如果线程调用tryLock()可以取得锁定会返回true，若无法取得锁定并不会发生阻断，而是返回false。
  
  2.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。
  
  3.使用StampedLock
• StampedLock类可支持了乐观读取操作。
  
  4.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。Condition的await()、signal()、signalAll()方法，可视为Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的对应。

使用Excutor

1.使用ThreadPoolExecutor

• 定义了java.util.concurrent.Executor接口，目的是将Runnable指定与实际执行分离。
• 通常会使用java.util.concurrent.Executors的newCachedThreadPool()、newFixedTheadPool()静态方法来创建ThreadExecutor实例。
  
  2.使用ScheduledThreadPoolExecutor
• ScheduledExecutorService为ExecutorService的子接口，schedule()方法用来排定Runnable或Callable实例延迟多久后执行一次，并返回Future子接口ScheduledFuture的实例，对于重复性的执行，可使用scheduleWithFixedDelay()和scheduleAtFixedRate()方法。
  
  3.使用ForkJoinPool
• ForkJoinPool与其他的ExecutorService操作不同的地方在于，它是闲聊了工作窃取演算，其建立的线程如果完成手边任务，会尝试寻找并执行其他任务建立的资额任务，让线程保持忙碌状态，有效利用处理器的能力。ForkJoin框架适用于计算密集式的任务，较不适合用于容易造成线程阻断的场合。

并行Collection简介

• CopyOnWriteArrayList操作了List接口，这个类的实例在写入操作时，内部会建立新数组，并复制原有数组索引的参考，然后在新数组上进行写入操作，写入完成后，再将内部原参考旧数组的变量参考至新数组。
• CopyOnWriteArraySet操作了Set接口。
• BlockedQueue是Queue的子接口，新定义了put()、take()方法。
• 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：BufferedInputStream与DataInputStream都是FilterInputStream的子类，那两者有何异同呢？
• 问题1解决方案：上网搜索得到如下答案：DataInputSteam:可以读输入流基本类型的操作，比如readInt(),readDouble(),readLong()...
  
  BufferedInputStream避免每次都物理得读取,告诉从缓冲区读,和FileInputSteam等InputStream子类联合使用(非FileterInputStream).且FilterInputStream(InputStream in) 这个方法是protected 的，无法在不属于它的子类或者同包类访问。

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1：在学习使用Lock时，学习书上的代码，总是会出现如下所示的错误。
  
  

编译后还会出现如下所示的错误

• 问题1解决方案：研究提示的错误，发现在该包中之前练习的代码中有定义相同的类，因此把其中一个的雷鸣改掉，编译通过，如下
  
  

代码托管

上周考试错题总结

• 输入"cd"命令并按回车键后,将会出现什么情况?
  
  答：从当前目录切换到用户主目录。
• 现有：
  
  list是一个合法的集合引用getCollection()返回一个合法集合的引用
  
  哪个是合法的？

A .

or(Object o ； list)

B .

for(Object o : getCollection())

C .

for(Object o : list.iterator())

D .

for(lterator i ; list.iterator() ; i.hasNext () )

E .

for(lterator i=list.iterator(); i.hasNext (); )

答：选B与E，没有认真审题，这是道多选题。

• Which of the following methods will not compile?
  
  A .private void method1(String name) {
  
  if (name.equals("star"))
  
  throw new IllegalArgumentException(name);
  
  }

B .private void method2(int age) {

if (age > 30)

throw Exception();

}

C .public double method5() throws Exception {

return 0.7;

}

D .protected double method4() throws Exception {

throw new Throwable();

}

答：选B、D。

• 现有：

    1．  class Propeller2  {
    2.   pulolic static void main (String[]args)／／add code here?
    3.    {  new Propeller2().topGo();  }
    4．
    5.void topGo()  ／／add code here?
    6．    {   middleGo()；  }
    7．
    8.void middleGo()  ／／add code here?
    9.    {   go();  System.out.println ("late middle");  }
    10．
    11． void go()  ／／add code here?
    12.    {throw new Exception();  }
    13.  }

为使代码通过编译，需要在哪一行加入声明throws Exception?

答：在第2行、第5行、第8行和第11行。

• 现有

 1. class Calc {
 2.  public static void main(String [] args) {
 3.    try {
 4.         int x = Integer.parselnt ("42a") ;
 5.     //insert code here
 6.         System.out.print ("oops");
 7.    }
 8.   }
 9. }

下面哪行分别插入到第五行，会导致输 "oops" ?

A .

catch (IllegalArgumentException e) {

B .

} catch (IllegalStateException c) {

C .

} catch (NumbelFormatException n) {

D .

} catch (ClassCastException c) {

答：选A、C。

• 在方法的声明中，要求该方法必须抛出异常时使用哪个关键字？
  
  答：throws
  
  throw与throws的区别如下：
  
  区别一: throw是语句抛出一个异常；throws是方法抛出一个异常；
  
  区别二: throws可以单独使用,但throw不能；
  
  区别三:throws E1,E2,E3只是告诉程序这个方法可能会抛出这个异常,方法的调用者可能要处理这些异常.而这些异常E1
  
  E2,E3可能是由函数体产生的.
  
  而throw是明确之外这个地方要抛出这个异常。
  
  可参考博客链接。
• 下列属于非受检异常的是哪项？
  
  答：OutOfMemoryError
  
  非受检异常指的是java.lang.RuntimeException和java.lang.Error类及其子类。

    1.abstract class Color  {
    2.protected abstract  String getRGB();
    3.  }
    4．
    5. public class Blue extends Color  {
    6．    ／／insert code here
    7.  }

和四个声明：
```public String getRGB()  {  return "blue";  }```
```String getRGB()  {  return  "blue";  )```
```private  String getRGB()  {  return  "blue";  }```
```protected String getRGB()  {  return "blue";  )```

分别插入到第6行，有几个可以通过编译？

答：两个，对于这道题，我觉得应该有三个是可以通过编译的，但是答案只有两个。

结对及互评

评分标准

1. 正确使用Markdown语法（加1分）：

   • 不使用Markdown不加分
   • 有语法错误的不加分（链接打不开，表格不对，列表不正确...）
   • 排版混乱的不加分

2. 模板中的要素齐全（加1分）

   • 缺少“教材学习中的问题和解决过程”的不加分
   • 缺少“代码调试中的问题和解决过程”的不加分
   • 代码托管不能打开的不加分
   • 缺少“结对及互评”的不能打开的不加分
   • 缺少“上周考试错题总结”的不能加分
   • 缺少“进度条”的不能加分
   • 缺少“参考资料”的不能加分

3. 教材学习中的问题和解决过程, 一个问题加1分

4. 代码调试中的问题和解决过程, 一个问题加1分

5. 本周有效代码超过300分行的（加2分）

   • 一周提交次数少于20次的不加分

6. 其他加分：

   • 周五前发博客的加1分
   • 感想，体会不假大空的加1分
   • 排版精美的加一分
   • 进度条中记录学习时间与改进情况的加1分
   • 有动手写新代码的加1分
   • 课后选择题有验证的加1分
   • 代码Commit Message规范的加1分
   • 错题学习深入的加1分
   • 点评认真，能指出博客和代码中的问题的加1分
   • 结对学习情况真实可信的加1分

7. 扣分：

   • 有抄袭的扣至0分
   • 代码作弊的扣至0分
   • 迟交作业的扣至0分

点评模板：

• 博客中值得学习的或问题：

  • xxx
  • xxx
  • ...

• 代码中值得学习的或问题：

  • xxx
  • xxx
  • ...

• 基于评分标准，我给本博客打分：XX分。得分情况如下：xxx

• 参考示例

点评过的同学博客和代码

• 本周结对学习情况

  • 20155306

  • 结对照片
    
    

  • 结对学习内容
    
    一起学习了第十章、第十一章的内容。

• 上周博客互评情况
  • 20155233
  • 20155302
  • 20155333
  • 20155230

其他（感悟、思考等，可选）

随着对java学习的深入，慢慢的学习的内容变得越来越难，同时更加需要与已经学习的知识相互关联，因此找到适合自己的学习方法极为重要，希望在日后的学习中可以更好地找到适合自己的学习方法。

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	20/20	1/4	20/20
第二周	145/165	1/5	12/32
第三周	411/576	1/6	16/48
第四周	1021/1597	1/7	25/73
第五周	1115/2712	1/8	28/103
第六周	1126/3838	1/9	20/123

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。

耗时估计的公式

：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:24小时

• 实际学习时间:20小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件

软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• Java学习笔记(第8版)

• 《Java学习笔记(第8版)》学习指导