20145216 《Java程序设计》第6周学习总结

教材学习内容总结

第十章 输入/输出

10.1 InputStream与OutputStream

  • 如果要将数据从来源中取出,可以使用输入串流,若将数据写入目的地,可以使用输出串流。在java中,输入串流代表对象为java.in.InputStream实例,输出串流代表对象为java.io.Outputstream实例。

  • 在来源与目的地都不知道的情况下可以设计一个通用的dump()方法,该方法接受InputStream与OutputStream实例,分别代表读取数据的来源,以及输出的目的地。

    import java.io.*;
    
    public class IO {
    public static void dump(InputStream src,OutputStream dest)
    throws IOException {
    try (InputStream input = src; OutputStream output = dest) {
    byte[] data = new byte[1024];
    int length;
    while ((length = input.read(data)) != -1) {
    output.write(data, 0, length);
    }
    }
    }
    }
  • 每次从Inputstream读入的数据,都会先置入byte数据,她的read()方法会尝试读入btye的数据,并返回读入的字节。

  • 要将某个文档读入并另存为另一个数据,可以由命令行操作如下:java cc.openhome.Copy c:\workspace\Main.java C:\workspace\Main.txt

  • 可以使用System的setIn()方法指定InputStream实例,重新指定标准输入来源。

  • FileInputStream是InputStream的子类,主要操作InputStream的read()抽象方法;FIleOutputStream是OutputStream的子类,主要操作其write()的操作方法。

  • ByteArrayInputStream是InputStream的子类,可以指定byte数据创建实例,主要操作其read()抽象方法;ByteArrayOutputStream是OutputStream的子类,主要操作其write() 的操作方法。

  • 串流装饰器本身并没有改变InputStream和OutputStream的行为,只是在得到数据之后,再做一些加工处理。

  • BufferedInputStream与BufferedOutputStream主要在内部提供缓冲区功能。

    import java.io.*;
    
    public class BufferedIO {
    public static void dump(InputStream src, OutputStream dest)
    throws IOException {
    try(InputStream input = new BufferedInputStream(src);
    OutputStream output = new BufferedOutputStream(dest)) {
    byte[] data = new byte[1024];
    int length;
    while ((length = input.read(data)) != -1) {
    output.write(data, 0, length);
    }
    }
    }
    }
  • DataInputStream与DataOutputStream主要提供读取、写入java基本数据类型的方法,会自动在指定的类型与字节之间转换。实例代码见git开源中国。

10.2 字符处理类

  • 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和OutputStreamWriter 示范代码如下:

    import java.io.*;
    
    public class CharUtil {
    public static void dump(Reader src, Writer dest) throws IOException {
    try(Reader input = src; Writer output = dest) {
    char[] data = new char[1024];
    int length;
    while((length = input.read(data)) != -1) {
    output.write(data, 0, length);
    }
    }
    }
    }
  • 若要使用CharUtil.dump()读入文档、转为字符串并显示在文本模式中,可以如下:

    import java.io.*;
    
    public class CharUtilDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileReader reader = new FileReader(args[0]);
    StringWriter writer = new StringWriter();
    CharUtil.dump(reader, writer);
    System.out.println(writer.toString());
    }
    }
  • 解析几个常用子类: StringReader可以将字符串打包,当做读取来源,StringWriter可以作为写入目的地,最后桐toString()取得所有写入的字符组成的字符串。CharArrayReader、CharArrayWriter类似,将char数组当做读取来源以及写入目的地。

  • 如果处理串流字节数据,将这些字节数据转换为对应的编码制度,可以使用 InputStringReader、InputStringWriter打包。

  • BufferedReader、BufferedWriter可对Reader、Writer提供缓冲区,

  • printWriter与PrintStream处理可以对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 线程简介

  • 单线程程序:启动的程序从main()程序进入点开始至结束只有一个流程。

  • 多线程程序:一个程序拥有多个流程。

  • 撰写多线程程序的方式:

    • 操作Runnable接口,在run()中定义额外流程;
    • 继承Thread类,在run()中定义额外流程;
    • 差别:操作Runnable接口的好处就是较有弹性,类还有机会继承其他类;若继承了Thread类,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。
  • 如果主程序中启动了额外线程,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。

  • 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)。

  • 线程有其优先权,可使用Thread的setPriority()方法设定优先权,可设定值为1到10,默认是5,超出1到10外的设定值会抛出IllegalArgumentException。数字越大优先权越高,排班器越优先排入CPU,如果优先权相同,则输流执行。

  • 如果A线程正在运行,流程中允许B线程加入,等到B线程执行完毕后再继续A线程流程,则可以使用join()方法完成这个需求。

  • 线程完成run()方法后,就会进入Dead,进入Dead(或已经调用过start()方法)的线程不可以再次调用start()方法,否则会抛出IllegalArgumentException。

  • 如果要停止线程,最好自行操作,让线程跑完应有的流程,而非调用Thread的stop()方法。不仅停止线程必须自行根据条件操作,线程的暂停、重启,也必须视需求操作,而不是直接调用suspend()、resume()等方法。

  • 每个线程产生时,都会归入某个线程群组,这视线程是在哪个群组中产生,如在main()主流程中产生一个线程,该线程会属于main线程群组。如果没有指定,则归入产生该子线程的线程群组,也可以自行指定线程群组,线程一旦归入某个群组,就无法更换群组。

  • 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synchronized区块都必须先取得指定的对象锁定。

  • 如果在方法上标示synchronized,则执行方法必须取得该实例的锁定。synchronized不只可声明在方法上,也可以描述句方式使用。

  • Java的synchronized提供的是可重入同步,也就是线程取得某对象锁定后,若执行过程中又要执行synchronized,尝试取得锁定的对象又是同一个,则可以直接执行。

  • 执行synchronized范围的程序代码期间,若调用锁定对象的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synchronized范围的程序代码。

  • 放在等待集合的线程不会参与CPU排班,wait()可以指定等待时间,时间到之后线程会再次加入排班,如果指定时间0或不指定,则线程会持续等待,直到被中断(调用interrupt()或是告知notify())可以参与排班。

  • 被竞争锁定的对象调用notify()时,会从对象等待集合中随机通知一个线程加入排班,再次执行synchronized前,被通知的线程会与其他线程共同竞争对象锁定;如果调用notifyAll(),所有等候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。

11.2 并行API

  • 在使用高级并行API时,Lock接口的操作对象可实现synchronized的功能。

  • 在使用高级并行API时,Condition接口的操作对象可实现Object的wait()、notify()、notifyAll()功能。

  • 在使用高级并行API时,Future接口的操作对象可以让你在未来取得执行结果。

教材学习中的问题和解决过程

问题:

对第十章各种输入输出的流及类的关系和差别弄不清楚。

解决过程:

通过反复看教材并总结知识点,得到以下解析:

InputStream:字节输入流,抽象化字节数据读入的来源
OutputStream:字节输出流,抽象化字节数据写出的目的地 InputStream子类:FileInputStream、ByteArrayInputStream、DataInputStream、ObjectInputStream
OutputStream子类:FileOutputStream、ByteArrayOutputStream、DataOutputStream、ObjectOutputS
tream、PrintStream Reader:字符输入流,抽象化字符数据读入的来源
Writer:字符输出流,抽象化字符数据写出的目的地 Reader子类:FileReader、BufferedReader、StringReader、CharArrayReader、InputStreamReader
Writer子类:FileWriter、BufferedWriter、StringWriter、CharArrayWriterr、OutputStreamWrit
er、PrintWriter

代码调试中的问题和解决过程

问题:

不理解书上p327页代码片段(如下)中start的作用及含义。

Thread tortoiseThread = new Thread(tortoise);
Thread hareThread = new Thread(hare);
tortoiseThread.start();
hareThread.start();

解决过程:

通过看书上的重点内容,得到以下解释:

从main()开始的流程会由主线程执行,可以创建Thread实例来执行Runnable实例定义的run()方法,要启动线程
执行指定流程,必须调用Thread实例的start()方法。

最后运行成功,结果如图:

本周代码托管截图

其他(感悟、思考等,可选)

在学习第十、十一章的过程中,我感觉到这两章的知识点很抽象、很难理解,书上的代码范例和前面的内容关联很紧密,由于对前几章的知识点掌握得不够透彻,因此在理解代码上也感到吃力,总是需要反复来回翻教材回顾以前的内容才能一点点弄懂代码。

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 4500行 30篇 350小时 能将java运用自如 
第一周 150/150 2/2 15/15 学习了与java相关的基础知识 
第二周 200/350 1/3 20/35

学习了java的基本语法

 第三周  450/800  1/4 25/60 

学习了对象和封装的相关知识

 第四周 687/ 1487  1/5 30/90 

学习了继承与接口的相关知识

 第五周 803/2290    1/6    30/120 

学习了异常处理以及Collection与Map的相关知识

 第六周  910/3200 2/8  40/160 

学习了输入、输出和线程的相关知识

参考资料

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