20145238-荆玉茗 《Java程序设计》第6周学习总结
2016-04-10 11:03
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20145238 《Java程序设计》第6周学习总结
教材学习内容总结
第十章输入和输出10.1.1
·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
10.1.2
·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
10.1.3
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。
10.2.1
·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。
10.2.2
·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
·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。示范代码如下:
import static java.lang.System.out; public class TortoiseHareRace { public static void main(String[] args) { boolean[] flags = {true, false}; int totalStep = 10; int tortoiseStep = 0; int hareStep = 0; out.println("龜兔賽跑開始..."); while(tortoiseStep < totalStep && hareStep < totalStep) { tortoiseStep++; out.printf("烏龜跑了 %d 步...%n", tortoiseStep); boolean isHareSleep = flags[((int) (Math.random() * 10)) % 2]; if(isHareSleep) { out.println("兔子睡著了zzzz"); } else { hareStep += 2; out.printf("兔子跑了 %d 步...%n", hareStep); } } } }
·多线程程序:一个程序拥有多个流程。示范代码如下:
public class TortoiseHareRace2 { public static void main(String[] args) { Tortoise tortoise = new Tortoise(10); Hare hare = new Hare(10); Thread tortoiseThread = new Thread(tortoise); Thread hareThread = new Thread(hare); tortoiseThread.start(); hareThread.start(); } }
·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。
public class DaemonDemo { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(() -> { while (true) { System.out.println("Orz"); } }); // thread.setDaemon(true); thread.start(); } }
·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。示范代码如下
import static java.lang.System.out; public class JoinDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { out.println("Main thread 開始..."); Thread threadB = new Thread(() -> { out.println("Thread B 開始..."); for (int i = 0; i < 5; i++) { out.println("Thread B 執行..."); } out.println("Thread B 將結束..."); }); threadB.start(); threadB.join(); // Thread B 加入 Main thread 流程 out.println("Main thread將結束..."); } }
·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。
public class ThreadGroupDemo { public static void main(String[] args) { ThreadGroup group = new ThreadGroup("group") { @Override public void uncaughtException(Thread thread, Throwable throwable) { System.out.printf("%s: %s%n", thread.getName(), throwable.getMessage()); } }; Thread thread = new Thread(group, () -> { throw new RuntimeException("測試例外"); }); thread.start(); } }
·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。不正确的使用可能会造成死结。
class Resource { private String name; private int resource; Resource(String name, int resource) { this.name = name; this.resource = resource; } String getName() { return name; } synchronized int doSome() { return ++resource; } synchronized void cooperate(Resource resource) { resource.doSome(); System.out.printf("%s 整合 %s 的資源%n", this.name, resource.getName()); } } public class DeadLockDemo { public static void main(String[] args) { Resource resource1 = new Resource("resource1", 10); Resource resource2 = new Resource("resource2", 20); Thread thread1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 10; i++) { resource1.cooperate(resource2); } }); Thread thread2 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 10; i++) { resource2.cooperate(resource1); } }); thread1.start(); thread2.start(); } }
·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。
import java.util.Arrays; public class ArrayList { private Object[] list; private int next; public ArrayList(int capacity) { list = new Object[capacity]; } public ArrayList() { this(16); } public void add(Object o) { if(next == list.length) { list = Arrays.copyOf(list, list.length * 2); } list[next++] = o; } public Object get(int index) { return list[index]; } public int size() { return next; } }
·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
·撰写单线程序、多线程程序的方式差别: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。·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。
代码调试中的问题和解决过程
·存档IDEA程序时,再次打开无法运行,只能重新新建一个项目,因为打开时候默认的方式没有通过JDK。。。其他
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 | 200/200 | 2/2 | 20/20 | |
第二周 | 300/500 | 2/4 | 18/38 | |
第三周 | 500/1000 | 3/7 | 22/60 | |
第四周 |
第六周 | 500/1300 | 6/9 | 30/90 | |
参考资料
Java学习笔记(第8版)《Java学习笔记(第8版)》学习指导
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