《Java程序设计》第6周学习总结

20145333 《Java程序设计》第6周学习总结

教材学习内容总结

输入和输出

串流设计概念

要想活用输入/输出API，一定先要了解Java中如何以串流抽象化输入/输出概念，以及InputStream，OutputStream继承架构。如此一来，无论标准输入/输出，文档输入/输出，网络输入/输出，数据库输入/输出，都可以用一致的操作进行处理。

从应用程序来看，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，无论数据源或目的地为何，只要设法取得InputStream或OutputStream的实例，接下来操作输入/输出的方式是一致的，无须理会来源或目的地的真正形态。

package Stream;
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);
}
}
}
}

串流继承架构

System.in与System.out分别是InputStream和OutputStream的实例。

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

ByteArrayInputStream是InputStream的子类，可以指定byte数组创建实例，一旦创建就将byte数组当作数据源进行读取，同理，ByteArrayOutputStream将byte数组当作目的地写出数据。

串流处理装饰器

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。

package Stream;
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。

package Stream;

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"));
}
}

字符处理装饰器

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，在建立InputStreamReader与OutputStreamWriter时，可以指定编码，如果没有指定编码，则以JVM启动时所获取的默认编码来做字符转换。PrintStream与PrintWriter使用上极为相似，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。

线程与并行API

线程

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。

在java中，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。

等待与通知

wait（）、notify（）、notifyAll（）是object定义的方法，可以通过这3个方法控制线程释放对象的锁定，或者通知线程参与锁定竞争。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从而处于阻断状态，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。

并行API

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，例：

package cc.openhome;

import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.locks.*;

public class ArrayList<E> {
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Object[] elems;
private int next;

public ArrayList(int capacity) {
elems = new Object[capacity];
}

public ArrayList() {
this(16);
}

public void add(E elem) {
lock.lock();
try {
if (next == elems.length) {
elems = Arrays.copyOf(elems, elems.length * 2);
}
elems[next++] = elem;
} finally {
lock.unlock();
}
}

public E get(int index) {
lock.lock();
try {
return (E) elems[index];
} finally {
lock.unlock();
}
}

public int size() {
lock.lock();
try {
return next;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}

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

StampedLock类可支持了乐观读取操作。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。Condition的await()、signal()、signalAll()方法，可视为Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的对应。

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。

InputStream、Reader与Writer区别：

Writer针对于字符数据写入，Reader针对于字符数据的读取，InputStream针对于串流输入

本周代码托管截图

地址http://git.oschina.net/20145333/java-besti-is-2015-2016-2-20145333/tree/master

其他（感悟、思考等，可选）

每周的学习都有新的体会，随着学习的不断深入，学习内容中出现了越来越多新的概念，也对以前的内容有了更深的理解。

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	3500行	15篇	400小时
第一周	100/100	2/2	20/20
第二周	150/250	1/3	18/38
第三周	100/350	1/4	22/60
第四周	300/650	1/5	30/90
第五周	100/750	1/6	20/110
第六周	350/1100	1/7	25/135