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：

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。
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。
对象的串行化机制应支持Java的对象持续性。
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)。
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）
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