20155324 2016-2017-2 《Java程序设计》第6周学习总结

教材学习内容总结

InputStream与OutputStream

  • 串流设计

1.串流: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。

2.将数据从来源取出,可以使用输入串流,代表对象为java.io.Inputstream实例;将数据写入目的地,可以使用输出串流,代表对象为java.io.OutputStream实例。

3.将数据从来源取出,可以使用输入串流,代表对象为java.io.Inputstream实例;将数据写入目的地,可以使用输出串流,代表对象为java.io.OutputStream实例。

4.在不使用InputStream与OutputStream时,必须使用close()方法关闭串流。

  • 串流继承架构

1.标准输入/输出

System.in:标准输入,文本模式下通常取得整行用户输入。可以使用System的setIn()方法指定InputStream实例,重新指定标准输入来源。

System.out: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。

2.FileInputStream与FileOutPutStream

FileInputStream是InputStream的子类,用于衔接文档以读入数据。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,用于衔接文档以写入数据。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。

  • 串流处理装饰器

1.BufferedOutputStream与BufferedInputStream:具备缓冲区作用,可以默认或自定义缓冲区大小。

2.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。

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:具备对象串行化能力。

import static java.lang.System.out;

public class Member2Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Member2[] members = {new Member2("B1234", "Justin", 90),
new Member2("B5678", "Monica", 95),
new Member2("B9876", "Irene", 88)};
for(Member2 member : members) {
member.save();
}
out.println(Member2.load("B1234"));
out.println(Member2.load("B5678"));
out.println(Member2.load("B9876"));
}
}

- synchronized与volatile

1.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。

2.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。

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。

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。

3.使用volatile

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。

class Variable1 {
static int i = 0, j = 0; static void one() {
i++;
j++;
} static void two() {
System.out.printf("i = %d, j = %d%n", i, j);
}
} public class Variable1Test {
public static void main(String[] args) {
Thread thread1 = new Thread(() -> {
while (true) {
Variable1.one();
}
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
while (true) {
Variable1.two();
}
}); thread1.start();
thread2.start();
}
}
  • 等待与通知

1.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。

2.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。

3.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。

Lock、ReadWriteLock与Condition

1.使用Lock

lock接口主要操作类之一为ReentrantLock,如果已经有线程取得Lock对象锁定,尝试在一次锁定同一Lock对象是可以的。

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,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。

3.使用StampedLock

支持乐观读取操作。在读取线程很多,写入线程很少的情况下,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。

4.使用Condition

Condition接口用来搭配Lock,Condition的await()、signal()、signalAll()方法,可视为Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的对应。

使用Executor

1.使用ThreadPoolExecutor:线程池这类服务的行为实际上是定义在Executor的子接口java.util.concurrent.ExecutorService中,通常会使用java.util.concurrent.Executor的newCacheThreadPool()、newFixedThreadPool()静态方法来创建ThreadPoolExecutor实例,程序看起来较为清楚且方便。

2.使用ScheduledThreadPoolExecutor:ScheduledExecutorService为ExecutorService的子接口,可以让你进行工作排程。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

1.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。

2.CopyOnWriteArraySet操作了Set接口,内部特性与CopyOnWriteArrayList相似。

3.BlockedQueue是Queue的子接口,新定义了put()、take()方法。

4.ConcurrentMap是Map的子接口,其定义了putIfAbsent()、remove()、replace()等方法。这些方法都是原子操作。

5.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。

import java.util.concurrent.*;

public class ProducerConsumerDemo3 {
public static void main(String[] args) {
BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(1); // 容量为1
new Thread(new Producer3(queue)).start();
new Thread(new Consumer3(queue)).start();
}
}

教材学习中的问题和解决过程

  • 问题1:p305, IO.java: InputStream/OutputStream的使用?
  • 问题1解决方案:串流设计、intputstream、outputstream的理解,通过对书上代码的理解明白了。

代码调试中的问题和解决过程

  • 问题1:git commit的时候不能成功
  • 问题1解决方案:后来重新初始化.git库就行了

代码托管

上周考试错题总结

  • StandardOut.java 输出"HelloWorld"到hello.txt内容的java命令是(java cc.openhome.StandardOut hello.txt)
  • 对书本上的课本记得不够牢固,后通过翻阅书籍等知道了错误
  • 错题2及原因,理解情况
  • ...

结对及互评

20155332盛照宗

点评过的同学博客和代码

  • 本周结对学习情况

    • 20155332
    • 结对照片
    • 结对学习内容
      • 我向他询问了关于调用锁定对象的wait()方法的知识点,理解更加深刻了。
      • 一起写代码。并解决问题
      • ...
  • 上周博客互评情况

其他(感悟、思考等,可选)

这周利用了更多的课余时间来写代码,发现了可以更多的使用空闲时间来学习。

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 10/10 1/1 10/10
第二周 110/150 1/1 10/10
第三周 150/150 1/1 10/10
第四周 400/500 1/1 15/20
第五周 430/500 1/1 20/30
第六周 700/500 1/1 20/30

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:XX小时

  • 实际学习时间:XX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

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