13Java进阶——IO、线程

1 字节缓冲流

BufferInputStream 将创建一个内部的缓冲区数组，内部缓冲区数组将根据需要从包含的输入流中重新填充，一次可以读取多个字节

BufferOutputStream 该类实现缓冲输出流。 通过设置这样的输出流，应用程序可以向底层输出流写入字节，而不必为写入的每个字节导致底层系统的调用

构造方法：传入字节流，可以指定缓冲区大小

bos.write("hello\r\n".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

BufferedOutputStream 内部带有缓冲区 写数据的时候 先写出到缓冲区，缓冲区写满的时候 ，才会将缓冲区的内容写出到磁盘 调用flush方法 只刷新缓冲流 但不释放资源 close方法 在关闭流 释放资源之前 会先刷新缓冲流

为什么缓冲流的构造方法中需要的是一个字节流，而不是具体的文件或者路径呢？

字节缓冲流仅仅提供缓冲区，而真正的读写数据还的移开基本的字节流对象进行操作。

2 字符流

2.1 为什么出现字符流

由于字节流操作中文不是特别方便，所以就出现了字符流

字符流 = 字节流 +字符集

中文字节存储方式

用字节流复制文本文件时，文本文件也会有中文，但是没有问题，原因就是最终底层操作会自动的进行字节拼接成中文。

如何识别中文？

汉字在存储的时候 无论使用那种编码存储 第一个字节都是负数。

2.2. 字符串中的编码和解码的问题

编码就指的是将字符转换成字节

string.getBytes()，参数可指定String 字符集名

默认的编码 UTF-8

// 解码 编码和解码必须使用相同的码表 否则会出现中文乱码

解码： 将字节数组转换为字符

String(byte[] bytes, String charsetName)构造一个新的String由指定用指定的字节的数组解码charset 。

2.3. 字符流中的编码问题

字符流的抽象基类：

Reader 字符输入流的抽象基类 编码

Writer 字符输出流的抽象基类 解码

字符流中和编码相关的类：

• InputStreamReader是从字节流到字符流的桥：它读取字节，并使用指定的charset将其解码为字符 。 它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集。

• OutputStreamWriter是字符的桥梁流以字节流：向其写入的字符编码成使用指定的字节charset 。 它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集。

构造方法：字节流+可选字符集名

• 使用字符流完成对于中文的写和读

  2.4 字符流读写的方式

  写:write(字符数组/字符串/字符，起始位置)

  刷新和关闭close()，flush()

  读:read(字符/字符数组，起始位置)

字符流自带缓冲区

2.5 字符流操作的便捷类

FileReader 是InputStreamReader的简洁形式

FileWriter 是OutputStreamReader的简洁形式

2.6 字符缓冲流

BufferedReader

• 从字符输入流读取文本，缓冲字符，以提供字符，数组和行的高效读取。可以指定缓冲区大小，或者可以使用默认大小。

  BufferedReader(Reader in) 创建使用默认大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流。

  readline()读一行

BufferedWriter

• 将文本写入字符输出流，缓冲字符，以提供单个字符，数组和字符串的高效写入。

  可以指定缓冲区大小，或者可以接受默认大小。

  BufferedWriter(Writer out) 创建使用默认大小的输出缓冲区的缓冲字符输出流。

  newLine()写分隔符

2.7 IO流小结

字节流可以赋值文件数据，有四种方式一般采用字节缓冲流一次去屑一个字节数组的形式。

3 标准输入输出流

PrintStream:err、out

InputStream:in

3.1.标准输入流(字节流)

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //字节流
        InputStream is = System.in;// 字节输入流的数据来源来自标准输入设备键盘
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(isr));
        System.out.println("请输入一个整数：");
        int i= Integer.parseInt(br.readLine());
        System.out.println("您输入的整数为："+(i + 1));
        //以上代码就是自己实现了键盘录入字符串和整数的方法   这样写起来有点麻烦，因此Java提供了
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
    }

3.2. 标准输出流

PrintStream ps = System.out;

4 打印流

打印流分为：

• 字节 打印流 PrintStream

• 字符打印流 PrintWtriter

打印流的特点：

只负责数据的输出 不能读取数据

有一些特有的方法 println() print()

5 对象的序列化流

对象序列化： 就是将对象保存到磁盘或者在网络中传输对象 为了对象保存的正确性 和传输的安全性，需要对对象进行编码处理，那么把这种处理方式称为对象的序列化

反序列化：将序列化的对象解析为原对象的过程 就称为反序列化

• ObjectOutputStream oos.writeObject(obj);

• ObjectInputStream ois.readObject();再强制转型

对于对象传输 对象必须实现java.io.Serializable接口

6 Porperties

Porperties是Map集合的一个实现类

Properties prop = new Properties(); prop.put(k,v); prop.entrySet();

Porperties可以保存到流中或者从流中加载。 属性列表中的键及其对应的值都是字符串

prop.getProperty(k) prop.setProperty(k,v)

prop.load(输入字节流/reader) prop().store(输出字节流/writer，注解默认为null)

7 多线程

7.1 进程 线程 程序

程序： 是为了完成特定任务 用某种语言编写的一组指令的集合。指的一段静态。

进程：是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序，是一个动态的过程：有他自身的产生 存在 以及消亡的过程--生命周期

程序是静态的 进程是动态的。进程作为资源分配单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域。

线程（thread） 进程进一步细化就是线程，是一个程序内部的一条执行路径。

若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程。

线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器，线程的切换开销比较小。

一个进程中的多个线程共享相同的内存单元和内存地址空间，他们从一个堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就是的线程间的通信变得简便和高效。但多个线程操作共享的系统资源可能会带来安全隐患。

单核CPU和多核CPU

在java中 一个程序至少有三个线程组成， 主线程（main） 垃圾回收线程（gc） 异常处理线程。

并行和并发：

• 并行：多个CPU同时执行多个任务

• 并发： 一个CPU在同一时刻，同时处理多个任务。

使用多线程的优点：

1 提高了应用程序的响应。

2 提高了计算机CPU的利用率

3 改善程序结构。

何时需要多线程？

• 程序需要同时执行两个或多个任务

• 程序需要实现一些需要等待的任务的时候：如：用户输入，文件读写 网络操作等。

• 需要一些后台运行的程序时

7.2 实现多线程

创建一个新的执行线程有两种方法。

• 一个是将一个类声明为Thread的子类。 这个子类应该重写Thread的run方法 。 然后可以分配并启动子类的实例

• 另一种方法来创建一个线程是声明实现类Runnable接口。 那个类然后实现了run方法。 然后可以分配类的实例，在创建Thread时作为参数传递，并启动

7.2.1 实现线程的方式一： 继承Thread类

为什么要重写run方法？

因为run方法是用来封装被线程执行的代码的。

run方和start方法的区别？

run()封装了线程执行的代码，直接调用的，相当于普通方法调用。

start方法 启动线程，然后由jvm调用此线程的run方法

7.2.2 实现线程的方式二： 实现Runnable接口

• public interface Runnable

  Runnable接口应由任何类实现，其实例将由线程执行。 该类必须定义一个无参数的方法，称为run

  Runnable r = new MyRannable(); Thread t1 = new Thread(r);

  t1.start();

或 new Thread(new Runnable(){@Override public void run(){sout;} }).start();

7.3 设置和获取线程的名称

Thread(name):有参构造，参数是线程的名字

th.setName(name);

Thread.currentThread();返回当前正在执行的线程对象的引用。

th.getName();

7.4 线程的优先级

th.getPriority();

th.setPriority(pri);

• 每个线程都有优先权。 具有较高优先级的线程优先于优先级较低的线程执行

线程的两种调度模型

分时调度： 所有线程轮流实现CPU的使用权，平均分配每个线程占有CPU的时间片

抢占式调度： 优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个。优先级高的线程获得CPU执行权的概率更高。

java是的是抢占式的调度模型。

线程的默认优先级为5，线程的优先级的范围为1（小）--10（大）