20145216 《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/输出

10.1 InputStream与OutputStream

• 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
• 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。
• 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 字符处理类

• 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，最后桐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。
• 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 线程简介

• 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。
• 多线程程序：一个程序拥有多个流程。
• 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。
• 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。
• 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。
• 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。
• 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。
• 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

问题：

对第十章各种输入输出的流及类的关系和差别弄不清楚。

解决过程：

通过反复看教材并总结知识点，得到以下解析：

InputStream：字节输入流，抽象化字节数据读入的来源
OutputStream：字节输出流，抽象化字节数据写出的目的地

InputStream子类：FileInputStream、ByteArrayInputStream、DataInputStream、ObjectInputStream
OutputStream子类：FileOutputStream、ByteArrayOutputStream、DataOutputStream、ObjectOutputS
tream、PrintStream

Reader：字符输入流，抽象化字符数据读入的来源
Writer：字符输出流，抽象化字符数据写出的目的地

Reader子类：FileReader、BufferedReader、StringReader、CharArrayReader、InputStreamReader
Writer子类：FileWriter、BufferedWriter、StringWriter、CharArrayWriterr、OutputStreamWrit
er、PrintWriter

代码调试中的问题和解决过程

问题：

不理解书上p327页代码片段（如下）中start的作用及含义。

Thread tortoiseThread = new Thread(tortoise);Thread hareThread = new Thread(hare);tortoiseThread.start();
hareThread.start();

解决过程：

通过看书上的重点内容，得到以下解释：

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，要启动线程
执行指定流程，必须调用Thread实例的start（）方法。

最后运行成功，结果如图：

本周代码托管截图

其他（感悟、思考等，可选）

在学习第十、十一章的过程中，我感觉到这两章的知识点很抽象、很难理解，书上的代码范例和前面的内容关联很紧密，由于对前几章的知识点掌握得不够透彻，因此在理解代码上也感到吃力，总是需要反复来回翻教材回顾以前的内容才能一点点弄懂代码。

学习进度条

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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