20145235 《Java程序设计》第6周学习总结

教材学习内容总结

10.1 InputStream与OutputStream

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。

串流继承架构

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。

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。
  • 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。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。代码运行结果如下：
package cc.openhome;

import java.io.*;

publicclass Member {
    privateStringnumber;
    privateString name;
    private int age;

    public Member(Stringnumber, String name, int age) {
        this.number = number;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    publicString getNumber() {
        returnnumber;
    }

    publicvoid setNumber(Stringnumber) {
        this.number = number;
    }

    publicString getName() {
        return name;
    }

    publicvoid setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    publicvoid setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    publicString toString() {
        returnString.format("(%s, %s, %d)", number, name, age);
    }
    
    publicvoid save() throws IOException {
        try(DataOutputStream output = 
                new DataOutputStream(new FileOutputStream(number))) {
            output.writeUTF(number);
            output.writeUTF(name);
            output.writeInt(age);
        } 
    }
    
    publicstatic Member load(Stringnumber) throws IOException {
        Member member;
        try(DataInputStream input = 
                new DataInputStream(new FileInputStream(number))) {
            member = new Member(
                    input.readUTF(), input.readUTF(), input.readInt());
        } 
        return member;
    }
}

  • 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。运行截图如下：

10.2 字符处理类

 

  • 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，Java SE 提供了 java.io.Writer 类，其抽象化了数据写出的目的地。
  • 使用 CharUtil.dump() 方法从来源读入字符数据、将字符数据写至目的地。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);
            }
        }
    }
}
  • read()：每次从Reader 读入的数据，都会先置入 char 数组中，Reader 的 read() 方法，每次会尝试读入 char 数组长度的数据，并返回实际读入的字符数，只要不是-1，就表示读取到字符。
  • write()：使用 write() 方法，指定要写出的 byte 数组、初始索引与数据长度。
  • 使用CharUtil.dump() 读入文档、转为字符串并显示在文本模式中。代码如下： 
    package cc.openhome;

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());
    }
}
  • InputStreamReader 与 OutputStreamWriter：可对串流数据打包。
  • BufferedReader 与 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。
  • BufferedReader 与 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。

11.1线程

TortoiseHareRace2代码运行结果：


  • 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。
  • 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。
  • Daemon线程，在所有的非Daemon线程都结束时，JVM就会终止。
  • 每个线程都属于某个线程群组，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，就无法再更换。ThreadGroup的某些方法，可以对群组中所有线程产生作用。如果想要一次取得群组中所有线程，可以使用enumerate（）方法。activeCount（）方法取得群组的线程数量。

  • 11.2 并行API

    • 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。
    • LOCK：锁定lock对象，可以调用其lock方法，只有取得lock对象锁定的线程，才可以继续往后执行程序代码。解除锁定要调用unlock()。
    • Executor：将Runnable的指定与实际如何执行分离。

    其他（感悟、思考等，可选）

    这周突然开始想这么一个问题：“若干年后有人问我，‘你会什么？’。”是啊，我会什么？我会什么！我会什么呢？或许我会淡定的对他说：“我会敲代码！”。所以，希望从现在开始，我还来得及！看书说实话，我不怎么看的懂，从明天开始认真看视频，认真做好笔记。不负青春年华！

代码托管情况

 

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