20155324 2016-2017-2 《Java程序設計》第6周學習總結

20155324 2016-2017-2 《Java程序設計》第6周學習總結

教材學習內容總結

InputStream與OutputStream

• 串流設計

1.串流：Java將輸入/輸出抽象化爲串流，數據有來源及目的地，銜接二者的是串流對象。

2.將數據歷來源取出，可使用輸入串流，表明對象爲java.io.Inputstream實例；將數據寫入目的地，可使用輸出串流，表明對象爲java.io.OutputStream實例。

3.將數據歷來源取出，可使用輸入串流，表明對象爲java.io.Inputstream實例；將數據寫入目的地，可使用輸出串流，表明對象爲java.io.OutputStream實例。

4.在不使用InputStream與OutputStream時，必須使用close()方法關閉串流。

• 串流繼承架構

1.標準輸入/輸出

~System.in~：標準輸入，文本模式下一般取得整行用戶輸入。可使用System的setIn()方法指定InputStream實例，從新指定標準輸入來源。

~System.out~：標準輸出，能夠從新導向至文檔，只要執行程序時使用>將輸出結果導向至指定文檔，使用>>是附加信息。可使用System的setOut()方法指定printStream實例，將結果輸出至指定的目的地。

~System.err~：標準錯誤輸出串流，當即顯示錯誤信息。沒法從新導向。

2.FileInputStream與FileOutPutStream

~FileInputStream~是InputStream的子類，用於銜接文檔以讀入數據。指定文件名建立實例，一旦建立文檔就開啓，接着就可用來讀取數據。

~FileOutPutStream~是OutputStream的子類，用於銜接文檔以寫入數據。指定文件名建立實例，一旦建立文檔就開啓，接着就能夠用來寫出數據。

不管~FileInputStream~仍是~FileOutputStream~，不使用時都要使用close()關閉文檔。

• 串流處理裝飾器

1.BufferedOutputStream與BufferedInputStream：具有緩衝區做用，能夠默認或自定義緩衝區大小。

2.DataInputStream與DataOutputStream：具有數據轉換處理功能，自動在指定的類型與字節間轉換。

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與ObjectOutputStream：具有對象串行化能力。

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與volatile

1.不具有線程安全的類：線程存取同一對象相同資源時可能引發競速狀況的類。

2.使用synchronized

每一個對象都會有個內部鎖定，或稱爲監控鎖定。被標示爲synchronized的區塊將會被監控，任何線程要執行synchronize區塊都必須先取得指定的對象鎖定。

線程沒法取得鎖定時會形成阻斷，不正確地使用synchronize有可能形成效能低下，另外一個問題則是死結。

synchronized要求達到的所標示區域的互斥性和可見性。互斥性是指synchronized區塊同時間只能有一個線程；可見性是指線程離開synchronized區塊後，另外一線程接觸到的就是上一線程改變後的對象狀態。

3.使用volatile

在變量上聲明volatile，標示變量是不穩定、易變的，也就是可能在多線程下存取。被標示爲volatile的變量，不容許線程快取，變量值的存取必定是在共享內存中進行。

volatile保證的是單一變數的可見性，線程對變量的存取必定是在共享內存中，不會在本身的內存空間中快取變量，線程對共享內存中變量的存取，另外一線程必定看獲得。

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();
    }
}

• 等待與通知

1.調用鎖定對象的wait()方法：線程會釋放對象鎖定，並進入對象等待集合而處於阻斷狀態，其餘線程能夠競爭對象鎖定，取得鎖定的線程能夠執行synchronize區塊的代碼。

2.調用鎖定對象的notify()方法：從對象等待集合中隨機通知一個線程加入排班，再次執行synchronize前，被通知的其餘線程共同競爭對象鎖定。

3.調用鎖定對象的notifyAll()方法：全部等待集合中的線程都會被通知參與排班，這些線程會與其餘線程共同競爭對象鎖定。

Lock、ReadWriteLock與Condition

1.使用Lock

lock接口主要操做類之一爲ReentrantLock，若是已經有線程取得Lock對象鎖定，嘗試在一次鎖定同一Lock對象是能夠的。

Lock接口還定義了tryLock()方法，若是線程調用tryLock()能夠取得鎖定會返回true，若沒法取得鎖定並不會發生阻斷，而是返回false。

2.ReadWriteLock

ReadWriteLock接口定義了讀取鎖定與寫入鎖定行爲，ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock接口的主要操做類，readLock()方法會返回ReentrantReadWriteLock.ReadLock實例，writeLock()犯法會返回ReentrantReadWriteLock.WriteLock實例。

3.使用StampedLock

支持樂觀讀取操做。在讀取線程不少，寫入線程不多的狀況下，程序能夠查看數據讀取以後是否遭到寫入線程的變動，再採起後續的措施。

4.使用Condition

Condition接口用來搭配Lock，Condition的await()、signal()、signalAll()方法，可視爲Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的對應。

使用Executor

1.使用ThreadPoolExecutor：線程池這類服務的行爲其實是定義在Executor的子接口java.util.concurrent.ExecutorService中，一般會使用java.util.concurrent.Executor的newCacheThreadPool()、newFixedThreadPool()靜態方法來建立ThreadPoolExecutor實例，程序看起來較爲清楚且方便。

2.使用ScheduledThreadPoolExecutor：ScheduledExecutorService爲ExecutorService的子接口，可讓你進行工做排程。schedule()方法用來排定Runnable或Callable實例延遲多久後執行一次，並返回Future子接口ScheduledFuture的實例，對於重複性的執行，可以使用scheduleWithFixedDelay()和scheduleAtFixedRate()方法。

3.使用ForkJoinPool：ForkJoinPool閒聊了工做竊取演算，其創建的線程若是完成手邊任務，會嘗試尋找並執行其餘任務創建的資額任務，讓線程保持忙碌狀態，有效利用處理器的能力。ForkJoin框架適用於計算密集式的任務，較不適合用於容易形成線程阻斷的場合。

並行Collection簡介

1.CopyOnWriteArrayList操做了List接口，這個類的實例在寫入操做時，內部會創建新數組，並複製原有數組索引的參考，而後在新數組上進行寫入操做，寫入完成後，再將內部原參考舊數組的變量參考至新數組。

2.CopyOnWriteArraySet操做了Set接口，內部特性與CopyOnWriteArrayList類似。

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

4.ConcurrentMap是Map的子接口，其定義了putIfAbsent()、remove()、replace()等方法。這些方法都是原子操做。

5.ConcurrentHashMap是ConcurrentMap的操做類，ConcurrentNavigableMap是ConcurrentMap的子接口，其操做類爲ConcurrentSkipListMap，可視爲支持並行操做的TreeMap版本。

import java.util.concurrent.*;

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

教材學習中的問題和解決過程

• 問題1：p305, IO.java: ~InputStream/OutputStream~的使用？
• 問題1解決方案：串流設計、intputstream、outputstream的理解，經過對書上代碼的理解明白了。

代碼調試中的問題和解決過程

• 問題1：git commit的時候不能成功
  
• 問題1解決方案：後來從新初始化.git庫就好了

代碼託管

上週考試錯題總結

• StandardOut.java 輸出"HelloWorld"到hello.txt內容的java命令是（java cc.openhome.StandardOut hello.txt）
• 對書本上的課本記得不夠牢固，後經過翻閱書籍等知道了錯誤
• 錯題2及緣由，理解狀況
• ...

結對及互評

20155332盛照宗

點評過的同窗博客和代碼

• 本週結對學習狀況
  • 20155332
  • 結對照片
  • 結對學習內容
    • 我向他詢問了關於調用鎖定對象的wait()方法的知識點，理解更加深入了。
    • 一塊兒寫代碼。並解決問題
    • ...
• 上週博客互評狀況
  • 20155205
  • 20145207
  • 20155313
  • 20155334

其餘（感悟、思考等，可選）

這周利用了更多的課餘時間來寫代碼，發現了能夠更多的使用空閒時間來學習。

學習進度條

	代碼行數（新增/累積）	博客量（新增/累積）	學習時間（新增/累積）	重要成長
目標	5000行	30篇	400小時
第一週	10/10	1/1	10/10
第二週	110/150	1/1	10/10
第三週	150/150	1/1	10/10
第四周	400/500	1/1	15/20
第五週	430/500	1/1	20/30
第六週	700/500	1/1	20/30

嘗試一下記錄「計劃學習時間」和「實際學習時間」，到期末看看能不能改進本身的計劃能力。這個工做學習中很重要，也頗有用。
耗時估計的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，訓練次數多了，X、Y就接近了。

參考：軟件工程軟件的估計爲何這麼難，軟件工程 估計方法

• 計劃學習時間:XX小時

• 實際學習時間:XX小時

• 改進狀況：

(有空多看看現代軟件工程 課件
軟件工程師能力自我評價表)

參考資料

• Java學習筆記(第8版)

• 《Java學習筆記(第8版)》學習指導

• ...