java學習（五）

時間 2019-11-26

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學號 20189214 《Java程序設計》第五週學習總結

教材學習內容總結

輸入輸出

文件系統能夠包含3種類型的對象：文件、目錄和符號連接。
一個文件或路徑是一個java.io.File來表示的，java7以後有了java.nio.file.Path接口。html

FileSystem類
- getDefult返回當前的文件系統。
- getRootDirectories。它返回一個Iterable，用於遍歷根目錄。
- getPath 能夠用來建立一個Path實例。
Path
- getNameCount方法返回路徑中的名稱的數目
- getName返回單個的名稱
- getParent
- getRoot
- getFileName 返回當前Path的文件名

文件操做：java

建立和刪除文件和目錄（creatFile，createDirectory）
獲取目錄對象（DirectoryStream）
複製和移動文件（copy，move）
讀取和寫入文件
- 二進制文件（readAllBytes，write）
- 文本文件（readAllLines，write）git
  
  Files類中的read和write方法只是適用於比較小的文件。比較大的文件，須要使用流來代替。算法
輸入/輸出流
- Reader 從一個池中讀取字符的流
- write 向一個池中寫入數據的流
- InputStream 從一個池中讀取二進制數據的流
- OutputStream 向一個池寫入二進制數據的流
讀二進制數據
- read（）
- read（byte[] data）
- read( byte[] data ,int offset , int length)
- avaliable (該方法返回了可以讀取而不會阻塞的字節數)
寫二進制數據（OutputStream）
- write（）
- write（byte[] data）
- write( byte[] data ,int offset , int length)
寫文本（outStreamWriter,printWriter）
write和outputstream相似，只不過writer處理字符而不是字節。
- write（int b ）
- write（char[] data）
- write( char[] data ,int offset , int length)
- write（String[] data）
- write( String[] data ,int offset , int length)
- printWriter(緩衝區BufferedWriter 對象)
讀文本（Reader,inputStreamWriter,BufferedReader）
printStream記錄日誌
將System.out重定向到一個文件來記錄日誌。還可使用setIn和setErr方法替代System對象中默認的in和out。
隨機訪問文件
- seekableByteChannel能夠執行讀和寫操做。
- seekableByteChannerl須要使用byteBuffer類。api
  
  ByteBuffer提供了兩個put方法來寫一個字節
  還提供了putXXX，getXXX方法來讀寫緩存緩存

對象序列化

定義

把對象轉換爲字節序列的過程稱爲對象的序列化。
把字節序列恢復爲對象的過程稱爲對象的反序列化。安全

java API
java.io.ObjectOutputStream表明對象輸出流，它的writeObject(Object obj)方法可對參數指定的obj對象進行序列化，把獲得的字節序列寫到一個目標輸出流中。
java.io.ObjectInputStream表明對象輸入流，它的readObject()方法從一個源輸入流中讀取字節序列，再把它們反序列化爲一個對象，並將其返回。
只有實現了Serializable和Externalizable接口的類的對象才能被序列化。Externalizable接口繼承自 Serializable接口，實現Externalizable接口的類徹底由自身來控制序列化的行爲，而僅實現Serializable接口的類能夠採用默認的序列化方式。服務器

用途

把對象的字節序列永久地保存到硬盤上，一般存放在一個文件中；
在網絡上傳送對象的字節序列。網絡

常見場景
Web服務器中的Session對象，當有 10萬用戶併發訪問，就有可能出現10萬個Session對象，內存可能吃不消，因而Web容器就會把一些seesion先序列化到硬盤中，等要用了，再把保存在硬盤中的對象還原到內存中。
當兩個進程在進行遠程通訊時，彼此能夠發送各類類型的數據。不管是何種類型的數據，都會以二進制序列的形式在網絡上傳送。發送方須要把這個Java對象轉換爲字節序列，才能在網絡上傳送；接收方則須要把字節序列再恢復爲Java對象。session

線程與併發

首先來區分一下線程與併發：

多線程：指的是這個程序（一個進程）運行時產生了不止一個線程。使用java.lang.Thread類或者java.lang.Runnable接口編寫代碼來定義、實例化和啓動新線程。
並行與併發：
- 並行：多個cpu實例或者多臺機器同時執行一段處理邏輯，是真正的同時。
- 併發：經過cpu調度算法，讓用戶看上去同時執行，實際上從cpu操做層面不是真正的同時。併發每每在場景中有公用的資源，那麼針對這個公用的資源每每產生瓶頸，咱們會用TPS或者QPS來反應這個系統的處理能力。

Thread狀態

new 線程尚未啓動的狀態
runable 線程正在執行的一種狀態
blocked 線程等待訪問對象的一個鎖的一種狀態
waiting 線程無限期等待另外一個線程執行一項操做的一種狀態
timed_waiting 線程在指定的時間內等待另外一個線程執行一項操做的一種狀態
terminated 線程已經推出的一種狀態

Java中線程的建立常見有如三種基本形式：
1.繼承Thread類，重寫該類的run()方法。
2.實現Runnable接口，並重寫該接口的run()方法，該run()方法一樣是線程執行體，建立Runnable實現類的實例，並以此實例做爲Thread類的target來建立Thread對象，該Thread對象纔是真正的線程對象。
3.使用Callable和Future接口建立線程。具體是建立Callable接口的實現類，並實現clall()方法。並使用FutureTask類來包裝Callable實現類的對象，且以此FutureTask對象做爲Thread對象的target來建立線程。

同步

synchronized, wait, notify 是任何對象都具備的同步工具。
wait/notify必須存在於synchronized塊中。而且，
這三個關鍵字針對的是同一個監視器（某對象的監視器）。這意味着wait以後，其餘線程能夠進入同步塊執行。

synchronized的用法

單獨使用：
- 代碼塊：以下，在多線程環境下，synchronized塊中的方法獲取了lock實例的monitor，若是實例相同，那麼只有一個線程能執行該塊內容
- 直接用於方法：至關於上面代碼中用lock來鎖定的效果，實際獲取的是Thread1類的monitor。更進一步，若是修飾的是static方法，則鎖定該類全部實例。

public class Thread1 implements Runnable {
       Object lock;
       public void run() {  
       synchronized(lock){
     do something
       }
       }
    }

public class Thread1 implements Runnable {
       public synchronized void run() {  
    ..do something
       }
    }

併發
Callable
一個Callable是一個任務，它返回一個值，也可能拋出一個異常。
future模式：併發模式的一種，能夠有兩種形式，即無阻塞和阻塞，分別是isDone和get。其中Future對象用來存放該線程的返回值以及狀態

ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(3);
 //submit方法有多重參數版本，及支持callable也可以支持runnable接口類型.
Future future = e.submit(new myCallable());
future.isDone() //return true,false 無阻塞
future.get() // return 返回值，阻塞直到該線程運行結束

高級多線程控制類

ThreadLocal類
- 用處：保存線程的獨立變量。對一個線程類（繼承自Thread)
  當使用ThreadLocal維護變量時，ThreadLocal爲每一個使用該變量的線程提供獨立的變量副本，因此每個線程均可以獨立地改變本身的副本，而不會影響其它線程所對應的副本。經常使用於用戶登陸控制，如記錄session信息。
- 實現：每一個Thread都持有一個TreadLocalMap類型的變量（該類是一個輕量級的Map，功能與map同樣，區別是桶裏放的是entry而不是entry的鏈表。功能仍是一個map。）以自己爲key，以目標爲value。
  主要方法是get()和set(T a)，set以後在map裏維護一個threadLocal -> a，get時將a返回。ThreadLocal是一個特殊的容器。
原子類（AtomicInteger、AtomicBoolean……）
Lock類　
- lock: 在java.util.concurrent包內。共有三個實現：
  ReentrantLock
  ReentrantReadWriteLock.ReadLock
  ReentrantReadWriteLock.WriteLock
- ReentrantLock　可重入的意義在於持有鎖的線程能夠繼續持有，而且要釋放對等的次數後才真正釋放該鎖。

4.容器類
- BlockingQueue阻塞隊列。該類是java.util.concurrent包下的重要類，經過對Queue的學習能夠得知，這個queue是單向隊列，能夠在隊列頭添加元素和在隊尾刪除或取出元素。相似於一個管道，特別適用於先進先出策略的一些應用場景。普通的queue接口主要實現有PriorityQueue（優先隊列).
- ConcurrentHashMap高效的線程安全哈希map。請對比hashTable , concurrentHashMap, HashMap。

網絡

java.net.URL

URL 解析：

協議爲(protocol)：http
主機爲(host:port)：www.runoob.com
端口號爲(port): 80 ，以上URL實例並未指定端口，由於 HTTP 協議默認的端口號爲 80。
文件路徑爲(path)：/index.html
請求參數(query)：language=cn
定位位置(fragment)：j2se，定位到網頁中 id 屬性爲 j2se 的 HTML 元素位置。

import java.net.*;
    import java.io.*;
     
    public class URLDemo
    {
       public static void main(String [] args)
       {
      try
      {
        URL url = new URL("http://www.runoob.com/index.html?language=cn#j2se");
        System.out.println("URL 爲：" + url.toString());
        System.out.println("協議爲：" + url.getProtocol());
        System.out.println("驗證信息：" + url.getAuthority());
        System.out.println("文件名及請求參數：" + url.getFile());
        System.out.println("主機名：" + url.getHost());
        System.out.println("路徑：" + url.getPath());
        System.out.println("端口：" + url.getPort());
        System.out.println("默認端口：" + url.getDefaultPort());
        System.out.println("請求參數：" + url.getQuery());
        System.out.println("定位位置：" + url.getRef());
      }catch(IOException e)
      {
     e.printStackTrace();
      }
       }
    }

編譯運行結果以下:
URL 爲：http://www.runoob.com/index.html?language=cn#j2se
協議爲：http
驗證信息：www.runoob.com
文件名及請求參數：/index.html?language=cn
主機名：www.runoob.com
路徑：/index.html
端口：-1
默認端口：80
請求參數：language=cn
定位位置：j2se

URLConnections

URLConnection 方法列表以下：

Object getContent() 檢索URL連接內容
Object getContent(Class[] classes) 檢索URL連接內容
String getContentEncoding() 返回頭部 content-encoding 字段值
int getContentLength() 返回頭部 content-length字段值
String getContentType() 返回頭部 content-type 字段值
int getLastModified() 返回頭部 last-modified 字段值。
long getExpiration() 返回頭部 expires 字段值。
long getIfModifiedSince() 返回對象的 ifModifiedSince 字段值。
public void setDoInput(boolean input)
URL 鏈接可用於輸入和/或輸出。若是打算使用 URL 鏈接進行輸入，則將 DoInput 標誌設置爲 true；若是不打算使用，則設置爲 false。默認值爲 true。
public void setDoOutput(boolean output)
URL 鏈接可用於輸入和/或輸出。若是打算使用 URL 鏈接進行輸出，則將 DoOutput 標誌設置爲 true；若是不打算使用，則設置爲 false。默認值爲 false。
public InputStream getInputStream() throws IOException 返回URL的輸入流，用於讀取資源
public OutputStream getOutputStream() throws IOException 返回URL的輸出流, 用於寫入資源。
public URL getURL() 返回 URLConnection 對象鏈接的URL

socket

客戶端請求與服務器進行鏈接的時候，根據服務器的域名或者IP地址，加上端口號，打開一個套接字。當服務器接受鏈接後，服務器和客戶端之間的通訊就像輸入輸出流同樣進行操做。

教材學習中遇到的問題和解決過程

問題1：Lock和synchronized區別
解決方案：lock更靈活，能夠自由定義多把鎖的枷鎖解鎖順序（synchronized要按照先加的後解順序）
提供多種加鎖方案，lock 阻塞式, trylock 無阻塞式, lockInterruptily 可打斷式，還有trylock的帶超時時間版本。和Condition類的結合性能更高。

代碼調試中的問題和解決過程
問題1：密鑰保存在本地，不可通文件讀取來得到type[]
問題1解決方案：私鑰不保存在本地。

代碼託管

https://gitee.com/shamBryce/JAVA

上週考試錯題總結

Which of the following objects could contain the information 「eastern standard time」?
(Choose all that apply.)
A .Instant
B .LocalDate
C .LocalDateTime
D .LocalTime
E .ZonedDateTime