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java学习（五）

学号 20189214 《Java程序设计》第五周学习总结

教材学习内容总结

输入输出

文件系统可以包含3种类型的对象：文件、目录和符号链接。
一个文件或路径是一个java.io.File来表示的，java7之后有了java.nio.file.Path接口。

FileSystem类
- getDefult返回当前的文件系统。
- getRootDirectories。它返回一个Iterable，用于遍历根目录。
- getPath 可以用来创建一个Path实例。
Path
- getNameCount方法返回路径中的名称的数目
- getName返回单个的名称
- getParent
- getRoot
- getFileName 返回当前Path的文件名

文件操作：

创建和删除文件和目录（creatFile，createDirectory）
获取目录对象（DirectoryStream）
复制和移动文件（copy，move）
读取和写入文件
- 二进制文件（readAllBytes，write）
- 文本文件（readAllLines，write）

Files类中的read和write方法只是适用于比较小的文件。比较大的文件，需要使用流来代替。

输入/输出流
- Reader 从一个池中读取字符的流
- write 向一个池中写入数据的流
- InputStream 从一个池中读取二进制数据的流
- OutputStream 向一个池写入二进制数据的流
读二进制数据
- read（）
- read（byte[] data）
- read( byte[] data ,int offset , int length)
- avaliable (该方法返回了能够读取而不会阻塞的字节数)
写二进制数据（OutputStream）
- write（）
- write（byte[] data）
- write( byte[] data ,int offset , int length)
写文本（outStreamWriter,printWriter）
write和outputstream类似，只不过writer处理字符而不是字节。
- write（int b ）
- write（char[] data）
- write( char[] data ,int offset , int length)
- write（String[] data）
- write( String[] data ,int offset , int length)
- printWriter(缓冲区BufferedWriter 对象)
读文本（Reader,inputStreamWriter,BufferedReader）
printStream记录日志
将System.out重定向到一个文件来记录日志。还可以使用setIn和setErr方法替代System对象中默认的in和out。
随机访问文件
- seekableByteChannel可以执行读和写操作。
- seekableByteChannerl需要使用byteBuffer类。

ByteBuffer提供了两个put方法来写一个字节
还提供了putXXX，getXXX方法来读写缓存

对象序列化

定义

把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。
把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。

java API

java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流，它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化，把得到的字节序列写到一个目标输出流中。
java.io.ObjectInputStream代表对象输入流，它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列，再把它们反序列化为一个对象，并将其返回。
只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。Externalizable接口继承自 Serializable接口，实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为，而仅实现Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式。

用途

把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中；
在网络上传送对象的字节序列。

常见场景

Web服务器中的Session对象，当有 10万用户并发访问，就有可能出现10万个Session对象，内存可能吃不消，于是Web容器就会把一些seesion先序列化到硬盘中，等要用了，再把保存在硬盘中的对象还原到内存中。
当两个进程在进行远程通信时，彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据，都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列，才能在网络上传送；接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。

线程与并发

首先来区分一下线程与并发：

多线程：指的是这个程序（一个进程）运行时产生了不止一个线程。使用java.lang.Thread类或者java.lang.Runnable接口编写代码来定义、实例化和启动新线程。
并行与并发：
- 并行：多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑，是真正的同时。
- 并发：通过cpu调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源，那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈，我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。

Thread状态

new 线程还没有启动的状态
runable 线程正在执行的一种状态
blocked 线程等待访问对象的一个锁的一种状态
waiting 线程无限期等待另一个线程执行一项操作的一种状态
timed_waiting 线程在指定的时间内等待另一个线程执行一项操作的一种状态
terminated 线程已经推出的一种状态

Java中线程的创建常见有如三种基本形式：
1.继承Thread类，重写该类的run()方法。
2.实现Runnable接口，并重写该接口的run()方法，该run()方法同样是线程执行体，创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
3.使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类，并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象，且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。

同步

synchronized, wait, notify 是任何对象都具有的同步工具。
wait/notify必须存在于synchronized块中。并且，
这三个关键字针对的是同一个监视器（某对象的监视器）。这意味着wait之后，其他线程可以进入同步块执行。

synchronized的用法

单独使用：
- 代码块：如下，在多线程环境下，synchronized块中的方法获取了lock实例的monitor，如果实例相同，那么只有一个线程能执行该块内容
- 直接用于方法：相当于上面代码中用lock来锁定的效果，实际获取的是Thread1类的monitor。更进一步，如果修饰的是static方法，则锁定该类所有实例。

     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
       }
    }

并发
Callable
一个Callable是一个任务，它返回一个值，也可能抛出一个异常。
future模式：并发模式的一种，可以有两种形式，即无阻塞和阻塞，分别是isDone和get。其中Future对象用来存放该线程的返回值以及状态

ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(3);
 //submit方法有多重参数版本，及支持callable也能够支持runnable接口类型.
Future future = e.submit(new myCallable());
future.isDone() //return true,false 无阻塞
future.get() // return 返回值，阻塞直到该线程运行结束

高级多线程控制类

ThreadLocal类
- 用处：保存线程的独立变量。对一个线程类（继承自Thread)
  当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。常用于用户登录控制，如记录session信息。
- 实现：每个Thread都持有一个TreadLocalMap类型的变量（该类是一个轻量级的Map，功能与map一样，区别是桶里放的是entry而不是entry的链表。功能还是一个map。）以本身为key，以目标为value。
  主要方法是get()和set(T a)，set之后在map里维护一个threadLocal -> a，get时将a返回。ThreadLocal是一个特殊的容器。
原子类（AtomicInteger、AtomicBoolean……）
Lock类　
- lock: 在java.util.concurrent包内。共有三个实现：
  
  ReentrantLock
  ReentrantReadWriteLock.ReadLock
  ReentrantReadWriteLock.WriteLock
- ReentrantLock　可重入的意义在于持有锁的线程可以继续持有，并且要释放对等的次数后才真正释放该锁。

4.容器类
- BlockingQueue阻塞队列。该类是java.util.concurrent包下的重要类，通过对Queue的学习可以得知，这个queue是单向队列，可以在队列头添加元素和在队尾删除或取出元素。类似于一个管道，特别适用于先进先出策略的一些应用场景。普通的queue接口主要实现有PriorityQueue（优先队列).
- ConcurrentHashMap高效的线程安全哈希map。请对比hashTable , concurrentHashMap, HashMap。

网络

java.net.URL

URL 解析：

协议为(protocol)：http
主机为(host:port)：www.runoob.com
端口号为(port): 80 ，以上URL实例并未指定端口，因为 HTTP 协议默认的端口号为 80。
文件路径为(path)：/index.html
请求参数(query)：language=cn
定位位置(fragment)：j2se，定位到网页中 id 属性为 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 为：" + url.toString());
     	System.out.println("协议为：" + url.getProtocol());
     	System.out.println("验证信息：" + url.getAuthority());
     	System.out.println("文件名及请求参数：" + url.getFile());
     	System.out.println("主机名：" + url.getHost());
     	System.out.println("路径：" + url.getPath());
     	System.out.println("端口：" + url.getPort());
     	System.out.println("默认端口：" + url.getDefaultPort());
     	System.out.println("请求参数：" + url.getQuery());
     	System.out.println("定位位置：" + url.getRef());
      }catch(IOException e)
      {
     e.printStackTrace();
      }
       }
    }

编译运行结果如下:
URL 为：http://www.runoob.com/index.html?language=cn#j2se
协议为：http
验证信息：www.runoob.com
文件名及请求参数：/index.html?language=cn
主机名：www.runoob.com
路径：/index.html
端口：-1
默认端口：80
请求参数：language=cn
定位位置：j2se

URLConnections

URLConnection 方法列表如下：

Object getContent() 检索URL链接内容
Object getContent(Class[] classes) 检索URL链接内容
String getContentEncoding() 返回头部 content-encoding 字段值
int getContentLength() 返回头部 content-length字段值
String getContentType() 返回头部 content-type 字段值
int getLastModified() 返回头部 last-modified 字段值。
long getExpiration() 返回头部 expires 字段值。
long getIfModifiedSince() 返回对象的 ifModifiedSince 字段值。
public void setDoInput(boolean input)
URL 连接可用于输入和/或输出。如果打算使用 URL 连接进行输入，则将 DoInput 标志设置为 true；如果不打算使用，则设置为 false。默认值为 true。
public void setDoOutput(boolean output)
URL 连接可用于输入和/或输出。如果打算使用 URL 连接进行输出，则将 DoOutput 标志设置为 true；如果不打算使用，则设置为 false。默认值为 false。
public InputStream getInputStream() throws IOException 返回URL的输入流，用于读取资源
public OutputStream getOutputStream() throws IOException 返回URL的输出流, 用于写入资源。
public URL getURL() 返回 URLConnection 对象连接的URL

socket

客户端请求与服务器进行连接的时候，根据服务器的域名或者IP地址，加上端口号，打开一个套接字。当服务器接受连接后，服务器和客户端之间的通信就像输入输出流一样进行操作。

教材学习中遇到的问题和解决过程

问题1：Lock和synchronized区别
解决方案：lock更灵活，可以自由定义多把锁的枷锁解锁顺序（synchronized要按照先加的后解顺序）
提供多种加锁方案，lock 阻塞式, trylock 无阻塞式, lockInterruptily 可打断式，还有trylock的带超时时间版本。和Condition类的结合性能更高。

代码调试中的问题和解决过程

问题1：密钥保存在本地，不可通文件读取来获得type[]
问题1解决方案：私钥不保存在本地。

代码托管

https://gitee.com/shamBryce/JAVA

上周考试错题总结

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

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	150/200	2/2	20/20
第二周	200/400	1/3	20/40
第三周	100/500	1/4	10/50
第四周	200/700	1/5	15/65
第五周	1400/2100	1/5	20/85

计划学习时间:15小时
实际学习时间:20小时

参考资料

查看全文

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Shambryce/p/10633969.html