20155324 2016-2017-2 《Java程序设计》第6周学习总结
教材学习内容总结
InputStream与OutputStream
- 串流设计
1.串流：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。
2.将数据从来源取出，可以使用输入串流，代表对象为java.io.Inputstream实例；将数据写入目的地，可以使用输出串流，代表对象为java.io.OutputStream实例。
3.将数据从来源取出，可以使用输入串流，代表对象为java.io.Inputstream实例；将数据写入目的地，可以使用输出串流，代表对象为java.io.OutputStream实例。
4.在不使用InputStream与OutputStream时，必须使用close()方法关闭串流。
- 串流继承架构
1.标准输入/输出
System.in：标准输入，文本模式下通常取得整行用户输入。可以使用System的setIn()方法指定InputStream实例，重新指定标准输入来源。
System.out：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，使用>>是附加信息。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。
System.err：标准错误输出串流，立即显示错误信息。无法重新导向。
2.FileInputStream与FileOutPutStream
FileInputStream是InputStream的子类，用于衔接文档以读入数据。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，用于衔接文档以写入数据。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。
- 串流处理装饰器
1.BufferedOutputStream与BufferedInputStream：具备缓冲区作用，可以默认或自定义缓冲区大小。
2.DataInputStream与DataOutputStream：具备数据转换处理功能，自动在指定的类型与字节间转换。
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与ObjectOutputStream：具备对象串行化能力。
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与volatile
1.不具备线程安全的类：线程存取同一对象相同资源时可能引起竞速情况的类。
2.使用synchronized
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synchronize区块都必须先取得指定的对象锁定。
线程无法取得锁定时会造成阻断，不正确地使用synchronize有可能造成效能低下，另一个问题则是死结。
synchronized要求达到的所标示区域的互斥性和可见性。互斥性是指synchronized区块同时间只能有一个线程；可见性是指线程离开synchronized区块后，另一线程接触到的就是上一线程改变后的对象状态。
3.使用volatile
在变量上声明volatile，标示变量是不稳定、易变的，也就是可能在多线程下存取。被标示为volatile的变量，不允许线程快取，变量值的存取一定是在共享内存中进行。
volatile保证的是单一变数的可见性，线程对变量的存取一定是在共享内存中，不会在自己的内存空间中快取变量，线程对共享内存中变量的存取，另一线程一定看得到。
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();
}
}
- 等待与通知
1.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synchronize区块的代码。
2.调用锁定对象的notify()方法：从对象等待集合中随机通知一个线程加入排班，再次执行synchronize前，被通知的其他线程共同竞争对象锁定。
3.调用锁定对象的notifyAll()方法：所有等待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。
Lock、ReadWriteLock与Condition
1.使用Lock
lock接口主要操作类之一为ReentrantLock，如果已经有线程取得Lock对象锁定，尝试在一次锁定同一Lock对象是可以的。
Lock接口还定义了tryLock()方法，如果线程调用tryLock()可以取得锁定会返回true，若无法取得锁定并不会发生阻断，而是返回false。
2.ReadWriteLock
ReadWriteLock接口定义了读取锁定与写入锁定行为，ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock接口的主要操作类，readLock()方法会返回ReentrantReadWriteLock.ReadLock实例，writeLock()犯法会返回ReentrantReadWriteLock.WriteLock实例。
3.使用StampedLock
支持乐观读取操作。在读取线程很多，写入线程很少的情况下，程序可以查看数据读取之后是否遭到写入线程的变更，再采取后续的措施。
4.使用Condition
Condition接口用来搭配Lock，Condition的await()、signal()、signalAll()方法，可视为Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的对应。
使用Executor
1.使用ThreadPoolExecutor：线程池这类服务的行为实际上是定义在Executor的子接口java.util.concurrent.ExecutorService中，通常会使用java.util.concurrent.Executor的newCacheThreadPool()、newFixedThreadPool()静态方法来创建ThreadPoolExecutor实例，程序看起来较为清楚且方便。
2.使用ScheduledThreadPoolExecutor：ScheduledExecutorService为ExecutorService的子接口，可以让你进行工作排程。schedule()方法用来排定Runnable或Callable实例延迟多久后执行一次，并返回Future子接口ScheduledFuture的实例，对于重复性的执行，可使用scheduleWithFixedDelay()和scheduleAtFixedRate()方法。
3.使用ForkJoinPool：ForkJoinPool闲聊了工作窃取演算，其建立的线程如果完成手边任务，会尝试寻找并执行其他任务建立的资额任务，让线程保持忙碌状态，有效利用处理器的能力。ForkJoin框架适用于计算密集式的任务，较不适合用于容易造成线程阻断的场合。
并行Collection简介
1.CopyOnWriteArrayList操作了List接口，这个类的实例在写入操作时，内部会建立新数组，并复制原有数组索引的参考，然后在新数组上进行写入操作，写入完成后，再将内部原参考旧数组的变量参考至新数组。
2.CopyOnWriteArraySet操作了Set接口，内部特性与CopyOnWriteArrayList相似。
3.BlockedQueue是Queue的子接口，新定义了put()、take()方法。
4.ConcurrentMap是Map的子接口，其定义了putIfAbsent()、remove()、replace()等方法。这些方法都是原子操作。
5.ConcurrentHashMap是ConcurrentMap的操作类，ConcurrentNavigableMap是ConcurrentMap的子接口，其操作类为ConcurrentSkipListMap，可视为支持并行操作的TreeMap版本。
import java.util.concurrent.*;
public class ProducerConsumerDemo3 {
public static void main(String[] args) {
BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(1); // 容量为1
new Thread(new Producer3(queue)).start();
new Thread(new Consumer3(queue)).start();
}
}
教材学习中的问题和解决过程
- 问题1：p305, IO.java: InputStream/OutputStream的使用？
- 问题1解决方案：串流设计、intputstream、outputstream的理解，通过对书上代码的理解明白了。
代码调试中的问题和解决过程
- 问题1：git commit的时候不能成功
- 问题1解决方案：后来重新初始化.git库就行了
代码托管
上周考试错题总结
- StandardOut.java 输出"HelloWorld"到hello.txt内容的java命令是（java cc.openhome.StandardOut hello.txt）
- 对书本上的课本记得不够牢固，后通过翻阅书籍等知道了错误
- 错题2及原因，理解情况
- ...
结对及互评
20155332盛照宗
点评过的同学博客和代码
- 本周结对学习情况
- 20155332
- 结对照片
- 结对学习内容
- 我向他询问了关于调用锁定对象的wait()方法的知识点，理解更加深刻了。
- 一起写代码。并解决问题
- ...
- 上周博客互评情况
其他（感悟、思考等，可选）
这周利用了更多的课余时间来写代码，发现了可以更多的使用空闲时间来学习。
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） | 重要成长 | |
|---|---|---|---|---|
| 目标 | 5000行 | 30篇 | 400小时 | |
| 第一周 | 10/10 | 1/1 | 10/10 | |
| 第二周 | 110/150 | 1/1 | 10/10 | |
| 第三周 | 150/150 | 1/1 | 10/10 | |
| 第四周 | 400/500 | 1/1 | 15/20 | |
| 第五周 | 430/500 | 1/1 | 20/30 | |
| 第六周 | 700/500 | 1/1 | 20/30 |
尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。
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计划学习时间:XX小时
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实际学习时间:XX小时
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改进情况：
(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)