13Java進階——IO、線程

1 字節緩沖流

BufferInputStream 將創建一個內部的緩沖區數組，內部緩沖區數組將根據需要從包含的輸入流中重新填充，一次可以讀取多個字節

BufferOutputStream 該類實現緩沖輸出流。 通過設置這樣的輸出流，應用程序可以向底層輸出流寫入字節，而不必為寫入的每個字節導致底層系統的調用

構造方法：傳入字節流，可以指定緩沖區大小

bos.write("hello\r\n".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

BufferedOutputStream 內部帶有緩沖區 寫數據的時候 先寫出到緩沖區，緩沖區寫滿的時候 ，才會將緩沖區的內容寫出到磁盤 調用flush方法 只刷新緩沖流 但不釋放資源 close方法 在關閉流 釋放資源之前 會先刷新緩沖流

為什么緩沖流的構造方法中需要的是一個字節流，而不是具體的文件或者路徑呢？

字節緩沖流僅僅提供緩沖區，而真正的讀寫數據還的移開基本的字節流對象進行操作。

2 字符流

2.1 為什么出現字符流

由於字節流操作中文不是特別方便，所以就出現了字符流

字符流 = 字節流 +字符集

中文字節存儲方式

用字節流復制文本文件時，文本文件也會有中文，但是沒有問題，原因就是最終底層操作會自動的進行字節拼接成中文。

如何識別中文？

漢字在存儲的時候 無論使用那種編碼存儲 第一個字節都是負數。

2.2. 字符串中的編碼和解碼的問題

編碼就指的是將字符轉換成字節

string.getBytes()，參數可指定String 字符集名

默認的編碼 UTF-8

// 解碼 編碼和解碼必須使用相同的碼表 否則會出現中文亂碼

解碼： 將字節數組轉換為字符

String(byte[] bytes, String charsetName)構造一個新的String由指定用指定的字節的數組解碼charset 。

2.3. 字符流中的編碼問題

字符流的抽象基類：

Reader 字符輸入流的抽象基類 編碼

Writer 字符輸出流的抽象基類 解碼

字符流中和編碼相關的類：

• InputStreamReader是從字節流到字符流的橋：它讀取字節，並使用指定的charset將其解碼為字符 。 它使用的字符集可以由名稱指定，也可以被明確指定，或者可以接受平台的默認字符集。

• OutputStreamWriter是字符的橋梁流以字節流：向其寫入的字符編碼成使用指定的字節charset 。 它使用的字符集可以由名稱指定，也可以被明確指定，或者可以接受平台的默認字符集。

構造方法：字節流+可選字符集名

• 使用字符流完成對於中文的寫和讀

  2.4 字符流讀寫的方式

  寫:write(字符數組/字符串/字符，起始位置)

  刷新和關閉close()，flush()

  讀:read(字符/字符數組，起始位置)

字符流自帶緩沖區

2.5 字符流操作的便捷類

FileReader 是InputStreamReader的簡潔形式

FileWriter 是OutputStreamReader的簡潔形式

2.6 字符緩沖流

BufferedReader

• 從字符輸入流讀取文本，緩沖字符，以提供字符，數組和行的高效讀取。可以指定緩沖區大小，或者可以使用默認大小。

  BufferedReader(Reader in) 創建使用默認大小的輸入緩沖區的緩沖字符輸入流。

  readline()讀一行

BufferedWriter

• 將文本寫入字符輸出流，緩沖字符，以提供單個字符，數組和字符串的高效寫入。

  可以指定緩沖區大小，或者可以接受默認大小。

  BufferedWriter(Writer out) 創建使用默認大小的輸出緩沖區的緩沖字符輸出流。

  newLine()寫分隔符

2.7 IO流小結

字節流可以賦值文件數據，有四種方式一般采用字節緩沖流一次去屑一個字節數組的形式。

3 標准輸入輸出流

PrintStream:err、out

InputStream:in

3.1.標准輸入流(字節流)

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //字節流
        InputStream is = System.in;// 字節輸入流的數據來源來自標准輸入設備鍵盤
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(isr));
        System.out.println("請輸入一個整數：");
        int i= Integer.parseInt(br.readLine());
        System.out.println("您輸入的整數為："+(i + 1));
        //以上代碼就是自己實現了鍵盤錄入字符串和整數的方法   這樣寫起來有點麻煩，因此Java提供了
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
    }

3.2. 標准輸出流

PrintStream ps = System.out;

4 打印流

打印流分為：

• 字節 打印流 PrintStream

• 字符打印流 PrintWtriter

打印流的特點：

只負責數據的輸出 不能讀取數據

有一些特有的方法 println() print()

5 對象的序列化流

對象序列化： 就是將對象保存到磁盤或者在網絡中傳輸對象 為了對象保存的正確性 和傳輸的安全性，需要對對象進行編碼處理，那么把這種處理方式稱為對象的序列化

反序列化：將序列化的對象解析為原對象的過程 就稱為反序列化

• ObjectOutputStream oos.writeObject(obj);

• ObjectInputStream ois.readObject();再強制轉型

對於對象傳輸 對象必須實現java.io.Serializable接口

6 Porperties

Porperties是Map集合的一個實現類

Properties prop = new Properties(); prop.put(k,v); prop.entrySet();

Porperties可以保存到流中或者從流中加載。 屬性列表中的鍵及其對應的值都是字符串

prop.getProperty(k) prop.setProperty(k,v)

prop.load(輸入字節流/reader) prop().store(輸出字節流/writer，注解默認為null)

7 多線程

7.1 進程 線程 程序

程序： 是為了完成特定任務 用某種語言編寫的一組指令的集合。指的一段靜態。

進程：是程序的一次執行過程，或是正在運行的一個程序，是一個動態的過程：有他自身的產生 存在 以及消亡的過程--生命周期

程序是靜態的 進程是動態的。進程作為資源分配單位，系統在運行時會為每個進程分配不同的內存區域。

線程（thread） 進程進一步細化就是線程，是一個程序內部的一條執行路徑。

若一個進程同一時間並行執行多個線程，就是支持多線程。

線程作為調度和執行的單位，每個線程擁有獨立的運行棧和程序計數器，線程的切換開銷比較小。

一個進程中的多個線程共享相同的內存單元和內存地址空間，他們從一個堆中分配對象，可以訪問相同的變量和對象。這就是的線程間的通信變得簡便和高效。但多個線程操作共享的系統資源可能會帶來安全隱患。

單核CPU和多核CPU

在java中 一個程序至少有三個線程組成， 主線程（main） 垃圾回收線程（gc） 異常處理線程。

並行和並發：

• 並行：多個CPU同時執行多個任務

• 並發： 一個CPU在同一時刻，同時處理多個任務。

使用多線程的優點：

1 提高了應用程序的響應。

2 提高了計算機CPU的利用率

3 改善程序結構。

何時需要多線程？

• 程序需要同時執行兩個或多個任務

• 程序需要實現一些需要等待的任務的時候：如：用戶輸入，文件讀寫 網絡操作等。

• 需要一些后台運行的程序時

7.2 實現多線程

創建一個新的執行線程有兩種方法。

• 一個是將一個類聲明為Thread的子類。 這個子類應該重寫Thread的run方法 。 然后可以分配並啟動子類的實例

• 另一種方法來創建一個線程是聲明實現類Runnable接口。 那個類然后實現了run方法。 然后可以分配類的實例，在創建Thread時作為參數傳遞，並啟動

7.2.1 實現線程的方式一： 繼承Thread類

為什么要重寫run方法？

因為run方法是用來封裝被線程執行的代碼的。

run方和start方法的區別？

run()封裝了線程執行的代碼，直接調用的，相當於普通方法調用。

start方法 啟動線程，然后由jvm調用此線程的run方法

7.2.2 實現線程的方式二： 實現Runnable接口

• public interface Runnable

  Runnable接口應由任何類實現，其實例將由線程執行。 該類必須定義一個無參數的方法，稱為run

  Runnable r = new MyRannable(); Thread t1 = new Thread(r);

  t1.start();

或 new Thread(new Runnable(){@Override public void run(){sout;} }).start();

7.3 設置和獲取線程的名稱

Thread(name):有參構造，參數是線程的名字

th.setName(name);

Thread.currentThread();返回當前正在執行的線程對象的引用。

th.getName();

7.4 線程的優先級

th.getPriority();

th.setPriority(pri);

• 每個線程都有優先權。 具有較高優先級的線程優先於優先級較低的線程執行

線程的兩種調度模型

分時調度： 所有線程輪流實現CPU的使用權，平均分配每個線程占有CPU的時間片

搶占式調度： 優先讓優先級高的線程使用CPU，如果線程的優先級相同，那么會隨機選擇一個。優先級高的線程獲得CPU執行權的概率更高。

java是的是搶占式的調度模型。

線程的默認優先級為5，線程的優先級的范圍為1（小）--10（大）