Java知识点——第六周总结
第六周总结
TCP多人聊天室实现
分析
- 客户端 功能： 1. 数据发送 2. 数据接收 技术: 1. socket 2. 输入流和输出流 3. 多线程，客户端功能模块有两个线程 聊天： 1. 群聊 2. 私聊 私聊前缀 @服务器用户ID号:msg
- 服务器 功能: 1. 数据转发 2. 用户注册 技术: 1. ServerSocket 2. 每一个用户对应的Sokcet对象 3. 多线程同时在线 4. HashMap<Integer, 用户> 数据转发: 私聊前缀判断 群聊所有人发送
客户端实现
数据发送: 使用输出流发送数据给服务器 遵从Runnable接口 数据接收: 使用输入流从服务器端接收数据 遵从Runnable接口
客户端主方法: 用户名提交 数据发送 数据接收 多线程启动
资源关闭问题
-代码中操作了大量的输入流和输出流，这里都需要进行关闭操作。 DataInputStream, DataOutputStream, BufferedReader, Socket
以上这些资源都是Closeable接口的实现类，都有对应的Close方法 封装一个工具类: 提供一个closeAll方法，参数为符合Closeable接口的实现类对象。 这里可以考虑可变长参数 Closeable… closeable
可变长参数在方法中使用的过程里面是对应一个数组，这里完成可以使用增强for来使用工具类名： CloseUtil public static void closeAll(Closeable… closeable)
功能拓展
- 用户退出 用户输入指定字段之后可以退出 客户端Socket服务 服务端Socket服务 涉及资源关闭，线程关闭
- 用户异常退出 在运行过程中发现问题，需要及时处理，关闭对应的资源，终止对应的线程
- 服务器保存所有的聊天记录
JSON
JSON格式概述
- JSON JavaScript JavaScript Object Notation （JavaScript Object Notation，JavaScript对象表示法，读作/?d?e?s?n/）是一种由道格拉斯·克罗克福特构想和设计、轻量级的数据交换语言，该语言以易于让人阅读的文字为基础，用来传输由属性值或者序列性的值组成的数据对象。尽管JSON是JavaScript的一个子集，但JSON是独立于语言的文本格式，并且采用了类似于C语言家族的一些习惯
数据格式
JSON对象
{ “ID”:001, “name”:“骚磊”, “age”:16 }
特征： 1. 数据形式键值对形式 “键”:值 2. 数据支持 字符串，数字，true false 3. {} 大括号以内的数据
- JSON对象数组
- [ { “ID”:1, “name”:“骚磊”, “age”:16 }, { “ID”:2, “name”:“骚杰”, “age”:66 }, { “ID”:3, “name”:“康康”, “age”:15 } ]
特征: 1. 数据使用[]包含 2. 在[]都是JSON格式对象 3. 每一个对象之间使用逗号隔开，同时最后一个元素不需要逗号
- JSON数据验证
- JSON格式验证
解析JSON格式工具
- 常用的工具: Gson,fastjson, Jackson 以上都是第三方工具，需要导入对应的jar包按使用XML导包
- FastJson内容
- JSON核心类 JSON核心类提供解析和转化方法，用于解析JSON数据格式，同时用于转换类对象到JSON格式，该类对象需要符合JavaBean规范 –| JSONArray 存在按照键值对方式解析获取数据，同时存在一定的List方法 –| JSONObject 获取对应的类对象，指定键值对对应数据的方法
- 解析演示
注解
注解概述
- 注解解释
- 注释： 解释代码，给程序员看
注解: Java语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和Javadoc不同，Java标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时，标注可以被嵌入到字节码中。Java虚拟机可以保留标注内容，在运行时可以获取到标注内容。 当然它也支持自定义Java标注 JDK1.5之后的特征 用于说明程序 一般在框架中使用 格式: @AnnotationName
文档注释: @param @return @Exeception 从根本上是一个注释，不存在代码编译，不会生成对应的.class字节码问题，只是提供给JavaDoc API文件生成工具。作为标记生成对应的文档。
注解是有一部分参与编译 @Override并不是没编译就有效果了，是因为不管是Eclipse还是IDEA都可以预编译Java代码生成对应的.class文件的
- 注解作用
- 生成文档: 代码中生成对应的JavaDoc API文档 @param @return
【IDEA JavaDoc工具使用参数】 Other Command Line Arguments : -encoding utf-8 -charset utf-8 解决中文乱码，因为IDEA默认编码集为UTF-8 Windows GKB
代码检查: 继承重写，或者说接口遵从之后的实现中，存在@Override
代码数据获取: [小框架] 通过反射获取指定注解中的一些内容，例如 配置，数据，操作，验证。。。
- Java中预定义的一些注解
- @Override： 重写/实现方法的情况下，检查方法声明是否和父类或者接口中的方法声明一致。强制格式检查。
@Deprecated 标注当前方法已过时，例如 Data日期类内的一些方法
@SuppressWarnings(“all”) 压制警告，可以用于一些代码中存在明确无异常的情况下，压制一些警告
Java中自定义注解
- Java中自定义注解的方式
- 格式: public @interface AnnotationName { 属性列表; }
Annotation注解是可以编译得到对应的.class字节码文件，验证了注解是可以参与编译过程的
通过反编译工具可以得到一下内容 【Annotation本质】 public interface MyAnnotation1 extends java.lang.annotation.Annotation { }
MyAnnotation1 本质是一个interface，同时java.lang.annotation.Annotation 子接口
- Annotation注解属性【难点】
- 属性: 开发书写代码使用注解的方式中，数据使用方式更加偏向于属性概念。 使用 1. 在书写代码中使用 @MyAnnotation(id=1, name=“骚磊”, age=16) 2. 利用反射时，会涉及到getXXX方法 通过属性名获取对应值的概念来完成的
【但是实际上是利用abstract方法来完成属性概念的】
属性使用的格式[实际按照方法格式操作] 1. 属性的值数据类型和对应具体数据 ==> 返回值类型和返回的数据 属性类型支持: a. 基本数据类型 b. String类型 c. 其他的注解类型 d. 枚举类型 枚举就是一个带有名字的常量，为了更好的域阅读性和操作 e. 以上类型对相应的数组
属性值要求
a. 定义属性时可以使用default关键字，加上默认值，该属性在使用的过程中是
没有强制要求属性值，如果没有赋予属性值，采用对应的默认值操作，如果赋
值，使用对应值
b. 如果注解中有且只有一个value属性，或者说注解中除value属性之外，都有
默认值，不管是类，方法，成员变量，包使用当前注解是可以直接在括号内加入
对应数据类型数值、
c. 如果属性是数组类型， {}大括号保存，并且不同的内容，使用,隔开
2. 属性的键名字 ==> 方法的名字- 元注解
- 给予注解的解释，用于约束注解的一些操作问题 @Retention - 标识这个注解怎么保存，是只在代码中，还是编入class文件中，或者是在运行时可以通过反射访问。 RetentionPolicy.RUNTIME：当前注解会编译生成对应的.class字节码文件，并且可以加 载到JVM中，参与代码执行 RetentionPolicy.CLASS:
别纠结，记下就好： RetentionPolicy.SOURCE：注解将被编译器丢弃（该类型的注解信息只会保留在源码里，源码经过编译后，注解信息会被丢弃，不会保留在编译好的class文件里） @Override 对应属性RetentionPolicy.SOURCE 在代码编译过程中，检查方法格式是否正确，不参与代码运行和解析。
@Documented 标记这些注解是否包含在用户文档中。 是否可以通过JavaDoc工具，生成对应的API文档
@Target 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。 属性: ElementType TYPE: 当前注解可以用于类声明 METHOD: 当前注解可以用于方法声明位置 FIELD：当前注解可以用于成员变量声明位置 @Inherited 标记这个注解是继承于哪个注解类(默认 注解并没有继承于任何子类)
【重点】 @Target目标 可以作用范围 类，方法，成员变量… @Retention RetentionPolicy.RUNTIME 常用
- 使用反射获取注解中的内容【用途】
- 使用注解测试代码运行【用途】
注解使用总结
-
- 注解以后大多数情况下，都是使用过程，而不是自定义，会使用到框架中预处理好的注解。
- 注解是给谁用的？ a. 编译器 b. 解析代码使用 c. JVM运行代码使用
- 注解是一个标签，有时候是做标记的，有时候标签是有属性的。
函数式接口
函数式接口
- 概述
- 如果说一个接口内有且只有一个方法，而且该方法是一个缺省属性为public abstract方法，该接口可以称之为是一个函数式接口。 自定义函数式接口，还有系统中提供的函数式接口 Comparator Runnable
可以直接理解JDK1.8的新特征，Lambda表达式来使用。 Lambda表达式对比匿名内部类使用 1. 简化了代码结构 2. 节约了内存资源 3. 让程序员更加关注，我要做什么，而不是为了做什么需要完成什么
- @FunctionalInterface 使用
- /**
- 使用@FunctionalInterface检查函数式接口格式问题
- 要求当前接口中有且只有一个缺省属性为public abstract的方法
- @author Anonymous 2020/3/11 9:55 */ @FunctionalInterface public interface FunctionalType { void test(); }
- 使用自定义的函数式接口作为方法的参数使用
函数式编程思想
- Lambda延迟执行
- 日志记录
- 日志是否保存会存在等级限制 演示一个根据不同的等级来记录log日志 要求: 等级 == 1 记录log日志，其他情况不记录
- 使用函数式接口提供日志信息功能
- 日志记录
- Lambda作为方法参数和返回值
Java中提供的常用函数式接口
- JDK常用函数式接口概述
- java.util.function包名 。提供了很多函数式接口 规范了一些操作，提升了开发效率，更加专注于目的性！！！
Supplier 生产者, 返回一个指定类型的数据 Consumer 消费者, 消耗一个指定类型的数据 Predicate 判断调节，过滤使用 Function<T,R> 类型转换，根据你指定的类型T, 转换成对应类型R
- Supplier 生产者，返回一个指定的数据类型
- java.util.function.Supplier 有且只有一个方法 T get(); 不需要参数，返回指定T类型数据 什么都不吃，挤的都是输出。。。
- 找出数组中最大值所在下标位置
- 引出满足更多普适性代码的函数式接口使用方式
- Consumer消费者，处理数据
- Consumer 操作使用的方式是 void accept(T t); 根据接口指定的数据类型接收对应数据，进行处理和消费，对外没有任何的返回 至于处理的过程，展示，处理，计算。。。
- andThen
- Predicate 判断数据是否合适，返回true/false
- Predicate一般用于条件判断，过滤数据的方法 函数式接口中指定的方法 boolean test(T t); 处理T类型数据，返回boolean true / false
- and 与
- or 或
- negate 非
- ArrayList中使用Predicate删除指定数据
- Function<T,R> 类型转换
- 使用R apply(T t) 转换指定类型T到R
- andThen
Stream流
Stream流引入
- Stream流完全不是I/O流，按照流水线处理方式来考虑代码中的思想。 JDK1.8 之后，我们拥有了Lambda表达式，让代码的中心偏向解决实际问题，直到重点，可以提高效率。 Stream流中使用了大量Lambda表达式，利用Lambda操作方式，提供开发效率
传统遍历方式和Stream类处理方式对比
Stream流对应的思想
- Stream流有一些特征:
- 带有很多Stream流操作的方法， filter，limit，map，sorted，skip…这些方法大多是都会使用到函数式接口，那就意味着有lambda表达式
- 整个Stream流模型操作过程中，只有执行到count，foreach这些方法，操作真正的执行中的模型，如果不存在结果导向，中间的所有操作是无效的，这里得益于Lambda表达式的延后性
- Stream流是存在一定的管道性 Pipelining 流水线
获取Stream流
- java.util.stream.Stream JDK1.8的新特征
- 所有的Collection集合都有对应的Stream();
- 可以通过Stream类中的static Stream of()获取 static Stream of(T… t); static Stream of(T t);
Stream常用方法
- 延迟方法:
返回值类型依然是Stream接口本身，并没有影响我们操作真正的资源
允许链式操作，
例如
filter(XXX).limit(XXX).sorted(XXX).
终结方法:
返回值类型不是Stream接口本身，要么处理数据，要么返回其他类型数据，并且不再支持Stream流对象链式操作，count，foreach
- foreach方法【终结方法】
- void foreach(Consumer<? super T> action); /* 终结方法: 需要一个Consumer接口进行操作处理，消耗一个数据 Consumer接口是一个【函数式接口】那就可以使用Lambda表达式 Consumer接口中方法是 void accept(T t); */
- filter方法
- Stream filter(Predicate<? super T> condition);
/*
filter是过滤方式，需要的参数是Predicate接口，Predicate是一个函数式接口，可以直接使用Lambda表达运行。
这里返回值类型是Stream类对象，是经过过滤之后的Stream类型，可以进行链式操作
Predicate接口中需要实现的方法
boolean test(T t);
*/
- stream has already been operated upon or closed
- Stream filter(Predicate<? super T> condition);
/*
filter是过滤方式，需要的参数是Predicate接口，Predicate是一个函数式接口，可以直接使用Lambda表达运行。
这里返回值类型是Stream类对象，是经过过滤之后的Stream类型，可以进行链式操作
Predicate接口中需要实现的方法
boolean test(T t);
*/
- foreach方法【终结方法】
为何会出现这个错误？
因为调用终结方法后，Stream流已经被销毁，所以不能再对Stream流进行操作。
- map方法
- <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? super R> fun);/* 类型转换操作，得到的一个转换之后数据类型的Stream流对象 这里需要的参数是Function函数式接口， R apply(T t); T类型的数据转换成R类型数据 */
- count方法【终结方法】
- long count();/* 返回当前Stream流对象中有多少个元素 类似有Collection接口下的size(). String的length(); 【终结方法】 一旦执行Stream流对象被关闭 */
- limit方法
- Stream<T> limit(long maxSize);/* 对于当前Stream流对象操作的数据进行限制操作，限制个数到maxSize 例如: Stream流中保存的有10个元素，limit 5 ==> 前五个元素 */
- skip方法
- Stream<T> skip(long n);/* 返回值依然是一个Stream流对象，这里跳过当前Stream流对象前n个元素 */
- concat方法
- static Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b) /* 拼接两个Stream流对象，是一个静态方法，得到新的Stream流对象 */
- 原始操作方式和Stream流方式对比
- 1. 一个String类型的字符串集合，"1,骚磊,16"- 过滤没有5的数据
- 跳过前三个数据
- 限制得到前5个数据
- 两个String类型集合字符串合并
- 转换成Person类型
- 展示数据
方法引用
Lambda冗余问题以及方法引用初识
方法引用小要求
- testPrint(“郑州加油!!!”, str -> System.out.println(str));
testPrint(“郑州加油!!!”, System.out::println);
- 明确对象 对象 ==> 调用者 类对象，类名，super，this，构造方法，数组构造方法
- 明确的执行方法 该方法只有名字不需要显式出现参数
- 需要处理的数据 【联想，推导，省略】
- :: 方法引用格式
通过类对象来执行方法引用
-
- 明确对象 类对象
- 明确执行的方法 自定义
- 处理的数据 简单要求为String类型
通过类名来执行方法引用
通过super关键字执行方法引用
通过this关键字执行方法引用
类构造方法引用
数组创建方式引用
单例模式
要求
- 当前类有且只有一个对象，一旦当前类存在一个对象之后，无法在重新创建当前类的对象。就算是你要创建，代码返回的对象依然是上一次创建的对象。 懒汉模式，饿汉模式
单例模式推导【懒汉】
另一种单例模式【饿汉】
NIO
BIO概述
- BIO BIO ==> Basic IO (基本IO), Block IO(阻塞IO) Scanner操作，文件读写操作，Socket数据传输操作… 都是BIO 比如TCP群聊，私聊聊天室 Socket涉及到的IO，也是BIO 资源浪费： 1. 多线程，每一个Socket会对应一个线程，如果用户量巨大，会导致线程过 多，资源处理过多 2. 采用阻塞状态，一旦进入阻塞，代码无法执行其他操作。 3. 承载量一般，吞吐量比较小，同时可靠性不佳
NIO概述
- NIO NIO ==> New IO(新IO), Non-Block IO(非阻塞IO) NIO非阻塞IO，允许当前程序在处理IO事务时，不会影响其他程序的运行，可以在不使用多线程的情况下，满足IO操作要求。 三大核心部分: 通道 Channel 文件操作，网络数据传递操作使用的通道 缓冲 Buffer 缓冲使用可以提高操作效率，减少不必要的读写次数 选择器 Selector 真·核心 老大 boss
Buffer Channel完成文件操作
- 常用API
- java.nio.Buffer Buffer缓冲区 ByteBuffer 字节缓冲 常用 ShortBuffer IntBuffer LongBuffer CharBuffer 字符缓冲 常用 FloatBuffer DoubleBuffer
常用方法: public static ByteBuffer allocate(int capacity); 按照指定的字节数分配对应的缓冲区空间，保存字节数据 public byte get(); 从字节缓冲区对象中读取一个byte类型数组 public final Buffer flip(); 翻转缓冲区，回到缓冲区的开始位置。 public static ByteBuffer wrap(byte[] arr); 存入一个byte类型数组到缓冲区，会得到一个新的ByteBuffer public static ByteBuffer put(byte[] b); 将字节数组存入缓冲区
Channel接口，通道接口 FileChannel 文件操作通道 DatagramChannel UDP协议数据包操作的Channel ServerSocketChannel TCP服务端ServerSocket对应Channel SocketChannel TCP客户端Socket对应Channel
首先操作文件，以FileChannel为例 public long read(ByteBuffer buffer); 从通道中读取数据到ByteBuffer中 public long write(ByteBuffer buffer); 从Buffer中写数据到通道中 public long transferFrom(ReadableByteChannel src, long position, long count) 从指定srcChannel中，指定位置position开始，读取count个元素，到当前通道中 文件复制操作。
public long transferTo(long position, long count, WritableByteChannel target)
将当前通道中的数据写入到target中，从当前通道的position位置开始，计数count- 操作文件数据
网络编程使用NIO【重点】
- Selector选择器老大
- Selector 选择器，网络编程使用NIO的大哥！！！ 服务器可以执行一个线程，运行Selector程序，进行监听操作。 新连接， 已经连接， 读取数据，写入数据
Selector常用方法： public static Selector Open(); 得到一个选择器对象 public int select(long timeout); 监听所有注册通道，存在IO流操作是，会将对应的信息SelectionKey存入到内部的集 合中，参数是一个超时时间 public Set selectionKeys(); 返回当前Selector内部集合中保存的所有SelectionKey
- SelectionKey
- SelectionKey 表示Selector和网络通道之间的关系 int OP_ACCEPT; 16 需要连接 int OP_CONNECT; 8 已经连接 int OP_READ; 1 读取操作 int OP_WRITE; 4 写入操作 SelectionKey public abstract Selector selector(); 得到与之关联的 Selector 对象 public abstract SelectableChannel channel(); 得到与之关联的通道 public final Object attachment(); 得到与之关联的共享数据 public abstract SelectionKey interestOps(int ops); 设置或改变监听事件 public final boolean isAcceptable(); 是否可以 accept public final boolean isReadable(); 是否可以读 public final boolean isWritable(); 是否可以写
- ServerSocketChannel
- ServerSocketChannel 服务端Socket程序对应的Channel通道 常用方法: public static ServerSocketChannel open(); 开启服务器ServerSocketChannel通道，等于开始服务器程序 public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local); 设置服务器端端口号 public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block); 设置阻塞或非阻塞模式， 取值 false 表示采用非阻塞模式 public SocketChannel accept(); [非阻塞] 获取一个客户端连接，并且得到对应的操作通道 public final SelectionKey register(Selector sel, int ops); [重点方法] 注册当前选择器，并且选择监听什么事件
- SocketChannel
- SocketChannel 客户端Socket对应的Channel对象
常用方法: public static SocketChannel open(); 打卡一个Socket客户端Channel对象 public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block) 这里可以设置是阻塞状态，还是非阻塞状态 false，表示非阻塞 public boolean connect(SocketAddress remote); 连接服务器 public boolean finishConnect(); 如果connect连接失败，可以通过finishConnect继续连接 public int write(ByteBuffer buf); 写入数据到缓冲流中 public int read(ByteBuffer buf); 、 从缓冲流中读取数据 public final SelectionKey register(Selector sel, int ops, Object attechment); 注册当前SocketChannel，选择对应的监听操作，并且可以带有Object attachment参数 public final void close(); 关闭SocketChannel
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