Java基礎(chǔ)-第三天(進(jìn)階).ppt

Java基礎(chǔ) J2SE（3）,新一站開發(fā)部 孟凡軍,目錄,Java語言,Java語法,Java進(jìn)階,2,內(nèi)容大綱,程序員應(yīng)知破窗與童子軍軍規(guī) 代碼規(guī)范 設(shè)計模式 中文編碼 泛型、反射 線程池 正則表達(dá)式 加解密,程序員應(yīng)知破窗與童子軍軍規(guī),程序員應(yīng)知破窗與童子軍軍規(guī),代碼規(guī)范,Java 編碼規(guī)范: 是常用代碼習(xí)慣 不是語法要求 但是需要嚴(yán)格遵守,代碼規(guī)范,寫干凈整潔的代碼 刪除沒有使用的類引用（Ctrl+Shilft+O） 格式化代碼（Ctrl+Shilft+F） 刪除廢棄的老代碼(Ctrl+D) 請不要在兩個地方出現(xiàn)完全相同的代碼(重用) 命名類，方法，變量慎用簡寫 拆分大的類，大的方法（500， 50） 2、注釋 使用注釋來解釋代碼的意圖，它們不應(yīng)作為代碼的翻譯,編寫高質(zhì)量的代碼從命名入手,編寫高質(zhì)量的代碼從命名入手,設(shè)計模式,設(shè)計模式（Design pattern）：是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。使用設(shè)計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。 設(shè)計模式和框架,設(shè)計模式-要素,模式是一條由三個部分組成的通用規(guī)則： 它表示了一個特定環(huán)境、一類問題和一個解決方案之間的關(guān)系。 設(shè)計模式要素 名稱：助記、交流 問題：先決條件 解決方案：了解設(shè)計的組成成分 效果：應(yīng)用的效果、權(quán)衡、影響,為什么要提倡“Design Pattern“呢？,根本原因是為了代碼復(fù)用，增加可維護(hù)性。那么怎么才能實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用呢？OO界有前輩的幾個原則：“開閉“原則(Open Closed Principal)、里氏代換原則、合成復(fù)用原則。設(shè)計模式就是實(shí)現(xiàn)了這些原則，從而達(dá)到了代碼復(fù)用、增加可維護(hù)性的目的。,設(shè)計模式-原則,1、“開閉“原則 2、里氏代換原則 3、合成復(fù)用原則 4、依賴倒轉(zhuǎn)原則 5、接口隔離原則 6、抽象類 7、迪米特法則,常用的設(shè)計模式,單例模式 簡單工廠模式 代理模式 策略模式 觀察者模式 模板方法模式 職責(zé)鏈模式 裝飾模式 工廠方法模式,設(shè)計模式-書,中文編碼,為什么要編碼？ 常見的有 ASCII、ISO-8859-1、GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16 幾種編碼格式的比較 GB2312 與 GBK UTF-16 與 UTF-8,編碼轉(zhuǎn)換,I/O 操作中存在的編碼 InputStreamReader 、OutputStreamWriter 內(nèi)存中操作中的編碼：字符到字節(jié)的數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換,常見問題分析,中文變成了看不懂的字符 字符串在解碼與編碼字符集不一致導(dǎo)致漢字變成了看不懂的亂碼，而且是一個漢字字符變成兩個亂碼字符。 一個漢字變成一個問號 將中文和中文符號經(jīng)過不支持中文的ISO-8859-1編碼后，所有字符變成了“？”，這是因?yàn)橛?ISO-8859-1 進(jìn)行編解碼時遇到不在碼值范圍內(nèi)的字符時統(tǒng)一用 3f 表示，這也就是通常所說的“黑洞”，所有 ISO-8859-1 不認(rèn)識的字符都變成了“？”。 一個漢字變成兩個問號 中文經(jīng)過多次編碼，但是其中有一次編碼或者解碼不對仍然會出現(xiàn)中文字符變成“？”現(xiàn)象。,內(nèi)容回顧,程序員應(yīng)知破窗與童子軍軍規(guī) 代碼規(guī)范 設(shè)計模式 中文編碼,泛型、反射,Java泛型 理解Java泛型 應(yīng)用Java泛型編程 Java反射機(jī)制 理解Java反射機(jī)制 理解Java的動態(tài)代理,自學(xué)內(nèi)容,熟悉設(shè)計模式應(yīng)用場景 編碼規(guī)范 中文編碼轉(zhuǎn)換,Java泛型,在Java SE 1.5之前，沒有泛型的情況的下，通過對類型Object的引用來實(shí)現(xiàn)參數(shù)的“任意化”； 泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本質(zhì)是參數(shù)化類型，也就是說所操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個參數(shù)。這種參數(shù)類型可以用在類、接口和方法的創(chuàng)建中，分別稱為泛型類、泛型接口、泛型方法。,Java泛型：規(guī)則和限制,Java泛型：泛型類語法,泛型類的語法說明： 使用來聲明一個類型持有者名稱，就可以把T當(dāng)作一個類型代表來聲明成員、參數(shù)和返回值類型。T僅僅是個名字，這個名字可以自定義。 聲明 class GenericsFoo 聲明了一個泛型類，這個T沒有任何限制，實(shí)際上相當(dāng)于Object類型，實(shí)際上相當(dāng)于 class GenericsFoo。 使用 與Object泛型類相比，使用泛型所定義的類在聲明和構(gòu)造實(shí)例的時候，可以使用“”來一并指定泛型類型持有者的真實(shí)類型。比如 GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double(“33“); 當(dāng)然，也可以在構(gòu)造對象的時候不使用尖括號指定泛型類型的真實(shí)類型，但是你在使用該對象的時候，就需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換了。比如： GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double(“33“); 實(shí)際上，當(dāng)構(gòu)造對象時不指定類型信息的時候，默認(rèn)會使用Object類型，這也是要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的原因。,Java泛型應(yīng)用示例,/* * DAO操作基類 : 本DAO層實(shí)現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)操作 * param POJO實(shí)體對象 * param ID */ public class BaseHibernateDAOImpl extends HibernateDaoSupport implements BaseHibernateDao private Class entityClass; public void setEntityClass(Class entityClass) this.entityClass = entityClass; ,Java語言的反射機(jī)制,在 Java 運(yùn)行時環(huán)境中，對于任意一個類，能否知道這個類有哪些屬性和方法？對于任意一個對象，能否調(diào)用它的任意一個方法？答案是肯定的。這種動態(tài)獲取類的信息，以及動態(tài)調(diào)用對象的方法的功能來自于Java 語言的反射（Reflection）機(jī)制。 Java 反射機(jī)制主要提供了以下功能： 在運(yùn)行時判斷任意一個對象所屬的類； 在運(yùn)行時構(gòu)造任意一個類的對象； 在運(yùn)行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法； 在運(yùn)行時調(diào)用任意一個對象的方法； 生成動態(tài)代理。,Java Reflection API,在 JDK 中，主要由以下類來實(shí)現(xiàn)Java 反射機(jī)制，這些類都位于java.lang.reflect包中: Java.lang.Class類：代表一個類。 Field類：代表類的成員變量（成員變量也稱為類的屬性）。 Method類：代表類的方法。 Constructor 類：代表類的構(gòu)造方法。 Array類：提供了動態(tài)創(chuàng)建數(shù)組，以及訪問數(shù)組元素的靜態(tài)方法。,Java Reflection API,Java Reflection API,Method類的invoke(Object obj, Object args)方法用于動態(tài)執(zhí)行一個對象的特定方法。 第一個obj 參數(shù)指定具有該方法的對象； 第二個args 參數(shù)指定向該方法傳遞的參數(shù)，該參數(shù)必須為對象，如果參數(shù)為基本類型數(shù)據(jù)，必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的包裝類型的對象； invoke()方法的返回值總是對象，如果實(shí)際被調(diào)用的方法的返回類型是基本類型數(shù)據(jù)，那么invoke()方法會把它轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的包裝類型的對象，再將其返回。,代理模式,代理模式是常用的Java 設(shè)計模式，它的特征是代理類與委托類有同樣的接口。代理類主要負(fù)責(zé)為委托類預(yù)處理消息、過濾消息、把消息轉(zhuǎn)發(fā)給委托類，以及事后處理消息等。代理類與委托類之間通常會存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，一個代理類的對象與一個委托類的對象關(guān)聯(lián)，代理類的對象本身并不真正實(shí)現(xiàn)服務(wù)，而是通過調(diào)用委托類的對象的相關(guān)方法，來提供特定的服務(wù)。 按照代理類的創(chuàng)建時期，代理類可分為兩種。 靜態(tài)代理類：由程序員創(chuàng)建或由特定工具自動生成源代碼，再對其編譯。在程序運(yùn)行前，代理類的.class文件就已經(jīng)存在了。 動態(tài)代理類：在程序運(yùn)行時，運(yùn)用反射機(jī)制動態(tài)創(chuàng)建而成。 圖: 代理模式,靜態(tài)代理類,如圖a所示，HelloServiceProxy 類是代理類，HelloServiceImpl類是委托類，這兩個類都實(shí)現(xiàn)了HelloService接口。其中HelloServiceImpl類是HelloService接口的真正實(shí)現(xiàn)者，而HelloServiceProxy類是通過調(diào)用HelloServiceImpl 類的相關(guān)方法來提供特定服務(wù)的。HelloServiceProxy類的echo()方法和getTime()方法會分別調(diào)用被代理的HelloServiceImpl 對象的echo()方法和getTime()方法，并且在方法調(diào)用前后都會執(zhí)行一些簡單的打印操作。由此可見，代理類可以為委托類預(yù)處理消息、把消息轉(zhuǎn)發(fā)給委托類和事后處理消息等。 圖a：HelloServiceProxy是HelloService的代理類 圖b：調(diào)用時序圖,動態(tài)代理類,動態(tài)代理類的字節(jié)碼在程序運(yùn)行時由Java反射機(jī)制動態(tài)生成，無需程序員手工編寫它的源代碼。動態(tài)代理類不僅簡化了編程工作，而且提高了軟件系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，因?yàn)镴ava 反射機(jī)制可以生成任意類型的動態(tài)代理類。java.lang.reflect 包中的Proxy類和InvocationHandler 接口提供了生成動態(tài)代理類的能力。 Proxy類提供了創(chuàng)建動態(tài)代理類及其實(shí)例的靜態(tài)方法: public static Class getProxyClass(ClassLoader loader, Class interfaces) throws IllegalArgumentException 該靜態(tài)方法負(fù)責(zé)創(chuàng)建動態(tài)代理類。參數(shù)loader 指定動態(tài)代理類的類加載器，參數(shù)interfaces 指定動態(tài)代理類需要實(shí)現(xiàn)的所有接口。 public static Object newProxyInstance( ClassLoader loader, Class interfaces, InvocationHandler handler) throws IllegalArgumentException 該靜態(tài)方法負(fù)責(zé)創(chuàng)建動態(tài)代理類的實(shí)例。參數(shù)loader 指定動態(tài)代理類的類加載器，參數(shù)interfaces 指定動態(tài)代理類需要實(shí)現(xiàn)的所有接口，參數(shù)handler 指定與動態(tài)代理類關(guān)聯(lián)的InvocationHandler 對象。,動態(tài)代理類,以下兩種方式都創(chuàng)建了實(shí)現(xiàn)Foo接口的動態(tài)代理類的實(shí)例： /* 方式一*/ /創(chuàng)建InvocationHandler對象 InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(.); /創(chuàng)建動態(tài)代理類 Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), new Class Foo.class ); /創(chuàng)建動態(tài)代理類的實(shí)例 Foo foo = (Foo) proxyClass.getConstructor(new Class InvocationHandler.class ).newInstance(new Object handler ); /* 方式二*/ /創(chuàng)建InvocationHandler對象 InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(.); /直接創(chuàng)建動態(tài)代理類的實(shí)例 Foo foo = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(), new Class Foo.class , handler);,動態(tài)代理類,由Proxy類的靜態(tài)方法創(chuàng)建的動態(tài)代理類具有以下特點(diǎn)： 動態(tài)代理類是public、final和非抽象類型的； 動態(tài)代理類繼承了java.lang.reflect.Proxy類； 動態(tài)代理類的名字以“$Proxy”開頭； 動態(tài)代理類實(shí)現(xiàn)getProxyClass()和newProxyInstance()方法中參數(shù)interfaces指定的所有接口； Proxy 類的isProxyClass(Class cl)靜態(tài)方法可用來判斷參數(shù)指定的類是否為動態(tài)代理類。只有通過Proxy類創(chuàng)建的類才是動態(tài)代理類； 動態(tài)代理類都具有一個public 類型的構(gòu)造方法，該構(gòu)造方法有一個InvocationHandler 類型的參數(shù)。 InvocationHandler 接口為方法調(diào)用接口，它聲明了負(fù)責(zé)調(diào)用任意一個方法的invoke()方法： Object invoke(Object proxy,Method method,Object args) throws Throwable 參數(shù)proxy指定動態(tài)代理類實(shí)例，參數(shù)method指定被調(diào)用的方法，參數(shù)args 指定向被調(diào)用方法傳遞的參數(shù)，invoke()方法的返回值表示被調(diào)用方法的返回值。,動態(tài)代理類,圖1: HelloServiceProxyFactory創(chuàng)建動態(tài)代理類實(shí)例 圖2: 動態(tài)類實(shí)例調(diào)用時序圖,內(nèi)置的高效的線程池,JDK1.5已經(jīng)內(nèi)置了高效的通用的線程池。 一段示范代碼： ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 1000, 30, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(3), new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy(); while(接收請求) threadPool.execute(new WorkerThread(XXX); 上面這段代碼首先生成一個初始化為10個，最大為1000個線程的線程池，每次接收請求的時候，都從線程程中抽出一個線程來運(yùn)行,內(nèi)置的高效的線程池,對于一個并發(fā)程序來說，線程池可說是其中一個比較重要的部分。尤其是對各種Socket Server來講，其流程一般都是：接收客戶端請求處理邏輯將結(jié)果返回給客戶端。處理邏輯那段，經(jīng)常要用到多線程（或多進(jìn)程）。一般有以下兩種實(shí)現(xiàn)： 1、每次請求都生成一個新的線程（或進(jìn)程）去處理。 2、每次請求到來，從線程池（進(jìn)程池）中取出一個，然后讓其處理。 在以前，線程池只能是自己重新發(fā)明車輪去寫，或者從網(wǎng)上找第三方的線程池（質(zhì)量很難得到保證）,內(nèi)置的高效的線程池,Runnable，Callable和Future Runnable這個接口我們已經(jīng)非常熟悉，它代表線程的執(zhí)行，里面有一個run方法。但是它是沒辦法返回線程的執(zhí)行結(jié)果的（當(dāng)然，通過間接的方法可以）。JDK1.5新增了一個Callable接口，和Runnable類似，只是里面的call方法是可以返回線程的執(zhí)行結(jié)果的。 Future這個接口則是描述異步運(yùn)算的結(jié)果，里面的方法： cancel(boolean mayInterruptIfRunning): 取消該次執(zhí)行 get()：等待并獲取運(yùn)算結(jié)果 get(long timeout, TimeUnit unit)：等待一定時間獲取運(yùn)算結(jié)果 isCancelled()：判斷任務(wù)是否已經(jīng)取消 isDone()：判斷任務(wù)是否已經(jīng)完成 這三個接口構(gòu)成了線程池的基礎(chǔ)。,內(nèi)置的高效的線程池,一個具體的例子： class MatchCounter implements Callable public MatchCounter(File directory, String keyword) . . . public Integer call() . . . / returns the number of matching files FutureTask task = new FutureTask(counter); Thread t = new Thread(task); t.start(); System.out.println(task.get() + “ matching files.“);,內(nèi)置的高效的線程池,線程池的一個實(shí)現(xiàn)：ThreadPoolExecutor，它實(shí)現(xiàn)了線程池的各方面的功能，如： 執(zhí)行某個任務(wù)（返回或不返回結(jié)果）。 初始化一定數(shù)量的線程，隨著負(fù)荷的增大而新建線程，并控制線程池的最大容量。 在線程執(zhí)行之前和之后執(zhí)行一段代碼。 刪除某個任務(wù)。 關(guān)閉整個線程池。 獲取線程池運(yùn)行的各個運(yùn)行期參數(shù) ，非常齊備，從此不再需要每次都重新發(fā)明車輪。,內(nèi)置的高效的線程池,ThreadPoolExecutor的一些常用方法： ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, RejectedExecutionHandler handler) 這是其中一個構(gòu)造函數(shù)，第一個參數(shù)是常駐的線程數(shù)，第二個參數(shù)為線