第六週總結

TCP多人聊天室實現

分析

客戶端
功能：
1. 數據發送
2. 數據接收
技術:
1. socket
2. 輸入流和輸出流
3. 多線程，客戶端功能模塊有兩個線程
聊天：
1. 羣聊
2. 私聊
私聊前綴 @服務器用戶ID號:msg
服務器
功能:
1. 數據轉發
2. 用戶註冊
技術:
1. ServerSocket
2. 每一個用戶對應的Sokcet對象
3. 多線程同時在線
4. HashMap<Integer, 用戶>
數據轉發:
私聊前綴判斷
羣聊所有人發送

客戶端實現

數據發送:
使用輸出流發送數據給服務器
遵從Runnable接口
數據接收:
使用輸入流從服務器端接收數據
遵從Runnable接口

客戶端主方法:
用戶名提交
數據發送
數據接收
多線程啓動

資源關閉問題

-代碼中操作了大量的輸入流和輸出流，這裏都需要進行關閉操作。
DataInputStream, DataOutputStream, BufferedReader, Socket

以上這些資源都是Closeable接口的實現類，都有對應的Close方法
封裝一個工具類:
提供一個closeAll方法，參數爲符合Closeable接口的實現類對象。
這裏可以考慮可變長參數
Closeable… closeable

可變長參數在方法中使用的過程裏面是對應一個數組，這裏完成可以使用增強for來使用

工具類名：
CloseUtil
public static void closeAll(Closeable… closeable)

功能拓展

用戶退出
用戶輸入指定字段之後可以退出
客戶端Socket服務
服務端Socket服務
涉及資源關閉，線程關閉
用戶異常退出
在運行過程中發現問題，需要及時處理，關閉對應的資源，終止對應的線程
服務器保存所有的聊天記錄

JSON

JSON格式概述

JSON
JavaScript
JavaScript Object Notation
（JavaScript Object Notation，JavaScript對象表示法，讀作/ˈdʒeɪsən/）是一種由道格拉斯·克羅克福特構想和設計、輕量級的數據交換語言，該語言以易於讓人閱讀的文字爲基礎，用來傳輸由屬性值或者序列性的值組成的數據對象。儘管JSON是JavaScript的一個子集，但JSON是獨立於語言的文本格式，並且採用了類似於C語言家族的一些習慣

數據格式

JSON對象

{
“ID”:001,
“name”:“騷磊”,
“age”:16
}

特徵：
1. 數據形式鍵值對形式
“鍵”:值
2. 數據支持字符串，數字，true false
3. {} 大括號以內的數據

JSON對象數組
- [
  {
  “ID”:1,
  “name”:“騷磊”,
  “age”:16
  },
  {
  “ID”:2,
  “name”:“騷傑”,
  “age”:66
  },
  {
  “ID”:3,
  “name”:“康康”,
  “age”:15
  }
  ]

特徵:
1. 數據使用[]包含
2. 在[]都是JSON格式對象
3. 每一個對象之間使用逗號隔開，同時最後一個元素不需要逗號

JSON數據驗證
- JSON格式驗證

解析JSON格式工具

常用的工具:
Gson,fastjson, Jackson
以上都是第三方工具，需要導入對應的jar包按使用XML導包
FastJson內容
- JSON核心類
  JSON核心類提供解析和轉化方法，用於解析JSON數據格式，同時用於轉換類對象到JSON格式，該類對象需要符合JavaBean規範
  –| JSONArray
  存在按照鍵值對方式解析獲取數據，同時存在一定的List方法
  –| JSONObject
  獲取對應的類對象，指定鍵值對對應數據的方法
解析演示

註解

註解概述

註解解釋
- 註釋：
  解釋代碼，給程序員看

註解:
Java語言中的類、方法、變量、參數和包等都可以被標註。和Javadoc不同，Java標註可以通過反射獲取標註內容。在編譯器生成類文件時，標註可以被嵌入到字節碼中。Java虛擬機可以保留標註內容，在運行時可以獲取到標註內容。當然它也支持自定義Java標註
JDK1.5之後的特徵
用於說明程序
一般在框架中使用
格式:
@AnnotationName

文檔註釋:
@param @return @Exeception 從根本上是一個註釋，不存在代碼編譯，不會生成對應的.class字節碼問題，只是提供給JavaDoc API文件生成工具。作爲標記生成對應的文檔。

註解是有一部分參與編譯
@Override並不是沒編譯就有效果了，是因爲不管是Eclipse還是IDEA都可以預編譯Java代碼生成對應的.class文件的

註解作用
- 生成文檔:
  代碼中生成對應的JavaDoc API文檔
  @param @return
【IDEA JavaDoc工具使用參數】
Other Command Line Arguments : -encoding utf-8 -charset utf-8
解決中文亂碼，因爲IDEA默認編碼集爲UTF-8 Windows GKB

代碼檢查:
繼承重寫，或者說接口遵從之後的實現中，存在@Override

代碼數據獲取: [小框架]
通過反射獲取指定註解中的一些內容，例如配置，數據，操作，驗證。。。

Java中預定義的一些註解
- @Override：
  重寫/實現方法的情況下，檢查方法聲明是否和父類或者接口中的方法聲明一致。強制格式檢查。

@Deprecated
標註當前方法已過時，例如 Data日期類內的一些方法

@SuppressWarnings(“all”)
壓制警告，可以用於一些代碼中存在明確無異常的情況下，壓制一些警告

Java中自定義註解

Java中自定義註解的方式
- 格式:
  public @interface AnnotationName {
  屬性列表;
  }

Annotation註解是可以編譯得到對應的.class字節碼文件，驗證了註解是可以參與編譯過程的

通過反編譯工具可以得到一下內容
【Annotation本質】
public interface MyAnnotation1 extends java.lang.annotation.Annotation {
}

MyAnnotation1
本質是一個interface，同時java.lang.annotation.Annotation 子接口

Annotation註解屬性【難點】
- 屬性:
  開發書寫代碼使用註解的方式中，數據使用方式更加偏向於屬性概念。
  使用
  1. 在書寫代碼中使用
  @MyAnnotation(id=1, name=“騷磊”, age=16)
  2. 利用反射時，會涉及到getXXX方法
  通過屬性名獲取對應值的概念來完成的
【但是實際上是利用abstract方法來完成屬性概念的】

屬性使用的格式[實際按照方法格式操作]
1. 屬性的值數據類型和對應具體數據 ==> 返回值類型和返回的數據
屬性類型支持:
a. 基本數據類型
b. String類型
c. 其他的註解類型
d. 枚舉類型
枚舉就是一個帶有名字的常量，爲了更好的域閱讀性和操作
e. 以上類型對相應的數組

	屬性值要求
		a. 定義屬性時可以使用default關鍵字，加上默認值，該屬性在使用的過程中是
		沒有強制要求屬性值，如果沒有賦予屬性值，採用對應的默認值操作，如果賦
		值，使用對應值
		
		b. 如果註解中有且只有一個value屬性，或者說註解中除value屬性之外，都有
		默認值，不管是類，方法，成員變量，包使用當前註解是可以直接在括號內加入
		對應數據類型數值、
		
		c. 如果屬性是數組類型， {}大括號保存，並且不同的內容，使用,隔開
2. 屬性的鍵名字 ==> 方法的名字

元註解
- 給予註解的解釋，用於約束註解的一些操作問題
  @Retention -
  標識這個註解怎麼保存，是隻在代碼中，還是編入class文件中，或者是在運行時可以通過反射訪問。
  RetentionPolicy.RUNTIME：當前註解會編譯生成對應的.class字節碼文件，並且可以加
  載到JVM中，參與代碼執行
  RetentionPolicy.CLASS:

別糾結，記下就好：
RetentionPolicy.SOURCE：註解將被編譯器丟棄（該類型的註解信息只會保留在源碼裏，源碼經過編譯後，註解信息會被丟棄，不會保留在編譯好的class文件裏）
@Override
對應屬性RetentionPolicy.SOURCE
在代碼編譯過程中，檢查方法格式是否正確，不參與代碼運行和解析。

@Documented
標記這些註解是否包含在用戶文檔中。
是否可以通過JavaDoc工具，生成對應的API文檔

@Target
標記這個註解應該是哪種 Java 成員。
屬性:
ElementType
TYPE: 當前註解可以用於類聲明
METHOD: 當前註解可以用於方法聲明位置
FIELD：當前註解可以用於成員變量聲明位置
@Inherited
標記這個註解是繼承於哪個註解類(默認註解並沒有繼承於任何子類)

【重點】
@Target目標
可以作用範圍類，方法，成員變量…
@Retention
RetentionPolicy.RUNTIME 常用

使用反射獲取註解中的內容【用途】
使用註解測試代碼運行【用途】

註解使用總結

1. 註解以後大多數情況下，都是使用過程，而不是自定義，會使用到框架中預處理好的註解。

註解是給誰用的？
a. 編譯器
b. 解析代碼使用
c. JVM運行代碼使用
註解是一個標籤，有時候是做標記的，有時候標籤是有屬性的。

函數式接口

概述
- 如果說一個接口內有且只有一個方法，而且該方法是一個缺省屬性爲public abstract方法，該接口可以稱之爲是一個函數式接口。
  自定義函數式接口，還有系統中提供的函數式接口
  Comparator Runnable
可以直接理解JDK1.8的新特徵，Lambda表達式來使用。

Lambda表達式對比匿名內部類使用
1. 簡化了代碼結構
2. 節約了內存資源
3. 讓程序員更加關注，我要做什麼，而不是爲了做什麼需要完成什麼
@FunctionalInterface 使用
- /**

使用@FunctionalInterface檢查函數式接口格式問題
要求當前接口中有且只有一個缺省屬性爲public abstract的方法
@author Anonymous 2020/3/11 9:55
*/
@FunctionalInterface
public interface FunctionalType {
void test();
}

使用自定義的函數式接口作爲方法的參數使用

函數式編程思想

Lambda延遲執行
- 日誌記錄
  - 日誌是否保存會存在等級限制
    演示一個根據不同的等級來記錄log日誌
    要求:
    等級 == 1 記錄log日誌，其他情況不記錄
- 使用函數式接口提供日誌信息功能
Lambda作爲方法參數和返回值

Java中提供的常用函數式接口

JDK常用函數式接口概述
- java.util.function包名。提供了很多函數式接口
  規範了一些操作，提升了開發效率，更加專注於目的性！！！
Supplier 生產者, 返回一個指定類型的數據
Consumer 消費者, 消耗一個指定類型的數據
Predicate 判斷調節，過濾使用
Function<T,R> 類型轉換，根據你指定的類型T, 轉換成對應類型R
Supplier 生產者，返回一個指定的數據類型
- java.util.function.Supplier
  有且只有一個方法
  T get();
  不需要參數，返回指定T類型數據
  什麼都不吃，擠的都是輸出。。。
- 找出數組中最大值所在下標位置
- 引出滿足更多普適性代碼的函數式接口使用方式
Consumer消費者，處理數據
- Consumer
  操作使用的方式是
  void accept(T t);
  根據接口指定的數據類型接收對應數據，進行處理和消費，對外沒有任何的返回
  至於處理的過程，展示，處理，計算。。。
- andThen
Predicate 判斷數據是否合適，返回true/false
- Predicate一般用於條件判斷，過濾數據的方法
  函數式接口中指定的方法
  boolean test(T t);
  處理T類型數據，返回boolean true / false
- and 與
- or 或
- negate 非
- ArrayList中使用Predicate刪除指定數據
Function<T,R> 類型轉換
- 使用R apply(T t)
  轉換指定類型T到R
- andThen

Stream流

Stream流引入

Stream流完全不是I/O流，按照流水線處理方式來考慮代碼中的思想。
JDK1.8 之後，我們擁有了Lambda表達式，讓代碼的中心偏向解決實際問題，直到重點，可以提高效率。
Stream流中使用了大量Lambda表達式，利用Lambda操作方式，提供開發效率

傳統遍歷方式和Stream類處理方式對比

Stream流對應的思想

Stream流有一些特徵:
1. 帶有很多Stream流操作的方法， filter，limit，map，sorted，skip…這些方法大多是都會使用到函數式接口，那就意味着有lambda表達式
2. 整個Stream流模型操作過程中，只有執行到count，foreach這些方法，操作真正的執行中的模型，如果不存在結果導向，中間的所有操作是無效的，這裏得益於Lambda表達式的延後性
3. Stream流是存在一定的管道性 Pipelining 流水線

獲取Stream流

java.util.stream.Stream JDK1.8的新特徵
1. 所有的Collection集合都有對應的Stream();
2. 可以通過Stream類中的static Stream of()獲取
  static Stream of(T… t);
  static Stream of(T t);

Stream常用方法

延遲方法:
返回值類型依然是Stream接口本身，並沒有影響我們操作真正的資源
允許鏈式操作，
例如
filter(XXX).limit(XXX).sorted(XXX).
終結方法:
返回值類型不是Stream接口本身，要麼處理數據，要麼返回其他類型數據，並且不再支持Stream流對象鏈式操作，count，foreach
- foreach方法【終結方法】
  - void foreach(Consumer<? super T> action);
    /*
    終結方法:
    需要一個Consumer接口進行操作處理，消耗一個數據
    Consumer接口是一個【函數式接口】那就可以使用Lambda表達式
    Consumer接口中方法是
    void accept(T t);
    */
- filter方法
  - Stream filter(Predicate<? super T> condition);
    /*
    filter是過濾方式，需要的參數是Predicate接口，Predicate是一個函數式接口，可以直接使用Lambda表達運行。
    這裏返回值類型是Stream類對象，是經過過濾之後的Stream類型，可以進行鏈式操作
    Predicate接口中需要實現的方法
    boolean test(T t);
    */
    - stream has already been operated upon or closed

爲何會出現這個錯誤？

因爲調用終結方法後，Stream流已經被銷燬，所以不能再對Stream流進行操作。

- map方法

	- <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? super R> fun);

/*
類型轉換操作，得到的一個轉換之後數據類型的Stream流對象
這裏需要的參數是Function函數式接口，
R apply(T t);
T類型的數據轉換成R類型數據
*/

- count方法【終結方法】

	- long count();

/*
返回當前Stream流對象中有多少個元素
類似有Collection接口下的size(). String的length();
【終結方法】
一旦執行Stream流對象被關閉
*/

-  limit方法

	- Stream<T> limit(long maxSize);

/*
對於當前Stream流對象操作的數據進行限制操作，限制個數到maxSize
例如:
Stream流中保存的有10個元素，limit 5 ==> 前五個元素
*/

- skip方法

	- Stream<T> skip(long n);

/*
返回值依然是一個Stream流對象，這裏跳過當前Stream流對象前n個元素
*/

- concat方法

	- static Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)

/*
拼接兩個Stream流對象，是一個靜態方法，得到新的Stream流對象
*/

- 原始操作方式和Stream流方式對比

	- 1. 一個String類型的字符串集合，"1,騷磊,16"

過濾沒有5的數據
跳過前三個數據
限制得到前5個數據
兩個String類型集合字符串合併
轉換成Person類型
展示數據

方法引用

Lambda冗餘問題以及方法引用初識

方法引用小要求

testPrint(“鄭州加油!!!”, str -> System.out.println(str));

testPrint(“鄭州加油!!!”, System.out::println);

明確對象
對象 ==> 調用者
類對象，類名，super，this，構造方法，數組構造方法
明確的執行方法
該方法只有名字不需要顯式出現參數
需要處理的數據
【聯想，推導，省略】
:: 方法引用格式

通過類對象來執行方法引用

1. 明確對象
  類對象

明確執行的方法
自定義
處理的數據
簡單要求爲String類型

通過類名來執行方法引用

通過super關鍵字執行方法引用

通過this關鍵字執行方法引用

類構造方法引用

數組創建方式引用

單例模式

要求

當前類有且只有一個對象，一旦當前類存在一個對象之後，無法在重新創建當前類的對象。就算是你要創建，代碼返回的對象依然是上一次創建的對象。
懶漢模式，餓漢模式

單例模式推導【懶漢】

另一種單例模式【餓漢】

NIO

BIO概述

BIO
BIO ==> Basic IO (基本IO), Block IO(阻塞IO)
Scanner操作，文件讀寫操作，Socket數據傳輸操作… 都是BIO

比如TCP羣聊，私聊聊天室
Socket涉及到的IO，也是BIO
資源浪費：
1. 多線程，每一個Socket會對應一個線程，如果用戶量巨大，會導致線程過
多，資源處理過多
2. 採用阻塞狀態，一旦進入阻塞，代碼無法執行其他操作。
3. 承載量一般，吞吐量比較小，同時可靠性不佳

NIO概述

NIO
NIO ==> New IO(新IO), Non-Block IO(非阻塞IO)
NIO非阻塞IO，允許當前程序在處理IO事務時，不會影響其他程序的運行，可以在不使用多線程的情況下，滿足IO操作要求。
三大核心部分:
通道
Channel
文件操作，網絡數據傳遞操作使用的通道
緩衝
Buffer
緩衝使用可以提高操作效率，減少不必要的讀寫次數
選擇器
Selector
真·核心老大 boss

Buffer Channel完成文件操作

常用API
- java.nio.Buffer
  Buffer緩衝區
  ByteBuffer 字節緩衝常用
  ShortBuffer
  IntBuffer
  LongBuffer
  CharBuffer 字符緩衝常用
  FloatBuffer
  DoubleBuffer

常用方法:
public static ByteBuffer allocate(int capacity);
按照指定的字節數分配對應的緩衝區空間，保存字節數據
public byte get();
從字節緩衝區對象中讀取一個byte類型數組
public final Buffer flip();
翻轉緩衝區，回到緩衝區的開始位置。
public static ByteBuffer wrap(byte[] arr);
存入一個byte類型數組到緩衝區，會得到一個新的ByteBuffer
public static ByteBuffer put(byte[] b);
將字節數組存入緩衝區

Channel接口，通道接口
FileChannel 文件操作通道
DatagramChannel UDP協議數據包操作的Channel
ServerSocketChannel TCP服務端ServerSocket對應Channel
SocketChannel TCP客戶端Socket對應Channel

首先操作文件，以FileChannel爲例
public long read(ByteBuffer buffer);
從通道中讀取數據到ByteBuffer中
public long write(ByteBuffer buffer);
從Buffer中寫數據到通道中
public long transferFrom(ReadableByteChannel src, long position, long count)
從指定srcChannel中，指定位置position開始，讀取count個元素，到當前通道中
文件複製操作。

public long	transferTo(long position, long count, WritableByteChannel target) 
將當前通道中的數據寫入到target中，從當前通道的position位置開始，計數count

操作文件數據

網絡編程使用NIO【重點】

Selector選擇器老大
- Selector
  選擇器，網絡編程使用NIO的大哥！！！
  服務器可以執行一個線程，運行Selector程序，進行監聽操作。
  新連接，已經連接，讀取數據，寫入數據

Selector常用方法：
public static Selector Open();
得到一個選擇器對象
public int select(long timeout);
監聽所有註冊通道，存在IO流操作是，會將對應的信息SelectionKey存入到內部的集
閤中，參數是一個超時時間
public Set selectionKeys();
返回當前Selector內部集合中保存的所有SelectionKey

SelectionKey
- SelectionKey
  表示Selector和網絡通道之間的關係
  int OP_ACCEPT; 16 需要連接
  int OP_CONNECT; 8 已經連接
  int OP_READ; 1 讀取操作
  int OP_WRITE; 4 寫入操作
  SelectionKey
  public abstract Selector selector();
  得到與之關聯的 Selector 對象
  public abstract SelectableChannel channel();
  得到與之關聯的通道
  public final Object attachment();
  得到與之關聯的共享數據
  public abstract SelectionKey interestOps(int ops);
  設置或改變監聽事件
  public final boolean isAcceptable();
  是否可以 accept
  public final boolean isReadable();
  是否可以讀
  public final boolean isWritable();
  是否可以寫
ServerSocketChannel
- ServerSocketChannel
  服務端Socket程序對應的Channel通道
  常用方法:
  public static ServerSocketChannel open();
  開啓服務器ServerSocketChannel通道，等於開始服務器程序
  public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local);
  設置服務器端端口號
  public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block);
  設置阻塞或非阻塞模式，取值 false 表示採用非阻塞模式
  public SocketChannel accept();
  [非阻塞]
  獲取一個客戶端連接，並且得到對應的操作通道
  public final SelectionKey register(Selector sel, int ops);
  [重點方法]
  註冊當前選擇器，並且選擇監聽什麼事件
SocketChannel
- SocketChannel
  客戶端Socket對應的Channel對象

常用方法:
public static SocketChannel open();
打卡一個Socket客戶端Channel對象
public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block)
這裏可以設置是阻塞狀態，還是非阻塞狀態
false，表示非阻塞
public boolean connect(SocketAddress remote);
連接服務器
public boolean finishConnect();
如果connect連接失敗，可以通過finishConnect繼續連接
public int write(ByteBuffer buf);
寫入數據到緩衝流中
public int read(ByteBuffer buf); 、
從緩衝流中讀取數據
public final SelectionKey register(Selector sel, int ops, Object attechment);
註冊當前SocketChannel，選擇對應的監聽操作，並且可以帶有Object attachment參數
public final void close();
關閉SocketChannel

XMind: ZEN - Trial Version

Java知識點——第六週總結

第六週總結

TCP多人聊天室實現

分析

客戶端實現

資源關閉問題

功能拓展

JSON

JSON格式概述

數據格式

解析JSON格式工具

註解

註解概述

Java中自定義註解

註解使用總結

函數式接口

函數式接口

函數式編程思想

Java中提供的常用函數式接口

Stream流

Stream流引入

傳統遍歷方式和Stream類處理方式對比

Stream流對應的思想

獲取Stream流

Stream常用方法

方法引用

Lambda冗餘問題以及方法引用初識

方法引用小要求

通過類對象來執行方法引用

通過類名來執行方法引用

通過super關鍵字執行方法引用

通過this關鍵字執行方法引用

類構造方法引用

數組創建方式引用

單例模式

要求

單例模式推導【懶漢】

另一種單例模式【餓漢】

NIO

BIO概述

NIO概述

Buffer Channel完成文件操作

網絡編程使用NIO【重點】