Java学习笔记 - 第021天

每日要点

折半查找(二分查找)

例子1:

    public static > int binarySearch(T[] array, T key) {
        int start = 0;
        int end = array.length - 1;
        while (start <= end) {
            int mid = (end - start) / 2 + start;
            if (array[mid].equals(key)) {
                return mid;
            }
            else if (array[mid].compareTo(key) > 0) {
                end = mid - 1;
            }
            else {
                start = mid + 1;
            }
        }
        return -1;
    }
    
    public static  int binarySearch(T[] array, T key, Comparator comp) {
        int start = 0;
        int end = array.length - 1;
        while (start <= end) {
        //  int mid = (start + end) / 2;  // 有溢出的风险
        //  int mid = (end - start) / 2 + start;
            int mid = (start + end) >>> 1;
            if (array[mid].equals(key)) {
                return mid;
            }
            else if (comp.compare(array[mid], key) > 0) {
                end = mid - 1;
            }
            else {
                start = mid + 1;
            }
        }
        return -1;
    }
        int a = 1300000000;
        int b = 1000000000;
        System.out.println(a + b); //溢出 (超出了int类型的表示范围)

Collections工具类

例子1:

        List list = new ArrayList<>();
        list.add("banana");
        list.add("grape");
        list.add("banana");
        list.add("apple");
        list.add("");
        list.add("zoo");
        list.add("bear");
        Collections.shuffle(list);
    //  Collections.fill(list, "apple");
        for (String str : list) {
            System.out.println(str);
        }
        System.out.println("============");
        // Lambda表达式 ---> 闭包(closure)
        Collections.sort(list, (o1, o2) -> {
            return o2.length() - o1.length();
        });
        for (String str : list) {
            System.out.println(str);
        }
        List list2 = Collections.unmodifiableList(list);
        System.out.println(list2.size());
        list2.remove("apple");
        list2.add("strawberry");

遗留容器

遗留容器 (自己写代码不要用但是可能在项目早期版本中可能遇到的容器)
所谓遗留容器就是在新版本中已经被淘汰的容器 - 设计烂、效率低、使用麻烦
BitSet ---> 二进制位集合
Vector --> ArrayList的线程安全版本
Stack ---> 栈 - FILO的容器 设计烂 不要继承工具类
Dictionary --> 字典 - 键值对容器
Hashtable ---> HashMap的线程安全版本
Properties ---> 键和值的类型都是String的HashMap
Enumeration ---> 枚举器 (对遗留容器进行迭代的迭代器)
例子1:

        // 获得系统属性
        Properties sysProps = System.getProperties();
        for (Object key : sysProps.keySet()) {
            System.out.println(key + ":" + sysProps.get(key).toString());
        }
        // 获得环境变量
        Map map = System.getenv();
        for (String key : map.keySet()) {
            System.out.println(key + "--" + map.get(key));
        }
        Properties props = new Properties();
        try {
            // 从文件中加载键值对到容器中
            props.load(Test03.class.getClassLoader().getResourceAsStream("hello.ini"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(props.size());
        for (Object key : props.keySet()) {
            System.out.println(key + "--->" + props.getProperty((String) key));
        }
        Enumeration e = props.keys();
        while (e.hasMoreElements()) {
            String key = (String) e.nextElement();
            System.out.println(key + "--->" + props.getProperty(key));
        }
 
 

异常捕捉机制

try - 把可能在运行时出状况的代码放到try块中保护起来执行
如果出现了异常状况就通过后面的catch来捕获异常对象并进行相应的处理

FileInputStream的构造器用throws关键字声明了FileNotFoundException异常
而且该构造器的代码中判定如果文件无效就用throw关键字抛出异常

一个try块后面可以跟多个catch用于捕获不同的异常类型
但是在书写上要保证先捕获子类型异常再捕获父类型异常
如果捕获的异常之间没有父子关系那么捕获顺序随意

从Java 7开始如果多个catch代码是一致的可以合并为一个catch

打印异常栈轨迹 - 对于调试程序比较有帮助的一个方法
e.printStackTrace();

finally 总是执行代码块 - 不管程序正常异常此处都要执行
此处最适合释放程序中打开的各种外部资源(文件、数据库、网络)

例子1:

        InputStream in = null;
        // try - 把可能在运行时出状况的代码放到try块中保护起来执行
        // 如果出现了异常状况就通过后面的catch来捕获异常对象并进行相应的处理
        try {
            // FileInputStream的构造器用throws关键字声明了FileNotFoundException异常
            // 而且该构造器的代码中判定如果文件无效就用throw关键字抛出异常
            in = new FileInputStream("c:/Java基础.jpg");
            int data;
            while ((data = in.read()) != -1) {
                System.out.printf("%x ", data);
            }
        }
        // 一个try块后面可以跟多个catch用于捕获不同的异常类型
        // 但是在书写上要保证先捕获子类型异常再捕获父类型异常
        // 如果捕获的异常之间没有父子关系那么捕获顺序随意
        // 从Java 7开始如果多个catch代码是一致的可以合并为一个catch
        catch (FileNotFoundException e) {
            // 打印异常栈轨迹 - 对于调试程序比较有帮助的一个方法
            e.printStackTrace();
        } 
        catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 总是执行代码块 - 不管程序正常异常此处都要执行
        // 此处最适合释放程序中打开的各种外部资源(文件、数据库、网络)
        finally {
            if (in != null) {
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

TWR语法

TWR - try-with-resources
从Java 7开始可以使用TWR语法将需要释放的外部资源直接放在try后的圆括号中
这样的话不管正常离开还是异常离开try块 外部资源会自动关闭
实现了AutoCloseable接口的外部资源对象可以使用TWR语法自动关闭
try (....) {}

输入、输出

IO.png

Unix - IO操作被简化成了文件
C++/Java - IO操作被抽象成了流 读数据 - 输入流 - read()
               写数据 - 输出流 - write()
               只有一个方向一个维度

字节输入、输出流

InputStream - 字节流(以字节为单位进行读取) - 二进制文件

三种方式输入:

  • 第一种:
    如果频繁的进行I/O操作会使用CPU的利用率非常低下
    因为I/O操作会导致CPU产生I/O中断 CPU不能满负荷工作
    例子1:
    //  try (InputStream in = new FileInputStream("c:/Java基础.jpg")) {
        try (InputStream in = new FileInputStream("c:/git命令.txt")) {    
            // 如果频繁的进行I/O操作会使用CPU的利用率非常低下
            // 因为I/O操作会导致CPU产生I/O中断 CPU不能满负荷工作
            int data;
            while ((data = in.read()) != -1) {
                System.out.printf("%x ", data);
            }
  • 第二种:
    例子2:
    创建一个字节数组作为输入缓冲区 将文件中的数据直接读入缓冲区中
    这种做法可以减少I/O中断的次数从而保证CPU能够不被频繁中断
    文件太大不好
            // 创建一个字节数组作为输入缓冲区 将文件中的数据直接读入缓冲区中
            // 这种做法可以减少I/O中断的次数从而保证CPU能够不被频繁中断
            // 文件太大不好
            byte[] buffer = new byte[in.available()];
            if (in.read(buffer) != -1) {
                in.read(buffer);
                for (byte b : buffer) {
                    System.out.printf("%02x ", b & 0xff);
                } 
            }
  • 第三种:
    例子3:
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int totalBytes; // 记录read操作总共读了多少字节
            while ((totalBytes = in.read(buffer)) != -1) {
            //  System.out.println("\n读到了" + totalBytes + "个字节");
            //  for (int i = 0; i < totalBytes; i++) {
            //      System.out.printf("%02x ", buffer[i] & 0xff);
            //  } 
            System.out.print(new String(buffer, 0, totalBytes));
            }
        }
        catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

字符输入输出流

Reader - 字符流(以字符为单位进行读取) - 文本文件
例子1:

        File file = new File("c:/git命令.txt");
        try (Reader reader = new FileReader(file)){
/*          int ch;
            while ((ch = reader.read()) != -1) {
                System.out.print((char) ch);
                Thread.sleep(200);
            }*/
            
/*          char[] buffer = new char[(int) file.length()];
            int totalChars = reader.read(buffer);
            System.out.print(new String(buffer, 0, totalChars));*/
            
            char[] buffer = new char[512];
            int totalChars;
            while ((totalChars = reader.read(buffer)) != -1) {
                System.out.print(new String(buffer, 0, totalChars));
            //  Thread.sleep(1000);
            }
        } 
        catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

输出流:
FileWriter构造器的第一个参数是文件名或者File对象
第二个参数用来指定是否启动追加模式(在原来文件的末尾输出新的内容)
Writer writer = new FileWriter("c:/abc.txt", true)
例子2:

        String s1 = "Hello, world!";
        String s2 = "你好, 世界!";
        // FileWriter构造器的第一个参数是文件名或者File对象
        // 第二个参数用来指定是否启动追加模式(在原来文件的末尾输出新的内容)
        try (Writer writer = new FileWriter("c:/abc.txt", true)) {
            writer.write(s1);
            writer.write("\r\n");
            writer.write(s2);
        } 
        catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序结束.");

作业

  • 1.九九乘法表文件输出
        try (Writer writer = new FileWriter("c:/qwe.txt")) {
            for (int i = 1; i <= 9; i++) {
                for (int j = 1; j <= i; j++) {
                    writer.write(i + "*" + j + "=" + i * j + "\t");
                }
                writer.write("\r\n");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
  • 2.写一个方法实现文件拷贝功能
    public static void fileCopy(String source, String target) {
        try (InputStream in = new FileInputStream(source);
            OutputStream out = new FileOutputStream(target)){
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int totalBytes;
            while ((totalBytes = in.read(buffer)) != -1 ) {
                out.write(buffer, 0, totalBytes);
            }
        } 
        catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }   
    }

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