Java 基础二

基本术语

术语
Host	主机：计算机在计算机网络中的学名
IP Address	IP 地址：网际协议中用于标识发送或接收数据报的设备的一串数字
IPv4 - Internet Protocol version 4	4 byte => 32 位 => 2 ^ 32 个地址 => 使用 . 连接起来
IPv6 - Internet Protocol version 6	16 byte => 128位 => 2 ^ 128 个地址
DNS - Domain Name System	域名服务
Port	端口：共 65536 个 Port
Default Port	端口指定了通讯主机的归属地
HTTPS Default Port	443
HTTP Default Port	80
TCP / UDP	通讯协议
TCP - Transport Control Protocol	基于流的协议 => 全双工协议 => 双方可以同时接收 & 发送 => 定义了字节流在网络上如何发送和接收
HTTP - HyperText Transfer Protocol	超文本传输协议 => 在与主机的连接中发送一些规定的字符
HTML - HyperText Markup Language
XML - Extended Markup Language
CPU - Central Processing Unit	中央处理器：解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据
Memory - 内存	CPU 能直接寻址的存储空间。内存特点是访问速率快 => 断电丢失 => CPU 这个世界慢死了
HDD - Hard Disk Drive	硬盘 => 存储数据，容量大，断电不丢失，慢
SSD - Solid-state Disk	固态硬盘 / 固态驱动器：以集成电路制作的电脑存储设备

HTTP 发送 & 接收的字符

文件 & IO

文件

• 文件就是一段字节流
• 每个程序负责解释文件中的字节流

java.io.File

// TODO

IO

• 输入输出永远是站在程序的角度上考虑的
• InputStream | OutputStream => 抽象的输入输出操作
• 永远使用绝对路径

java.io.File => 文件的路径

File class 只代表一个路径 => 抽象的文件路径 => 文件 | 文件夹

方法

• exists() | isFile() | isDirectory()
• toPath()

NIO

NIO Java7+ => New IO => Non-Blocking IO => 非阻塞 IO

• java.nio.file.Path -> interface => NIO 的 Path 就是旧版本的 File
• java.nio.file.Files -> class => file 的工具类方法

java.nio.file.Path

// TODO

java.nio.file.Files

// TODO

java.nio vs java.io

• 经典的IO模型是基于流的
  • 优点：容易理解，方便抽象 => 一份代码既可以读写文件，也可以读写网络
  • 缺点：慢
• NIO 基于块的 => 对应的模型是 java.nio.ByteBuffer
  • 优点：块之间没有顺序，可以同时写

异常体系 Exception

Exception 异常体系就是在 return 语句之外为方法提供另外一种出口

• Throwable => 可以被抛出的东西 => checked exception => 有毒
• Exception => checked exception => 受检异常 => 有毒 => 预料之内的异常 => 需要对预料之内的异常进行处理 => IOException => 可以恢复
  • RuntimeException => unchecked exception => 运行时异常，无毒 => 意料之外的 => Bug => 不需要声明
• Error => unchecked exception => 错误，无毒 => 不能恢复的异常

try catch finally

• 在栈帧中一旦碰到 throw 它会结束当前栈帧，如果没有 try，异常将击穿所有栈帧，直到遇到 try catch
• try catch finally 中的 finally 无论什么情况都会被执行，即使 try | catch 中有 return
• finally 块中不建议写 return 语句，finally 块中最好的实践是执行资源的清理工作
• catch 中做的事情
  • 处理异常
  • 在日志里打印异常
  • 返回对应的对异常的处理
• try-with-resources => JDK 7+ => try(content) {} => content 会在 finally 中自动的 close => 隐式的 finally => content 必须实现 AutoCloseable interface

throw vs throws

• throw => 抛出一个 Throwable，终止方法当前的操作
• throws => 只是一个声明 => 表示一个方法可能会抛出一个异常 => 后果：任何调用了它的方法都有被迫在自己的方法签名上丢一个 throws 语句或者加 try catch

catch 的级联与合并

级联

public static void main(String[] args) {
    try{
        throwCheckedException();
    } catch (FileNotFoundException e) {
        System.out.println("文件没找到");
    } catch (EOFException e) {
        System.out.println("文件已到达末尾");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

catch 错误的顺序按照从小到大的顺序排列

合并 Java 7+

public static void main(String[] args) {
    try{
        throwCheckedException();
    } catch (NullPointerException | IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalStateException | IllegalArgumentException e) {
        // 做点别的事情
    }
}

StackTrace 栈轨迹 & 异常链 Caused by

排查问题最重要的信息，没有之一

public static void main(String[] args) {
    try {
        processUserData();
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

private static class UserAlreadyExistException extends RuntimeException {
    public UserAlreadyExistException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

private static void processUserData() {
    int userId = 1;
    try {
        insetIntoDatabase();
    } catch (SQLException e) {
        throw new UserAlreadyExistException("插入 id 为" + userId + "的数据的时候发生了异常", e);
    }
}

private static void insetIntoDatabase() throws SQLException {
    throw new SQLException("重复的键值");
}

Stack Trace & Caused by

异常抛出原则

• 能用 if else 处理的，不要使用异常(try catch)
  • 无法保证 catch 到的异常一定是想抓到的，可能错误的 catch 到了更深层次的异常
  • 相比于正常的 if 判断，异常的创建是非常，非常昂贵的操作
• 尽早抛出异常 => 如果可以处理异常，则处理，如果处理不了，要立刻抛出这个异常
• 异常要准确，带有详细信息
• 抛出异常也比悄悄的执行错误的逻辑强的多

异常的处理原则

1. 本方法是否有责任处理这个异常？ => 不要处理不归自己管的异常
2. 本方法是否有能力处理这个异常？ => 如果自己无法处理，就抛出
3. 如非万分必要，不要忽略异常

   try {
       URLDecoder.decode("", "UTF-8");
   } catch (UnsupportedEncodingException ignored) {
       // 忽略异常
   }
   

JDK 内置异常

• NullPointerException
• ClassNotFoundException | NoClassDefFoundError
• IllegalStateException | IllegalArgumentException | IllegalAccessException
• ClassCastException

知识点

1. File Leak Detector => 用于检测没有被正确关闭的文件 => 如果打开一个文件没有关闭的话是很危险的 => 读取一个文件之后一定要正确的关闭它
2. CSV => Comma Separated Value => 逗号分隔符文件 => 保存结构化数据的方式
3. String 不可变
4. 浏览器对于 application/zip 的 HTTP Response Header Content-Type 的处理方式是直接下载
5. HTTP 协议是无状态的
6. IO 的速度和 CPU 的速度不是一个量级的，可以采用以下两个方式改善性能
   • 缓冲 -> buffer | cache => 缓存放在内存中
   • 并发 -> 多线程 => CPU 在等待 IO 的过程中去做了其他的事情
7. IO 太慢了怎么办？
   答：java.io.BufferedReader | java.io.BufferedWriter => 一次性读取 | 写入好多东西到缓冲区 => 缓存放在内存中
8. 轮子 => org.apache.commons.io.FileUtils & org.apache.commone.io.IOUtils
9. IOException 通常代表预期之内的异常