Основы программирования на языке Java Стандартная библиотека Java

Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 2

Enumeration, Comparator Enumeration – объекты классов, реализующих данный интерфейс, используются для предоставления однопроходного последовательного доступа к серии объектов: Hashtable<String, String> t = …; for(Enumeration<String> e = t. keys(); e. has. More. Elements(); ) { String s = e. next. Element(); } Comparator – классы, реализующие данный интерфейс используются для обеспечения сравнения произвольных элементов. Используются при сортировке и организации упорядоченных контейнеров: Comparator<My. Calss> c = new Comparator<My. Class> (){…}; My. Class array[] = …; Arrays. sort(array, c); (С) Всеволод Рылов, все права защищены Новосибирск, 2004 3

Паттерн Model-View (Observer) Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 4

Коллекция объектов (контейнер) Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 5

Использование итераторов Collection<String> col = …; for (Iterator<String> i = col. iterator(); i. has. Next(); ) { String s = i. next(); } for (String s : col ) { s; } //Альтернатива Concurrent. Modification. Exception – возникает когда коллекция изменена во время итерирования другим потоком Illegal. State. Exception – возникает при попытке удаления элемента с помощью вызова remove(), когда еще не был вызван первый метод next(), или итератор указывает на конец коллекции (has. Next() возвращает false) No. Such. Element. Exception – возникает при попытке вызова next() когда has. Next() возвращает flase Unsupported. Operation. Exception – возникает при вызове метода который не поддерживается конкретной реализацией коллекции Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 6

Множества Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 7

Упорядоченные множества Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 8

Очереди Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 9

Списки Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 10

Реализации списка Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 11

Пример простой реализации стека import java. util. *; public class Stack<T> { private Linked. List<T> content; public Stack() { content = new Linked. List<T>(); } public void push(T obj) { content. add. First(obj); } public T pop() throws No. Such. Element. Exception { return content. remove. First(); } public boolean has. More. Elements() { if (content. size() > 0) return true; else return false; } Новосибирск, 2004 public static void main(String args[]) throws No. Such. Element. Exception { Stack<String> s = new Stack<String>(); for (String o : args) { s. push(o); } while(s. has. More. Elements()) { System. out. println(s. pop()); } } } (С) Всеволод Рылов, все права защищены 12

Ассоциативные контейнеры Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 13

Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 14

Вектор Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 15

Хеш-таблица Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 16

Класс-утилита Collections Служит для поддержки классов контейнеров и осуществления основных манипуляций с содержимым: sort(List), sort(List, Comparator) binary. Search(List, Object), binary. Search(List, Object, Comparator) reverse(List) shuffle(List), shuffle(List, Random) fill(List, Object) copy(List, List) min(Collection), min(Collection, Comparator) max(Collection), max(Collection, Comoarator) Представляет коллекцию как Enumeration (метод enumeration(Collection)) Создает не модифицируемый список, содержащий несколько копий объекта: n. Copies(int, Object): List Содержит специальные статические поля: EMPTY_SET, EMPTY_LIST, EMPTY_MAP Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 17

Класс-утилита Collections (продолж. ) Предоставляет обертки для защиты контейнеров от модификации или для обеспечения синхронизированного доступа: unmodifiable. XXX(arg: XXX): XXX synchronized. XXX(arg: XXX): XXX - это Collection, Set, Sorted. Set, List, Map, Sorted. Map Предоставляет не модифицируемые обертки-одиночки, содержащие только один элемент (или пару ключ-значение): singleton(Object): Set singleton. List(Object): List singleton. Map(Object, Object): Map Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 18

Работа со временем Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 19

Таймер и планируемые задания Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 20

Интернационализация Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 21

Подсистема ввода-вывода java. io Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 22

Средства работы с файлами Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 23

Потоки ввода-вывода Потоки ввода вывода бывают двух типов: узловые потоки (node streams) – предоставляют ввод вывод на уровне потоков байт фильтрующие потоки (filter streams) – предоставляют обертки вокруг низкоуровневых потоков для обеспечения расширенной функциональности Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 24

Узловые потоки работают непосредственно с подлежащими источниками (приемниками) данных на уровне байт. Источниками(приемниками) могут быть: файлы на файловой системе – File. Input. Stream, File. Output. Stream массивы байт в памяти – Byte. Array. Input. Stream, Byte. Array. Output. Stream каналы (pipes) - Piped. Input. Stream, Piped. Output. Stream строки – String. Buffer. Input. Stream (deprecated) прочие источники – сокеты и т. д: something. get. Input. Stream(), something. get. Output. Stream() Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 25

Пример – копирование файлов import java. io. *; public class File. Copy { public static void main(String args[]) { Input. Stream in = null; Output. Stream out = null; try { in = new File. Input. Stream(args[0]); out = new File. Output. Stream(args[1]); } catch (Exception e) { System. out. println("Неправильные аргументы"); if (in!=null) try {in. close(); } catch(IOException ix 2){} return; } byte buf[] = new byte[1024]; //Буфер для хранения промежуточного блока int read; //Переменная для хранения количества прочитанных байт try { while ( (read = in. read(buf)) >= 0) //При достижении конца вернет <0 out. write(buf, 0, read); //Записываем ровно столько сколько удалось прочитать } catch (IOException ioex) { System. out. println(“Ошибка ввода/вывода: ”+ioex. get. Localized. Message()); } finally { try {in. close(); } catch(IOException ix 2){} try {out. close(); } catch (IOException ix 3) {} } Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 26

Фильтрующие потоки предоставляют дополнительную функциональность на основе других потоков абстрактные – Filter. Input. Stream, Filter. Output. Stream буферизация – Buffered. Input. Stream, Buffered. Output. Stream форматированный ввод-вывод данных – Data. Input. Stream, Data. Output. Stream сериализация объектов – Object. Input. Stream, Object. Output. Stream опережающее чтение – Pushback. Input. Stream объединение потоков – Sequence. Input. Stream печатный поток вывода – Print. Stream построчное чтение – Line. Number. Input. Stream (deprecated) Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 27

Произвольный доступ к файлу Random. Access. File используется для осуществления произвольного доступа к содержимому файла: обеспечивает форматированный ввод-вывод данных (реализует интерфейсы Data. Input и Data. Output) void seek(long) - позиционирование в файле long get. File. Pointer() - текущая позиция курсора Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 28

Символьные потоки (readers & writers) В отличие от байтовых потоков, работают на уровне символов, что позволяет корректно работать с различными кодировками В качестве мостов между байтовыми и символьными потоками используются классы Input. Stream. Reader и Output. Stream. Writer Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 29

Символьные потоки Узловые символьные потоки: файловые – File. Reader, File. Writer на основе массивов символов – Char. Array. Reader, Char. Array. Writer канальные – Piped. Reader, Piped. Writer строковые – String. Reader, String. Writer Фильтрующие символьные потоки: абстрактные – Filter. Reader, Filter. Writer буферизирующие – Buffered. Reader, Buffered. Writer переходные – Input. Stream. Reader, Output. Stream. Writer опережающее чтение – Pushback. Reader по строчное чтение – Line. Number. Reader печатный поток вывода – Print. Writer Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 30

Stream. Tokenizer class Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 31

Сериализация объектов Средства сериализации и десериализации объектов пакета java. io реализуют поддержку принципа сохраняемости ООП Сериализация используется для сохранения иерархий объектов для передачи в другую виртуальную машину, либо для последующего восстановления в другом сеансе работы системы Особенности сериализации: версионность классов сериализуемых объектов сохранение иерархий кеширование и переиспользование ссылок на уже сериализованные объекты средства управления процессом сериализации (десериализации) объектов Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 32

Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 33

Исключения при сериализации Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 34

Общие правила Классы, объекты которых подлежат сериализации должны реализовывать маркерный интерфейс java. io. Serializable По умолчанию подлежат сохранению все поля объектов не объявленные transient. Статические поля не сеариализуются Для сериализации и десериализации используются фильтрующие потоки Object. Output. Stream и Object. Input. Stream Сериализуемые поля класса реализующего интерфейс Serializable должны быть примитивными типами либо типами, реализующими интерфейс Serializable Если класс имеет своим суперклассом класс, не реализующий интерфейс Serializable, то у данного суперкласса должен быть доступен конструктор с пустым списком аргументов Сериалиазации внутренних или анонимных классов следует категорически избегать Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 35

Управление сериализацией объекта Для явного определения списка сериализуемых полей нужно в классе объявить поле private static final Object. Stream. Field[] serial. Persistent. Fields = {…}; Для управления процессом сериализации/десериализации нужно в классе объявить методы: private void write. Object(java. io. Object. Output. Stream out) throws IOException {…} private void read. Object(java. io. Object. Input. Stream in) throws IOException, Class. Not. Found. Exception {…} Для управления замещением объкта при сериализации/десериализации нужно определить методы: Object write. Replace() throws Object. Stream. Exception {…} Object read. Resolve() throws Object. Stream. Exception {…} Для явного задания номера версии нужно определить поле static final long serial. Version. UID = …; Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 36

Интерфейс java. io. Externalizable Позволяет полностью управлять форматом записи данных класса (автоматически сохраняется только информация об классе и объекте) Для сохранения состояния нужно реализовать метод public void write. External(Object. Output out) throws IOException Для восстановления состояния нужно реализовать метод public void read. External(Object. Input in) throws IOException, java. lang. Class. Not. Found. Exception Класс реализующий интерфейс Externalizable должен иметь public конструктор с пустым списком аргументов Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 37

Версионность Изменения, ведущие к несовместимости версий классов: Удаление полей не объявленных transient Изменение позиции класса в иерархии классов Изменение факта наличия/отсутствия модификаторов static и transient у поля Изменение типа у поля примитивного (встроенного) типа Изменение реализации методов write. Object() и read. Object() на предмет использования методов default. Write. Object() и default. Read. Object() классов Object. Output. Stream и Object. Input. Stream соответственно Изменение класса с Serializable на Externalizable и наоборот Добавление методов write. Replace() или read. Resolve() Изменение факта наследования классом интерфейсов Serializable или Externalizable Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 38

Работа с сетью Для работы с сетью используется пакет java. net, предоставляющий средства: адресации в Internet (Inet. Address, + средства java 1. 4: Inet 4 Address, Inet 6 Address, Inet. Socket. Address, Socket. Address) работы с протоколом TCP (Socket, Server. Socket, Socket. Options) работы с протоколом UDP (Datagram. Socket, Datagram. Packet, Multicast. Socket) работы с URL и поддержки HTTP (URL, URLConnection, Http. URLConnection, Jar. URLConnection, URLDecoder, URLEncoder, Content. Handler, URLStream. Handler) авторизации в Internet (Authenticator, Password. Authentication) динамической загрузки классов из сети (URLClass. Loader) Новосибирск, 2004 (С) Всеволод Рылов, все права защищены 39