【石家庄校区】JavaEE就业班第11-12天笔记整理 - 黑马程序员技术交流社区

B/S结构 ：全称为Browser/Server结构，是指浏览器和服务器结构。

两种架构各有优势，但是无论哪种架构，都离不开网络的支持。网络编程，就是在一定的协议下，实现两台计算机的通信的程序。

网络通信协议：通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定的规则，这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。

TCP/IP协议： 传输控制协议/因特网互联协议，是Internet最基本、最广泛的协议。它定义了计算机如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。它的内部包含一系列的用于处理数据通信的协议，并采用了4层的分层模型，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。

1.3 协议分类

UDP：用户数据报协议(User Datagram Protocol)。UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。

由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

特点:数据被限制在64kb以内，超出这个范围就不能发送了。

TCP：传输控制协议 (Transmission Control Protocol)。TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。

在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。

三次握手：TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠。

第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。

第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。

第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接.

完成三次握手，连接建立后，客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性，TCP协议可以保证传输数据的安全，所以应用十分广泛，例如下载文件、浏览网页等。

IP地址：指互联网协议地址（Internet Protocol Address），俗称IP。IP地址用来给一个网络中的计算机设备做唯一的编号。

特殊的IP地址

本机IP地址：127.0.0.1、localhost 。

如果说IP地址可以唯一标识网络中的设备，那么端口号就可以唯一标识设备中的进程（应用程序）了。

端口号：用两个字节表示的整数，它的取值范围是0~65535。

利用协议+IP地址+端口号三元组合，就可以标识网络中的进程了，那么进程间的通信就可以利用这个标识与其它进程进行交互。

TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。

两端通信时步骤：

服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。

客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。

在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：

客户端：java.net.Socket 类表示。创建Socket对象，向服务端发出连接请求，服务端响应请求，两者建立连接开始通信。

服务端：java.net.ServerSocket 类表示。创建ServerSocket对象，相当于开启一个服务，并等待客户端的连接。

Socket 类：该类实现客户端套接字，套接字指的是两台设备之间通讯的端点。

public Socket(String host, int port) :创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ，则相当于指定地址为回送地址。

构造举例，代码如下：

public InputStream getInputStream() ：返回此套接字的输入流。

如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。

关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。

public OutputStream getOutputStream() ：返回此套接字的输出流。

如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。

关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。

public void close() ：关闭此套接字。

一旦一个socket被关闭，它不可再使用。

关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。

public void shutdownOutput() ：禁用此套接字的输出流。
任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。
2.3 ServerSocket类

ServerSocket类：这个类实现了服务器套接字，该对象等待通过网络的请求。

public ServerSocket(int port) ：使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上，参数port就是端口号。

构造举例，代码如下：

public Socket accept() ：侦听并接受连接，返回一个新的Socket对象，用于和客户端实现通信。该方法会一直阻塞直到建立连接。

【服务端】启动,创建ServerSocket对象，等待连接。

【客户端】启动,创建Socket对象，请求连接。

【服务端】接收连接,调用accept方法，并返回一个Socket对象。

【客户端】Socket对象，获取OutputStream，向服务端写出数据。

【服务端】Scoket对象，获取InputStream，读取客户端发送的数据。

到此，客户端向服务端发送数据成功。

自此，服务端向客户端回写数据。

【服务端】Socket对象，获取OutputStream，向客户端回写数据。

【客户端】Scoket对象，获取InputStream，解析回写数据。

【客户端】释放资源，断开连接。

【客户端】输入流，从硬盘读取文件数据到程序中。

【客户端】输出流，写出文件数据到服务端。

【服务端】输入流，读取文件数据到服务端程序。

【服务端】输出流，写出文件数据到服务器硬盘中。

JavaEE就业班第十二天【函数式接口】

第一章函数式接口

1.1 概念

函数式接口在Java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口。

函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda，所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。

备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，Java中的Lambda可以被当做是匿名内部类的“语法糖”，但是二者在原理上是不同的。

1.2 格式

只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可：

修饰符 interface 接口名称 {
public abstract 返回值类型方法名称(可选参数信息);
// 其他非抽象方法内容
}

由于接口当中抽象方法的public abstract是可以省略的，所以定义一个函数式接口很简单：

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public interface MyFunctionalInterface {   

    void myMethod();

}

1.3 @FunctionalInterface注解

与@Override注解的作用类似，Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解：@FunctionalInterface。该注解可用于一个接口的定义上：

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@FunctionalInterface

public interface MyFunctionalInterface {

    void myMethod();

}

一旦使用该注解来定义接口，编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。

1.4 自定义函数式接口

对于刚刚定义好的MyFunctionalInterface函数式接口，典型使用场景就是作为方法的参数：

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public class Demo09FunctionalInterface {   

    // 使用自定义的函数式接口作为方法参数

    private static void doSomething(MyFunctionalInterface inter) {

        inter.myMethod(); // 调用自定义的函数式接口方法

    }

   

    public static void main(String[] args) {

        // 调用使用函数式接口的方法

        doSomething(() -> System.out.println("Lambda执行啦！"));

    }

}

第二章函数式编程

在兼顾面向对象特性的基础上，Java语言通过Lambda表达式与方法引用等，为开发者打开了函数式编程的大门。下面我们做一个初探。

2.1 Lambda的延迟执行

有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的，这正好可以作为解决方案，提升性能。

性能浪费的日志案例

注:日志可以帮助我们快速的定位问题，记录程序运行过程中的情况，以便项目的监控和优化。

一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，

备注：SLF4J是应用非常广泛的日志框架，它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题，并不推荐首先进行字符串的拼接，而是将字符串的若干部分作为可变参数传入方法中，仅在日志级别满足要求的情况下才会进行字符串拼接。例如：LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。", "os", "macOS")，其中的大括号{}为占位符。如果满足日志级别要求，则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置；否则不会进行字符串拼接。这也是一种可行解决方案，但Lambda可以做到更好。

体验Lambda的更优写法

使用Lambda必然需要一个函数式接口：

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@FunctionalInterface

public interface MessageBuilder {  

    String buildMessage();

}

然后对log方法进行改造：

public class Demo02LoggerLambda {

    private static void log(int level, MessageBuilder builder) {

        if (level == 1) {

            System.out.println(builder.buildMessage());

        }

    }



    public static void main(String[] args) {

        String msgA = "Hello";

        String msgB = "World";

        String msgC = "Java";



        log(1, () -> msgA + msgB + msgC );

    }

}

这样一来，只有当级别满足要求的时候，才会进行三个字符串的拼接；否则三个字符串将不会进行拼接。

从结果中可以看出，在不符合级别要求的情况下，Lambda将不会执行。从而达到节省性能的效果。

扩展：实际上使用内部类也可以达到同样的效果，只是将代码操作延迟到了另外一个对象当中通过调用方法来完成。而是否调用其所在方法是在条件判断之后才执行的。

2.2 使用Lambda作为参数和返回值

如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式接口作为方法参数。

例如java.lang.Runnable接口就是一个函数式接口，假设有一个startThread方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和Thread类的构造方法参数为Runnable没有本质区别。

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public class Demo04Runnable {

    private static void startThread(Runnable task) {

        new Thread(task).start();

    }



    public static void main(String[] args) {

        startThread(() -> System.out.println("线程任务执行！"));

    }

}

类似地，如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。当需要通过一个方法来获取一个java.util.Comparator接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。

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import java.util.Arrays;

import java.util.Comparator;



public class Demo06Comparator {

    private static Comparator<String> newComparator() {

        return (a, b) -> b.length() - a.length();

    }



    public static void main(String[] args) {

        String[] array = { "abc", "ab", "abcd" };

        System.out.println(Arrays.toString(array));

        Arrays.sort(array, newComparator());

        System.out.println(Arrays.toString(array));

    }

}

其中直接return一个Lambda表达式即可。

第三章常用函数式接口

JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景，它们主要在java.util.function包中被提供。下面是最简单的几个接口及使用示例。

3.1 Supplier接口

java.util.function.Supplier<T>接口仅包含一个无参的方法：T get()。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。

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import java.util.function.Supplier;



public class Demo08Supplier {

    private static String getString(Supplier<String> function) {

        return function.get();

    }



    public static void main(String[] args) {

        String msgA = "Hello";

        String msgB = "World";

        System.out.println(getString(() -> msgA + msgB));

    }

}

3.2 练习：求数组元素最大值题目

使用Supplier接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用java.lang.Integer类。

解答

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public class Demo02Test {

    //定一个方法,方法的参数传递Supplier,泛型使用Integer

    public static int getMax(Supplier<Integer> sup){

        return sup.get();

    }



    public static void main(String[] args) {

        int arr[] = {2,3,4,52,333,23};



        //调用getMax方法,参数传递Lambda

        int maxNum = getMax(()->{

           //计算数组的最大值

           int max = arr[0];

           for(int i : arr){

               if(i>max){

                   max = i;

               }

           }

           return max;

        });

        System.out.println(maxNum);

    }

}

3.3 Consumer接口

java.util.function.Consumer<T>接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。

抽象方法：accept

Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如：

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import java.util.function.Consumer;



public class Demo09Consumer {

    private static void consumeString(Consumer<String> function) {

        function.accept("Hello");

    }



    public static void main(String[] args) {

        consumeString(s -> System.out.println(s));

    }

}

当然，更好的写法是使用方法引用。

默认方法：andThen

如果一个方法的参数和返回值全都是Consumer类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，然后再做一个操作，实现组合。而这个方法就是Consumer接口中的default方法andThen。下面是JDK的源代码：

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default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {

    Objects.requireNonNull(after);

    return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };

}

备注：java.util.Objects的requireNonNull静态方法将会在参数为null时主动抛出NullPointerException异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。

要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而andThen的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组合的情况：

[Java] 纯文本查看 复制代码

import java.util.function.Consumer;



public class Demo10ConsumerAndThen {

    private static void consumeString(Consumer<String> one, Consumer<String> two) {

        one.andThen(two).accept("Hello");

    }



    public static void main(String[] args) {

        consumeString(

            s -> System.out.println(s.toUpperCase()),

            s -> System.out.println(s.toLowerCase()));

    }

}

运行结果将会首先打印完全大写的HELLO，然后打印完全小写的hello。当然，通过链式写法可以实现更多步骤的组合。

3.4 练习：格式化打印信息题目

下面的字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“姓名：XX。性别：XX。”的格式将信息打印出来。要求将打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例，将打印性别的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例，将两个Consumer接口按照顺序“拼接”到一起。

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public static void main(String[] args) {

    String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };

}

解答

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import java.util.function.Consumer;



public class DemoConsumer {

    public static void main(String[] args) {

        String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };

        printInfo(s -> System.out.print("姓名：" + s.split(",")[0]),

                  s -> System.out.println("。性别：" + s.split(",")[1] + "。"),

                  array);

    }



    private static void printInfo(Consumer<String> one, Consumer<String> two, String[] array) {

        for (String info : array) {

            one.andThen(two).accept(info); // 姓名：迪丽热巴。性别：女。

        }

    }

}

3.5 Predicate接口

有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用java.util.function.Predicate<T>接口。

抽象方法：test

Predicate接口中包含一个抽象方法：boolean test(T t)。用于条件判断的场景：

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

import java.util.function.Predicate;



public class Demo15PredicateTest {

    private static void method(Predicate<String> predicate) {

        boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");

        System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);

    }



    public static void main(String[] args) {

        method(s -> s.length() > 5);

    }

}

条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。

默认方法：and

既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个Predicate条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时，可以使用default方法and。其JDK源码为：

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default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {

    Objects.requireNonNull(other);

    return (t) -> test(t) && other.test(t);

}

如果要判断一个字符串既要包含大写“H”，又要包含大写“W”，那么：

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

import java.util.function.Predicate;



public class Demo16PredicateAnd {

    private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {

        boolean isValid = one.and(two).test("Helloworld");

        System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);

    }



    public static void main(String[] args) {

        method(s -> s.contains("H"), s -> s.contains("W"));

    }

}

默认方法：or

与and的“与”类似，默认方法or实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为：

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {

    Objects.requireNonNull(other);

    return (t) -> test(t) || other.test(t);

}

如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”，那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可，其他都不变：

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

import java.util.function.Predicate;



public class Demo16PredicateAnd {

    private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {

        boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld");

        System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);

    }



    public static void main(String[] args) {

        method(s -> s.contains("H"), s -> s.contains("W"));

    }

}

默认方法：negate

“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。默认方法negate的JDK源代码为：

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default Predicate<T> negate() {

    return (t) -> !test(t);

}

从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在test方法调用之前调用negate方法，正如and和or方法一样：

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

import java.util.function.Predicate;



public class Demo17PredicateNegate {

    private static void method(Predicate<String> predicate) {

        boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld");

        System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);

    }



    public static void main(String[] args) {

        method(s -> s.length() < 5);

    }

}