Java全网最全入门教程

本套Java视频可以称为史上最细、最完整的Java基础视频,全长301集,其中重点涵盖了环境搭建、基础语法、面向对象核心、异常、数组、常用类、集合、线程、IO流、反射机制、网络编程。

本套视频教程的封装、继承和多态讲的确实真的很不错,当然讲的好的不光只是这些还有以下几个很精彩的知识点:

1:单项链表、双向链表、哈希表/散列表和二叉数 数据结构的讲解。

2:讲集合时先从数组扩容讲起,过度到集合,确实不错,深入浅出比较容易理解。

3:String创建几个对象,这个可以说全网最牛,不过例子举的有点猥琐,总是讲小哥哥与小姐姐的故事。

4: 源码分析分析讲的特别到位,尤其是HashMap的工作原理和源码分析,真正的把jdk源码翻了一遍,要是拿着这个去面试绝对是秒杀级神器。

5:使用多线程模拟用户去ATM取钱讲的也非常不错,后续还提了一个小Timer定时任务类相当全面。

6:使用反射创建对象,调用方法,访问字段的值讲的也相当的详细,尤其IO+Properties+Reflect的综合案例对后期理解jdbc相当有帮助。

这六个是简单的列举一下。

当然更多的更深入的知识还是需要你自己去慢慢发现,慢慢去寻找。

今天就给大家分享到这里了,这些2020最新的编程资料,需要的自取

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超详细Netty入门,看这篇就够了

本文主要讲述Netty框架的一些特性以及重要组件,希望看完之后能对Netty框架有一个比较直观的感受,希望能帮助读者快速入门Netty,减少一些弯路。

官方的介绍:

Netty is an asynchronous event-driven network application frameworkfor rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients.

Netty是 一个异步事件驱动的网络应用程序框架,用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端

从官网上介绍,Netty是一个网络应用程序框架,开发服务器和客户端。也就是用于网络编程的一个框架。既然是网络编程,Socket就不谈了,为什么不用NIO呢?

2.1 NIO的缺点

对于这个问题,之前我写了一篇文章《NIO入门》对NIO有比较详细的介绍,NIO的主要问题是:

  • NIO的类库和API繁杂,学习成本高,你需要熟练掌握Selector、ServerSocketChannel、SocketChannel、ByteBuffer等。
  • 需要熟悉Java多线程编程。这是因为NIO编程涉及到Reactor模式,你必须对多线程和网络编程非常熟悉,才能写出高质量的NIO程序。
  • 臭名昭著的epoll bug。它会导致Selector空轮询,最终导致CPU 100%。直到JDK1.7版本依然没得到根本性的解决。

2.2 Netty的优点

相对地,Netty的优点有很多:

  • API使用简单,学习成本低。
  • 功能强大,内置了多种解码编码器,支持多种协议。
  • 性能高,对比其他主流的NIO框架,Netty的性能最优。
  • 社区活跃,发现BUG会及时修复,迭代版本周期短,不断加入新的功能。
  • Dubbo、Elasticsearch都采用了Netty,质量得到验证。

上面这张图就是在官网首页的架构图,我们从上到下分析一下。

绿色的部分Core核心模块,包括零拷贝、API库、可扩展的事件模型。

橙色部分Protocol Support协议支持,包括Http协议、webSocket、SSL(安全套接字协议)、谷歌Protobuf协议、zlib/gzip压缩与解压缩、Large File Transfer大文件传输等等。

红色的部分Transport Services传输服务,包括Socket、Datagram、Http Tunnel等等。

以上可看出Netty的功能、协议、传输方式都比较全,比较强大。

首先搭建一个HelloWord工程,先熟悉一下API,还有为后面的学习做铺垫。以下面这张图为依据:

4.1 引入Maven依赖

使用的版本是4.1.20,相对比较稳定的一个版本。

4.2 创建服务端启动类

4.3 创建服务端处理器

4.4 创建客户端启动类

4.5 创建客户端处理器

4.6 测试

先启动服务端,再启动客户端,就可以看到结果:

MyServer打印结果:

MyClient打印结果:

5.1 taskQueue任务队列

如果Handler处理器有一些长时间的业务处理,可以交给taskQueue异步处理。怎么用呢,请看代码演示:

我们打一个debug调试,是可以看到添加进去的taskQueue有一个任务。

5.2 scheduleTaskQueue延时任务队列

延时任务队列和上面介绍的任务队列非常相似,只是多了一个可延迟一定时间再执行的设置,请看代码演示:

依然打开debug进行调试查看,我们可以有一个scheduleTaskQueue任务待执行中

5.3 Future异步机制

在搭建HelloWord工程的时候,我们看到有一行这样的代码:

很多操作都返回这个ChannelFuture对象,究竟这个ChannelFuture对象是用来做什么的呢?

ChannelFuture提供操作完成时一种异步通知的方式。一般在Socket编程中,等待响应结果都是同步阻塞的,而Netty则不会造成阻塞,因为ChannelFuture是采取类似观察者模式的形式进行获取结果。请看一段代码演示:

5.4 Bootstrap与ServerBootStrap

Bootstrap和ServerBootStrap是Netty提供的一个创建客户端和服务端启动器的工厂类,使用这个工厂类非常便利地创建启动类,根据上面的一些例子,其实也看得出来能大大地减少了开发的难度。首先看一个类图:

可以看出都是继承于AbstractBootStrap抽象类,所以大致上的配置方法都相同。

一般来说,使用Bootstrap创建启动器的步骤可分为以下几步:

5.4.1 group()

在上一篇文章《Reactor模式》中,我们就讲过服务端要使用两个线程组:

  • bossGroup 用于监听客户端连接,专门负责与客户端创建连接,并把连接注册到workerGroup的Selector中。
  • workerGroup用于处理每一个连接发生的读写事件。

一般创建线程组直接使用以下new就完事了:

有点好奇的是,既然是线程组,那线程数默认是多少呢?深入源码:

通过源码可以看到,默认的线程数是cpu核数的两倍。假设想自定义线程数,可以使用有参构造器:

5.4.2 channel()

这个方法用于设置通道类型,当建立连接后,会根据这个设置创建对应的Channel实例。

使用debug模式可以看到

通道类型有以下:

NioSocketChannel: 异步非阻塞的客户端 TCP Socket 连接。

NioServerSocketChannel: 异步非阻塞的服务器端 TCP Socket 连接。

常用的就是这两个通道类型,因为是异步非阻塞的。所以是首选。

OioSocketChannel: 同步阻塞的客户端 TCP Socket 连接。

OioServerSocketChannel: 同步阻塞的服务器端 TCP Socket 连接。

稍微在本地调试过,用起来和Nio有一些不同,是阻塞的,所以API调用也不一样。因为是阻塞的IO,几乎没什么人会选择使用Oio,所以也很难找到例子。我稍微琢磨了一下,经过几次报错之后,总算调通了。代码如下:

NioSctpChannel: 异步的客户端 Sctp(Stream Control Transmission Protocol,流控制传输协议)连接。

NioSctpServerChannel: 异步的 Sctp 服务器端连接。

本地没启动成功,网上看了一些网友的评论,说是只能在linux环境下才可以启动。从报错信息看:SCTP not supported on this platform,不支持这个平台。因为我电脑是window系统,所以网友说的有点道理。

5.4.3 option()与childOption()

首先说一下这两个的区别。

option()设置的是服务端用于接收进来的连接,也就是boosGroup线程。

childOption()是提供给父管道接收到的连接,也就是workerGroup线程。

搞清楚了之后,我们看一下常用的一些设置有哪些:

SocketChannel参数,也就是childOption()常用的参数:

SO_RCVBUF Socket参数,TCP数据接收缓冲区大小。TCP_NODELAY TCP参数,立即发送数据,默认值为Ture。SO_KEEPALIVE Socket参数,连接保活,默认值为False。启用该功能时,TCP会主动探测空闲连接的有效性。

ServerSocketChannel参数,也就是option()常用参数:

SO_BACKLOG Socket参数,服务端接受连接的队列长度,如果队列已满,客户端连接将被拒绝。默认值,Windows为200,其他为128。

由于篇幅限制,其他就不列举了,大家可以去网上找资料看看,了解一下。

5.4.4 设置流水线(重点)

ChannelPipeline是Netty处理请求的责任链,ChannelHandler则是具体处理请求的处理器。实际上每一个channel都有一个处理器的流水线。

在Bootstrap中childHandler()方法需要初始化通道,实例化一个ChannelInitializer,这时候需要重写initChannel()初始化通道的方法,装配流水线就是在这个地方进行。代码演示如下:

处理器Handler主要分为两种:

ChannelInboundHandlerAdapter(入站处理器)、ChannelOutboundHandler(出站处理器)

入站指的是数据从底层java NIO Channel到Netty的Channel。

出站指的是通过Netty的Channel来操作底层的java NIO Channel。

ChannelInboundHandlerAdapter处理器常用的事件有

  1. 注册事件 fireChannelRegistered。
  2. 连接建立事件 fireChannelActive。
  3. 读事件和读完成事件 fireChannelRead、fireChannelReadComplete。
  4. 异常通知事件 fireExceptionCaught。
  5. 用户自定义事件 fireUserEventTriggered。
  6. Channel 可写状态变化事件 fireChannelWritabilityChanged。
  7. 连接关闭事件 fireChannelInactive。

ChannelOutboundHandler处理器常用的事件有

  1. 端口绑定 bind。
  2. 连接服务端 connect。
  3. 写事件 write。
  4. 刷新时间 flush。
  5. 读事件 read。
  6. 主动断开连接 disconnect。
  7. 关闭 channel 事件 close。

还有一个类似的handler(),主要用于装配parent通道,也就是bossGroup线程。一般情况下,都用不上这个方法。

5.4.5 bind()

提供用于服务端或者客户端绑定服务器地址和端口号,默认是异步启动。如果加上sync()方法则是同步。

有五个同名的重载方法,作用都是用于绑定地址端口号。不一一介绍了。

5.4.6 优雅地关闭EventLoopGroup

会关闭所有的child Channel。关闭之后,释放掉底层的资源。

5.5 Channel

Channel是什么?不妨看一下官方文档的说明:

A nexus to a network socket or a component which is capable of I/O operations such as read, write, connect, and bind

翻译大意:一种连接到网络套接字或能进行读、写、连接和绑定等I/O操作的组件。

如果上面这段说明比较抽象,下面还有一段说明:

A channel provides a user:

the current state of the channel (e.g. is it open? is it connected?),the configuration parameters of the channel (e.g. receive buffer size),the I/O operations that the channel supports (e.g. read, write, connect, and bind), andthe ChannelPipeline which handles all I/O events and requests associated with the channel.

翻译大意:

channel为用户提供:

  1. 通道当前的状态(例如它是打开?还是已连接?)
  2. channel的配置参数(例如接收缓冲区的大小)
  3. channel支持的IO操作(例如读、写、连接和绑定),以及处理与channel相关联的所有IO事件和请求的ChannelPipeline。

5.5.1 获取channel的状态

以上就是获取channel的四种状态的方法。

5.5.2 获取channel的配置参数

获取单条配置信息,使用getOption(),代码演示:

获取多条配置信息,使用getOptions(),代码演示:

5.5.3 channel支持的IO操作

写操作,这里演示从服务端写消息发送到客户端:

客户端控制台:

连接操作,代码演示:

通过channel获取ChannelPipeline,并做相关的处理:

5.6 Selector

在NioEventLoop中,有一个成员变量selector,这是nio包的Selector,在之前《NIO入门》中,我已经讲过Selector了。

Netty中的Selector也和NIO的Selector是一样的,就是用于监听事件,管理注册到Selector中的channel,实现多路复用器。

5.7 PiPeline与ChannelPipeline

在前面介绍Channel时,我们知道可以在channel中装配ChannelHandler流水线处理器,那一个channel不可能只有一个channelHandler处理器,肯定是有很多的,既然是很多channelHandler在一个流水线工作,肯定是有顺序的。

于是pipeline就出现了,pipeline相当于处理器的容器。初始化channel时,把channelHandler按顺序装在pipeline中,就可以实现按序执行channelHandler了。

在一个Channel中,只有一个ChannelPipeline。该pipeline在Channel被创建的时候创建。ChannelPipeline包含了一个ChannelHander形成的列表,且所有ChannelHandler都会注册到ChannelPipeline中。

5.8 ChannelHandlerContext

在Netty中,Handler处理器是有我们定义的,上面讲过通过集成入站处理器或者出站处理器实现。这时如果我们想在Handler中获取pipeline对象,或者channel对象,怎么获取呢。

于是Netty设计了这个ChannelHandlerContext上下文对象,就可以拿到channel、pipeline等对象,就可以进行读写等操作。

通过类图,ChannelHandlerContext是一个接口,下面有三个实现类。

实际上ChannelHandlerContext在pipeline中是一个链表的形式。看一段源码就明白了:

下面我用一张图来表示,会更加清晰一点:

5.9 EventLoopGroup

我们先看一下EventLoopGroup的类图:

其中包括了常用的实现类NioEventLoopGroup。OioEventLoopGroup在前面的例子中也有使用过。

从Netty的架构图中,可以知道服务器是需要两个线程组进行配合工作的,而这个线程组的接口就是EventLoopGroup。

每个EventLoopGroup里包括一个或多个EventLoop,每个EventLoop中维护一个Selector实例。

5.9.1 轮询机制的实现原理

我们不妨看一段DefaultEventExecutorChooserFactory的源码:

这段代码可以确定执行的方式是轮询机制,接下来debug调试一下:

它这里还有一个判断,如果线程数不是2的N次方,则采用取模算法实现。

能力有限,如果有什么错误或者不当之处,请大家批评指正,一起学习交流!

本文为阿里云原创内容,未经允许不得转载。

零基础如何学Java?一系列教程带你从小白到大神进阶

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在此我们先看一个简单的Java小例子:

有很多同学看到这个小例子,就开始联想,我英语不是很好能学会吗?请大家不要有这样的顾虑,如果看教程比较吃力,建议大家和动力节点Java视频配合着看,这样效果会更好,咱们言归正传,直奔主题吧:

Java 是由 Sun Microsystems 在 1995 年首先发布的编程语言和计算平台。Java 是一项用于开发应用程序的技术,可以让 Web 变得更有意思和更实用。有许多应用程序和 Web 站点只有在安装 Java 后才能正常工作,而且这样的应用程序和 Web 站点日益增多。Java 快速、安全、可靠。从笔记本电脑到数据中心,从游戏控制台到科学超级计算机,从手机到互联网,Java 无处不在!

⒈ JavaSE(J2SE)(Java2 Platform Standard Edition,java平台标准版)

⒉ JavaEE(J2EE)(Java 2 Platform,Enterprise Edition,java平台企业版)

⒊ JavaME(J2ME)(Java 2 Platform Micro Edition,java平台微型版)。

2006 年,SUN 公司在 JavaOne 大会上,宣布在 GNU 通用公共协议(GPL)的构架下向开源世界贡献 Java 平台,这次开放的 Java 版本包括了其标准版(Standard)、微型版(Micro)以及企业版(Enterprise)。这是一个具有 “历史性意义” 的改变。

⒈ Java语言是简单的:

Java语言的语法与C语言和C++语言很接近,使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面,Java丢弃了C++中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性,如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地,Java语言不使用指针,而是引用。并提供了自动的废料收集,使得程序员不必为内存管理而担忧。

⒉ Java语言是面向对象的:

Java语言提供类、接口和继承等面向对象的特性,为了简单起见,只支持类之间的单继承,但支持接口之间的多继承,并支持类与接口之间的实现机制(关键字为implements)。Java语言全面支持动态绑定,而C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之,Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。

⒊ Java语言是分布式的:

Java语言支持Internet应用的开发,在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口(java net),它提供了用于网络应用编程的类库,包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段。

⒋ Java语言是健壮的:

Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。

⒌ Java语言是安全的:

Java通常被用在网络环境中,为此,Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外,Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查,并提供安全管理机制(类SecurityManager)让Java应用设置安全哨兵。

⒍ Java语言是体系结构中立的:

Java程序(后缀为java的文件)在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为class的文件),然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。

⒎ Java语言是可移植的:

这种可移植性来源于体系结构中立性,另外,Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性,Java编译器是用Java实现的,Java的运行环境是用ANSI C实现的。

⒏ Java语言是解释型的:

如前所述,Java程序在Java平台上被编译为字节码格式,然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时,Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。

⒐ Java是高性能的:

与那些解释型的高级脚本语言相比,Java的确是高性能的。事实上,Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C++。

⒑ Java语言是多线程的:

在Java语言中,线程是一种特殊的对象,它必须由Thread类或其子(孙)类来创建。通常有两种方法来创建线程:其一,使用型构为Thread(Runnable)的构造子类将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程,其二,从Thread类派生出子类并重写run方法,使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口,因此,任何一个线程均有它的run方法,而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java语言支持多个线程的同时执行,并提供多线程之间的同步机制(关键字为synchronized)。

⒒ Java语言是动态的:

Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境,也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外,Java中的类有一个运行时刻的表示,能进行运行时刻的类型检查。

詹姆斯·高斯林(James Gosling) 在他的许多机顶盒项目之一发起的Java语言项目在1991年6月使用。高斯林的办公室放着一棵橡树之后,最初称为橡树(Oak ),也最后被定名为Green,后来被改名为:Java。

Sun 在1995年第一个公开发布 Java1.0。它写一次,随处可运行(WORA),提供无成本的运行时间上流行的平台。

2006年11月13日,Sun 在GNU通用公共许可证(GPL)的条款公布 Java作为自由和开放源码软件。

2007年5月8日,Sun 完成了这个过程,使所有的Java核心代码,免费和开源,除了代码的一小部分,其中Sun并没有拥有版权。

Java语言尽量保证系统内存在1G以上,其他工具如下所示:

⒈ Linux 系统、Mac OS 系统、Windows 95/98/2000/XP,WIN 7/8系统。

⒉ Java JDK 7、8……

⒊ Notepad 编辑器或者其他编辑器。

⒋ IDE:Eclipse

Java 的主要发行版本及其发行日期如下:

▪ JDK 1.0(1996 年 1 月 23 日)

▪ JDK 1.1(1996 年 2 月 19 日)

▪ J2SE 1.2(1998 年 12 月 8 日)

▪ J2SE 1.3(2000 年 5 月 8 日)

▪ J2SE 1.4(2002 年 2 月 6 日)

▪ J2SE 5.0(2004 年 9 月 30 日)

▪ Java SE 6(2006 年 12 月 11 日)

▪ Java SE 7(2011 年 7 月 28 日)

▪ Java SE 8(2014 年 3 月 18 日)

▪ Java SE 9(2017 年 9 月 21 日)

▪ Java SE 10(2018 年 3 月 20 日)

▪ Java SE 11(2018 年 9 月 25 日)

▪ Java SE 12(2019 年 3 月 19 日)

▪ Java SE 13(2019 年 9 月 17 日)

▪ Java SE 14(2020 年 3 月 17 日)

从互联网到企业平台,Java是应用最广泛的编程语言,原因在于:

⒈ Java是基于JVM虚拟机的跨平台语言,一次编写,到处运行;

⒉ Java程序易于编写,而且有内置垃圾收集,不必考虑内存管理;

⒊ Java虚拟机拥有工业级的稳定性和高度优化的性能,且经过了长时期的考验;

⒋ Java拥有最广泛的开源社区支持,各种高质量组件随时可用。

Java语言常年霸占着三大市场:

⒈ 互联网和企业应用,这是Java EE的长期优势和市场地位;

⒉ 大数据平台,主要有Hadoop、Spark、Flink等,他们都是Java或Scala(一种运行于JVM的编程语言)开发的;

⒊ Android移动平台。

这意味着Java拥有最广泛的就业市场。

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本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com

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