20145209 2016-2017-2 《Java程序设计》第6周学习总结
教材学习内容总结
4.1 Y86指令集体系结构
•有8个程序寄存器：%eax、%ecx、%edx、%ebx、%esi、%edi、%esp、%ebp
•处理器的每个程序寄存器存储一个字，寄存器%esp被入栈、出栈、调用和返回指令作为栈指针
•有3个一位的条件码：ZF、OF、SF
•Y86指令集 •movl指令分成了4个不同的指令：irmovl、rrmovl、mrmovl、rmmovl •源和目的:源可以是立即数（i）、寄存器（r）、存储器（m）。目的可以是寄存器（r）、存储器（m）。
•四个整数操作指令，OPI： •addl、subl、andl、xorl
•它们只对寄存器数据进行操作
•这些指令会设置3个条件码：ZF、OF、SF
•7个跳转指令（jXX): •jmp、jle、jl、je、jne、jge、jg
•根据分支指令的类型和条件码的设置来选择分支
•6个条件传送指令（cmovXX):cmovle、cmovl、cmove、cmovne、cmovge、cmovg
•这些指令的格式与rrmovl一样，但是只有当条件码满足所需要的约束时，才会更新目的寄存器的值
•call指令将返回地址入栈，然后跳到目的地址。ret指令从这样的过程调用中返回
•pushl和popl指令实现了入栈和出栈
•halt指令停止指令的执行
•指令编码 •每条指令需要1-6个字节不等
•每条指令的第一个字节表明指令的类型：这个字节分为两个部分：高4位是代码部分、低四位是功能部分
•Y86异常 •AOK:正常操作
•HLT：处理器执行halt指令
•ADR：遇到非法地址
•INS:遇到非法指令
•Y86程序
•这个程序中，以“.”开头的词是汇编器命令
4.2 逻辑设计和硬件控制语言HCL
•HCL语言只表达硬件设计的控制部分，只有有限的操作集合。
•逻辑门
•AND：&&
•OR:||
•NOT:!
•简单组合电路
•多路复用器{MUX）
•多路复用器根据输入控制信号的值，从一组不同的数据信号中选出一个
•在这个简单的多路复用器中，两个数据信号是输入位a和b，控制信号是输入位s
•bool out=(s&&a)||(!s&&b)
•字级的组合电路和HCL整数表达式
•位级实现
•字级抽象
•bool Eq=(A==B)
•HCL中，多路复用函数是用情况表达式来描述的
•这个表达式包含一系列情况，每种情况i都有一个布尔表达式selecti和一个整数表达式expri，前者表明什么时候该选择这种情况，后者指明的是得到的值
•组合逻辑电路 •算数/逻辑单元（ALU）是一种很重要的组合电路
•集合关系：存储器和时钟 •时钟寄存器（寄存器）：存储单个位或字。时钟信号控制寄存器加载输入值。
•随机访问存储器（存储器）：存储多个字，用地址来选择该读或该写哪个字。
•程序计数器（PC）
•条件代码（CC）
•程序状态（Stat）
4.3 Y86的顺序实现
•将处理组织成阶段
•取指：取指阶段从存储器读取指令字节，地址为程序计数器（PC）的值。
•icode:指令代码，ifun:指令功能
•译码：译码阶段从寄存器文件读入最多两个操作数，得到值valA/valB
•执行：在执行阶段，算数/逻辑单元（ALU）要么执行指令指明的操作 ，计算存储器引用的有效地址，要么增加或减少指针。 •得到的值称为valE
•访存：访存阶段可以将数据写入存储器，或者从存储器读出数据。
•读出的值为valM
•写会：写会阶段最多可以写入存储器。
•更新PC：将PC设置成下一条指令的地址。
•SEQ硬件结构 •取指：将程序计数器寄存器作为地址，指令存储器读取指令的字节。
•译码：寄存器文件有两个读端口A和B，从这两个端口同时读取寄存器值valA、valB
•执行：根据指令类型将ALU用于不同目的。
•访存：数据存储器读入或写入一个存储器字。
•写回：寄存器文件有两个端口
•SEQ的时序
•串流设计的概念
（1）Java将输入/输出抽象化为串流，数据有来源及目的地，衔接两者的是串流对象。
（2）从应用程序角度来看，如果要将数据从来源取出，可以使用输入串流，如果要将数据写入目的地，可以使用输出串流。在Java中，输入串流代表对象为java.io.Inputstream实例，输出串流代表对象为java.io.OutputStream实例。
（3）取得InputStream或OutStream实例后，接下来操作输入/输出的方式都是一样的，无须理会来源或目的地的真正形式。
（4）在不使用InputStream与OutStream时，必须使用close()方法关闭串流。
InputStream的read()方法，每次会尝试读入byte数组长度的数据，并返回实际读入的字节，只要不是-1，就表示读取到数据。
（5）OutputStream的write(指定要写出的byte数组，初始索引，数据长度)方法
（6）FileInputStream是InputStream的子类，用于衔接文档以读入数据，FileOutputStream是OutputStream的子类，用于衔接文档以写出数据。
•Reader与Writer继承架构
（1）针对字符数据的读取，Java SE提供了java.io.Reader类，其抽象化了字符数据读入的来源。针对字符数据的写入，则提供了java.io.Writer类。其抽象化了数据写出的目的地。
（2）每次从Reader读入的数据，都会先置入char数组中。Reader中的read()方法，每次都会尝试读入char数组长度的数据，并返回实际读入的字符数，只要不是-1，就表示读取到字符。
•字符处理装饰器
（1）Reader、Writer也有一些装饰器类可供使用。如果串流处理的字节数据，实际上代表某些字符的编码数据，而你想要将这些字节数据转换为对应的编码字符，可以使用InputStreamReader、OutputStreamWriter对串流数据打包。
（2）BufferedReader、BufferedWriter可对Reader、Writer提供缓冲区作用，在处理字符输入/输出时，对效率也会有所帮助。PrintReader、PrintStream使用上极为类似，不过除了可以对OutputStream打包之外，PrintWriter还可以对Writer进行打包，提供print()、println()、format()等方法。
•Lock、ReadWriteLock与Condition
（1）lock接口主要操作类之一为ReentrantLock，可以达到synchronized的作用。
为了避免调用Lock()后，在后续执行流程中抛出异常而无法解除锁定，一定要在finally中调用Lock对象的unlock()方法。
（2）Lock接口还定义了tryLock()方法，如果线程调用tryLock()可以取得锁定会返回true，若无法取得锁定并不会发生阻断，而是返回false。
（3）ReadWriteLock接口定义了读取锁定与写入锁定行为，可以使用readLock()、writeLock()方法返回Lock操作对象。ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock接口的主要操作类，readLock()方法会返回ReentrantReadWriteLock.ReadLock实例，writeLock()犯法会返回ReentrantReadWriteLock.WriteLock实例。
（4）StampedLock类可支持了乐观读取操作。也就是若读取线程很多，写入线程很少的情况下，你可以乐观地认为，写入与读取同时发生的机会很少，因此不悲观的使用哇暖的读取锁定，程序可以查看数据读取之后，是否遭到写入线程的变更，再采取后续的措施。
（5）Condition接口用来搭配Lock，最基本用法就是达到Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的作用。Condition的await()、signal()、signalAll()方法，可视为Object的wait()、notify()、notifyAll()方法的对应。
•使用Executor
（1）Runnable用来定义可执行流程与可使用数据，Thread用来执行Runnable。两者结合的基本做法是将Runnable指定给Thread创建之用，并调用start()开始执行。
定义了java.util.concurrent.Executor接口，目的是将Runnable指定与实际执行分离。
（2）线程池这类服务的行为实际上是定义在Executor的子接口java.util.concurrent.ExecutorService中，通常会使用java.util.concurrent.Executor的newCacheThreadPool()、newFixedThreadPool()静态方法来创建ThreadPoolExecutor实例，程序看起来较为清楚且方便。
（3）ScheduledExecutorService为ExecutorService的子接口，顾名思义，可以让你进行工作排程：schedule()方法用来排定Runnable或Callable实例延迟多久后执行一次，并返回Future子接口ScheduledFuture的实例，对于重复性的执行，可使用scheduleWithFixedDelay()和scheduleAtFixedRate()方法。
（4）所谓分而治之的问题，是指这些问题的解决，可以分解为性质相同的子问题，子问题还可以再分解为更小的子问题，将性质相同的子问题解决并收集运算结果，整体问题也就解决了。
ForkJoinPool与其他的ExecutorService操作不同的地方在于，它是闲聊了工作窃取演算，其建立的线程如果完成手边任务，会尝试寻找并执行其他任务建立的资额任务，让线程保持忙碌状态，有效利用处理器的能力。
（5）ForkJoin框架适用于计算密集式的任务，较不适合用于容易造成线程阻断的场合。
•并行Collection简介
（1）CopyOnWriteArrayList操作了List接口，这个类的实例在写入操作是，内部会建立新数组，并复制原有数组索引的参考，然后在新数组上进行写入操作，写入完成后，再将内部原参考旧数组的变量参考至新数组。
（2）CopyOnWriteArraySet操作了Set接口，与CopyOnWriteArrayList相似。
BlockedQueue是Queue的子接口，新定义了put()、take()方法。
ConcurrentMap是Map的子接口，其定义了putIfAbsent()、remove()、replace()等方法。这些方法都是原子操作。
（3）ConcurrentHashMap是ConcurrentMap的操作类，ConcurrentNavigableMap是ConcurrentMap的子接口，其操作类为ConcurrentSkipListMap，可视为支持并行操作的TreeMap版本。
上周考试错题总结
- 问题1：创建一个只能存放String的泛型ArrayList的语句是哪项？（B）
A .ArrayList
B .ArrayList
C .ArrayList al=new ArrayList
D .ArrayList
- 问题2：分别插入到第5行，哪几行允许代码编译？（BDF）
A .Map c= new SortedMap();
B .HashMap c= new HashMap();
C .HashMap c= new Hashtable();
D .SortedMap c= new TreeMap();
E .ArrayList c= new ArrayList();
F .Map c = new LinkedHashMap();
评分标准
- 正确使用Markdown语法（加1分）：
- 不使用Markdown不加分
- 有语法错误的不加分（链接打不开，表格不对，列表不正确...）
- 排版混乱的不加分
- 模板中的要素齐全（加1分）
- 缺少“教材学习中的问题和解决过程”的不加分
- 缺少“代码调试中的问题和解决过程”的不加分
- 代码托管不能打开的不加分
- 缺少“结对及互评”的不能打开的不加分
- 缺少“上周考试错题总结”的不能加分
- 缺少“进度条”的不能加分
- 缺少“参考资料”的不能加分
教材学习中的问题和解决过程, 一个问题加1分
代码调试中的问题和解决过程, 一个问题加1分
- 本周有效代码超过300分行的（加2分）
- 一周提交次数少于20次的不加分
- 其他加分：
- 周五前发博客的加1分
- 感想，体会不假大空的加1分
- 排版精美的加一分
- 进度条中记录学习时间与改进情况的加1分
- 有动手写新代码的加1分
- 课后选择题有验证的加1分
- 代码Commit Message规范的加1分
- 错题学习深入的加1分
- 点评认真，能指出博客和代码中的问题的加1分
- 结对学习情况真实可信的加1分
- 扣分：
- 有抄袭的扣至0分
- 代码作弊的扣至0分
- 迟交作业的扣至0分
点评模板：
- 博客中值得学习的或问题：
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- ...
- 代码中值得学习的或问题：
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- xxx
- ...
基于评分标准，我给本博客打分：XX分。得分情况如下：xxx
学习进度条
| 代码行数（新增/累积） | 博客量（新增/累积） | 学习时间（新增/累积） | 重要成长 | |
|---|---|---|---|---|
| 目标 | 5000行 | 30篇 | 400小时 | |
| 第一周 | 200/200 | 2/2 | 20/20 | |
| 第二周 | 300/500 | 2/4 | 18/38 | |
| 第三周 | 500/1000 | 3/7 | 22/60 | |
| 第四周 | 300/1300 | 2/9 | 30/90 |
尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。
计划学习时间:10小时
实际学习时间:5小时
改进情况：
(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)