• 20145209 2016-2017-2 《Java程序设计》第6周学习总结


    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

    1. 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
    2. 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
    3. 教材学习中的问题和解决过程, 一个问题加1分

    4. 代码调试中的问题和解决过程, 一个问题加1分

    5. 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
    6. 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
    7. 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:

      • xxx
      • xxx
      • ...
    • 代码中值得学习的或问题:

      • xxx
      • xxx
      • ...
    • 基于评分标准,我给本博客打分:XX分。得分情况如下:xxx

    • 参考示例

    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。

    参考:软件工程软件的估计为什么这么难软件工程 估计方法

    • 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
    )

    参考资料

  • 相关阅读:
    hihoCoder #1078 : 线段树的区间修改
    hihoCode r#1077 : RMQ问题再临-线段树
    hihoCoder #1070 : RMQ问题再临
    hihoCoder #1068 : RMQ-ST算法(模板)
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/liuyiyang/p/6659547.html
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