Java I/O (O'Reilly Java)

Java I/O (O'Reilly Java) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:O'Reilly Media, Inc.
作者:Elliotte Rusty Harold
出品人:
页数:568
译者:
出版时间:16 March, 1999
价格:$28.50
装帧:Paperback
isbn号码:9781565924857
丛书系列:
图书标签:
  • Java
  • I/O
  • O'Reilly
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  • 编程
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  • 文件操作
  • 网络编程
  • 流处理
  • 并发
  • 多线程
  • 操作系统
  • 数据读写
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具体描述

All of Java's Input/Output (I/O) facilities are based on streams, which provide simple ways to read and write data of different types. Java provides many different kinds of streams, each with its own application. The universe of streams is divided into four large categories: input streams and output streams, for reading and writing binary data; and readers and writers, for reading and writing textual (character) data. You're almost certainly familiar with the basic kinds of streams--but did you know that there's a CipherInputStream for reading encrypted data? And a ZipOutputStream for automatically compressing data? Do you know how to use buffered streams effectively to make your I/O operations more efficient? Java I/O tells you all you ever need to know about streams--and probably more.A discussion of I/O wouldn't be complete without treatment of character sets and formatting. Java supports the UNICODE standard, which provides definitions for the character sets of most written languages. Consequently, Java is the first programming language that lets you do I/O in virtually any language. Java also provides a sophisticated model for formatting textual and numeric data. Java I/O shows you how to control number formatting, use characters aside from the standard (but outdated) ASCII character set, and get a head start on writing truly multilingual software.Java I/O includes:

Coverage of all I/O classes and related classes

In-depth coverage of Java's number formatting facilities and its support for International character sets

深入探索现代软件构建的基石:高性能、可扩展的系统设计 一部聚焦于如何构建健壮、高效、面向未来的应用程序架构的权威指南。 在当今技术飞速迭代的环境中,软件系统的性能、可扩展性与可靠性已成为决定其成败的关键要素。本书并非聚焦于某一特定语言的底层输入/输出机制,而是将视野拓宽到构建现代复杂系统的核心原则、架构范式以及工程实践。我们相信,理解系统如何交互、数据如何在不同层级间流动,以及如何设计出能够优雅地应对高并发和海量数据的结构,才是成为顶尖软件工程师的必经之路。 本书将引导读者穿越传统编程模型的限制,深入理解分布式系统理论、并发编程范式、高性能数据存储策略以及弹性架构设计的精髓。我们摒弃了针对特定库的细枝末节,转而着眼于那些跨越技术栈、在任何高性能项目中都不可或缺的通用知识体系。 --- 第一部分:构建高性能系统的核心哲学 本部分奠定了全书的理论基础,探讨了在设计任何复杂系统时必须首先考虑的根本性问题。我们不仅仅讨论“如何做”,更深入剖析“为什么这样做是最佳选择”。 第一章:性能的度量与瓶颈分析的艺术 性能优化始于准确的测量。本章将系统地介绍性能分析的科学方法,包括: 延迟与吞吐量的辩证关系: 如何在服务等级目标(SLO)的约束下,平衡高并发处理能力与用户可感知的响应时间。 剖析工具与探查技术: 介绍火焰图(Flame Graphs)、追踪系统(Tracing Systems)在识别热点和I/O等待中的应用,强调区分CPU绑定、内存绑定和I/O绑定的工作负载。 Amdahl定律与Gustafson定律的实践应用: 理解并行化收益的理论极限,指导资源分配决策。 第二章:并发模型的演进与选择 现代应用程序无一例外地需要处理并发。本章全面对比了不同的并发处理模型,旨在帮助开发者根据具体场景选择最合适的模型: 线程与锁的陷阱: 深入剖析操作系统级线程的开销、死锁、活锁和竞态条件的根源,探讨使用细粒度锁、读写锁以及事务性内存(TM)的局限性。 Actor模型与CSP(Communicating Sequential Processes): 详细解析基于消息传递的并发范式,如何通过隔离状态来天然地规避共享内存的复杂性,适用于构建高容错的并发服务。 事件驱动架构(EDA)与反应式编程: 探讨如何利用非阻塞操作来最大化资源利用率,并介绍反应式宣言(Reactive Manifesto)的核心原则在实际系统设计中的落地。 --- 第二部分:分布式系统的基石与共识 当单一机器无法满足需求时,系统必须被拆分并分布到多个节点上。本部分聚焦于分布式环境下的数据一致性、服务发现与容错机制。 第三章:一致性理论与数据复制策略 数据一致性是分布式系统的核心难题。本章将深入探讨CAP理论的实际意义,并超越其局限性: 强一致性与最终一致性: 比较Paxos、Raft等共识算法的内部机制,理解它们在保证数据正确性方面的权衡。 多副本数据管理: 探索主从复制、Quorum机制以及链式复制(Chain Replication)的优劣,并讨论如何设计具备业务感知型一致性保证的系统。 冲突解决机制: 介绍向量时钟(Vector Clocks)和基于逻辑时钟的方法,用于在最终一致性模型中处理写入冲突。 第四章:服务间通信与网络抽象 有效的服务间通信是分布式应用高效运行的命脉。 RPC与消息队列的权衡: 对比基于请求-响应的远程过程调用(如gRPC)与异步消息驱动的通信模式,分析它们在同步性、可靠性和流量整形方面的差异。 服务发现与注册: 探索使用如Consul或ZooKeeper等工具实现服务的动态定位,以及负载均衡策略(如一致性哈希)在跨节点流量分配中的作用。 弹性与隔离: 介绍断路器(Circuit Breaker)、限流(Rate Limiting)和熔断(Bulkhead)模式,确保一个服务的失败不会导致整个系统的雪崩效应。 --- 第三部分:面向未来的数据持久化与流处理 本部分关注如何存储和处理海量、高速变化的数据流,这是支撑现代互联网应用的关键技术。 第五章:非关系型数据存储的选型与调优 关系型数据库并非万能。本章指导读者如何根据数据模型和访问模式来选择合适的NoSQL方案: 键值存储(Key-Value Stores): 深入了解其底层结构(如LSM Trees),以及在超大规模缓存和会话管理中的应用。 面向文档与图数据库: 分析其在复杂关系查询和内容管理中的优势,以及它们如何影响应用层面的数据建模。 数据分片(Sharding)与再平衡策略: 讨论水平扩展时,如何设计高效且易于维护的分片键和数据迁移方案。 第六章:实时数据流处理与复杂事件处理(CEP) 在数据爆炸的时代,数据不仅需要被存储,更需要被实时处理。 流处理架构概览: 介绍Kafka、Pulsar等分布式消息日志系统的核心概念,理解其作为数据管道的中心作用。 有状态流计算: 探讨如何使用Apache Flink或Spark Streaming等框架,在分布式环境中进行精确一次(Exactly-Once)的聚合、窗口操作和状态管理。 事件溯源(Event Sourcing)与物化视图: 讲解如何将系统的所有状态变化视为不可变的事件序列,并利用这些序列构建高效、可审计的实时查询视图。 --- 第四部分:系统韧性、部署与可观测性 构建一个快速的系统远非终点,确保它能够在生产环境中长期稳定运行才是真正的挑战。 第七章:构建自愈合的弹性架构 本章专注于系统设计中的容错机制和自动化恢复能力: 设计模式: 深入探讨重试、幂等性、补偿事务以及隔离级别在整个请求路径上的应用。 混沌工程实践: 介绍Netflix的Chaos Monkey等工具,引导读者主动在受控环境中注入故障,以验证系统的防御机制是否真实有效。 优雅降级策略: 如何在系统负载过高时,优先保证核心业务流程的可用性,通过牺牲非关键功能来确保整体服务的存活。 第八章:生产环境的可观测性三支柱 一个黑盒系统是无法被有效运维的。本章讲解如何通过现代监控技术,获得对系统内部运作的全面洞察: 指标(Metrics): 如何定义关键的黄金信号(延迟、流量、错误、饱和度),并利用Prometheus等工具构建有效的警报体系。 分布式追踪(Tracing): 使用OpenTelemetry等标准,将跨越微服务的请求路径可视化,精确诊断延迟的来源。 日志聚合与关联: 探讨结构化日志的重要性,以及ELK/Loki栈如何将海量日志转化为可搜索的知识库。 --- 本书的价值所在: 本书旨在培养读者从底层原理出发,自顶向下地审视和设计大规模、高并发软件系统的能力。我们提供的不是即插即用的代码片段,而是一套经过时间检验的系统思维框架和架构决策模型。无论您是希望从单体应用过渡到微服务,还是正在设计下一代云原生基础设施,本书都将是您不可或缺的智力导航仪。掌握这些知识,您将有能力构建出真正具有韧性、能够持续应对未来挑战的软件基石。

作者简介

目录信息

Preface
I. Basic I/O
1.Introducing I/O
What is a Stream
Numeric Data
Character Data
Readers and Writers
The Ubiquitous IOException
The Console: System.out, System.in and System.err
Security Checks on I/O
2.Output Streams
The OutputStream Class
Writing Bytes to OutputStreams
Writing Arrays of Bytes
Flushing and Closing Output Streams
Subclassing OutputStream
A Graphical User Interface for Output Stream
3.Input Streams
The InputStream Class
The read() method
Reading Chunks of Data from a Stream
Counting the Available Bytes
Skipping Bytes
Closing Input Streams
Marking and Resetting
Subclassing InputStream
An Efficient Stream Copier
II. Data Sources
4.File Streams
Reading Files
Writing Files
File Viewer, Part I
5.Network Streams
URLs
URL Connections
Sockets
Server Sockets
URLViewer
III.Filter Streams
6.Filter Streams
The Filter Stream Classes
The Filter Stream Subclasses
Buffered Streams
PushbackInputStream
Print Stream
Multitarget Output Streams
File Viewer, Part 2
7.Data Streams
The Data Stream Classes
Reading and Writing Integers
Reading and Writing Floating Point Numbers
Reading and Writing Booleans
Reading Byte Arrays
Reading and Writing Text
Miscellaneous Methods
Reading and Writing Litttle-Endian Numbers
Thread Safety
File Viewer, Part 3
8.Streams in Memory
Sequence Input Streams
Byte Array Streams
Communicating Between Threads with Piped Streams
9.Compressing Streams
Inflaters and Deflaters
Compressing and Decompressing Streams
Working with Zip Files
Checksums
JAR Files
File Viewer, Part 4
10.Cryptographic Streams
Hash Function Basics
The MessageDigest Class
Digest Streams
Encryption Basics
The Cipher Class
Cipher Streams
File Viewer, Part 5
IV. Advanced and Miscellaneous Topics
11.Object Serialization
Reading and Writing Objects
Object Streams
How Object Serialization Works
Performance
The Serilization Interface
The ObjectInput and ObjectOutput Interface
Versioning
Customizing the Serialization Format
Resolving Classes
Resolving Objects
Validation
Sealed Objects
12.Working with Files
Understanding Files
Directories and Path
The File Class
Filename Filters
File Filters
File Descriptors
Random-Access Files
General Techniques for Cross-Platform File Access Code
13.File Dialogs and Choosers
File Dialogs
JFileChooser
File Viewer, Part 6
14.Multilingual Character Sets and Unicode
Unicode
Displaying Unicode Text
Unicode Escapes
UTF-8
The char Data Type
Other Encodings
Converting Between Byte Arrays and Strings
15.Readers and Writers
The java.io.Writer Class
The OutputStreamWriter Class
The java.io.Reader Class
The InputStreamReader Class
Character Array Readers and Writers
String Readers and Writers
Reading and Writing Files
Buffered Readers and Writers
Print Writers
Piped Readers and Writers
Filtered Readers and Writers
File Viewer Finis
16.Formatted I/O with java.text
The Old Way
Choosing a Locale
Number Formats
Specifying Width with FieldPosition
Parsing Input
Decimal Formats
An Exponential Number Format
17.The Java Communication API
The Architecture of the Java Communication API
Identifying Ports
Communicating with a Device on a Port
Serial Ports
Parallel Ports
V. Appendixes
A. Additional Resources
B. Character Sets
Index
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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作为一名常年与遗留系统打交道的开发者,我对于那些只关注最新特性的书籍总是心存芥蒂。然而,这本书的伟大之处在于,它对传统I/O(如`java.io`包)的处理也做到了面面俱到且充满洞见。它没有简单地把老技术当作“过时”就一笔带过,而是深入剖析了它们在特定场景下的适用性和局限性,甚至提到了如何与新I/O模型进行平滑的集成。我印象最深的是关于序列化和反序列化安全性的讨论,作者不仅指出了传统`Serializable`接口的隐患,还对比了JSON、Protobuf等现代序列化机制在I/O层面的性能表现。这种全面的视角,确保了这本书的适用周期非常长,不会因为Java版本的小幅迭代而迅速过时。它教会我的不仅仅是API的使用,更是一种系统设计中的权衡艺术。

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这本书的封面设计实在是太吸引人了,那种经典O'Reilly的风格,黄黑配色的冲击力,一下子就能抓住我的眼球。我本来就是Java的忠实用户,手里也堆了不少技术书籍,但看到这本《Java I/O (O'Reilly Java)》时,还是忍不住想翻开看看。我记得当时是在一家气氛很好的独立书店里看到的,阳光透过窗户洒在书页上,那种油墨的香味,混着咖啡的香气,简直是技术宅的完美下午。我当时随便翻了几个章节的目录,发现它对NIO.2的讲解非常深入,这正是我目前工作中最需要加强的部分。那种对底层原理毫不含糊的讲解方式,让我觉得这本书不仅仅是本工具书,更像是一本深入理解Java核心机制的教科书。书的纸张质量也非常好,拿在手里沉甸甸的,一看就知道是那种可以伴随我度过漫长学习旅程的伙伴。我尤其喜欢它那种直击问题核心的写作风格,不拐弯抹角,直接告诉你“事情就是这样运作的”,这种清晰的逻辑结构,对于我们这些追求效率的开发者来说,简直是福音。

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说实话,我对技术书籍的评价往往很挑剔,因为很多书写得太浅显或者太晦涩。但是这本书给我的感觉是恰到好处的平衡。我特别欣赏作者在解释复杂概念时所采用的类比和图示,它们不是那种敷衍了事的插图,而是真正有助于理解数据流、缓冲区以及通道之间交互的思维模型。例如,它讲解如何处理异步I/O时,那种层层递进的解释,让我这个原本对CompletableFuture和CompletionHandler感到头疼的人,茅塞顿开。我记得当时在地铁上读到关于内存映射文件(Memory-Mapped Files)的那一节,作者用一种近乎诗意的语言描述了操作系统如何将文件内容直接映射到进程地址空间,那种“零拷贝”的效率提升带来的震撼,真的让人忍不住拍案叫绝。这本书的深度,绝对是能满足那些想从“会用”跨越到“精通”的资深工程师的需求。

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这本书的排版和索引设计堪称一绝,这是很多技术书籍经常被忽视的细节,但对阅读体验至关重要。我经常需要快速定位到某个特定的API调用或者异常处理模式,这本书的索引做得非常详尽,查找起来毫不费力。而且,它的代码示例不是那种孤立的、无法运行的片段,而是结构完整、可编译运行的小项目。我曾经尝试过把书里关于网络编程的那几个例子跑起来,结果发现它们不仅演示了理论,还内置了非常实用的错误处理逻辑,这对于我们日常开发中处理各种边界情况大有裨益。更值得一提的是,作者在讨论不同I/O模型(阻塞、非阻塞、异步)的性能权衡时,提供了非常详尽的基准测试数据和分析,这使得我们不仅仅停留在“知道应该用哪个”,而是能深刻理解“为什么应该用哪个”以及“在什么场景下效果最好”。这种基于实践和数据的论证,让这本书的价值倍增。

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这本书的阅读过程,更像是一次对Java平台I/O哲学的深入朝圣之旅。我发现自己不再满足于仅能读写文件或Socket,而是开始思考数据在操作系统内核、JVM堆栈以及应用程序之间流动的每一个细节。作者对`ByteBuffer`的讲解,简直是教科书级别的,他清晰地阐述了`limit`、`position`、`capacity`这三个核心概念是如何共同作用以实现高效数据操作的,那种对内存操作的精细控制感,让人觉得代码的每一个字节都尽在掌握。我甚至开始反思自己过去项目中那些不合理的缓冲策略,并着手优化。这本书的影响力,已经远远超出了“学习一个技术点”的范畴,它重塑了我对高性能数据处理的底层认知,是那种读完后会让你迫不及待想重构现有代码的、具有实战指导意义的经典之作。

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