Shopping Mall小项目实战笔记

最近Java结课大作业，有个附加题，需要我们编写一个Java程序，来从这个API里面获取每天每商品的售价和销量，算出每天总金额，最后算出上个月所有商品的总销量。一步一步，学习，复习了Java的很多知识点，所以特地写个文档记录下来。

Question:

需求：统计上个月所有商品销售的总金额。需要先遍历获取每一天的商品id及商品销售数量，以及获取每个商品id对应的单价，最终加和得到总销售金额。
提供的API：

1. 获取一天商品的销售情况。http://localhost:11021/line/codetest2/sales/{dateStr}

* dateStr格式为yyyyMMdd
* 返回值为json数据，包括销售商品id，商品销售数量
* 请求示例 http://localhost:11021/line/codetest2/sales/20201204

2. 获取一个商品的单价。http://localhost:11021/line/codetest2/item/{itemId}

* 返回值为json数据，包括商品id和商品价格
* 请求示例 http://localhost:11021/line/codetest2/item/1

期望的输出：
在控制台输出上个月所有商品销售的总金额，以及统计总耗时。

说明：
* 本地启动mock server: java -jar codetest-mockserver.jar
* 每个接口调用会有一定的耗时，可以想办法尽量减少统计的总耗时。

LocalDate类，DateTimeFormatter类

LocalDate类和LocalDateTime都是java.time包中的类，有无时间时区为区分。

本项目用了LocalDate类来获取上个月的开始日期和截止日期(e.g. 20250501~20250531，并以List<LocalDate>列表的形式储存上个月的每一天来构造API请求。

同时用了DateTimeFormatter来对日期进行格式化，这个类可以将日期转换为字符串，也可以将字符串解析为日期，还可以格式化日期对象。

LocalDate currentDate = LocalDate().now
LocalDate lastMonthStart = currentDate.minusMonths(1).withDayOfMonths(1)；//跳转到上个月第一天
LocalDate lasstMonthEnd = lastMonthStart.with(lastDayOfMonth()); //获取上个月最后一天
List<Localdate> dates = new ArrayList<LocalDate>();
while(!lastMonthStart.isAfter(lasstMonthEnd)){
    dates.add(lastMonthStart);
    lastMonthStart = lastMonthStart.plusDays(1);
}
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd");

不可变性

上面提到的LocalDate,LocalDateTime，DateTimeFormatter，以及一些包装类Interger,String都具有不可变性，这些类新建出来的对象，一旦完成创建就不可被修改。如果当这些不可变的类引用了一个可变对象，那就会触发深拷贝。

深拷贝？浅拷贝？

浅拷贝，可以类比成C语言中的指针，在进行浅拷贝时，使用浅拷贝创建一个新的对象时，如果是基本类型->直接复制其值；如果是引用类型（List、Object）->复制其引用的内存地址。它实际引用的类型字段和原始的对象相同，也就是说，无论修改原始对象，还是浅拷贝出来的对象，两者中存储的数据都会同时发生改变。

深拷贝，如果是基本类型->直接复制其值；如果是引用类型，会创建一个新的实例，并将原引用类型对象的内容复制到这个新的实例当中，与原始对象完全独立。

List？ArrayList？

这是一个面向接口编程的典型设计。

List是一个接口，其定义了所有列表应该具有的功能，规定了我们可用队列表进行怎么样的操作，比如add(),remove(),get()等等。ArrayList则是符合List接口的一个具体实现类，它以动态数组实现列表。

我们来看看List的三种常见实现：

	ArrayList	LinkedList	Vector
数据结构	动态数组	双向链表	动态数组
优点	快速随机访问	插入和修改元素效率高	线程安全
缺点	插入和删除中间元素效率低，线程不安全	不支持随机访问，线程不安全	插入和删除效率低，性能开销大

关于ArrayList和Vector区别如下：

1. ArrayList在内存不够时默认是扩展50% + 1个，Vector是默认扩展1倍。
2. Vector提供indexOf(obj, start)接口，ArrayList没有。
3. Vector属于线程安全级别的，但是大多数情况下不使用Vector，因为线程安全需要更大的系统开销。

HashMap、ConcurrentHashMap

HashMap哈希表是通过一定的哈希算法，将较大的一个状态空间映射到较小的空间，用空间换时间，通过建立key<->value键值对，以实现O(1)的增删改查效率，而ConcurrentHashMap是一种线程安全的哈希表，可用于多线程高并发，具体哈希表原理可见这里

多线程

创建线程有三种方式：

• 继承Thread类 并重写run()方法，然后使用父类的.start()方法启动进程。

• 实现Runnable接口，并重写run()方法，然后使用父类的.start()方法启动进程。

• 实现Callable接口，重写call()方法，然后使用父类的.start()方法启动进程。这种方法可以通过FutureTask来获取返回值，本次实验使用的就是Callable接口实现多线程。

为什么不直接用.run()方法？直接调用.run()方法实际上跟直接执行代码没有区别，只有.start()才会启动线程，并由JVM调用.run()方法。

调用多线程可以大大提升程序并发执行的速度，但是，要注意一个问题——线程安全。本实验在线程中使用ConcurrentHashMap来确保使用哈希表的线程安全。

更详细的多线程参见

线程池

池化技术的思想其实就是减少资源反复创建和销毁产生的性能开销，提高资源复用率，线程池就是用来管理一堆线程，程序需要线程时从线程中取，任务完成后将线程归还池中。

Java通过ThreadPoolExecutor 来创建线程池。线程池中有BlockingQueue（阻塞队列）、corePoolSize、maximumPoolSize。一开始线程池是没有任何线程的，除非调用prestartAllCoreThreads方法提前准备好所有核心线程。

如果有个线程通过.execute方法提交了一个任务，线程池会判断当前线程数是否少于核心线程，如果是，则通过ThreadFactory 创建一个线程执行这个任务，执行完成后将其置于corePool中，去阻塞队列中获取任务，如果否，会尝试将任务入队到BlockingQueue中，如果队已满，且池中线程数小于maximumPoolSize，则会创建非核心线程来执行这个任务，如果已达最大线程，则会触发线程池创建时设定的RejectedExecutionHandler拒绝策略，来处理这个任务。

如果提交任务时依旧满足当前线程数是否少于核心线程数，还是会创建新线程来执行新的任务，直到达到预期的核心线程数。

线程池是怎么实现线程复用的呢？

实际上，ThreadPoolExecutor线程池把线程封装成了一个Worker对象，其继承了AQS（？），具有一定锁的特性。在runWorker中写了一个死循环，会不断getTask拿取任务，拿取到任务后会给Worker加锁并执行任务，完成后再释放锁，这样，可以通过判断加锁状态来查看当前进程是否正在运行任务。

objectMapper

objectMapper是一个很著名的JSON解析库Jackson中的对象，可以将JSON转换为Java对象，也可以将Java对象转换为JSON。

序列化（对象->JSON 需要Public getter）：

• writeValueAsString(Object value) 方法，将对象存储成字符串
• writeValueAsBytes(Object value) 方法，将对象存储成字节数组
• writeValue(File resultFile, Object value) 方法，将对象存储成文件

反序列化（JSON-> 对象 需要Public setter）：

• readValue(String content, Class<T> valueType) 方法，将字符串反序列化为 Java 对象
• readValue(byte[] src, Class<T> valueType) 方法，将字节数组反序列化为 Java 对象
• readValue(File src, Class<T> valueType) 方法，将文件反序列化为 Java 对象

Lambda表达式

Integer price = priceCache.computeIfAbsent(itemId, id -> {
    try {
        String visit = this.visit("http://localhost:11021/line/codetest2/item/" + id);
        Item o = objectMapper.readValue(visit, new TypeReference<>() {});
        return o.getPrice();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }

Lambda表达式描述了一个代码块（匿名方法），可以将代码块中的参数传给方法执行。有@FunctionalInterface注解的接口可用通过Lambda表达式创建实例。

->是Lambda表达式的标识符。左边为传入参数，如果有多个，用(parm1 , parm2)的形式传入。右边为{ code }代码块，代表着要执行的代码。

异常处理

• 异常Exception：程序出现了一些可控范围内的问题，可以采取措施挽救。
• 错误Error：程序出现了严重的问题，Java本身无法处理，例如OOM。

异常有两种类型

• checked（检查型异常）

  • 编译时就要处理这类异常
  • 一般表示程序可从这个错误中恢复，这个错误由程序外部因素引起，例如找不到文件，数据库连接失败
  • 可以提供一个恢复处理机制

• unchecked（非检查型异常）

  • 运行时才能被发现
  • 一旦发生，且异常没有被捕获，程序通常就会被终止执行
  • 一般是空指针，数组越界，非法参数等

异常可以用try-catch语句声明，捕获。

try {
    Class clz = Class.forName("com.dango.demo1");
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

也可以在方法签名上使用throws关键字声明，使用该方法可能会抛出这个异常，让调用这个方法的人使用try-catch来决定处理异常的方式。

public static void main(String args[]){
    try {
        myMethod1();
    } catch (ArithmeticException e) {
        // 算术异常
    } catch (NullPointerException e) {
        // 空指针异常
    }
}
public static void myMethod1() throws ArithmeticException, NullPointerException{
    // 方法签名上声明异常
}

throw关键字用于显式抛出异常

throw new ArithmeticException("年纪未满 18 岁，禁止观影");

try-catch-finallyfinally块可以用来写一些始终要执行的代码，即使try中执行了return、break、continue等，finally也会被执行。除非，遇到了死循环和System.exit()

try {
    // 可能发生异常的代码
}catch {
   // 异常处理
}finally {
   // 必须执行的代码
}

try-with-resources可以用来自动释放资源，不需要手动在finally块中进行释放，且确保不会丢失任何异常，前提是，需要释放的资源实现了AutoCloseable接口，然后把要释放的资源写在try后的括号中。

try (IOStream io = new IOStream(fileLocation);){
    String str = null;
    while ((str = io.read()) != null) {
        System.out.println(str);
    }
} catch (IoException e){
    e.printStackTrace();
}