Познаем просторы java: полезная информация о потоках информации в программировании

Основные потоковые действия – как все работает

Перед тем, как вызвать поток, важно понимать, каким образом он функционирует. Все зависит от конкретной ситуации

Только самый распространенный случай – это когда производится чтение и запись данных.

В основном схема работы потоков в Java будет иметь следующую форму:

1. Происходит процесс создания экземпляра потока.
2. Поток открывается, чтобы его можно было считать. Возможно – провести запись новых данных.
3. Осуществляются необходимые пользователю операции. В основном – чтение/запись.
4. Поток закрывается.

Первая пара шагов – это одно действие. Остальные представлены обособленными манипуляциями.

Состояния потоков

Рассматриваемые «элементы» способны встречаться в нескольких «состояниях». А именно:

• new – в момент создания экземпляра класса;
• running – когда поток запущен, процессор начинает обработку оного;
• suspend – уже работающий «вариант» приостанавливает функционирование (возможно продолжение оного с места остановки);
• blocked – более сложный вариант «остановки»: поток ждет, пока высвободятся ресурсы или завершится операция по вводу-выводу;
• terminated – немедленное завершение функционирования без возможности возобновления (пример – когда в процессы выполнения обнаружена ошибка).

Также есть вариант Dead. Соответствующее состояние появляется тогда, когда поток в Java прекратил свое выполнение. Оно символизирует завершение жизненного цикла.

Роль джобы в разработке программного обеспечения

Джоба (job) в разработке программного обеспечения – это процесс, задача или работа, которая выполняется в рамках проекта разработки программы. Роль джобы состоит в том, чтобы реализовать определенную функциональность, исправить ошибки, улучшить существующий код или выполнить другую задачу, необходимую для успешного завершения проекта.

Джобы являются основными строительными блоками разработки программного обеспечения и играют важную роль в процессе создания программ. Они могут быть связаны с различными аспектами разработки, такими как анализ требований, проектирование, программирование, тестирование и документирование.

Роль джобы в разработке программного обеспечения включает в себя следующие аспекты:

Определение задачи – перед началом работы над джобой необходимо четко определить ее цель и ожидаемые результаты. Это позволяет разработчикам понять, что от них ожидается и какие требования должны быть учтены.
Разработка решения – разработчики должны создать эффективное и надежное решение для реализации задачи. Это может включать проектирование архитектуры программы, написание кода, интеграцию с другими компонентами и тестирование.
Тестирование – для обеспечения качества программного обеспечения необходимо провести тестирование разработанного решения

Это помогает выявить и исправить ошибки и потенциальные проблемы, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации программы.
Документирование – документация является важной частью разработки программного обеспечения. Разработчики должны описать, как использовать и поддерживать разработанное решение, чтобы другие разработчики или пользователи могли легко разобраться в нем.

Роль джобы в разработке программного обеспечения может быть разной в зависимости от проекта и его требований. Некоторые джобы могут быть небольшими и требовать только несколько часов работы, в то время как другие могут быть более крупными и занимать несколько недель или даже месяцев.

Команда разработчиков обычно работает в совместной среде, где каждый участник выполняет свою джобу и обменивается результатами с другими членами команды. Это позволяет создавать программное обеспечение эффективно и в срок.

Пример списка джоб в разработке программного обеспечения:
№
Название джобы
Описание

1
Разработка пользовательского интерфейса
Создание интерактивного интерфейса для взаимодействия пользователя с программой
2
Оптимизация производительности
Улучшение работы программы для более быстрого и эффективного выполнения задач
3
Отладка и исправление ошибок
Нахождение и исправление ошибок, которые могут привести к неправильной работе программы
4
Тестирование программы
Проверка функциональности и надежности программы с помощью различных тестовых случаев
5
Написание документации
Создание документации, описывающей функциональность и использование программы

Роль джобы в разработке программного обеспечения необходима для достижения успешного завершения проекта. Понимание этой роли помогает разработчикам организовывать работу, улучшать качество программного обеспечения и достигать поставленных целей.

Практическая работа

В программировании можно из одной функции вызывать другую. Для иллюстрации этой возможности напишите программу по следующему описанию.

Основная ветка программы, не считая заголовков функций, состоит из одной строки кода. Это вызов функции . В ней запрашивается на ввод целое число. Если оно положительное, то вызывается функция , тело которой содержит команду вывода на экран слова «Положительное». Если число отрицательное, то вызывается функция , ее тело содержит выражение вывода на экран слова «Отрицательное».

Понятно, что вызов должен следовать после определения функций. Однако имеет ли значение порядок определения самих функций? То есть должны ли определения и предшествовать или могут следовать после него? Проверьте вашу гипотезу, поменяв объявления функций местами. Попробуйте объяснить результат.

Важность правильной организации джобы в программировании

Организация джобы в программировании имеет огромное значение для успешного выполнения проектов. Правильная организация джоб позволяет эффективно управлять временем, ресурсами и задачами, что в конечном итоге приводит к повышению производительности и качества работы.

Одной из важных составляющих организации джобы является определение приоритетов. Разработчику необходимо определить, какие задачи следует выполнять в первую очередь, чтобы обеспечить достижение поставленных целей. Для этого могут использоваться техники приоритизации, такие как матрица Эйзенхауэра, метод MOSCOW и другие.

Также важно учитывать зависимости между задачами. В программировании одна задача может быть зависима от другой и должна быть выполнена только после ее завершения

Правильная организация джоб позволяет учитывать эти зависимости и планировать выполнение задач в правильной последовательности.

Для удобства организации джоб могут использоваться специальные инструменты, такие как системы управления проектами (например, Jira или Trello) или простые таблицы Excel или Google Sheets. Эти инструменты позволяют создавать списки задач, устанавливать сроки выполнения, отслеживать прогресс и делиться информацией с коллегами.

Также важно иметь хорошо структурированное рабочее место. Организация файлов и папок, применение правильных названий файлов и комментариев к коду помогает быстро находить необходимые документы и облегчает работу в команде

Наконец, правильная организация джобы в программировании позволяет избегать перегрузки информацией и необходимости возвращаться к уже выполненным задачам. Она помогает сохранить фокус и продолжать работу над текущими задачами без отвлечения на прошлые или будущие проекты.

В целом, правильная организация джобы в программировании играет важную роль в достижении успеха в проектах. Она позволяет эффективно использовать ресурсы, управлять временем и задачами, а также повышать производительность и качество работы.

Фоновые процедуры, или способ обойтись без потоков

Здесь мы рассмотрим возможность для организации фоновых действий ( job ) внутри однопоточной программы с сохранением реакции этого потока на события от мыши и клавиатуры.

Еще не столь давно программисты пытались эмулировать потоки, запуская процедуры внутри цикла обработки сообщений Windows. Цикл обработки сообщений (или цикл ожидания) — это особый фрагмент кода в программе, управляемой событиями. Он исполняется тогда, когда программа находит в очереди события, которые нужно обработать; если таковых нет, программа может выполнить в это время «фоновую процедуру». Такой способ имитации потоков весьма сложен, т. к. вынуждает программиста, во-первых, сохранять состояние фоновой процедуры между ее вызовами, а во-вторых, определять момент, когда она вернет управление обработчику событий. Если такая процедура выполняется долго, то у пользователя может сложиться впечатление, что приложение перестало реагировать на внешние события. Использование потоков снимает проблему переключения контекста, теперь контекст (стек и регистры) сохраняет операционная система.

В Delphi возможность создать фоновую процедуру реализована через событие Onldle .объекта Application !

Обработчик этого события вы можете написать, поместив на форму компонент TApplicationEvents со страницы Additional Палитры компонентов.

Чтобы сделать в фоновом режиме какую-то работу, следует разбить ее на кванты и выполнять по одному кванту каждый вызов Onldle — иначе приложение будет плохо реагировать на внешние воздействия.

Общее для JCL DOS и ОС

Дизайн

В JCL единицей является задание , которое состоит из одного или нескольких шагов . Каждый шаг состоит из выполнения определенной программы. Таким образом, работа по созданию отчета может состоять из следующих шагов :

• выбор желаемых записей с помощью программы и сохранение результатов во временном файле;
• отсортируйте результаты с помощью соответствующей утилиты;
• создание самого отчета с помощью другой программы, которая производит расчет — итоги и  т. д.  — и форматирование желаемой информации;
• отображение отчетов  и т. д.

Перфорированная карта, соответствующая строке инструкции

JCL использует базовые идентификаторы, называемые «карточками» (остальное время, когда каждая строка сценария, программы и  т. Д. Доставлялась на компьютер с помощью перфокарты ). Сценарий JCL должен начинаться с карты JOB, которая, в частности, позволяет:

• дать название работе;
• определить группу, которая получит отчет о выполнении;
• определить, как должно выполняться задание (например, его приоритет)

Можно создавать сценарии JCL, которые можно вызывать в других сценариях JCL, передав параметры, если это необходимо. Такие скрипты называются процедурами.

Примечание. Под метонимией слово JCL также обозначает сам сценарий (задание). Таким образом, в среде IBM мы говорим не о сценарии JCL, а просто о JCL ( например: запуск или выполнение JCL).

Синтаксис

Синтаксис JCL по сравнению с большинством пакетных языков довольно тяжелый. Например, если вы хотите скопировать файл в другой под MS-DOS или UNIX , просто напишите такую ​​инструкцию:

copy fichier1 fichier2

или в ОС JCL, чтобы получить тот же результат, вам нужно будет написать что-то вроде:

//IS198CPY JOB (IS198T30500),'COPY JOB',CLASS=L,MSGCLASS=X
//COPY01   EXEC PGM=IEBGENER
//SYSPRINT DD SYSOUT=*
//SYSUT1   DD DSN=FICHIER1,DISP=SHR
//SYSUT2   DD DSN=FICHIER2,
//            DISP=(NEW,CATLG,DELETE),
//            SPACE=(CYL,(40,5),RLSE),
//            DCB=(LRECL=115,BLKSIZE=1150)
//SYSIN    DD DUMMY

Эта тяжесть обусловлена ​​несколькими факторами:

С одной стороны, JCL был разработан для компьютеров 1960-х годов с ограничениями по памяти и количеству инструкций в секунду

Упрощение интерпретации инструкций для машины (и, следовательно, более быстрое выполнение) было целью, которая считалась более важной, чем наличие простых в кодировании инструкций для программиста;
с другой стороны, системы / 360 были разработаны с учетом многопользовательского подхода. Поэтому было необходимо передать параметры, позволяющие, например, определить, кто должен получать отчеты о выполнении (здесь учетная запись IS198T30500), каков был приоритет задачи (КЛАСС), независимо от того, были ли файлы прочитаны программами во время их выполнения (DISP ) и  т

д.

IBM сохранила исходный синтаксис JCL, чтобы можно было выполнять старые сценарии, но также представила более удобные для пользователя альтернативы, такие как CLIST. Возможность использования параметризуемых процедур также позволяет частично обойти громоздкий синтаксис.

Строки сценария JCL ограничены 80 символами. Это наследие тех дней, когда программы писались с использованием перфокарт с 80 столбцами. Все, что написано после 80- го  символа, игнорируется операционной системой. На самом деле только первые 71 символ действительно учитываются и могут использоваться программистом. 72 — й  символ , как правило , состоит из пространства, и символы от 73 до 80 зарезервированы для нумерации строк.

Все строки, кроме входных потоков, должны начинаться с косой черты (/), а все строки, содержащие процессы операционной системы, должны начинаться с двух косых черт (//) всегда должны начинаться в столбце 1. Из этого правила есть два исключения: разделитель (/ *) , и комментарий (// *).

Многие операторы JCL слишком длинные, чтобы уместить 71 символ, но их можно расширить до неопределенного количества строк.

Общий синтаксис оператора JCL:

//NOM CARTE PARAMETRES

Параметры разделяются запятыми (,) без пробелов.

Входные потоки

JCL разрешает входные потоки, то есть карты, которые будут использоваться непосредственно вызываемыми программами, а не непосредственно операционной системой.

Хотя JCL DOS и OS не определяют входные потоки одинаково, они оба ограничивают их косой чертой (/ *) в столбце 1.

Потоки, а также файлы ввода / вывода можно описать с помощью карты DD (которая позже послужит источником вдохновения для утилиты UNIX dd).

Выбор имени функции

Функция – это действие. Поэтому имя функции обычно является глаголом. Оно должно быть простым, точным и описывать действие функции, чтобы программист, который будет читать код, получил верное представление о том, что делает функция.

Как правило, используются глагольные префиксы, обозначающие общий характер действия, после которых следует уточнение. Обычно в командах разработчиков действуют соглашения, касающиеся значений этих префиксов.

Например, функции, начинающиеся с «show» обычно что-то показывают.

Функции, начинающиеся с…

• «get…» – возвращают значение,
• «calc…» – что-то вычисляют,
• «create…» – что-то создают,
• «check…» – что-то проверяют и возвращают логическое значение, и т.д.

Примеры таких имён:

Благодаря префиксам, при первом взгляде на имя функции становится понятным что делает её код, и какое значение она может возвращать.

Функция должна делать только то, что явно подразумевается её названием. И это должно быть одним действием.

Два независимых действия обычно подразумевают две функции, даже если предполагается, что они будут вызываться вместе (в этом случае мы можем создать третью функцию, которая будет их вызывать).

Несколько примеров, которые нарушают это правило:

• getAge – будет плохим выбором, если функция будет выводить alert с возрастом (должна только возвращать его).
• createForm – будет плохим выбором, если функция будет изменять документ, добавляя форму в него (должна только создавать форму и возвращать её).
• checkPermission – будет плохим выбором, если функция будет отображать сообщение с текстом доступ разрешён/запрещён (должна только выполнять проверку и возвращать её результат).

В этих примерах использовались общепринятые смыслы префиксов. Конечно, вы в команде можете договориться о других значениях, но обычно они мало отличаются от общепринятых. В любом случае вы и ваша команда должны точно понимать, что значит префикс, что функция с ним может делать, а чего не может.

Имена функций, которые используются очень часто, иногда делают сверхкороткими.

Например, во фреймворке jQuery есть функция с именем $ . В библиотеке Lodash основная функция представлена именем _ .

Это исключения. В основном имена функций должны быть в меру краткими и описательными.

Создание (определение) функции

Пора научиться создавать собственные функции! Код, в котором создаётся функция, называется определением функции.

Вот простейший пример функции, которая печатает в консоль ‘“Hello world!”‘ (напомним, это побочный эффект):

Функции могут возвращать или не возвращать значения, могут вызываться с указанием параметров или без. Тип возвращаемых данных указывают при объявлении функции — перед её именем.

В примере выше функция просто печатает в консоль и ничего не должна возвращать, поэтому тип возвращаемого значения — void.

В заголовке функции сначала идут модификаторы, определяющие, на каких условиях она доступна для вызова. static означает, что функция не пользуется членами того класса, к которому относится (напомним, в Java всякая функция относится к какому-то классу, но классы мы в этом курсе не изучаем).

Чтобы Java-приложение могло работать, в каком-то его классе обязательно нужно объявить такую функцию main, как мы делали ранее во всех примерах:

Именно эта функция и будет вызвана при запуске приложения, поэтому в ней мы и писали код, который хотели выполнить. В примерах мы объявляли эту функцию в классе App.

Создадим нашу первую функцию. У неё будет одна задача: выводить на экран текст Today is: December 5 .

Нужно назвать функцию так, чтобы из названия была понятна её задача. Давайте дадим ей имя showDate :

В нашей функции только две строчки кода, но их может быть сколько угодно. Функции можно считать программами внутри программ.

Вот полная программа, c определением функции и вызовом:

В ней не только функция main, но и showDate описана в классе App, поэтому функция showDate вызывается выражением App.showDate — но на самом деле если обе функции описаны в одном и том же классе, как здесь, то одна из них может вызывать другую без указания имени класса: не App.showDate(), а просто showDate().

Мы могли бы использовать подобную функцию на сайте или в какой-нибудь программе, чтобы выводить текущую дату на экран. Но в текущем виде функция не справится с задачей, ведь она всегда выводит Today is: December 5 .

Давайте улучшим функцию так, чтобы она принимала дату в качестве аргумента и выводила её на экран.

Определим и вызовем нашу обновленную функцию:

Теперь понятно, зачем нужны были круглые скобки после имени функции: в них можно указать аргументы. Теперь наша функция принимает один аргумент — date , имеющий тип String (так называется в Java тип, соответствующий строке текста).

Заметьте: мы не создаём переменную date , но используем её в теле функции. Java работает так: переменная сама создаётся при вызове и указанное значение (в нашем примере — ‘January 29’ ) записывается в эту переменную.

Аргументы можно называть как угодно, их имена имеют смысл исключительно в теле функции.

Аргументов может быть несколько. В таком случае в определении функции мы делаем то же самое, что в вызове: просто указываем аргументы через запятую.

Полный пример определения функции с несколькими аргументами и её вызова:

Главное — помнить про порядок: в каком порядке аргументы стоят при определении функции, в таком же порядке они должны передаваться при вызове.

Внешние соединения OUTER JOIN

Если использовать внешнее соединение, то в результат запроса попадут не только записи с совпадениями в обеих таблицах, но и записи одной из таблиц целиком. Этим внешнее соединение отличается от внутреннего.

Указание таблицы, из которой нужно выбрать все записи без фильтрации, называется направлением соединения.

LEFT OUTER JOIN / LEFT JOIN

В финальный результат такого соединения попадут все записи из левой, первой таблицы. Даже если не будет ни одного совпадения с правой. И записи из второй таблицы, для которых выполняется условие объединения.

Иллюстрация работы LEFT JOIN

Синтаксис:

SELECT column_name(s)
FROM table1
LEFT JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Пример:

Таблица Orders:

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

Таблица Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
LEFT JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID;

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
304102	null	20-06-2021
304103	Рога и копыта	25-07-2021

RIGHT OUTER JOIN / RIGHT JOIN

В финальный результат этого соединения попадут все записи из правой, второй таблицы. Даже если не будет ни одного совпадения с левой. И записи из первой таблицы, для которых выполняется условие объединения.

Иллюстрация работы RIGHT JOIN

Синтаксис:

SELECT column_name(s)
FROM table1
RIGHT JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Пример:

Таблица Orders:

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

Таблица Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
RIGHT JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID;

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
null	Редиска Менеджмент	null
304103	Рога и копыта	25-07-2021

FULL OUTER JOIN / FULL JOIN

В финальный результат такого соединения попадут все записи из обеих таблиц. Независимо от того, выполняется условие объединения или нет.

Если хотите разобраться в нюансах join в SQL, приходите на курс«Программирование для анализа данных». Вы узнаете, как работать с базами данных и таблицами: создавать их, объединять и обрабатывать. Выполните практические задания и получите ответы на вопросы от наставников.

Иллюстрация работы FULL JOIN

Синтаксис:

SELECT column_name(s)
FROM table1
FULL JOIN table2
ON table1.column_name = table2.column_name;

Пример:

Таблица Orders

OrderID	CustomerID	OrderDate
304101	21	10-05-2021
304102	34	20-06-2021
304103	22	25-07-2021

Таблица Customers:

CustomerID	CustomerName	ContactName
21	Балалайка Сервис	Иван Иванов
22	Рога и копыта	Семён Семёнов
23	Редиска Менеджмент	Пётр Петров

Запрос:

SELECT Orders.OrderID, Customers.CustomerName, Orders.OrderDate 
FROM Orders 
FULL JOIN Customers 
ON Orders.CustomerID=Customers.CustomerID;

Результат:

OrderID	CustomerName	OrderDate
304101	Балалайка Сервис	10-05-2021
304102	null	20-06-2021
304103	Рога и копыта	25-07-2021
null	Редиска Менеджмент	null

Методы Java — как вызывать и использовать

В объектно-ориентированном программировании метод — это именованный блок кода, который объявляется внутри класса и может быть использован многократно. Если вы знакомы с процедурным программированием (Pascal, Basic), вспомните, что такое функция — по принципу работы у неё и метода много общего.

Хорошо написанный метод решает одну практическую задачу: находит квадратный корень из числа (как штатный метод sqrt() в Java), преобразует число в строку (метод toString()), присваивает значения полям объекта и так далее.

Новый метод сначала объявляют и определяют, затем вызывают для нужного объекта или класса.

Штатные — встроенные — методы языка работают со служебными объектами. Например, метод print в Java выводит значения в консоль. Вызывают его так:

Обратите внимание на структуру: у класса System есть поле out — поток ввода/вывода. Поле — тоже объект, и у него есть метод print(), который мы вызываем

Ещё есть метод println(), который при выводе значений автоматически переводит каретку на следующую строку. Это избавляет от необходимости ставить «n» в месте переноса строки.

Чтобы Java-приложение могло работать, в его базовом классе обязательно нужно объявить метод main.

Как видите, в качестве параметра main принимает массив строк, в данном случае — параметров запуска.

Определение и особенности

Одной из особенностей комар джобы является то, что ее условия часто описываются в максимально благоприятном свете для привлечения потенциальных соискателей. В объявлении о вакансии могут упоминаться высокая зарплата, интересные задачи, возможность карьерного роста и другие преимущества, которые могут привлечь кандидатов.

Однако, когда человек уже оказывается на месте работы, он обнаруживает, что в реальности все не так радужно, как было представлено. Зарплата оказывается ниже обещанной, интересных задач оказывается гораздо меньше, а перспективы карьерного роста оказываются ограниченными.

Комар джобы могут иметь разные причины. Это может быть результат стратегической манипуляции работодателей, которые обманывают соискателей для привлечения высококвалифицированных специалистов или заполнения вакансий по низкой цене. Также это может быть связано с недостатком информации о реальной ситуации в компании и задачах, которые будут возложены на работника.

Для избежания попадания на комар джобу необходимо внимательно изучать информацию о вакансии, задавать вопросы работодателю, а также искать отзывы о компании и условиях работы. Также полезно провести собственное исследование и оценить, насколько реалистичны и выгодны заявленные в объявлении условия.