Лекции

Эта лекция о том, что такое «узкое место» в вводе-выводе и как его обнаруживать и устранять. Разберём, почему операции диска и сети значительно медленнее RAM, какие анти‑паттерны часто встречаются (чтение по одному байту через read(), синхронные логи и др.), как помогают буферы ( BufferedInputStream, BufferedReader), профилировщики ( VisualVM, JProfiler) и замеры времени через System. currentTimeMillis (). Проведём практический эксперимент с чтением файла "bigfile.txt", сравним скорость с буфером и без, посмотрим на влияние SSD/HDD и сети и перечислим типичные ошибки.

Практическое введение в неблокирующий ввод-вывод Java NIO: разбираем, чем каналы Channel и буферы ByteBuffer отличаются от потоков InputStream/ OutputStream, как читать и писать с помощью FileChannel, позиционироваться через position()/ truncate(), работать с параметрами буфера ( capacity, limit, position, mark) и выбирать между allocate() и allocateDirect(). Показаны zero-copy операции transferTo()/ transferFrom() и типичные ошибки вроде забытого flip() и неверного режима буфера.

Как эффективно обрабатывать файлы на десятки гигабайт без OutOfMemoryError: разбиваем на куски (chunks), читаем по позициям через RandomAccessFile и FileChannel, распараллеливаем задачи с ExecutorService/ ForkJoinPool, а для простого копирования используем zero-copy через transferTo/ transferFrom. Разбираем выбор размера куска, границы строк, синхронизацию результатов и типичные ошибки.

Как безопасно и быстро обрабатывать огромные файлы в Java: читаем по частям (chunking) через потоки и буферы, настраиваем размер буфера для производительности, используем отображение файла в память через MappedByteBuffer и FileChannel для сверхбыстрого случайного доступа. Разберём плюсы и минусы memory mapping, рекомендации по ресурсам и параллельности, а также типичные ошибки (например, OutOfMemoryError, забытые дескрипторы, перекрытие чанков при поиске).

Практическая лекция по работе с архивами и сжатием в Java: знакомимся с пакетом java.util.zip, потоками ZipInputStream/ ZipOutputStream и классом случайного доступа ZipFile, управляем уровнями сжатия через Deflater ( 0… 9, DEFAULT_COMPRESSION), работаем с GZIPInputStream/ GZIPOutputStream для одиночных файлов, упаковываем/распаковываем директории с помощью Files.walk и фильтрации по PathMatcher ( "glob:**/*.txt"). Обсудим безопасность: защита от Zip Slip через нормализацию пути и контроль объёма для zip bomb, а также соберём мини-CLI «zip/unzip» с масками.

Зачем и как «упаковывать» объекты в Java: превращаем их в поток байтов и обратно с помощью ObjectOutputStream/ ObjectInputStream, сохраняем состояние между запусками, передаём по сети и кэшируем результаты. Разбираем роль интерфейса Serializable, нюансы с ключевым словом transient и строками вроде "save.dat", обсуждаем риски безопасности и совместимость версий. Практика: мини‑сейв игры, отправка сообщений клиент↔сервер и кэширование вычислений.

Разбираем основы сериализации в Java: маркерный интерфейс java.io.Serializable, как пометить класс через implements Serializable, требования к полям ( static, transient), пошаговые примеры записи и чтения объектов с ObjectOutputStream/ ObjectInputStream, что происходит «под капотом» при вызовах writeObject/ readObject, а также типичные ошибки (несериализуемые поля, внутренние классы, поведение static-полей и версии класса через serialVersionUID).

В лекции сравним бинарную сериализацию Java через классы ObjectOutputStream и ObjectInputStream с текстовыми форматами ( JSON, XML): принцип работы, скорость и компактность, совместимость версий и безопасность. Разберём преимущества и ограничения, покажем практику с Jackson (включая зависимость Maven) и дадим советы, когда что выбирать, а также типичные ошибки.

В лекции разбираем, как сериализовать и десериализовать объекты в Java с помощью парных потоков ObjectOutputStream и ObjectInputStream: что такое маркерный интерфейс java.io.Serializable, как работают методы writeObject() и readObject(), почему поля static и transient не попадают в поток, какие исключения встречаются ( NotSerializableException, InvalidClassException), и на что влияет serialVersionUID. На практике сериализуем один объект и список объектов в файл и разбираем типичные ошибки.

Практическое руководство по сериализации коллекций в Java: как сохранять и восстанавливать List, Map, Set через ObjectOutputStream/ ObjectInputStream; почему большинство коллекций уже реализуют Serializable; требования к элементам; поведение порядка в HashSet/ HashMap; работа с вложенными и пустыми коллекциями; подводные камни ( InvalidClassException, serialVersionUID, transient/ static). Завершаем полноценным примером «виртуальной библиотеки».

Как перехватить стандартную сериализацию и взять процесс под контроль: используем приватные методы writeObject/ readObject со строгими сигнатурами ( private void writeObject( ObjectOutputStream out) throws IOException), вызываем defaultWriteObject()/ defaultReadObject(), исключаем поля через transient, добавляем контрольные суммы и логи, не забываем про serialVersionUID и совместимость версий. Разбираем типичные ошибки, работу с ObjectOutputStream/ ObjectInputStream и практические примеры.

Практическое руководство по сериализации в Java: когда и как использовать transient для исключения полей из потока, что происходит при десериализации (значения по умолчанию), как восстановить состояние в методе readObject; чем является serialVersionUID, как его объявлять ( private static final long serialVersionUID = 1L), когда менять и почему лучше задавать явно. Показаны рабочие примеры, рискованные сценарии и типичные ошибки.