Java 的IO

任何编程语言都要和文件打交道，都要有输入输出的操作。

基于此，我们有字节、字符的输入、输出流的概念。

输入输出的概念是相对的，一般我们都是站在编写的程序下的角度看的。

我们还有 字节、字符的概念。

  • 字节：

    计算机存储东西，一般都是基于字节来存储的，也就是我们看到的五彩斑斓的电脑世界（比如说视频、图像、音频啊等等的），他们在内存中，在磁盘中，都是以 字节 的形式来存储的。（或者说是那些二进制数字）

    1字节 = 8位 （1 Byte = 8 bit）

  • 字符：

    就很简单，一个字符就代表一个我们所认知的符号。

    这么说吧，字符串我们还算是比较熟悉的了，字符串就是 很多个字符串在一起，可以看成是很多个字符的序列。

    在 Java 里， 字符用 char 或者 Character 来表示 ，在内存大小里占 2个字节（和他的编码方式有关）。

先了解下编码和解码的概念

编码： 把 字符 转换成 字节的过程。（编成计算机所理解的东西）

解码： 把 字节 转换成 字符的过程。（解成人类所理解的东西）

如果编码和解码的过程，使用的不是一套编码方式，就会出现乱码的现象。

有一些简单的、常见的编码方式：

  • GBK编码： 一个中文占2个字节，一个英文占1个字节。
  • UTF-8编码： 一个中文占3个字节，一个英文占1字节。
  • UTF-16be编码：不管一个中文，还是一个英文，都是占2个字节。

​ （be指的是大端方式： big endian。 相应的有小端方式，le： little endian）

Java 内存的编码方式，使用的就是双字节编码——UTF-16be编码，这样就能让一个中文或英文使用一个 char 来存储了。

Java 中 String 的编码方式： String 的默认编码方式跟平台有关，一般都是 UTF-8编码。

// 将 “中文” 这个字符串， 用 UTF-8 的编码方式，编码成 字节数组。
byte[] bytes = "中文".getBytes("UTF-8");	// 无参的话，默认就是 UTF-8

// 将 字节数组bytes 里的内容，用UTF-8的编码方式，解码成 字符串。
String str = new String(bytes, "UTF-8")

序列化 和 反序列化

趁热打铁，其实序列化和反序列化 与 编码和解码 的概念还是挺像的，但也只是像，他们还是有区别的！

先了解概念：

序列化： 将 对象 转换成字节，方便存储和传输。 （注意是 对象，区别就在这里，序列化只是保存对象的状态）

我们不能对 静态变量 进行序列化，因为序列化保存的 对象的状态，而静态变量是，属于类的状态。

反序列化： 顾名思义，就是序列化的反操作。

Java 中的序列化和反序列化：

必须实现 Serializable 接口（虽然这个接口没有任何方法需要实现），否则就会抛 不支持序列化的异常。

ObjectOutputStream.writeObject(Object obj ) ，进行序列化，将对象写入到文件。

Object obj = ObjectInputStream.readObject( )，进行反序列化，将文件读取到对象中。

transient 关键字：

被 transient 关键字修饰的属性不会被 序列化。

比如 ArrayList 中 存储数据的数组 elementData 就被 transient 修饰，他不能被序列化。

因为他是动态扩容的，并不是所有空间都需要序列化。

可以重写他的序列化 和 反序列化的 方法。

关于字符的 IO

字符流是用到了缓冲区的概念的，而字节流是没有缓冲区的。

我们需要把缓冲区的内容搞出来。（.close( ) 方法前会清空缓冲区， 或者手动调用 .flush( ) 方法来刷新缓冲区）

  • 字符输入流： 抽象类： Reader； 可以用 FileReader 来实现。

  • 字符输出流： 抽象类： Writer； 可以用 FileWriter 来实现。

但是不管是 内存、磁盘、还是网络传输，存储的最小单位都是字节。

我们在程序中打交道的往往是 字符形式的数据。

所以就有 字符 和 字节 转换的需求：

字节流 解码成 字符流：InputStreamReader （读进来的，我们需要用）

字符流 编码成 字节流：OutputStreamWriter （写出去的，计算机需要用）

关于字节的 IO

  • 字节输入流：抽象类：InputStream； 可以用 FileInputStream 来实现。

  • 字节输出流：抽象类：OutputStream； 可以用 FileOutputStream 来实现。

这些类设计，用到了 装饰者模式 这个设计模式。

关于文件

Java 中用 File 类 来表示文件或者目录，但他不表示文件里的内容。

从 Java7 开始， 可以用 Files 和 Paths 类来代替了。