14.1 File类的使用

java.io.File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录（俗称：文件夹）。

1、常用构造器

    public File(String pathname)

以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。
- 绝对路径：是一个固定的路径，从盘符开始。
- 相对路径：是相对于某个位置开始。（IDEA中相对于当前Project/module）
```
public File(String parent, String child)
```
以parent为父路径，child为子路径创建File对象。
```
public File(File parent, String child)
```
根据一个父File对象和子文件路径创建File对象。

实例：

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;

public class FileTest {
    @Test
    public void test() {
        // 此时仅仅是内存层面的对象，不用考虑是否存在此文件
        File file1 = new File("hello.txt");  // 相对于当前Project/module
        File file2 = new File("D:\\JavaSE\\hello.txt");
        System.out.println(file1);  // hello.txt
        System.out.println(file2);  // D:\JavaSE\hello.txt
        File file3 = new File("D:\\JavaSE", "JavaSenior");
        System.out.println(file3);  // D:\JavaSE\JavaSenior
        File file4 = new File(file3, "hi.txt");
        System.out.println(file4);  // D:\JavaSE\JavaSenior\hi.txt
    }
}

2、路径分隔符

路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开。
路径分隔符和系统有关：
- Windows和DOS系统默认使用“\”来表示。
- UNIX和URL使用“/”来表示。
Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。
为了解决这个隐患，File类提供了一个常量：
```
public static final String separetor;
```
根据操作系统，动态的提供分隔符。

3、常用方法

File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的“终点”。

获取功能：

public String getAbsolutePath();  // 获取绝对路径
public String getPaht();  // 获取路径
public String getName();  // 获取名称
public String getParent();  // 获取上层文件目录路径。若无，返回null
public long length();  // 获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
public long lastModified();  // 获取最后一次的修改时间，毫秒值
// 如下两个方法适用于文件目录
public String[] list();  // 获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
public File[] listFiles();  // 获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File组

案例：

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;
import java.util.Arrays;

public class FileTest {
    @Test
    public void test() {
        File file1 = new File("hello.txt");
        File file2 = new File("D:\\JavaSE\\hi.txt");
        System.out.println(file1.getAbsolutePath());    // D:\JavaSE\hello.txt
        System.out.println(file1.getName());    // hello.txt
        System.out.println(file1.getParent());  // null
        System.out.println(file1.length());     // 0
        System.out.println(file1.lastModified());   // 0

        System.out.println(file2.getAbsolutePath());    // D:\JavaSE\hi.txt
        System.out.println(file2.getName());    // hi.txt
        System.out.println(file2.getParent());  // D:\JavaSE
        System.out.println(file2.length());     // 0
        System.out.println(file2.lastModified());   // 0

        File file3 = new File("D:\\JavaSE");
        String[] list = file3.list();
        System.out.println(Arrays.toString(list));
        File[] files = file3.listFiles();
        System.out.println(Arrays.toString(files));
    }

}

重命名功能：

public boolean renameTo(File dest);  // 把文件重命名为指定的文件路径

案例：

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;

public class FileTest {
    /**
     * 要想保证返回true，需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。
     */
    @Test
    public void test() {
        File file1 = new File("hello1.txt");
        File file2 = new File("hello2.txt");
        boolean b = file1.renameTo(file2);
        System.out.println(b);
        System.out.println(file1);
    }
}

判断功能：

public boolean isDirectory();  // 判断是否是文件目录
public boolean isFile();  // 判断是否是文件
public boolean exists();  // 判断是否存在
public boolean canRead();  // 判断是否可读
public boolean canWrite();  // 判断是否可写
public boolean isHidden();  // 判断是否隐藏

案例：

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;

public class FileTest {

    @Test
    public void test() {
        File file1 = new File("hello.txt");
        System.out.println(file1.isDirectory());
        System.out.println(file1.isFile());
        System.out.println(file1.exists());
        System.out.println(file1.canRead());
        System.out.println(file1.canWrite());
        System.out.println(file1.isHidden());
    }

}

创建功能：

注意：如果创建文件或文件目录没有写盘符路径，默认在项目路径下。

public boolean createNewFile();  // 创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
public boolean mkdir();  // 创建文件目录，如果此文件目录存在，或此文件目录的上层目录不存在，就不创建。
public boolean mkdirs();  // 创建文件目录，如果上层文件目录不存在，一并创建。

删除功能：
注意：
- Java中的删除不走回收站。
- 要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录。
```
public boolean delete();  // 删除文件或文件夹
```

案例：

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class FileTest {

    @Test
    public void test() throws IOException {
        // 文件的创建
        File file1 = new File("hello.txt");
        if (!file1.exists()) {
            file1.createNewFile();
            System.out.println("file创建成功");
        } else {
            file1.delete();
            System.out.println("file删除成功");
        }
        // 文件目录的创建
        File file2 = new File("dir");
        File file3 = new File("dirs\\dir");
        if (!file2.exists()) {
            file2.mkdir();
            System.out.println("dir创建成功");
        } else {
            file2.delete();
            System.out.println("dir删除成功");
        }
        if (!file3.exists()) {
            file3.mkdirs();
            System.out.println("dirs创建成功");
        } else {
            file3.delete();
            System.out.println("dirs删除成功");
        }
    }

}

4、练习

在文件a的同目录下创建文件b。

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class FileTest {

    @Test
    public void test() throws IOException {
        File file = new File("dirs\\a.txt");
        File destFile = new File(file.getParent(), "b.txt");
        destFile.createNewFile();
    }

}

14.2 IO流原理及流的分类

1、Java IO原理

I/O是Input/Output的缩写，I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件、网络通信等。
Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流（Stream）”的方式进行。
java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。
输入Input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
输出Output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

2、流的分类

图片说明

按操作数据单位不同分为：字节流（8bit）、字符流（16bit）。
按数据流的流向不同分为：输入流、输出流。
按流的角色的不同分为：节点流、处理流。

3、流的体系结构

图片说明

14.3 节点流（或文件流）

FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream。
步骤：
1. File类的实例化；
2. 流的实例化；
3. 具体操作；
4. 关闭流。
对于文本文件（.txt、.java、.c、.cpp），使用字符流处理（也可以使用字节流，但是不能在内存中查看，可能会出现乱码）。
对于非文本文件（.jgp、.mp3、.mp4、.avi、.doc、.ppt），使用字节流处理。

1、FileReader

read()：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1。
read(char[] cbuf)：返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1。
异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理。

读入的文件一定要存在，否则就会包FileNotFoundException。

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileTest {

    /**
     * 将hello.txt文件内容程序中，并输出到控制台。
     */
    @Test
    public void test1() {
        // 1、实例化File类的对象，指明要操作的文件
        File file = new File("hello.txt");
        // 2、提供具体的流
        FileReader fileReader = null;
        try {
            fileReader = new FileReader(file);
            // 3、数据的读入
            // read()：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1。

//        int data = fileReader.read();
//        while (data != -1) {
//            System.out.print((char)data);
//            data = fileReader.read();
//        }
            int data;
            while ((data = fileReader.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fileReader != null) {
                    // 4、关闭流
                    fileReader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 对read()操作升级：使用read的重载方法。
     */
    @Test
    public void test2() {
        FileReader fileReader = null;
        try {
            // 1、File类的实例化
            File file = new File("hello.txt");
            // 2、FileReader流的实例化
            fileReader = new FileReader(file);
            // 3、读入的操作
            // read(char[] cbuf)：返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1。
            char[] data = new char[5];
            int len;
            while ((len = fileReader.read(data)) != -1) {
                // 方式一：

//                for (int i = 0; i < len; i++) {
//                    System.out.print(data[i]);
//                }
                // 方式二：
                String str = new String(data, 0, len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fileReader != null) {
                // 4、关闭流
                try {
                    fileReader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

2、FileWriter

输出操作，对应的File可以不存在，并不会报异常。
File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。

File对应的硬盘中的文件如果存在：

如果流使用的构造器是：FileWriter(file, false)或FileWriter(file)，会对原有文件进行覆盖。

如果流使用的构造器是：FileWriter(file)，会在原有的文件上添加数据。

import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.io.*;
public class FileTest {

  /**
   * 从内存中写出数据到硬盘的文件里。
   */
  @Test
  public void test1() {
      FileWriter fileWriter = null;
      try {
          // 1、提供File类的对象，指明写出到的文件
          File file = new File("hello.txt");
          // 2、提供FileWriter的对象，用于数据的写出
          fileWriter = new FileWriter(file, true);
          // 3、写出的操作
          fileWriter.write("I have a dream!\n");
          fileWriter.write("you need have a dream!\n");
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      } finally {
          if (fileWriter != null) {
              // 4、关闭流
              try {
                  fileWriter.close();
              } catch (IOException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
  }

  /**
   * 文件复制。
   */
  @Test
  public void test2() {
      FileReader reader = null;
      FileWriter writer = null;
      try {
          // 1、创建File类的对象，指明读入和写出的文件
          File srcFile = new File("hello.txt");
          File destFile = new File("hello1.txt");
          // 2、创建输入流和输出流的对象
          reader = new FileReader(srcFile);
          writer = new FileWriter(destFile);
          // 3、读写操作
          char[] cbuf = new char[5];
          int len;    // 记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
          while ((len = reader.read(cbuf)) != -1) {
              writer.write(cbuf, 0, len); // 每次写出len个字符
          }
      } catch (FileNotFoundException e) {
          e.printStackTrace();
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      } finally {
          // 4、关闭流
          try {
              if (writer != null) {
                  writer.close();
              }
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
          try {
              if (reader != null) {
                  reader.close();
              }
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
  }
}

不能通过字符流处理图片等字节文件的复制。

3、FileInputStream、FileOutputStream

    import org.junit.jupiter.api.Test;   
    import java.io.*;    
    public class FileTest {    
        /**
         * 使用字节流FileInputStream处理文本文件，可能出现乱码。
         */
        @Test
        public void test1() {
            FileInputStream fis = null;
            try {
                // 1、造文件
                File file = new File("hello.txt");
                // 2、造流
                fis = new FileInputStream(file);
                // 3、读数据
                byte[] buffer = new byte[5];
                int len;    // 记录每次读取的字节的个数
                while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
                    String str = new String(buffer, 0, len);
                    System.out.print(str);
                }
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (fis != null) {
                    // 4、关闭流
                    try {
                        fis.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }

        /**
         * 实现对图片的复制操作。
         */
        @Test
        public void test2() {
            FileInputStream fis = null;
            FileOutputStream fos = null;
            try {
                // 1、造文件
                File srcFile = new File("aaa.jpg");
                File destFile = new File("bbb.jpg");
                // 2、造流
                fis = new FileInputStream(srcFile);
                fos = new FileOutputStream(destFile);
                // 3、读写操作
                byte[] buffer = new byte[5];
                int len;
                while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
                    fos.write(buffer, 0, len);
                }
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                // 4、关闭流
                try {
                    if (fos != null) {
                        fos.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                try {
                    if (fis != null) {
                        fis.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

4、复制文件

    import org.junit.jupiter.api.Test;

    import java.io.*;

    public class FileTest {

        /**
         * 复制文件
         * @param srcPath
         * @param destPath
         */
        public static void copyFile(String srcPath, String destPath) {
            FileInputStream fis = null;
            FileOutputStream fos = null;
            try {
                // 1、造文件
                File srcFile = new File(srcPath);
                File destFile = new File(destPath);
                // 2、造流
                fis = new FileInputStream(srcFile);
                fos = new FileOutputStream(destFile);
                // 3、读写操作
                byte[] buffer = new byte[5];
                int len;
                while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
                    fos.write(buffer, 0, len);
                }
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                // 4、关闭流
                try {
                    if (fos != null) {
                        fos.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                try {
                    if (fis != null) {
                        fis.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        @Test
        public void test() {
            long start = System.currentTimeMillis();
            String srcPath = "aaa.jpg";
            String destPath = "bbb.jpg";
            copyFile(srcPath, destPath);
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(end - start);
        }
    }

14.4 缓冲流

BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter。
作用：提升流的读取、写入的速度。
提高速度的原因：内部提供了一个缓冲区。

图片说明

处理流，就是“套接”在已有的流的基础上。

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.*;

public class BufferedTest {
    /**
     * 实现非文本文件的复制。
     */
    @Test
    public void test1() {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            // 1、造文件
            File srcFile = new File("aaa.jpg");
            File destFile = new File("bbb.jpg");
            // 2、造流
            // 2.1、造节点流
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);
            // 2.2、造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);
            // 3、读写操作
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {
                bos.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 4、关闭流：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            // （关闭外层流的同时，内层流也会自动进行关闭，关于内层流的关闭，我们可以省略）
            try {
                if (bos != null) {
                    bos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (bis != null) {
                    bis.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (fos != null) {
                    fos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (fis != null) {
                    fis.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 实现文本文件的复制。
     */
    @Test
    public void test2() {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            // 1、创建文件和相应的流
            br = new BufferedReader(new FileReader(new File("hello.txt")));
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("hello1.txt")));
            // 2、读写操作
            // 方式一：使用char[]数组

//            char[] cbuf = new char[1024];
//            int len;
//            while ((len = br.read(cbuf)) != -1) {
//                bw.write(cbuf, 0, len);
//            }
            // 方式二：
            String data;
            while ((data = br.readLine()) != null) {
//                bw.write(data + "\n"); // data中不包含换行符
                bw.write(data); // data中不包含换行符
                bw.newLine();   // 提供换行的操作
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 3、关闭流
            if (bw != null) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (br != null) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

14.5 转换流

InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流（解码）。
OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流（编码）。
InputStream —> InputStreamReader —> 内存 —> OutputStreamWriter —> OutputStream。
属于字符流。
作用：提供字节流与字符流之间的转换。

字符集。

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.*;

public class InputStreamReaderTest {
    /**
     * InputStreamReader
     */
    @Test
    public void test() {
        FileInputStream fis;
        InputStreamReader isr = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("hello.txt");
//            isr = new InputStreamReader(fis);   // 使用系统默认的字符集
            // 指定字符集，具体使用哪个字符集，取决于hello.txt保存时使用的字符集
            isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");
            char[] cbuf = new char[10];
            int len;
            while ((len = isr.read(cbuf)) != -1) {
                String str = new String(cbuf, 0, len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (isr != null) {
                try {
                    isr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 综合使用InputStreamReader、OutputStreamWriter
     */
    @Test
    public void test2() {
        InputStreamReader isr = null;
        OutputStreamWriter osw = null;
        try {
            File file1 = new File("hello.txt");
            File file2 = new File("hello_gbk.txt");
            FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
            isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
            osw = new OutputStreamWriter(fos, "gbk");
            char[] cbuf = new char[20];
            int len;
            while ((len = isr.read(cbuf)) != -1) {
                osw.write(cbuf, 0, len);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (osw != null) {
                try {
                    osw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (isr != null) {
                try {
                    isr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

14.6 标准输入、输出流

System.in：标准的输入流，默认从键盘输入。
System.out：标准的输出流，默认从控制台输出。
System.in的类型是InputStream。
System.out的类型是PrintStream，是OutputStream的子类，FilterOutputStream的子类。

重定向：通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变：

public static setIn(InputStream in)
public static void setOut(PrintStream out)
```
import org.junit.jupiter.api.Test;
```

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Scanner;

public class OtherStreamTest {

public static void main(String[] args) {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    try {
        while (true) {
            System.out.print("请输入字符串：");
            String str = br.readLine();
            if ("e".equalsIgnoreCase(str) || "exit".equalsIgnoreCase(str)) {
                break;
            }
            System.out.println(str.toUpperCase());
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            br.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

}

# 14.7 打印流

实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出。
打印流：PrintStream、PrintWriter。
提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出。
PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常。
PrintStream和PrintWriter有自动flush功能。
PrintStream打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用PrintWriter类。
System.out返回的是PrintStream的实例。

14.8 数据流

为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String的数据，可以使用数据流。
数据流有两个类：（用于读取和写出基本数据类型、String类的数据）
- DataInputStream、DataOutputStream
- 分别“套接”在InputStream和OutputStream子类的流上
DataInputStream中的方法
- boolean readBoolean()
- char readChar()
- double readDouble()
- long readDouble()
- long readLong()
- String readUTF()
- byte readByte()
- float readFloat()
- short readShort()
- int readInt()
- void readFully(byte[] b)

DataOutputStream中的方法

将上述的方法的read改为相应的write即可。

import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
public class OtherStreamTest {
  /**
   * 将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
   */
  @Test
  public void test() {
      DataOutputStream dos = null;
      try {
          dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
          dos.writeUTF("张三");
          dos.flush();    // 刷新操作，将内存中的数据写入文件。
          dos.writeInt(18);
          dos.flush();
          dos.writeBoolean(true);
          dos.flush();
      } catch (FileNotFoundException e) {
          e.printStackTrace();
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      } finally {
          if (dos != null) {
              try {
                  dos.close();
              } catch (IOException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
  }

  /**
   * 将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。
   * 注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致。
   */
  @Test
  public void test1() {
      DataInputStream dis = null;
      try {
          dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
          String name = dis.readUTF();
          int age = dis.readInt();
          boolean gender = dis.readBoolean();
          System.out.println("name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender);
      } catch (FileNotFoundException e) {
          e.printStackTrace();
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      } finally {
          if (dis != null) {
              try {
                  dis.close();
              } catch (IOException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
  }
}

14.9 对象流

ObjectInputStream、ObjectOutputStream。
字节流。
用于存储和读取基本数据类型或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。
序列化：用ObjectOutputStream类保存基本数据类型数据或对象的机制。
反序列化：用ObjectInputStream类读取基本数据类型数据或对象的机制。
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量。

1、对象的序列化

对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。当其他程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。
序列化的好处在于可以将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原。
序列化是RMI（Remote Method Invoke——远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而RMI是JavaEE的基础。因此序列化机制是JavaEE平台的基础。
如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常。
- Serializable
- Externalizable
凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：
- public static final long serialVersionUID = 4698985656L;
- serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
- 如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID可能发生变化。故建议显示声明。

简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本底相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常：

    java.io.InvalidClassException: Person; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = -4033550198229762186, local class serialVersionUID = 3231504709311679906

2、示例

  import org.junit.jupiter.api.Test;

  import java.io.*;

  public class ObjectInputOutputStreamTest {
      /**
       * 序列化过程：将内存中的Java对象保存到磁盘中，或通过网络传输出去。
       * 使用ObjectOutputStream实现。
       */
      @Test
      public void test1() {
          ObjectOutputStream oos = null;
          try {
              oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
              oos.writeObject(new String("我爱北京***"));
              oos.flush();    // 刷新操作
          } catch (FileNotFoundException e) {
              e.printStackTrace();
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          } finally {
              if (oos != null) {
                  try {
                      oos.close();
                  } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      }

      /**
       * 反序列化过程：将磁盘文件中的对象还原为内存中的Java对象。
       * 使用ObjectInputStream实现。
       */
      @Test
      public void test2() {
          ObjectInputStream ois = null;
          try {
              ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
              Object o = ois.readObject();
              String str = (String) o;
              System.out.println(str);
          } catch (FileNotFoundException e) {
              e.printStackTrace();
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          } catch (ClassNotFoundException e) {
              e.printStackTrace();
          } finally {
              if (ois != null) {
                  try {
                      ois.close();
                  } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      }
  }

3、自定义类实现序列化、反序列化

自定义类能够序列化的要求：
- 需要实现接口：Serializable。
- 当前类提供一个全局常量：public static final long serialVersionUID。
- 除了当前类实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的（默认情况下，基本数据类型是可序列化的）。
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量，序列化过程中其值为该属性类型的默认值（null、0等）。

自定义Person类：

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    public static final long serialVersionUID = 4698985656L;

    private String name;
    private int age;
        private Account account;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Person() {

    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

}
class Account implements Serializable {
        public static final long serialVersionUID = 46985656L;
}

序列化与反序列化测试：

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.*;

public class ObjectInputOutputStreamTest {
    /**
     * 序列化过程：将内存中的Java对象保存到磁盘中，或通过网络传输出去。
     * 使用ObjectOutputStream实现。
     */
    @Test
    public void test1() {
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            oos.writeObject(new Person("张三", 18));
            oos.flush();    // 刷新操作
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (oos != null) {
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 反序列化过程：将磁盘文件中的对象还原为内存中的Java对象。
     * 使用ObjectInputStream实现。
     */
    @Test
    public void test2() {
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
            Object o = ois.readObject();
            System.out.println(o);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ois != null) {
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

14.10 随机存取文件流

1、RandomAccessFile

java.io.RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类。
实现了DataInput、DataOutput这两个接口，这意味着这个类既可以读也可以写。
RandomAccessFile类支持“随机访问”的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件：
- 支持只访问文件的部分内容。
- 可以向已存在的文件后追加内容。
RandomAccessFile对象包含一个记录指针，用以标示当前读写出的位置。RandomAccessFile类对象可以自由移动记录指针：
- long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置。
- void seek(long pos)：将文件记录指针定位到pos位置。
构造器：
- public RandomAccessFile(File file, String mode)
- public RandomAccessFile(String name, String mode)
创建RandomAccessFile类实例需要指定一个mode参数，该参数指定RandomAccessFile的访问模式：
- r：以只读方式打开。
- rw：以读取和写入方式打开。
- rwd：以读取和写入方式打开；同步文件内容的更新。
- rws：以读取和写入方式打开；同步文件内容和元数据的更新。
如果模式为只读r，则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件，如果读取的文件不存在则会出现异常。
如果模式为rw读写，如果文件不存在则会去创建文件，如果存在则不会创建。
如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。
如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖（默认情况下，从头覆盖）。

可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果。

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;

public class RandomAccessFileTest {
    @Test
    public void test1() {
        RandomAccessFile raf1 = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;
        try {
            raf1 = new RandomAccessFile(new File("hello.txt"), "r");
            raf2 = new RandomAccessFile(new File("hello1.txt"), "rw");
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = raf1.read(buffer)) != -1) {
                raf2.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (raf2 != null) {
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (raf1 != null) {
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    @Test
    public void test2() {
        RandomAccessFile raf = null;
        try {
            raf = new RandomAccessFile(new File("hello1.txt"), "rw");
            raf.seek(3);    // 将指针跳到角标为3的位置
            raf.write("xyz".getBytes());
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (raf != null) {
                try {
                    raf.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
     */
    @Test
    public void test3() {
        RandomAccessFile raf = null;
        try {
            raf = new RandomAccessFile(new File("hello1.txt"), "rw");
            raf.seek(3);    // 将指针跳到角标为3的位置
            // 保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
            StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello1.txt").length());
            byte[] buffer = new byte[20];
            int len;
            while ((len = raf.read(buffer)) != -1) {
                builder.append(new String(buffer, 0, len));
            }
            // 调回指针，写入"xyz"
            raf.seek(3);
            raf.write("xyz".getBytes());
            // 将StringBuilder中的数据写入到文件里
            raf.write(builder.toString().getBytes());
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (raf != null) {
                try {
                    raf.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

我们可以用RandomAccessFile这个类，来实现一个多线程断点下载的功能。下载前建立两个临时文件，一个是与被下载文件大小相同的空文件，另一个是记录文件指针的位置文件，每次暂停下载的时候，都会保存上一次的指针，然后断点下载的时候，会继续从上一次的地方下载，从而实现断点下载或上传的功能。

14.11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用

1、Java NIO概述

Java NIO（New IO, Non-Blocking IO）是从Java1.4版本开始引入的一套新的IO API，可以替代标准的Java IO API。NIO与原来的IO有同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的（IO是面向流的）、基于通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出的NIO，另一套就是网络编程NIO。
- java.nio.channels.Channel
  - FileChannel：处理本地文件
  - SocketChannel：TCP网络编程的客户端的Channel
  - ServerSocketChannel：TCP网络编程的服务器端的Channel
  - DatagramChannel：UDP网络编程中发送端和接收端的Channel

2、NIO.2

随着JDK7的发布，Java对NIO进行了极大的扩展，增强了对文件处理和文件系统特性的支持，以至于我们称它们为NIO.2。
因为NIO提供的一些功能，NIO已经称为文件处理中越来越重要的部分。

3、Path、Paths、Files的核心API

早期的Java只提供了一个File类来访问文件系统，但File类的功能比较有限，所提供的方法性能也不高。而且，大多数方法在出错时仅返回失败，并不会提供异常信息。
NIO.2为了弥补这种不足，引入了Path接口，代表一个平台无关的平台路径，描述了目录结构中文件的位置。Path可以看成是File类的升级版本，实际引用的资源也可以不存在。

在以前IO操作都是这样写的：

import java.io.File;
File file = new File("index.html");

但在Java7中，我们可以这样写：

import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
Path path = Paths.get("index.html");

同时，NIO.2在java.nio.file包下还提供了Files、Paths工具类，Files包含了大量静态的工具方法来操作文件；Paths则包含了两个返回Path的静态工厂方法。
Paths类提供的静态get()方法用来获取Path对象：
- static Path get(String first, String... more)：用于将多个字符串串连成路径。
- static Path get(URI uri)：返回指定uri对应的Path路径。

14 IO流

14.1 File类的使用

1、常用构造器

2、路径分隔符

3、常用方法

4、练习

14.2 IO流原理及流的分类

1、Java IO原理

2、流的分类

3、流的体系结构

14.3 节点流（或文件流）

1、FileReader

2、FileWriter

3、FileInputStream、FileOutputStream

4、复制文件

14.4 缓冲流

14.5 转换流

14.6 标准输入、输出流

14.8 数据流

14.9 对象流

1、对象的序列化

2、示例

3、自定义类实现序列化、反序列化

14.10 随机存取文件流

1、RandomAccessFile

14.11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用

1、Java NIO概述

2、NIO.2

3、Path、Paths、Files的核心API