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第13章 IO流

全部源码：https://github.com/name365/JavaSE-30Day

第13章 IO流

File类的使用

File类的实例化

java.io.File类：文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关
File 能新建、删除、重命名文件和目录，但File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。
想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。
File对象可以作为参数传递给流的构造器

import org.junit.Test;
import java.io.File;

/** * File类的使用 * * 1. 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) * 2. File类声明在java.io包下 * * @author subei * @create 2020-05-14 21:50 */
public class FileTest {
    /** * 1.如何创建file类的实例 * File(String filePath):以filePath为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径 * File(String parentPath,String childPath):以parentPath为父路径，childPath为子路径创建File对象。 * File(File parentFile,String childPath):根据一个父File对象和子文件路径创建File对象 * 2. * 相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。 * 绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径 * * 3.路径分隔符 * windows:\\ * unix:/ * 4.Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。 * * 5.为了解决这个隐患，File类提供了一个常量： * public static final String separator。 * 根据操作系统，动态的提供分隔符。 * * File file1= new File("d:\\Work\\info.txt"); * File file2= new File("d:"+ File.separator+ "Work"+ File.separator+ "info.txt"); * File file3= new File("d:/Work"); * */
    @Test
    public void test(){
        //构造器1：
        File file1 = new File("hello.txt");//相对于当前module
        File file2 = new File("F:\\java\\Work2\\JavaSenior\\day08\\num.txt");

        System.out.println(file1);
        System.out.println(file2);

        //构造器2：
        File file3 = new File("D:\\workspace_idea1","JavaSenior");
        System.out.println(file3);

        //构造器3：
        File file4 = new File(file3,"hi.txt");
        System.out.println(file4);
    }

}

File类的常用方法1

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.util.Date;

/** * File类的使用 * * 1. 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) * 2. File类声明在java.io包下 * * @author subei * @create 2020-05-14 21:50 */
public class FileTest {

    /** * public String getAbsolutePath()：获取绝对路径 * public String getPath() ：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 * * 如下的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数组 */
    @Test
    public void test2(){
        File file = new File("Hello.txt");
        File file2 = new File("F:\\java\\Work2\\JavaSenior\\day08\\num.txt");

        System.out.println(file.getAbsolutePath());
        System.out.println(file.getPath());
        System.out.println(file.getName());
        System.out.println(file.getParent());
        System.out.println(file.length());
        System.out.println(new Date(file.lastModified()));

        System.out.println();

        System.out.println(file2.getAbsolutePath());
        System.out.println(file2.getPath());
        System.out.println(file2.getName());
        System.out.println(file2.getParent());
        System.out.println(file2.length());
        System.out.println(file2.lastModified());
    }

    @Test
    public void test3(){
        //文件需存在！！！
        File file = new File("F:\\java\\Work2\\JavaSenior");

        String[] list = file.list();
        for(String s : list){
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println();

        File[] files = file.listFiles();
        for(File f : files){
            System.out.println(f);
        }
    }

    /** * File类的重命名功能 * * public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径 * 比如：file1.renameTo(file2)为例： * 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 test4(){
        File file1 = new File("hello.txt");
        File file2 = new File("D:\\book\\num.txt");

        boolean renameTo = file2.renameTo(file1);
        System.out.println(renameTo);
    }
}

File类的常用方法2

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;

/** * File类的使用 * * 1. 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) * 2. File类声明在java.io包下 * 3. 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。 * 4. 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". * * @author subei * @create 2020-05-14 21:50 */
public class FileTest {

    /** * 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 */
    @Test
    public void test5(){
        File file1 = new File("hello.txt");
        file1 = new File("hello1.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());

        System.out.println();

        File file2 = new File("D:\\book");
        file2 = new File("D:\\book1");
        System.out.println(file2.isDirectory());
        System.out.println(file2.isFile());
        System.out.println(file2.exists());
        System.out.println(file2.canRead());
        System.out.println(file2.canWrite());
        System.out.println(file2.isHidden());
    }

    /** * 创建硬盘中对应的文件或文件目录 * 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，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。 * public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果上层文件目录不存在，一并创建 * * 删除磁盘中的文件或文件目录 * public boolean delete()：删除文件或者文件夹 * 删除注意事项：Java中的删除不走回收站。 */
    @Test
    public void test6() throws IOException {
        File file1 = new File("hi.txt");
        if(!file1.exists()){
            //文件的创建
            file1.createNewFile();
            System.out.println("创建成功");
        }else{//文件存在
            file1.delete();
            System.out.println("删除成功");
        }
    }

    @Test
    public void test7(){
        //文件目录的创建
        File file1 = new File("d:\\io\\io1\\io3");

        boolean mkdir = file1.mkdir();
        if(mkdir){
            System.out.println("创建成功1");
        }

        File file2 = new File("d:\\io\\io1\\io4");

        boolean mkdir1 = file2.mkdirs();
        if(mkdir1){
            System.out.println("创建成功2");
        }
        //要想删除成功，io4文件目录下不能有子目录或文件
        File file3 = new File("D:\\io\\io1\\io4");
        file3 = new File("D:\\io\\io1");
        System.out.println(file3.delete());
    }
}

课后练习

FileTest类

import org.junit.Test;

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

/** * 1. 利用File构造器，new一个文件目录file * 1)在其中创建多个文件和目录 * 2)编写方法，实现删除file中指定文件的操作 * * @author subei * @create 2020-05-14 22:42 */
public class FileTest {
    @Test
    public void test() throws IOException {
        File file = new File("D:\\io\\io1\\hello.txt");
        //创建一个与file同目录下的另外一个文件，文件名为：haha.txt
        File destFile = new File(file.getParent(),"haha.txt");
        boolean newFile = destFile.createNewFile();
        if(newFile){
            System.out.println("创建成功！");
        }
    }
}

FindJPGFileTest类

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.FilenameFilter;

/** * 2.判断指定目录下是否有后缀名为.jpg的文件，如果有，就输出该文件名称 * * @author subei * @create 2020-05-14 22:46 */
public class FindJPGFileTest {
    @Test
    public void test(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        String[] fileNames = srcFile.list();
        for(String fileName : fileNames){
            if(fileName.endsWith(".jpg")){
                System.out.println(fileName);
            }
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        File[] listFiles = srcFile.listFiles();
        for(File file : listFiles){
            if(file.getName().endsWith(".jpg")){
                System.out.println(file.getAbsolutePath());
            }
        }
    }

    /** * File类提供了两个文件过滤器方法 * public String[] list(FilenameFilter filter) * public File[] listFiles(FileFilter filter) */
    @Test
    public void test3(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {

            @Override
            public boolean accept(File dir, String name) {
                return name.endsWith(".jpg");
            }
        });

        for(File file : subFiles){
            System.out.println(file.getAbsolutePath());
        }
    }
}

ListFilesTest类

import java.io.File;

/** * 3. 遍历指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件。 * 拓展1：并计算指定目录占用空间的大小 * 拓展2：删除指定文件目录及其下的所有文件 * * @author subei * @create 2020-05-14 22:53 */
public class ListFilesTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 递归:文件目录
        /** 打印出指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件 */

        // 1.创建目录对象
        File dir = new File("E:\\teach\\01_javaSE\\_尚硅谷Java编程语言\\3_软件");

        // 2.打印目录的子文件
        printSubFile(dir);
    }

    public static void printSubFile(File dir) {
        // 打印目录的子文件
        File[] subfiles = dir.listFiles();

        for (File f : subfiles) {
            if (f.isDirectory()) {// 文件目录
                printSubFile(f);
            } else {// 文件
                System.out.println(f.getAbsolutePath());
            }

        }
    }

    // 方式二：循环实现
    // 列出file目录的下级内容，仅列出一级的话
    // 使用File类的String[] list()比较简单
    public void listSubFiles(File file) {
        if (file.isDirectory()) {
            String[] all = file.list();
            for (String s : all) {
                System.out.println(s);
            }
        } else {
            System.out.println(file + "是文件！");
        }
    }

    // 列出file目录的下级，如果它的下级还是目录，接着列出下级的下级，依次类推
    // 建议使用File类的File[] listFiles()
    public void listAllSubFiles(File file) {
        if (file.isFile()) {
            System.out.println(file);
        } else {
            File[] all = file.listFiles();
            // 如果all[i]是文件，直接打印
            // 如果all[i]是目录，接着再获取它的下一级
            for (File f : all) {
                listAllSubFiles(f);// 递归调用：自己调用自己就叫递归
            }
        }
    }

    // 拓展1：求指定目录所在空间的大小
    // 求任意一个目录的总大小
    public long getDirectorySize(File file) {
        // file是文件，那么直接返回file.length()
        // file是目录，把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小
        long size = 0;
        if (file.isFile()) {
            size += file.length();
        } else {
            File[] all = file.listFiles();// 获取file的下一级
            // 累加all[i]的大小
            for (File f : all) {
                size += getDirectorySize(f);// f的大小;
            }
        }
        return size;
    }

    // 拓展2：删除指定的目录
    public void deleteDirectory(File file) {
        // 如果file是文件，直接delete
        // 如果file是目录，先把它的下一级干掉，然后删除自己
        if (file.isDirectory()) {
            File[] all = file.listFiles();
            // 循环删除的是file的下一级
            for (File f : all) {// f代表file的每一个下级
                deleteDirectory(f);
            }
        }
        // 删除自己
        file.delete();
    }
}

IO流原理及流的分类

IO流原理

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，网络通讯等。
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。

流的分类

按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
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

抽象基类	字节流	字符流
输入流	InputStream	Reader
输出流	OutputStream	Writer

Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。
由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

IO 流体系

节点流(或文件流)

FileReader读入数据的基本操作

读取文件

1.建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。		
	FileReaderfr= new FileReader(new File(“Test.txt”));

2.创建一个临时存放数据的数组。
	char[] ch= new char[1024];

3.调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。		
	fr.read(ch);

4. 关闭资源。
	fr.close();

import org.junit.Test;

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

/** * 一、流的分类： * 1.操作数据单位：字节流、字符流 * 2.数据的流向：输入流、输出流 * 3.流的角色：节点流、处理流 * * 二、流的体系结构 * 抽象基类 节点流（或文件流） 缓冲流（处理流的一种） * InputStream FileInputStream (read(byte[] buffer)) BufferedInputStream (read(byte[] buffer)) * OutputStream FileOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush() * Reader FileReader (read(char[] cbuf)) BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine()) * Writer FileWriter (write(char[] cbuf,0,len) BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush() * * * @author subei * @create 2020-05-15 11:05 */
public class FileReaderWriterTest {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("hello.txt");//相较于当前工程
        System.out.println(file.getAbsolutePath());

        File file1 = new File("day09\\hello.txt");
        System.out.println(file1.getAbsolutePath());
    }

    /** * 将day09下的hello.txt文件内容读入程序中，并输出到控制台 * * 说明点： * 1. read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1 * 2. 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 * 3. 读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。 * */
    @Test
    public void test(){
        FileReader fr = null;
        try {
            //实例化File对象，指明要操作的文件
            File file = new File("hello.txt");//相较于当前的Module
            //2.提供具体的流
            fr = new FileReader(file);

            //3.数据的读入过程
            //read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1.
            //方式一：
// int data = fr.read();
// while(data != -1){
// System.out.print((char) data);
// data = fr.read();
// }

            //方式二：语法上针对于方式一的修改
            int data;
            while((data = fr.read()) != -1){
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //4.流的关闭操作
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }

            //或
            if(fr != null){
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }
}

FileReader中使用read(char[] cbuf)读入数据

import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileReaderWriterTest {

    //对read()操作升级：使用read的重载方法
    @Test
    public void test2(){
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.File类的实例化
            File file = new File("hello.txt");

            //2.FileReader流的实例化
            fr = 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[] cbuf = new char[5];
            int len;
            fr.read(cbuf);
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                //方式一：
                //错误的写法
// for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
                //正确的写法
// for(int i = 0;i < len;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }

                //方式二：
                //错误的写法,对应着方式一的错误的写法
// String str = new String(cbuf);
// System.out.print(str);
                //正确的写法
                String str = new String(cbuf,0,len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(fr != null){
                //4.资源的关闭
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

}

FileWriter写出数据的操作

写入文件

1.创建流对象，建立数据存放文件
    FileWriterfw= new FileWriter(new File(“Test.txt”));

2.调用流对象的写入方法，将数据写入流
    fw.write(“atguigu-songhongkang”);

3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。
    fw.close();

import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class FileReaderWriterTest {

    /** * 从内存中写出数据到硬盘的文件里。 * * 说明： * 1.输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常 * 2. * 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) / FileWriter(file):对原有文件的覆盖 * 如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容 */
    @Test
    public void test3(){        
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.提供File类的对象，指明写出到的文件
            File file = new File("hello1.txt");

            //2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
            fw = new FileWriter(file,false);

            //3.写出的操作
            fw.write("I have a dream!\n");
            fw.write("you need to have a dream!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.流资源的关闭
            if(fw != null){

                try {
                    fw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

使用FileReader和FileWriter实现文本文件的复制

import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class FileReaderWriterTest {

    @Test
    public void test4() {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
            File srcFile = new File("hello1.txt");
            File srcFile2 = new File("hello2..txt");

            //不能使用字符流来处理图片等字节数据
// File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
// File srcFile2 = new File("爱情与友情1.jpg");

            //2.创建输入流和输出流的对象
            fr = new FileReader(srcFile);
            fw = new FileWriter(srcFile2);

            //3.数据的读入和写出操作
            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 = fr.read(cbuf)) != -1){
                //每次写出len个字符
                fw.write(cbuf,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭流资源
            //方式一：
// try {
// if(fw != null)
// fw.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }finally{
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
            //方式二：
            try {
                if(fw != null)
                    fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if(fr != null)
                    fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

使用FileInputStream不能读取文本文件的测试

import org.junit.Test;

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

/** * 测试FileInputStream和FileOutputStream的使用 * * 结论： * 1. 对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理 * 2. 对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,...)，使用字节流处理 * * @author subei * @create 2020-05-15 14:25 */
public class FileIOPutTest {
    //使用字节流FileInputStream处理文本文件，可能出现乱码。
    @Test
    public void testFileInputStream(){
        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 (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(fis != null) {
                //4.关闭资源
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

使用FileInputStream和FileOutputStream读写非文本文件

import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileIOPutTest {

    /** * 实现对图片的复制操作 */
    @Test
    public void testFileInputOutputStream()  {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");

            //2.造流
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);

            //3.复制的过程
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            //4.读数据
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println("复制成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fos != null){
                //5.关闭资源
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
}

使用FileInputStream和FileOutputStream复制文件的方法测试

import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileIOPutTest {

    //指定路径下文件的复制
    public void copyFile(String srcPath,String destPath){
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);

            //
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);

            //复制的过程
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fos != null){
                //
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

    @Test
    public void testCopyFile(){

        long start = System.currentTimeMillis();

// String srcPath = "C:\\Users\\29433\\Desktop\\164.jpg";
// String destPath = "C:\\Users\\29433\\Desktop\\164.jpg";

        String srcPath = "hello.txt";
        String destPath = "hello3.txt";

        copyFile(srcPath,destPath);

        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//1
    }
}

缓冲流

为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组，缺省使用8192个字节(8Kb)的缓冲区。

缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，根据数据操作单位可以把缓冲流分为：
- BufferedInputStream和BufferedOutputStream
- BufferedReader和BufferedWriter
当读取数据时，数据按块读入缓冲区，其后的读操作则直接访问缓冲区
当使用BufferedInputStream读取字节文件时，BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个(8Kb)，存在缓冲区中，直到缓冲区装满了，才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。
向流中写入字节时，不会直接写到文件，先写到缓冲区中直到缓冲区写满，BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流
关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可，关闭最外层流也会相应关闭内层节点流
flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件
如果是带缓冲区的流对象的close()方法，不但会关闭流，还会在关闭流之前刷新缓冲区，关闭后不能再写出。

缓冲流(字节型)实现非文本文件的复制

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/** * 处理流之一：缓冲流的使用 * * 1.缓冲流： * BufferedInputStream * BufferedOutputStream * BufferedReader * BufferedWriter * * @author subei * @create 2020-05-15 15:14 */
public class BufferedTest {

    /** * 实现非文本文件的复制 */
    @Test
    public void BufferedStreamTest(){
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);
// bos.flush();//刷新缓冲区
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
        }
    }
}

缓冲流与节点流读写速度对比

import org.junit.Test;
import java.io.*;
/** * 处理流之一：缓冲流的使用 * * 1.缓冲流： * BufferedInputStream * BufferedOutputStream * BufferedReader * BufferedWriter * * 2.作用：提供流的读取、写入的速度 * 提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区 * * 3. 处理流，就是“套接”在已有的流的基础上。 * */
public class BufferedTest {

    //实现文件复制的方法
    public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
        }
    }

    @Test
    public void testCopyFileWithBuffered(){
        long start = System.currentTimeMillis();

        String srcPath = "C:\\Users\\29433\\Desktop\\book.flv";
        String destPath = "C:\\Users\\29433\\Desktop\\book1.flv";


        copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);


        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//1
    }

}

缓冲流(字符型)实现文本文件的复制

import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class BufferedTest {
  /** * 使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制 */
    @Test
    public void test4(){
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            //创建文件和相应的流
            br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));

            //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);
// // bw.flush();
// }

            //方式二：使用String
            String data;
            while((data = br.readLine()) != null){
                //方法一：
// bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
                //方法二：
                bw.write(data);//data中不包含换行符
                bw.newLine();//提供换行的操作
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if(bw != null){

                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(br != null){
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

缓冲流课后练习

练习2

package git;

import org.junit.Test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/** * @author subei * @create 2020-05-15 15:31 */
public class PicTest {

    //图片的加密
    @Test
    public void test() {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("爱情与友情.jpg");
            fos = new FileOutputStream("爱情与友情secret.jpg");

            byte[] buffer = new byte[20];
            int len;
            while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
                //字节数组进行修改
                //错误的
                // for(byte b : buffer){
                // b = (byte) (b ^ 5);
                // }

                //正确的
                for (int i = 0; i < len; i++) {
                    buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
                }

                fos.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

    //图片的解密
    @Test
    public void test2() {

        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("爱情与友情secret.jpg");
            fos = new FileOutputStream("爱情与友情4.jpg");

            byte[] buffer = new byte[20];
            int len;
            while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
                //字节数组进行修改
                //错误的
                // for(byte b : buffer){
                // b = (byte) (b ^ 5);
                // }
               
                //正确的
                for (int i = 0; i < len; i++) {
                    buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
                }

                fos.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
     
    }
}

练习3

import org.junit.Test;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/** * 练习3:获取文本上字符出现的次数,把数据写入文件 * * 思路： * 1.遍历文本每一个字符 * 2.字符出现的次数存在Map中 * * Map<Character,Integer> map = new HashMap<Character,Integer>(); * map.put('a',18); * map.put('你',2); * * 3.把map中的数据写入文件 * * @author subei * @create 2020-05-15 15:41 */
public class WordCount {

    /** * 说明：如果使用单元测试，文件相对路径为当前module * 如果使用main()测试，文件相对路径为当前工程 */
    @Test
    public void testWordCount() {
        FileReader fr = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            //1.创建Map集合
            Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();

            //2.遍历每一个字符,每一个字符出现的次数放到map中
            fr = new FileReader("dbcp.txt");
            int c = 0;
            while ((c = fr.read()) != -1) {
                //int 还原 char
                char ch = (char) c;
                // 判断char是否在map中第一次出现
                if (map.get(ch) == null) {
                    map.put(ch, 1);
                } else {
                    map.put(ch, map.get(ch) + 1);
                }
            }

            //3.把map中数据存在文件count.txt
            //3.1 创建Writer
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter("wordcount.txt"));

            //3.2 遍历map,再写入数据
            Set<Map.Entry<Character, Integer>> entrySet = map.entrySet();
            for (Map.Entry<Character, Integer> entry : entrySet) {
                switch (entry.getKey()) {
                    case ' ':
                        bw.write("空格=" + entry.getValue());
                        break;
                    case '\t'://\t表示tab 键字符
                        bw.write("tab键=" + entry.getValue());
                        break;
                    case '\r'://
                        bw.write("回车=" + entry.getValue());
                        break;
                    case '\n'://
                        bw.write("换行=" + entry.getValue());
                        break;
                    default:
                        bw.write(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
                        break;
                }
                bw.newLine();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关流
            if (fr != null) {
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if (bw != null) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
}

转换流

转换流概述与InputStreamReader的使用

转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
Java API提供了两个转换流：
- InputStreamReader：将InputStream转换为Reader
  - 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流。
  - 需要和InputStream“套接”。
  - 构造器
    - public InputStreamReader(InputStreamin)
    - public InputSreamReader(InputStreamin,StringcharsetName)
    - 如：Reader isr= new InputStreamReader(System.in,”gbk”);
- OutputStreamWriter：将Writer转换为OutputStream
  - 实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流。
  - 需要和OutputStream“套接”。
  - 构造器
    - public OutputStreamWriter(OutputStreamout)
    - public OutputSreamWriter(OutputStreamout,StringcharsetName)
字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。
很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能。

import org.junit.Test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

/** * 处理流之二：转换流的使用 * 1.转换流：属于字符流 * InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流 * OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流 * * 2.作用：提供字节流与字符流之间的转换 * * 3.解码：字节、字节数组 --->字符数组、字符串 * 编码：字符数组、字符串 ---> 字节、字节数组 * * 4.字符集 * * @author subei * @create 2020-05-15 15:57 */
public class InputStreamReaderTest {

    /** * 此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally * InputStreamReader的使用，实现字节的输入流到字符的输入流的转换 */
    @Test
    public void test() throws IOException {

        FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
// InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集
        //参数2指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");//使用系统默认的字符集

        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            String str = new String(cbuf,0,len);
            System.out.print(str);
        }

        isr.close();
    }

}

转换流实现文件的读入和写出

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/** * 处理流之二：转换流的使用 * 1.转换流：属于字符流 * InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流 * OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流 * * 2.作用：提供字节流与字符流之间的转换 * * 3.解码：字节、字节数组 --->字符数组、字符串 * 编码：字符数组、字符串 ---> 字节、字节数组 * * 4.字符集 * * @author subei * @create 2020-05-15 15:57 */
public class InputStreamReaderTest {
    /** * 此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally * 综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter */
    @Test
    public void test2() throws IOException {
        //1.造文件、造流
        File file1 = new File("dbcp.txt");
        File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);

        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");

        //2.读写过程
        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            osw.write(cbuf,0,len);
        }

        //3.关闭资源
        isr.close();
        osw.close();
    }
}

多种字符编码集的说明

编码表的由来

计算机只能识别二进制数据，早期由来是电信号。为了方便应用计算机，让它可以识别各个国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示，并一一对应，形成一张表。这就是编码表。
常见的编码表

/** * 4.字符集 * ASCII：美国标准信息交换码。 * 用一个字节的7位可以表示。 * ISO8859-1：拉丁码表。欧洲码表 * 用一个字节的8位表示。 * GB2312：中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符 * GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码 * Unicode：国际标准码，融合了目前人类使用的所有字符。为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节来表示。 * UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符。 */

Unicode不完美，这里就有三个问题，一个是，我们已经知道，英文字母只用一个字节表示就够了，第二个问题是如何才能区别Unicode和ASCII？计算机怎么知道两个字节表示一个符号，而不是分别表示两个符号呢？第三个，如果和GBK等双字节编码方式一样，用最高位是1或0表示两个字节和一个字节，就少了很多值无法用于表示字符，不够表示所有字符。Unicode在很长一段时间内无法推广，直到互联网的出现。
面向传输的众多UTF（UCS Transfer Format）标准出现了，顾名思义，**UTF-8就是每次8个位传输数据，而UTF-16就是每次16个位。**这是为传输而设计的编码，并使编码无国界，这样就可以显示全世界上所有文化的字符了。
Unicode只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯一确定的编号，具体存储成什么样的字节流，取决于字符编码方案。推荐的Unicode编码是UTF-8和UTF-16。

标准输入、输出流

System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
默认输入设备是：键盘，输出设备是：显示器
System.in的类型是InputStream
System.out的类型是PrintStream，其是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 void setIn(InputStreamin)
- public static void setOut(PrintStreamout)

import org.junit.Test;

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

/** * 其他流的使用 * 1.标准的输入、输出流 * 2.打印流 * 3.数据流 * * @author subei * @create 2020-05-15 16:41 */
public class OtherStreamTest {

    /** * 1.标准的输入、输出流 * 1.1 * 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 * 1.2 * System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。 * * 1.3练习： * 从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作， * 直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。 * * 方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串 * 方法二：使用System.in实现。System.in ---> 转换流 ---> BufferedReader的readLine() */
    @Test
    public void test(){
        BufferedReader br = null;
        try {
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
            br = new BufferedReader(isr);

            while (true) {
                System.out.println("请输入字符串：");
                String data = br.readLine();
                if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
                    System.out.println("程序结束");
                    break;
                }

                String upperCase = data.toUpperCase();
                System.out.println(upperCase);

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (br != null) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
}

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和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

import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class OtherStreamTest {

    /** * 2. 打印流：PrintStream 和PrintWriter * 2.1 提供了一系列重载的print() 和 println() * 2.2 练习： */
    @Test
    public void test2(){
        PrintStream ps = null;
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
            // 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
            ps = new PrintStream(fos, true);
            if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
                System.setOut(ps);
            }

            for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
                System.out.print((char) i);
                if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
                    System.out.println(); // 换行
                }
            }

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ps != null) {
                ps.close();
            }
        }
    }
}

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和DataOutputStream
- 分别“套接”在InputStream和OutputStream子类的流上

DataInputStream中的方法

boolean readBoolean()	byte readByte()
char readChar()	float readFloat()
double readDouble()	short readShort()
long readLong()	int readInt()
String readUTF()	void readFully(byte[s] 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.Test;
import java.io.*;

public class OtherStreamTest {    
   /** * 3.数据流 * 3.1 DataInputStream 和 DataOutputStream * 3.2 作用：用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串 * * 练习：将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。 * * 注意：处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally. */
    @Test
    public void test3() throws IOException {
        //1.
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
        //2.
        dos.writeUTF("刘刚");
        dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件
        dos.writeInt(23);
        dos.flush();
        dos.writeBoolean(true);
        dos.flush();
        //3.
        dos.close();
    }

    /** * 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 test4() throws IOException {
        //1.
        DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
        //2.
        String name = dis.readUTF();
        int age = dis.readInt();
        boolean isMale = dis.readBoolean();

        System.out.println("name = " + name);
        System.out.println("age = " + age);
        System.out.println("isMale = " + isMale);

        //3.
        dis.close();

    }
}

对象流

对象序列化机制的理解

ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。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类保存基本类型数据或对象的机制
反序列化：用ObjectInputStream类读取基本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
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。//当其它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

对象流序列化与反序列化字符串操作

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/** * 对象流的使用 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream * 2.作用：用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。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。 * * * @author subei * @create 2020-05-16 9:41 */
public class ObjectTest {

    /** * 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 test(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //创造流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //制造对象
            oos.writeObject(new String("秦始皇陵欢迎你"));

            //刷新操作
            oos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.关闭流
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /** * 反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象 * 使用ObjectInputStream来实现 */
    @Test
    public void test2(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            System.out.println(str);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

自定义类实现序列化与反序列化操作

若某个类实现了Serializable接口，该类的对象就是可序列化的：
- 创建一个ObjectOutputStream
- 调用ObjectOutputStream对象的writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
- 注意写出一次，操作flush()一次
反序列化
- 创建一个ObjectInputStream调用readObject() 方法读取流中的对象
强调：如果某个类的属性不是基本数据类型或String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的Field 的类也不能序列化
Person类

import java.io.Serializable;

/** * Person需要满足如下的要求，方可序列化 * 1.需要实现接口：Serializable * * @author subei * @create 2020-05-16 10:21 */
public class Person implements Serializable {
    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

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

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

    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;
    }
}

测试类

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/** * 对象流的使用 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream * 2.作用：用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。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。 * * 3.要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求。见Person.java * * 4.序列化机制： * 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。 * 当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。 * * @author subei * @create 2020-05-16 9:41 */
public class ObjectTest {

    /** * 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 test(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //创造流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //制造对象
            oos.writeObject(new String("秦始皇陵欢迎你"));
            //刷新操作
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("李时珍",65));
            oos.flush();


        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.关闭流
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /** * 反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象 * 使用ObjectInputStream来实现 */
    @Test
    public void test2(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            Person p = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

serialVersionUID的理解

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：
- private static final long serialVersionUID;
- 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，显式声明。
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与本地相应实体类的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。(InvalidCastException)
Person类

import java.io.Serializable;

/** * Person需要满足如下的要求，方可序列化 * 1.需要实现接口：Serializable * 2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID * 3.除了当前Person类需要实现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，基本数据类型可序列化） * * * 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量 * * @author subei * @create 2020-05-16 10:21 */
public class Person implements Serializable {
    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;

    private String name;
    private int age;
    private int id;

    public Person() {
    }

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

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

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    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;
    }
}

测试类

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/** * 对象流的使用 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream * 2.作用：用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。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。 * * 3.要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求。见Person.java * * 4.序列化机制： * 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。 * 当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。 * * @author subei * @create 2020-05-16 9:41 */
public class ObjectTest {

    /** * 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 test(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //创造流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //制造对象
            oos.writeObject(new String("秦始皇陵欢迎你"));
            //刷新操作
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("李时珍",65,0));
            oos.flush();


        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.关闭流
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /** * 反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象 * 使用ObjectInputStream来实现 */
    @Test
    public void test2(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            Person p = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

自定义类可序列化的其它要求

Person类

import java.io.Serializable;

/** * Person需要满足如下的要求，方可序列化 * 1.需要实现接口：Serializable * 2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID * 3.除了当前Person类需要实现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，基本数据类型可序列化） * * * 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量 * * @author subei * @create 2020-05-16 10:21 */
public class Person implements Serializable{

    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;

    private String name;
    private int age;
    private int id;
    private Account acct;

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

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

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

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    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;
    }

    public Person(String name, int age) {

        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Person() {

    }
}

class Account implements Serializable{
    public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
    private double balance;

    @Override
    public String toString() {
        return "Account{" +
                "balance=" + balance +
                '}';
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public Account(double balance) {

        this.balance = balance;
    }
}

测试类

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/** * 对象流的使用 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream * 2.作用：用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。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。 * * 3.要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求。见Person.java * * 4.序列化机制： * 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。 * 当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。 * * @author subei * @create 2020-05-16 9:41 */
public class ObjectTest {

    /** * 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 test(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //创造流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //制造对象
            oos.writeObject(new String("秦始皇陵欢迎你"));
            //刷新操作
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("李时珍",65));
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
            oos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.关闭流
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /** * 反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象 * 使用ObjectInputStream来实现 */
    @Test
    public void test2(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            Person p = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

随机存取文件流

RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，也就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，用以标示当前读写处的位置。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(Filefile, Stringmode)
- public RandomAccessFile(Stringname, Stringmode)
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：打开以便读取和写入
- rwd:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
- rws:打开以便读取和写入；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。

RandomAccessFile实现数据的读写操作

import org.junit.Test;

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

/** * RandomAccessFile的使用 * 1.RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口 * 2.RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流 * 3.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） * * * @author subei * @create 2020-05-16 11:06 */
public class RandomAccessFileTest {

    @Test
    public void test(){

        RandomAccessFile raf1 = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;
        try {
            raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");
            raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
                raf2.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(raf1 != null){
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(raf2 != null){
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

    @Test
    public void test2() throws IOException {

        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");

        raf1.write("xyz".getBytes());

        raf1.close();

    }

}

RandomAccessFile实现数据的插入操作

import org.junit.Test;

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

/** * RandomAccessFile的使用 * 1.RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口 * 2.RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流 * 3.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） * * 4.可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果 * * @author subei * @create 2020-05-16 11:06 */
public class RandomAccessFileTest {

    /** * 使用RandomAccessFile实现数据的插入效果 */
    @Test
    public void test3() throws IOException {
        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为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("hello.txt").length());
        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            builder.append(new String(buffer,0,len)) ;
        }
        //调回指针，写入“xyz”
        raf1.seek(3);
        raf1.write("xyz".getBytes());

        //将StringBuilder中的数据写入到文件中
        raf1.write(builder.toString().getBytes());

        raf1.close();

        //思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
    }

}

NIO.2中Path、Paths、Files类的使用

Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4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

随着JDK 7 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，以至于我们称他们为NIO.2。因为NIO 提供的一些功能，NIO已经成为文件处理中越来越重要的部分。
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 Pathget(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
Path接口
Files 类

整个Java全栈系列都是笔者自己敲的笔记。写作不易，如果可以，点个赞呗！✌

Java学习路线：day26 IO流

文章目录

第13章 IO流

File类的使用

File类的实例化

File类的常用方法1

File类的常用方法2

课后练习

IO流原理及流的分类

IO流原理

流的分类

IO 流体系

节点流(或文件流)

FileReader读入数据的基本操作

FileReader中使用read(char[] cbuf)读入数据

FileWriter写出数据的操作

使用FileReader和FileWriter实现文本文件的复制

使用FileInputStream不能读取文本文件的测试

使用FileInputStream和FileOutputStream读写非文本文件

使用FileInputStream和FileOutputStream复制文件的方法测试

缓冲流

缓冲流(字节型)实现非文本文件的复制

缓冲流与节点流读写速度对比

缓冲流(字符型)实现文本文件的复制

缓冲流课后练习

转换流

转换流概述与InputStreamReader的使用

转换流实现文件的读入和写出

多种字符编码集的说明

标准输入、输出流

打印流

数据流

对象流

对象序列化机制的理解

对象流序列化与反序列化字符串操作

自定义类实现序列化与反序列化操作

serialVersionUID的理解

自定义类可序列化的其它要求

随机存取文件流

RandomAccessFile实现数据的读写操作

RandomAccessFile实现数据的插入操作

NIO.2中Path、Paths、Files类的使用