Java IO —— 战斗的号角已经吹响

Java IO —— 战斗的号角已经吹响

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目录

1. Java IO概述

2. File

3. InputStream

4. OutputStream 

5. Filter模式

6. ZipInputStream

 7. 资源文件和序列化&反序列化

8. Reader 

9. Writer 

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1. Java IO概述

同步和异步（这里只介绍java.io）

• JDK 提供的java.io是同步IO
• JDK提供的java.nio是异步IO

Java.io的结构图

总结

• IO流是一种流式的数据输入 / 输出模型
• 二进制数据以byte为最小单位在InputStream / OutputStream中单向流动
• 字符数据以char为最小单位在Reader / Writer中单向流动
• JDK的java.io包提供了同步IO宫嗯
• Java的IO流的接口和实现是分离的：

字节流接口：InputStream / OutputStream

字符流接口：Reader / Writer

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2. File

java.io.File表示文件以通的一个文件或目录：

• 构造方法：File(String pathname)

绝对路径、相对路径：

• String getPath() / getAbsolutePath() / getCanonicalPath() —— 规范目录

• boolean isFile()：是否是文件
• boolean isDirectory()：是否是目录

当File对象表示一个文件时（isFile()==true)：

• boolean canRead()：是否允许读取该文件
• boolean canWrite()：是否允许写入该文件
• boolean canExecute()：是否允许运行该文件

• long length()：获取文件大小
• boolean createNewFile()：创建一个新文件
• static boolean createTempFile(String prefix,String suffix)：创建一个临时文件
• boolean delete()：删除该文件
• void deleteOnExit()：在JVM退出时删除该文件

• String[ ] list()：列出目录下的文件和子目录名
• File[ ] listFiles()：列出目录下所有的子目录名和文件
• File[ ] listFile(FileFilter filter)
• File[ ] listFiles(FilenameFilter filter)

• boolean mkdir()：创建该目录
• boolean mkdirs()：创建该目录，并在必要时将不存在的父目录也创建出来
• boolean delete()：删除该目录

• 测试代码：

总结（File对象表示一个文件或者目录）

• 创建File对象本身不涉及IO操作
• 获取路径 / 绝对路径 / 规范路径：getPath() / getAbsolutePath() / getCanonicalPath()
• 可以获取目录的文件和子目录
• 通过File对象可以创建或删除文件和目录

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3. InputStream

java.io.InputStream是所有输入流的超类：

• abstract int read()：读取下一个字节并返回字节(0~255)；如果已读到末尾返回-1
• int read(byte[ ] b)：读取若干字节并填充到byte[ ]数组，返回读取的字节数
• int read(byte[ ] b,int off,int len)
• void close()：关闭输入流

完整的读取一个InputStream所有字节：

利用缓冲区一次读取多个字节：（推荐）

read()方法是阻塞(blocking)的：

FileInputStream可以从文件获取输入流：

ByteArrayInputStream可以在内存中模拟一个InputStream：——测试中经常使用

总结

• InputStream定义了所有输入流的超类
• FileInputStream实现了文件流输入
• ByteArrayInputStream在内存中模拟一个字节流输入
• 使用try(reasourse)保证InputStream正确关闭

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4. OutputStream 

java.io.OutputStream是所有输出流的超类：

• abstract write(int b)：写入一个字节
• void write(byte[ ] b)
• void write(byte[ ] b,int off,int len)
• void close()
• void flush()：将缓冲区的内容输出

write()方法是阻塞(blocking)的：

FileOutputStream可以输出到文件：

ByteArrayOutputStream可以在内存中模拟一个OutputStream：

总结

• OutputStream定义了所有输出流的超类
• FileOutputStream实现了文件流输出
• ByteArrayOutputStream在内存中模拟一个字节流输出
• 使用try(resource)保证OutputStream正确关闭

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5. Filter模式

 JDK把InputStream分为两类：

• 直接提供数据的InputStream：FileInputStream、 ByteArrayInputStream、 ServletInputStream...
• 提供额外附加功能的InputStream：BufferedInputStream、 DigestInputStream、 CipherInputStream...
• 使用InputStream时，根据情况组合：

• 组合功能而非继承的设计模式称为Filter模式或者Dectorator模式
• 通过少量的类实现了各种功能的组合

• 代码测试：—— 利用Filter自定义创建Stream

总结

• Java IO使用Filter模式为InputStream / OutputStream增加功能
• 可以把一个InputStream和任意FilterInputStream组合
• 可以把一个OutputStream和任意FilterOutputStream组合
• Filter模式可以在运行期动态增加功能（又称Dectorator模式）

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6. ZipInputStream

ZipInputStream是一种FilterInputStream：

• 可以直接读取Zip的内容

• ZipInputStream直接读取Zip

• ZipInputStream直接写入Zip的内容

• 代码实现：

总结

• ZipInputStream可以读取Zip格式的流
• ZipOutputStream可以把数据写入Zip
• ZipInputStream / ZipOutputStream都是FilterInputStream / FilterOutputStream
• 配合FileInputStream和FileOutputStream就可以读写Zip文件

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 7. 资源文件和序列化&反序列化

Java存放.class的目录或jar包也可以包含任意其他类型的文件：

• .properties, .txt, .jpg, .mov, ...

从classpath读取文件可以避免不同环境下文件路径不一致的问题：

总结

• 把资源存储在classpath中可以避免文件路径依赖
• Class对象的getResourceAsStream()可以从classpath读取资源
• 需要检查返回的InputStream是否为null

序列化

序列化是指把一个Java对象变成二进制内容( byte[ ] )

• 序列化后可以把byte[ ]保存到文件中
• 序列化后可以把byte[ ] 通过网络传输 

一个Java对象要能序列化要能序列化，必须实现Serializable接口：

• Serializable接口没有定义任何方法
• 空接口被称为“标记接口Marker Interface”

反序列化

反序列化是指把一个二进制内容（byte[ ]）变成Java对象

• 反序列化后可以从文件读取byte[ ] 并变为Java对象
• 反序列化后可以从网络读取byte[ ] 并变为Java对象

注：反序列化由JVM直接构造Java对象，不调用构造方法

反序列化是根据serialVersionUID来识别匹配的对象，如果更改serialVersionUID会报java.io.InvalidClassException异常。

ObjectOutputStream&ObjectIntputStream

ObjectOutputStream就是一个序列化类，负责把一个Java对象写入二进制流：

ObjectIntputStream负责从二进制流读取一个Java对象：

readObject()可能抛出的异常：

• ClassNotFoundException：没有找到对应的Class
• InvalidClassException：Class不匹配

总结

 

• 可序列化的Java对象必须实现java.io.Serializable接口
• 类似Serializable这样的空接口被称为“标记接口”
• 反序列化时不调用构造方法
• 可设置serialVersionUID作为版本号（非必需）
• Java的序列化机制仅适用于Java，如果需要与其他语言交换数据必须使用通用的序列化方法，如JSON 

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8. Reader 

java.io.Reader和java.io.InputStream的区别：

java.io.Reader是所有字符输入流的超类：

• int read()

读取下一个字符，并返回字符

如果已读到末尾，返回-1

• int read(char[ ] c)
• int read(char[ ] c,int off, int len)：指定char[ ]数组的偏移量和最大填充数
• void close()

利用缓冲区一次读取多个字符：

FileReader可以从文件获取Reader：

CharArrayReader可以在内存中模拟一个Reader:

总结

• Reader定义了所有字符输入流的超类
• FileReader实现了文件字符流输入
• CharArrayReader在内存中模拟一个字符流输入
• Reader是基于InputStream构造的：

FileReader使用系统默认编码，无法指定编码；可以通过InputStreamReader指定编码

• 使用try(resource)保证Reader正确关闭

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9. Writer 

java.io.Writer和java.io.OutputStream的区别：

java.io.Writer是所有字符输入流的超类：

• void write(int c)
• void write(char[ ] c)
• void write(char[ ] c,int off,int len)
• void write(String s)
• void flush()
• void close()  

一次写入多个字符：

write()方法是阻塞blocking的：

FileWriter可以从文件获取Writer:

CharArrayWriter可以在内存中模拟一个Writer：

Writer实际上是基于OutputStream构造的：

• FileWriter内部持有一个FileOutputStream
• Writer可以通过OutputStream构造

总结

• Writer定义了所有字符输出流的超类
• FileWriter实现了文件字符流输出
• CharArrayWriter在内存中模拟一个字符流输入
• Writer是基于OutputStream构造的：

FileWriter使用系统默认编码，无法指定编码

可以通过OutputStreamWriter指定编码

• 使用try(resource)保证Writer正确关闭

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 java io流的拓展还是挺广的，实际应用深度想必会更深，多看看java API收获也是不少的，加油！也要注意身体哟，每天花30分钟健健身挺不错的。晚安~~~~

                                          谢谢阅读             ----知飞翀