java io流

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流的概念和作用

学习Java IO，不得不提到的就是JavaIO流。

流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类

根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流

根据数据流向不同分为：输入流和输出流

字符流和字节流
字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。字节流和字符流的区别：

（1）读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。

（2）处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。

（3）字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的；而字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件，我们将在下面验证这一点。

结论：优先选用字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的，所以在开发中，字节流使用广泛。

输入流和输出流
对输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

Java流操作有关的类或接口：

加载中...

Java流类图结构：

加载中...


Java IO流对象

1. 输入字节流InputStream

定义和结构说明：

从输入字节流的继承图可以看出：

InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。

ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据，与Piped 相关的知识后续单独介绍。

ObjectInputStream 和所有FilterInputStream的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。意思是FileInputStream类可以通过一个String路径名创建一个对象，FileInputStream(String name)。而DataInputStream必须装饰一个类才能返回一个对象，DataInputStream(InputStream in)。如下图示：

加载中...

实例操作演示：

【案例 】读取文件内容

/**
* 字节流
* 读文件内容
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       in.read(b);
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}
注意：该示例中由于b字节数组长度为1024，如果文件较小，则会有大量填充空格。我们可以利用in.read(b);的返回值来设计程序，如下案例：

【案例】读取文件内容

/**
* 字节流
* 读文件内容
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       int len=in.read(b);
       in.close();
       System.out.println("读入长度为："+len);
       System.out.println(new String(b,0,len));
    }
}
注意：观察上面的例子可以看出，我们预先申请了一个指定大小的空间，但是有时候这个空间可能太小，有时候可能太大，我们需要准确的大小，这样节省空间，那么我们可以这样做：

【案例】读取文件内容

/**
* 字节流
* 读文件内容,节省空间
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[(int)f.length()];
       in.read(b);
       System.out.println("文件长度为："+f.length());
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}
【案例】逐字节读

/**
* 字节流
* 读文件内容,节省空间
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[(int)f.length()];
       for (int i = 0; i < b.length; i++) {
           b =(byte)in.read();
       }
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}
注意：上面的几个例子都是在知道文件的内容多大，然后才展开的，有时候我们不知道文件有多大，这种情况下，我们需要判断是否独到文件的末尾。

【案例】字节流读取文件

/**
* 字节流
*读文件
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       int count =0;
       int temp=0;
       while((temp=in.read())!=(-1)){//当读到文件末尾的时候会返回-1，一般不会返回-1
           b[count++]=(byte)temp;
       }
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}
【案例】DataInputStream类
import java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
 
public class DataOutputStreamDemo{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       DataInputStream input = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
       char[] ch = new char[10];
       int count = 0;
       char temp;
       while((temp = input.readChar()) != 'C'){
           ch[count++] = temp;
       }
       System.out.println(ch);
    }
}

【案例】PushBackInputStream回退流操作
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PushbackInputStream;
 
/**
* 回退流操作
* */
public class PushBackInputStreamDemo{
    public static void main(String[] args) throwsIOException{
       String str = "hello,rollenholt";
       PushbackInputStream push = null;
       ByteArrayInputStream bat = null;
       bat = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
       push = new PushbackInputStream(bat);
       int temp = 0;
       while((temp = push.read()) != -1){
           if(temp == ','){
                push.unread(temp);
                temp = push.read();
                System.out.print("(回退" +(char) temp + ") ");
           }else{
                System.out.print((char) temp);
           }
       }
    }
}
2. 输出字节流OutputStream

定义和结构说明：

IO 中输出字节流的继承图可见上图，可以看出：

OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。

ByteArrayOutputStream、FileOutputStream是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据，

ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream的子类都是装饰流。具体例子跟InputStream是对应的。

实例操作演示：
【案例】向文件中写入字符串
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       OutputStream out =new FileOutputStream(f);
       String str="Hello World";
       byte[] b=str.getBytes();
       out.write(b);
       out.close();
    }
}

//琢字写入文件
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       OutputStream out =new FileOutputStream(f);
       String str="Hello World！！";
       byte[] b=str.getBytes();
       for (int i = 0; i < b.length; i++) {
           out.write(b[i]);
       }
       out.close();
    }
}
//如果想要给文章中加入新的内容,在FileOutputStream(f,[i]true)中加入true，参数。如果不加的话，默认是覆盖。
OutputStream out =new FileOutputStream(f, true);

【案例】复制文件
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       if(args.length!=2){
           System.out.println("命令行参数输入有误，请检查");
           System.exit(1);
       }
       File file1=new File(args[0]);
       File file2=new File(args[1]);
        
       if(!file1.exists()){
           System.out.println("被复制的文件不存在");
           System.exit(1);
       }
       InputStream input=new FileInputStream(file1);
       OutputStream output=new FileOutputStream(file2);
       if((input!=null)&&(output!=null)){
           int temp=0;
           while((temp=input.read())!=(-1)){
                output.write(temp);
           }
       }
       input.close();
       output.close();
    }
}
【案例】使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String str="ROLLENHOLT";
       ByteArrayInputStream input=new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
       ByteArrayOutputStream output=new ByteArrayOutputStream();
       int temp=0;
       while((temp=input.read())!=-1){
           char ch=(char)temp;
           output.write(Character.toLowerCase(ch));
       }
       String outStr=output.toString();
       input.close();
       output.close();
       System.out.println(outStr);
    }
}
【案例】验证管道流：进程间通信
/**
* 验证管道流
* */
import java.io.*;
 
/**
* 消息发送类
* */
class Send implements Runnable{
   private PipedOutputStream out=null;
   public Send() {
       out=new PipedOutputStream();
    }
   public PipedOutputStream getOut(){
       return this.out;
    }
   public void run(){
       String message="hello , Rollen";
       try{
           out.write(message.getBytes());
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }try{
           out.close();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}
 
/**
* 接受消息类
* */
class Recive implements Runnable{
   private PipedInputStream input=null;
   public Recive(){
       this.input=new PipedInputStream();
    }
   public PipedInputStream getInput(){
       return this.input;
    }
   public void run(){
       byte[] b=new byte[1000];
       int len=0;
       try{
           len=this.input.read(b);
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }try{
           input.close();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
       System.out.println("接受的内容为 "+(new String(b,0,len)));
    }
}
/**
* 测试类
* */
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       Send send=new Send();
       Recive recive=new Recive();
        try{
//管道连接
           send.getOut().connect(recive.getInput());
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
       new Thread(send).start();
       new Thread(recive).start();
    }
}
【案例】DataOutputStream类示例
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class DataOutputStreamDemo{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       char[] ch = { 'A', 'B', 'C' };
       DataOutputStream out = null;
       out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(file));
       for(char temp : ch){
           out.writeChar(temp);
       }
       out.close();
    }
}
File类文件（File.separator，File.pathSeparator：为file类的两个常量）
File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象，可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。

创建文件
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       File f=new File("D:\\hello.txt");
       try{
           f.createNewFile();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}
【案例4】删除一个文件（或者文件夹）
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       if(f.exists()){
           f.delete();
       }else{
           System.out.println("文件不存在");
       }
        
    }
}
【案例5】创建一个文件夹
/**
* 创建一个文件夹
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello";
       File f=new File(fileName);
       f.mkdir();
    }
}
【案例6】列出目录下的所有文件
/**
* 使用list列出指定目录的全部文件
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator;
       File f=new File(fileName);
       String[] str=f.list();
       for (int i = 0; i < str.length; i++) {
           System.out.println(str[i]);
       }
    }
}
注意使用list返回的是String数组，。而且列出的不是完整路径，如果想列出完整路径的话，需要使用listFiles.它返回的是File的数组。

【案例7】列出指定目录的全部文件（包括隐藏文件）：
/**
* 使用listFiles列出指定目录的全部文件
* listFiles输出的是完整路径
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator;
       File f=new File(fileName);
       File[] str=f.listFiles();
       for (int i = 0; i < str.length; i++) {
           System.out.println(str[i]);
       }
   【案例8】判断一个指定的路径是否为目录
/**
* 使用isDirectory判断一个指定的路径是否为目录
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator;
       File f=new File(fileName);
       if(f.isDirectory()){
           System.out.println("YES");
       }else{
           System.out.println("NO");
       }
    }
}
【案例9】递归搜索指定目录的全部内容，包括文件和文件夹
/*
* 列出指定目录的全部内容
* */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator;
       File f=new File(fileName);
       print(f);
    }
   public static void print(File f){
       if(f!=null){
           if(f.isDirectory()){
                File[] fileArray=f.listFiles();
                if(fileArray!=null){
                    for (int i = 0; i

10.RandomAccessFile类

该对象并不是流体系中的一员，其封装了字节流，同时还封装了一个缓冲区（字符数组），通过内部的指针来操作字符数组中的数据。该对象特点：

该对象只能操作文件，所以构造函数接收两种类型的参数：a.字符串文件路径；b.File对象。

该对象既可以对文件进行读操作，也能进行写操作，在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)

注意：该对象在实例化时，如果要操作的文件不存在，会自动创建；如果文件存在，写数据未指定位置，会从头开始写，即覆盖原有的内容。可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件。

【案例】使用RandomAccessFile写入文件

/** 
 
 * 使用RandomAccessFile写入文件 
 
 * */ 
 
import java.io.*; 
 
class hello{ 
 
    public static void main(String[]args) throws IOException { 
 
        StringfileName="D:"+File.separator+"hello.txt"; 
 
        File f=new File(fileName); 
 
        RandomAccessFile demo=newRandomAccessFile(f,"rw"); 
 
       demo.writeBytes("asdsad"); 
 
        demo.writeInt(12); 
 
        demo.writeBoolean(true); 
 
        demo.writeChar('A'); 
 
        demo.writeFloat(1.21f); 
 
        demo.writeDouble(12.123); 
 
        demo.close();  
 
    } 
 
}

Java IO流的高级概念

编码问题

【案例 】取得本地的默认编码

/** 
 
 * 取得本地的默认编码 
 
 * */ 
 
publicclass CharSetDemo{ 
 
    public static void main(String[] args){ 
 
        System.out.println("系统默认编码为："+ System.getProperty("file.encoding")); 
 
    } 
 
}

【案例 】乱码的产生

import java.io.File; 
 
import java.io.FileOutputStream; 
 
import java.io.IOException; 
 
import java.io.OutputStream; 
 
  
 
/** 
 
 * 乱码的产生 
 
 * */ 
 
public class CharSetDemo2{ 
 
    public static void main(String[] args) throws IOException{ 
 
        File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt"); 
 
        OutputStream out = new FileOutputStream(file); 
 
        byte[] bytes = "你好".getBytes("ISO8859-1"); 
 
        out.write(bytes); 
 
        out.close(); 
 
    }//输出结果为乱码，系统默认编码为GBK，而此处编码为ISO8859-1 
 
}

对象的序列化

对象序列化就是把一个对象变为二进制数据流的一种方法。

一个类要想被序列化，就行必须实现java.io.Serializable接口。虽然这个接口中没有任何方法，就如同之前的cloneable接口一样。实现了这个接口之后，就表示这个类具有被序列化的能力。先让我们实现一个具有序列化能力的类吧：

【案例 】实现具有序列化能力的类

import java.io.*; 
 
/** 
 
 * 实现具有序列化能力的类 
 
 * */ 
 
public class SerializableDemo implements Serializable{ 
 
    public SerializableDemo(){ 
 
         
 
    } 
 
    publicSerializableDemo(String name, int age){ 
 
        this.name=name; 
 
        this.age=age; 
 
    } 
 
    @Override 
 
    public String toString(){ 
 
        return "姓名："+name+"  年龄："+age; 
 
    } 
 
    private String name; 
 
    private int age; 
 
}

【案例 】序列化一个对象 – ObjectOutputStream

import java.io.Serializable; 
 
import java.io.File; 
 
import java.io.FileOutputStream; 
 
import java.io.IOException; 
 
import java.io.ObjectOutputStream; 
 
/** 
 
 * 实现具有序列化能力的类 
 
 * */ 
 
public class Person implements Serializable{ 
 
    public Person(){ 
 
     } 
 
    public Person(String name,int age){ 
 
        this.name = name; 
 
        this.age = age; 
 
    } 
 
    @Override 
 
    public String toString(){ 
 
        return "姓名：" +name + "  年龄：" +age; 
 
    } 
 
    private String name; 
 
    private int age; 
 
} 
 
/** 
 
 * 示范ObjectOutputStream 
 
 * */ 
 
public class ObjectOutputStreamDemo{ 
 
    public static voidmain(String[] args) throws IOException{ 
 
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt"); 
 
        ObjectOutputStream oos= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 
 
                file)); 
 
        oos.writeObject(newPerson("rollen", 20)); 
 
        oos.close(); 
 
    } 
 
}

【案例 】反序列化—ObjectInputStream

import java.io.File; 
 
import java.io.FileInputStream; 
 
import java.io.ObjectInputStream; 
 
  
 
/** 
 
 * ObjectInputStream示范 
 
 * */ 
 
public class ObjectInputStreamDemo{ 
 
    public static voidmain(String[] args) throws Exception{ 
 
        File file = new File("d:" +File.separator + "hello.txt"); 
 
        ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 
 
                file)); 
 
        Object obj =input.readObject(); 
 
        input.close(); 
 
        System.out.println(obj); 
 
    } 
 
}

注意：被Serializable接口声明的类的对象的属性都将被序列化，但是如果想自定义序列化的内容的时候，就需要实现Externalizable接口。

当一个类要使用Externalizable这个接口的时候，这个类中必须要有一个无参的构造函数，如果没有的话，在构造的时候会产生异常，这是因为在反序列话的时候会默认调用无参的构造函数。

现在我们来演示一下序列化和反序列话：

【案例 】使用Externalizable来定制序列化和反序列化操作

package IO; 
 
  
 
import java.io.Externalizable; 
 
import java.io.File; 
 
import java.io.FileInputStream; 
 
import java.io.FileOutputStream; 
 
import java.io.IOException; 
 
import java.io.ObjectInput; 
 
import java.io.ObjectInputStream; 
 
import java.io.ObjectOutput; 
 
import java.io.ObjectOutputStream; 
 
  
 
/** 
 
 * 序列化和反序列化的操作 
 
 * */ 
 
public class ExternalizableDemo{ 
 
    public static voidmain(String[] args) throws Exception{ 
 
        ser(); // 序列化 
 
        dser(); // 反序列话 
 
    } 
 
  
 
    public static void ser()throws Exception{ 
 
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt"); 
 
        ObjectOutputStream out= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 
 
                file)); 
 
        out.writeObject(newPerson("rollen", 20)); 
 
        out.close(); 
 
    } 
 
  
 
    public static void dser()throws Exception{ 
 
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt"); 
 
        ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 
 
                file)); 
 
        Object obj =input.readObject(); 
 
        input.close(); 
 
       System.out.println(obj); 
 
    } 
 
} 
 
  
 
class Person implements Externalizable{ 
 
    public Person(){ 
 
  
 
    } 
 
  
 
    public Person(String name,int age){ 
 
        this.name = name; 
 
        this.age = age; 
 
    } 
 
  
 
    @Override 
 
    public String toString(){ 
 
        return "姓名：" +name + "  年龄：" +age; 
 
    } 
 
  
 
    // 复写这个方法，根据需要可以保存的属性或者具体内容，在序列化的时候使用 
 
    @Override 
 
    public voidwriteExternal(ObjectOutput out) throws IOException{ 
 
       out.writeObject(this.name); 
 
        out.writeInt(age); 
 
    } 
 
  
 
    // 复写这个方法，根据需要读取内容 反序列话的时候需要 
 
    @Override 
 
    public voidreadExternal(ObjectInput in) throws IOException, 
 
           ClassNotFoundException{ 
 
        this.name = (String)in.readObject(); 
 
        this.age =in.readInt(); 
 
    } 
 
  
 
    private String name; 
 
    private int age; 
 
}

注意：Serializable接口实现的操作其实是吧一个对象中的全部属性进行序列化，当然也可以使用我们上使用是Externalizable接口以实现部分属性的序列化，但是这样的操作比较麻烦，

当我们使用Serializable接口实现序列化操作的时候，如果一个对象的某一个属性不想被序列化保存下来，那么我们可以使用transient关键字进行说明：

【案例 】使用transient关键字定制序列化和反序列化操作

package IO; 
 
  
 
import java.io.File; 
 
import java.io.FileInputStream; 
 
import java.io.FileOutputStream; 
 
import java.io.ObjectInputStream; 
 
import java.io.ObjectOutputStream; 
 
import java.io.Serializable; 
 
  
 
/** 
 
 * 序列化和反序列化的操作 
 
 * */ 
 
public class serDemo{ 
 
    public static voidmain(String[] args) throws Exception{ 
 
        ser(); // 序列化 
 
        dser(); // 反序列话 
 
    } 
 
  
 
    public static void ser()throws Exception{ 
 
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt"); 
 
        ObjectOutputStream out= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 
 
                file)); 
 
        out.writeObject(newPerson1("rollen", 20)); 
 
        out.close(); 
 
    } 
 
  
 
    public static void dser()throws Exception{ 
 
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt"); 
 
        ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 
 
                file)); 
 
        Object obj =input.readObject(); 
 
        input.close(); 
 
       System.out.println(obj); 
 
    } 
 
} 
 
  
 
class Person1 implements Serializable{ 
 
    public Person1(){ 
 
  
 
    } 
 
  
 
    public Person1(Stringname, int age){ 
 
        this.name = name; 
 
        this.age = age; 
 
    } 
 
  
 
    @Override 
 
    public String toString(){ 
 
        return "姓名：" +name + "  年龄：" +age; 
 
    } 
 
  
 
    // 注意这里 
 
    private transient Stringname; 
 
    private int age; 
 
}

【运行结果】：

姓名：null  年龄：20

【案例 】序列化一组对象

import java.io.File; 
 
import java.io.FileInputStream; 
 
import java.io.FileOutputStream; 
 
import java.io.ObjectInputStream; 
 
import java.io.ObjectOutputStream; 
 
import java.io.Serializable; 
 
  
 
/** 
 
 * 序列化一组对象 
 
 * */ 
 
public class SerDemo1{ 
 
    public static voidmain(String[] args) throws Exception{ 
 
        Student[] stu = { newStudent("hello", 20), new Student("world", 30), 
 
                newStudent("rollen", 40) }; 
 
        ser(stu); 
 
        Object[] obj = dser(); 
 
        for(int i = 0; i  
 
参考文献：
 
 
1、http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/09/11/2173787.html
 
 
2、http://www.cnblogs.com/oubo/archive/2012/01/06/2394638.html