IO流(3)转换流、序列化流、打印流、Properties属性类

一、转换流

转换流的学习，先要了解字符编码

1. 字符编码与解码

• 编码：把字符(字母、英文、标点符号、中文)等字符按照某种规则转换为二进制数据(字节数据)存储在计算机中

• 解码：将存储在计算机中的二进制数据按照某种规则解码显示出来

• 乱码原因：用规则A编码，也一定要用规则A解码，如果用规则B解码则会出现乱码

• 解码：String(byte[] bytes, String charsetName):通过指定的字符集解码字节数组

• 编码：byte[] getBytes(String charsetName):使用指定的字符集合把字符串编码为字节数组

使用示例

public class Charset_Demo01 {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {

        //0. 编码
        String s = "字符编码";
        byte[] bytes = s.getBytes("gbk");
        //1. 解码
        String s1 = new String(bytes,"gbk");
        System.out.println(s1);
    }
}

• 输出
  

2. 字符集

• 字符编码Character Encoding就是一套字符与二进制数之间的对应规则
• 字符集Charset：也叫编码表，是一个系统支持所有字符的集合
• 一套字符集下面至少存在一种编码方式，常见的字符集如下：

• 可见字符编码和字符集是一一对应的，指定了编码，则对应的字符集也就随之确定了

下面简单的介绍一下常见的字符集

• ASCII字符集

  • ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。
  • 基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位（bits）表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。

• ISO-8859-1字符集

  • 拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
  • ISO-8859-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。

• GBxxx字符集

  • GB就是国标的意思，是为了显示中文而设计的一套字符集。
  • GB2312：简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的"全角"字符，而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。
  • GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
  • GB18030：最新的中文码表。收录汉字70244个，采用多字节编码，每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

• Unicode字符集

  • Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计，是业界的一种标准，也称为统一码、标准万国码。
  • 它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号，或者文字。有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。
  • UTF-8编码，可以用来表示Unicode标准中任何字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：
    • 8个US-ASCII字符，只需一个字节编码。
    • 拉丁文等字符，需要二个字节编码。
    • 大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。
    • 其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码。

3. 编码问题导致的乱码

• 在Java开发工具IDEA中，使用FileReader读取项目中的文本文件，由于IDEA默认设置UTF-8便阿门，所有没有问题。但是读取Windows创建的文本文件的时候，Windows默认的是GBK编码，就会出现乱码

下面将演示这个问题

• 在windows下新建一个文本文件
  

• 使用FileReader读取

public class Charset_Demo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //0. 新建FileReader对象
        FileReader fr = new FileReader("D:\\IO流学习\\gbk.txt");
        int len;
        while ((len = fr.read()) != -1){
            System.out.print((char)len);
        }
    }
}

• 输出

• 那么如何解决这个问题呢？也就是如何读取GBK编码方式的文件呢！
• 这个时候就需要转换流了

4. InputStreamReader类–(字节流到字符流的桥梁)

• java.io.InputStreamReader，是Reader的子类
• 字面意思就能看出从字节输入流最后到了字符输入流
• 它本质上是读取字节，然后使用指定的字符集将字节解码为字符
  • 字符集可以自己指定
  • 也可以使用默认的字符集

4.1 构造方法

• public InputStreamReader(InputStream in):创建一个使用默认字符集的字符流，注意参数是一个InpunStream的对象
• public InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)：创建一个使用指定字符集的字符流

具体使用

  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\IO流学习\\gbk.txt"));
        
InputStreamReader isr1 = new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\IO流学习\\gbk.txt"),"GBK");
        

4.2 解决编码问题

以上面在Windows下创建的GBK编码的文件的读取为例子

public class Charset_Demo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //0. 使用默认的utf-9
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\IO流学习\\gbk.txt"));
        //1. 使用指定的gbk编码
        InputStreamReader isr1 = new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\IO流学习\\gbk.txt"),"GBK");

        System.out.println("使用默认utf-8的读取效果");
        int len;
        while ((len = isr.read()) != -1){
            System.out.print((char)len);
        }
        System.out.println();
        System.out.println("使用指定的gbk的读取效果");
        while ((len = isr1.read()) != -1){
            System.out.print((char)len);
        }

    }
}

• 输出

5. OutputStreamWriter–字符流到字节流的桥梁

起始这个也很好理解，首先这显然是一个输出流，既然是输出流，那么就一定是把内存中的数据写入到磁盘上，然后以字节(二进制)的形式存储。这个过程显然就是程序中的字符到磁盘上的字节的转换过程。

5.1 构造方法

• OutputStreamWriter(OutputStream os)：使用默认字符集的字符流
• OutputStreamWriter(OutputStream os, String charsetName)：创建一个指定字符集的字符流

5.2 指定编码输出数据

public class Charset_Demo03 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //0. 创建默认字符集编码的 字符输出流
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("D:\\IO流学习\\utf.txt"));

        //1. 创建指定字符集编码的 字符输出流
        OutputStreamWriter osw1 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("D:\\IO流学习\\gbk.txt"),"gbk");

        //2. 分别写入数据s
        osw.write("按默认编码输出的数据");
        osw1.write("按指定gbk编码输出的数据");
        //3. 关闭流
        osw.close();
        osw1.close();
    }
}

• 输出
  

6. 小结

目前学过的流的一个小节

二、序列化流

序列化相关问题请参考文章https://blog.csdn.net/fat_cai_niao/article/details/105051846

知道相关的序列化类及其构造函数：

• ObjectOutputStream
  • public ObjectOutputStream(OutputStream out)
  • public final void writeObject(Object obj)
• ObjectInputStream
  • public ObjectInputStream(InputStream in)
  • public final Object readObject()

三、打印流

1. 什么是打印流？

• 在控制台打印信息的时候调用print()和println()方法完成的
• 这个两个方法本质上都来自java.io.PrintStream类
• 该类可以方便的打印各种类型的值，是一种便捷的输出设备

1.1 打印流分类

• 字节打印流：PrintStream
• 字符打印流：PrintWriter

1.2 打印流特点

• 只操作目的地，不操作数据源
• 可以操作任意类型的数据
• 如果启用了自动刷新，调用println()方法时，能够换行并刷新
• 可以直接操作文件

那些流可以直接操作文件呢？

• 该流的构造方法能够同时接收File和String类型参数的时候，一般都是可以直接操作文件的

2. 字节输出打印流PrintStream复制文本文件

public class Print_Demo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //0. 新建 缓冲字符输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\IO流学习\\a.txt"));
        //1. 新建 打印输出流
        PrintStream ps = new PrintStream("D:\\IO流学习\\a_printCopy.txt");
        //2. 按行复制文件
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null){
            ps.println(line);
        }
        br.close();
        ps.close();

    }
}

• 输出
  

3. 字符打印输出流PrintWriter复制文本文件

public class Print_Demo03 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //0. 新建 缓冲字符输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\IO流学习\\a.txt"));
        //1. 新建 打印输出流
        PrintWriter pw = new PrintWriter("D:\\IO流学习\\a_printCopy_01.txt");
        //2. 按行复制文件
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null){
            pw.println(line);
        }
        br.close();
        pw.close();

    }
}

• 输出
  

四、Properties属性类

1. 概述

• 是一个集合类

• java.util.Properties继承于Hashtable

  • class Properties extends Hashtable

• 表示一个持久的属性集，使用键值结构存储数据，每个键值都是一个字符串

• 该类被多种Java类使用，比如获取系统属性System.getProperties()返回的就是一个Properties对象

1.1 特有功能

• Object setProperty(String key, String value)
• public String getProperty(String key)
• public Set stringPropertyNames()

1.2 与流结合的功能

输出：把内存中的集合类存储到文本文件中

• public void store(Writer writer, String comments)
• public void store(OutputStream out, String comments)

输入：把键值对形式的文本文件内容加载到内存中的集合

• void load(InputStream inStream)
• void load(Reader reader)

2. 构造方法

public Properties() {
        this(null);
    }

3. 基本存储方法

• Object setProperty(String key, String value)：保存一对键值对
• public String getProperty(String key)：根据键，获取值
• public Set stringPropertyNames()：获取所有的键

使用

public class Properties_Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //0. 创建属性对象
        Properties properties = new Properties();
        //1. 添加键值对
        properties.setProperty("fileName", "pro.txt");
        properties.setProperty("length", "20985038");
        properties.setProperty("location", "D:\\IO流学习\\pro.txt");
        //2. 打印属性集对象
        System.out.println(properties);
        //3. 通过键获取值
        System.out.println(properties.getProperty("fileName"));
        System.out.println(properties.getProperty("length"));
        System.out.println(properties.getProperty("location"));
        //4. 获取所有的键名 并遍历
        Set<String> names = properties.stringPropertyNames();
        for (String name : names) {
            System.out.println(name + "---->" + properties.getProperty(name));
        }
    }
}

• 输出
  

4. 与流相关

• void load(InputStream inStream) ：从字节输入流中获取键值对

因为参数中使用了字节输入流，可以关联到某文件，这样就可以加载文本中的数据了。就是可以把文件中的键值对加载到内存中，常用于配置文件。

public class Properties_Demo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //0. 创建属性对象
        Properties properties = new Properties();
        //1. 加载文本信息到属性集
        properties.load(new FileInputStream("D:\\IO流学习\\pro.txt"));
        //2. 遍历并打印
        Set<String> set = properties.stringPropertyNames();
        for (String key : set) {
            System.out.println(key + "--->" + properties.getProperty(key));
        }
    }
}

• 输出