【学习打卡】Java高级（九）
学习目标：
Java 高级编程 学习打卡 第九天
学习内容：
1、说明流的三种分类方式
流向：输入流、输出流
数据单位：字节流、字符流
流的角色：节点流、处理流
2、写出4个IO流中的抽象基类，4个文件流，4个缓冲流
3、字节流与字符流的区别与使用情境
字节流：read(byte[] buffer) / read() 非文本文件
字符流：read(char[] cbuf) / read() 文本文件
4、使用缓冲流实现a.jpg文件复制为b.jpg文件的操作
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File(“a.jpg”)));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File(“b.jpg”)));
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = bis.read(buffer))!= -1){
bos.write(buffer,0,len);
}
bos.close();
bis.close();
//此时的异常应该使用try-catch-finally处理。
5、转换流是哪两个类，分别的作用是什么？请分别创建两个类的对象。
InputStreamReader:将输入的字节流转换为输入的字符流。 解码
OutputStreamWriter：将输出的字符流转换为输出的字节流。编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(“a.txt”),”utf-8”);
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(“b.txt”),”gbk”);
学习时间：
2021年5月03日
学习产出：
【学习打卡】Java高级 第一天
【学习打卡】Java高级 第二天
【学习打卡】Java高级 第三天
【学习打卡】Java高级 第四天
【学习打卡】Java高级 第五天
【学习打卡】Java高级 第六天
【学习打卡】Java高级 第七天
【学习打卡】Java高级 第八天
【学习打卡】Java高级 第九天
学习总结：
IO流概述
1、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
2、流的体系结构
3、重点说明的几个流结构
4、输入、输出的标准化过程
1、输入过程
① 创建File类的对象，指明读取的数据的来源。（要求此文件一定要存在）
② 创建相应的输入流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中
③ 具体的读入过程：创建相应的byte[] 或 char[]。
④ 关闭流资源
说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。
2、输出过程
① 创建File类的对象，指明写出的数据的位置。（不要求此文件一定要存在）
② 创建相应的输出流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中
③ 具体的写出过程：
write(char[]/byte[] buffer,0,len)
④ 关闭流资源
说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。
节点流(文件流)
1、FileReader/FileWriter的使用
1、FileReader的使用
将文件内容读入到程序中，并输出到控制台
（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 fileReaderTest(){
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;
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();
}
}
}
}
2、FileWriter的使用
从内存中写出数据到硬盘里的文件
输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。
File对应的硬盘中的文件如果存在：
- 如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原文件的覆盖
- 如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原文件覆盖，而是在原文件基础上追加内容
@Test
public void fileWriterTest(){
FileWriter fw = null;
try {
//1.提供File类的对象，指明写出到的文件
File file = new File("hello.txt");
//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
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();
}
}
}
}
3、文本文件的复制
@Test
public void textFileCopyTest(){
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 destFile = 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("img1.jpg");
//File destFile = new File("img2.jpg");
//2.创建输入流和输出流的对象
fr = new FileReader(srcFile);
fw = new FileWriter(destFile);
//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();
}
}
}
2、FileInputStream / FileOutputStream的使用
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
3、实现对图片的复制操作
@Test
public void imageCopyTest(){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File("img1.jpg");
File destFile = new File("img2.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;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//4.关闭流
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
缓冲流的使用
1、缓冲流涉及到的类：
BufferedInputStream
BufferedOutputStream
BufferedReader
BufferedWriter
2、作用：
作用：提高流的读取，写入的速度
提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb
3.1、使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream：处理非文本文件
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();
}
}
3.2、使用BufferedReader和BufferedWriter：处理文本文件
@Test
public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
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();
}
}
}
}
转换流的使用
1、转换流涉及到的类：属于字符流
InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
解码：字节、字节数组 ——>字符数组、字符串
OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流
编码：字符数组、字符串 ——> 字节、字节数组
说明：编码决定了解码的方式
2、作用：提供字节流与字符流之间的转换
@Test
public void test1() 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();
}
//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 Exception {
//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();
}
文件编码的方式(比如GBK)，决定了解析时使用的字符集(也只能是GBK)
编码集
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。
其他流的使用
1、标准的输入输出流：
System.in:标准的输入流，默认从键盘输入
System.out:标准的输出流，默认从控制台输出
2、打印流：
PrintStream 和PrintWriter，System.out返回的是PrintStream的实例
3、数据流：
DataInputStream 和 DataOutputStream，用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
对象流的使用
1、对象流：
ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
2、作用：
ObjectOutputStream：内存中的对象—>存储中的文件、通过网络传输出去：序列化过程
ObjectInputStream:存储中的文件、通过网络接收过来 —>内存中的对象：反序列化过程
3、对象的序列化机制：
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
4、序列化代码实现：
@Test
public void testObjectOutputStream(){
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//1.
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//2.
oos.writeObject(new String("Hello World"));
oos.flush();//刷新操作
oos.writeObject(new Person("Jack",23));
oos.flush();
oos.writeObject(new Person("Rose",23,1001,new Account(5000)));
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(oos != null){
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
5、反序列化代码实现：
@Test
public void testObjectInputStream(){
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
Person p = (Person) ois.readObject();
Person p1 = (Person) ois.readObject();
System.out.println(str);
System.out.println(p);
System.out.println(p1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
6、实现序列化的对象所属的类需要满足：
（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）
（4）ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
RandomAccessFile的使用
1、随机存取文件流：RandomAccessFile
2、使用说明：
(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。seek(int pos)
@Test
public void test1() {
RandomAccessFile raf1 = null;
RandomAccessFile raf2 = null;
try {
raf1 = new RandomAccessFile(new File("img1.jpg"),"r");
raf2 = new RandomAccessFile(new File("img2.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();
}
}
}
}
/*
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();
}