IO异常处理、其他IO流、装饰者模式、commons-io工具包

第一章 IO异常的处理

1.1 JDK7前处理

之前的练习,我们一直把异常抛出,而实际开发中并不能这样处理,建议使用try...catch...finally 代码块,处理异常部分,代码使用演示:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // jdk7前: try...catch...finally处理
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try{
            // 1.创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
            fis = new FileInputStream("day1\\aaa\\hb.jpg");

            // 2.创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
            fos = new FileOutputStream("day1\\aaa\\hbCopy1.jpg");

            // 3.定义一个byte数组,用来存储读取到的字节数据
            byte[] bys = new byte[8192];

            // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节个数
            int len;

            // 4.循环读取
            while ((len = fis.read(bys)) != -1) {
                // 5.在循环中,写出字节数据
                fos.write(bys,0,len);
            }

        }catch (Exception e){

        }finally {
            // 正常情况永远都会执行,一般用来释放资源
            // 6.关闭流,释放资源
            try {
                if (fos != null){
                    fos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    if (fis != null){
                        fis.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

1.2 JDK7的处理

还可以使用JDK7优化后的try-with-resource 语句,该语句确保了每个资源在语句结束时自动关闭。所谓的资源(resource)是指在程序完成后,必须关闭的对象。

格式:

try (创建流对象语句,如果多个,使用';'隔开) {
	// 读写数据
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
}

代码使用演示:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // jdk7: try...with...resource
        try(
                // 1.创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
                FileInputStream fis = new FileInputStream("day11\\aaa\\hb.jpg");

                // 2.创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day11\\aaa\\hbCopy2.jpg");
        ){
            // 3.定义一个byte数组,用来存储读取到的字节数据
            byte[] bys = new byte[8192];

            // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节个数
            int len;

            // 4.循环读取
            while ((len = fis.read(bys)) != -1) {
                // 5.在循环中,写出字节数据
                fos.write(bys,0,len);
            }

            // 6.关闭流,释放资源--->会自动关闭,不需要手动关闭
            // fos.close();
            // fis.close();
        }catch (Exception e){

        }
    }
}

第二章 属性集

2.1 Properties类

  • 概述:

    • Properties类继承Hashtable,而Hashtable实现了Map接口,所以Properties本质其实就是一个Map集合,可以使用Map接口中的所有方法,但一般不把Properties当成Map集合使用
    • Properties也是一个持久的属性集,可以用来加载文件中的数据(键值对的形式存储), 并且Properties属性集中每个键及其对应值都是一个字符串。
  • 构造方法

    • public Properties()创建一个空的属性集对象
  • 存储方法

    public Object setProperty(String key, String value) 保存一对属性。  
    public String getProperty(String key)  使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
    public Set<String> stringPropertyNames() 所有键的名称的集合。
    
    public class Test1_与存储相关的方法 {
        public static void main(String[] args) {
            // 创建Properties对象
            Properties prop = new Properties();
    
            // 添加键值对
            prop.setProperty("k1","v1");
            prop.setProperty("k2","v2");
            prop.setProperty("k3","v3");
            prop.setProperty("k4","v4");
    
            // 获取所有的键
            Set<String> keys = prop.stringPropertyNames();
    
            // 遍历所有的键,根据键找值
            for (String key : keys) {
                String value = prop.getProperty(key);
                System.out.println(key+" = "+value);
            }
        }
    }
    

通过流对象,可以关联到某文件上,针对键值对在属性集与文本之间做存取键值对数据的操作。

存储或读取的文本内容格式:键=值(每行一对数据)

  • 与流相关的方法

    • public void load(InputStream is);从字节输入流加载配置文件中的键值对,存储到Properties对象中

    • public void load(Reader r);从字符输入流加载配置文件中的键值对,存储到Properties对象中

    • public void store(OutputStream out,String comments);用字节输出流写出键值对

    • public void store (Writer writer,String comments);用字符输出流写出键值对

    • 注意:

      • 如果文件中没有中文,就使用第一个load方法
    • 如果文件中有中文,就使用第二个load方法

      • 开发中配置文件一般没有中文
    • 案例:

      public class Test2_与流相关的方法 {
          public static void main(String[] args) throws Exception {
              // 创建Properties对象
              Properties prop = new Properties();
      
              // 调用load方法加载文件中的键值对
              prop.load(new FileInputStream("day1\\aaa\\a.txt"));// 读中文会乱码
              // prop.load(new FileReader("day1\\aaa\\a.txt"));
      
              // 打印输出
              Set<String> keys = prop.stringPropertyNames();
              for (String key : keys) {
                  System.out.println(key + " = " + prop.getProperty(key));
              }
              
              Properties pp = new Properties();
              FileOutputStream fos = new FileOutputStream("demo_01\\aaa\\a.properties");
              pp.setProperty("k1","v1");
              pp.setProperty("k2","v2");
              pp.setProperty("k3","v3");
              pp.setProperty("k4","v4");
              pp.store(fos,"Lyon");
          }
      }
      
      配置文件中的数据:
      k1=v1
      k2=v2
      k3=v3
      k4=v4
      

第三章 缓冲流

高效读写

3.1 缓冲流

缓冲流,也叫高效流,是对4个基本的FileXxx 流的增强与包装,所以也是4个流,按照数据类型分类:

  • 字节缓冲流BufferedInputStreamBufferedOutputStream
  • 字符缓冲流BufferedReaderBufferedWriter

缓冲流的基本原理,是在创建流对象时,会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组,通过缓冲区读写,减少系统IO次数,从而提高读写的效率。

3.2 字节缓冲流

  • 构造方法

    • BufferedInputStream类: public BufferedInputStream(InputStream is);
    • BufferedOutputStream类: public BufferedOutputStream(OutputStream os);
  • 拷贝文件效率测试

    • 注意: 字节缓冲流没有特有的功能,读和写的功能都来自于他们的父类(InputStream , OutputStream)

    • 普通字节流一次读写一个字节拷贝文件

      public class Test1_普通字节流一次读写一个字节拷贝文件 {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              // 0.获取拷贝开始之前的时间
              long start = System.currentTimeMillis();
      
              // 1.创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
              FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\aaa\\jdk9.exe");
      
              // 2.创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
              FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\bbb\\jdk9Copy1.exe");
      
              // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节数据
              int len;
      
              // 4.循环读取
              while ((len = fis.read()) != -1) {
                  // 5.在循环中,写出字节数据
                  fos.write(len);
              }
      
              // 6.关闭流,释放资源
              fos.close();
              fis.close();
      
              // 7.获取拷贝结束之后的时间
              long end = System.currentTimeMillis();
      
              // 8.打印输出
              System.out.println("花了:"+(end - start)+"毫秒");// 至少十几分钟
          }
      }
      
  • 字节缓冲流一次读写一个字节拷贝文件

      public class Test2_字节缓冲流一次读写一个字节拷贝文件 {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              // 0.获取拷贝开始之前的时间
              long start = System.currentTimeMillis();
      
              // 1.创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
              FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\aaa\\jdk9.exe");
              BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
       
              // 2.创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
              FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\bbb\\jdk9Copy2.exe");
              BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
      
              // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节数据
              int len;
      
              // 4.循环读取
              while ((len = bis.read()) != -1){
                  // 5.在循环中,写出数据
                  bos.write(len);
              }
      
              // 6.关闭流,释放资源
              bos.close();
              bis.close();
      
              // 7.获取拷贝结束之后的时间
              long end = System.currentTimeMillis();
      
              // 8.打印输出
              System.out.println("花了:"+(end - start)+"毫秒");// 大概28秒
          }
      }
    
    • 字节缓冲流一次读写一个字节数组拷贝文件
    public class Test3_字节缓冲流一次读写一个字节数组拷贝文件 {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              // 0.获取拷贝开始之前的时间
              long start = System.currentTimeMillis();
      
              // 1.创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
              FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\aaa\\jdk9.exe");
              BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
      
      
              // 2.创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
              FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\bbb\\jdk9Copy3.exe");
              BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
      
              // 3.定义一个byte数组,用来存储读取到的字节数据
              byte[] bys = new byte[8192];
              // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节个数
              int len;
      
              // 4.循环读取
              while ((len = bis.read(bys)) != -1){
                  // 5.在循环中,写出数据
                  bos.write(bys,0,len);
              }
      
              // 6.关闭流,释放资源
              bos.close();
              bis.close();
      
              // 7.获取拷贝结束之后的时间
              long end = System.currentTimeMillis();
      
              // 8.打印输出
              System.out.println("花了:"+(end - start)+"毫秒");// 大概3秒
          }
      }
    

3.3 缓冲流读写效率高的基本原理

缓冲流的基本原理,是在创建流对象时,会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组,通过缓冲区读写,减少系统IO次数,从而提高读写的效率。

3.4 字符缓冲流

  • 字符缓冲流的构造方法

    • BufferedReader类: public BufferedReader(Reader r);创建一个字符缓冲输入流对象
    • BufferedWriter类: public BufferedWriter(Writer w);创建一个字符缓冲输出流对象
  • 字符缓冲流的特有方法

    • BufferedReader类继承Reader类,所以也拥有了Reader类中的所有方法,但自己还有特有的方法:

      • public String readLine(); 读取一行数据,读取到文件的末尾返回null

        文件中的数据:
        看这风景美如画
        本想吟诗赠天下
        奈何本人没文化
        一句我操浪好大
            
        public class Test1_BufferedReader{
            public static void main(String[] args) throws Exception {
                // 1.创建字符缓冲输入流对象,关联数据源文件路径
                FileReader fr = new FileReader("day1\\aaa\\b.txt");
                BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
        
                // 2.读数据
                // 定义一个String类型的变量,用来存储读取到的行数据
                String line;
        
                // 循环读取
                while ((line = br.readLine()) != null) {
                    System.out.println("line:" + line);
                }
        
                // 3.关闭流,释放资源
                br.close();
            }
        }
        
    • BufferedWriter类继承Writer类,所以也拥有了Writer类中的所有方法,但自己还有特有的方法:

      • public void newLine(); 写一个行分隔符由系统属性定义符号

      public class Test2_BufferedWriter类 {
      public static void main(String[] args) throws Exception{
      // 1.创建字符缓冲输出流对象,关联目的地文件路径
      FileWriter fw = new FileWriter(“day1\aaa\c.txt”);
      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);

            // 2.写出数据
            bw.write("看这风景美如画");
            bw.newLine();
      
            bw.write("本想吟诗赠天下");
            bw.newLine();
      
            bw.write("奈何本人没文化");
            bw.newLine();
      
            bw.write("一句我操浪好大");
      
            // 3.关闭流,释放资源
            bw.close();
        }
      

      }

      
      
      
      
      

3.5 文本排序

需求

请将文本信息恢复顺序。

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必得裨补阙漏,有所广益。
8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏,臣不胜受恩感激。
4.将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用之于昔日,先帝称之曰能,是以众议举宠为督。愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
2.宫中府中,俱为一体,陟罚臧否,不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理,不宜偏私,使内外异法也。
1.先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
9.今当远离,临表涕零,不知所言。
6.臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
7.先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。受命以来,夙夜忧叹,恐付托不效,以伤先帝之明,故五月渡泸,深入不毛。今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
5.亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之信之,则汉室之隆,可计日而待也。

分析

思路:
1.创建ArrayList集合,限制元素的类型为String
2.创建字符缓冲输入流对象,关联数据源文件路径
3.定义一个String类型的变量,用来存储读取到的行数据
4.循环读取
5.在循环中,把读取到的行数据存储到ArrayList集合中
6.关闭流,释放资源
7.使用Collections的sort方法对集合元素进行升序排序
8.创建字符缓冲输出流对象,关联目的地文件路径-->清空文件数据
9.循环遍历ArrayList集合
10.在循环中,写入集合元素(一行数据),换行
11.关闭流,释放资源

实现

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //思路:
        //1.创建ArrayList集合,限制元素的类型为String
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        //2.创建字符缓冲输入流对象,关联数据源文件路径
        FileReader fr = new FileReader("day1\\aaa\\d.txt");
        BufferedReader br = new BufferedReader(fr);

        //3.定义一个String类型的变量,用来存储读取到的行数据
        String line;

        //4.循环读取
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            //5.在循环中,把读取到的行数据存储到ArrayList集合中
            list.add(line);
        }

        //6.关闭流,释放资源
        br.close();

        //7.使用Collections的sort方法对集合元素进行升序排序
        Collections.sort(list);

        //8.创建字符缓冲输出流对象,关联目的地文件路径-->清空文件数据
        FileWriter fw = new FileWriter("day1\\aaa\\d.txt");
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);

        //9.循环遍历ArrayList集合
        for (String e : list) {
            //10.在循环中,写入集合元素(一行数据),换行
            bw.write(e);
            bw.newLine();
        }

        //11.关闭流,释放资源
        bw.close();
    }
}

第四章 转换流

转换编码

4.1 字符编码和字符集

字符编码的概述

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的,而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则,将字符存储到计算机中,称为编码 。反之,将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来,称为解码 。比如说,按照A规则存储,同样按照A规则解析,那么就能显示正确的文本f符号。反之,按照A规则存储,再按照B规则解析,就会导致乱码现象。

  • 字符编码Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则
  • 编码:字符—》二进制数
  • 解码:二进制数—》字符

字符集的概述

  • 字符集 Charset:也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合,包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号,需要进行字符编码,一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

可见,当指定了编码,它所对应的字符集自然就指定了,所以编码才是我们最终要关心的。

  • 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-5559-1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:
      1. 128个US-ASCII字符,只需一个字节编码。
      2. 拉丁文等字符,需要二个字节编码。
      3. 大部分常用字(含中文),使用三个字节编码。
      4. 其他极少使用的Unicode辅助字符,使用四字节编码。

4.2 编码引出的问题

  • FileReader读取utf8编码的文件,中文不会乱码---->idea默认是utf8

  • FileReader读取gbk编码的文件,中文就会乱码

    public class Test {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            // 创建FileReader对象,关联数据源文件路径
            FileReader fr = new FileReader("day1\\ccc\\gbk.txt");// 乱码
            //FileReader fr = new FileReader("day1\\ccc\\utf8.txt");// 不乱码
    
            // 定义一个int变量,用来存储读取到的字符数据
            int c;
    
            // 循环读取
            while ((c = fr.read()) != -1) {
                // 在循环中,打印输出
                System.out.println("字符:" + (char) c);
            }
    
            // 关闭流,释放资源
            fr.close();
        }
    }
    

4.3 InputStreamReader类

  • 概述: java.io.InputStreamReader类继承Reader类,所以也是字符输入流,可以用来读字符数据

  • 作用:

    • 1.可以将字节输入流转换为字符输入流
    • 2.可以指定编码读数据
    • 3.如果没有指定编码,使用的是平台默认的字符集
  • 构造方法:

    • public InputStreamReader(InputStream is);创建一个转换输入流对象,使用默认字符集

    • public InputStreamReader(InputStream is,String charsetName);创建一个转换输入流对象,指定字符集 ------>掌握

  • 指定编码读取

    • 读gbk编码文件

      public class Test2_读gbk编码文件 {
          public static void main(String[] args) throws Exception {
              // 创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
              FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\ccc\\gbk.txt");
              // 创建转换输入流对象,指定编码为gbk
              InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"gbk");
      
              // 定义一个int变量,用来存储读取到的字符数据
              int c;
      
              // 循环读取
              while ((c = isr.read()) != -1) {
                  // 在循环中,打印输出
                  System.out.println("字符:" + (char) c);
              }
              // 关闭流,释放资源
              isr.close();
          }
      }
      
    • 读utf8编码文件

    public class Test3_读utf8编码文件 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
    FileInputStream fis = new FileInputStream(“day1\ccc\utf8.txt”);
    // 创建转换输入流对象,指定编码为gbk
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,“utf8”);

          // 定义一个int变量,用来存储读取到的字符数据
          int c;
    
          // 循环读取
          while ((c = isr.read()) != -1) {
              // 在循环中,打印输出
              System.out.println("字符:" + (char) c);
          }
          // 关闭流,释放资源
          isr.close();
      }
    

    }

    
    
    
    

4.4 OutputStreamWriter类

  • 概述: java.io.OutputStreamWriter类继承Writer类,所以也是字符输出流,可以用来写字符数据

  • 作用:

    • 1.可以将字节输出流转换为字符输出流
    • 2.可以指定编码写数据
  • 构造方法:

    • public OutputStreamWriter(OutputStream os);创建转换输出流对象,使用默认字符集
    • public OutputStreamWriter(OutputStream os,String charsetName);创建转换输出流对象,指定字符集 ------>掌握,常用
  • 指定编码写数据

    • 指定gbk编码写出数据

      public class Test1_指定gbk编写写数据 {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              // 创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
              FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\ccc\\gbk_1.txt");
      
              // 创建转换输出流对象,指定gbk编码
              OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");
      
              // 写数据
              osw.write("中国你好");
      
              // 关闭流,释放资源
              osw.close();
          }
      }
      
  • 指定utf8编码写出数据

      public class Test2_指定utf8编写写数据 {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              // 创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
              FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\ccc\\utf8_1.txt");
      
              // 创建转换输出流对象,指定gbk编码
              OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"utf8");
      
              // 写数据
              osw.write("中国你好");
      
              // 关闭流,释放资源
              osw.close();
          }
      }
    

4.5 转换文件编码

需求

  • 将GBK编码的文本文件,转换为UTF-8编码的文本文件。

分析

  1. 指定GBK编码的转换流,读取文本文件。
  2. 使用UTF-8编码的转换流,写出文本文件。

实现

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //思路:
        //1.创建转换输入流对象,指定gbk编码
        FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\ccc\\gbk.txt");
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"gbk");

        //2.创建转换输出流对象,指定utf8编码
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\ccc\\gbk_utf8.txt");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"utf8");

        //3.定义一个int变量,用来存储读取到的字符数据
        int len;

        //4.循环读取
        while ((len = isr.read()) != -1) {
            //5.在循环中,写出数据
            osw.write(len);
        }
        //6.关闭流,释放资源
        osw.close();
        isr.close();
    }
}

第五章 序列化

持久化存储对象

5.1 序列化和反序列化的概念

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象,该字节序列包含该对象的数据对象的类型对象中存储的属性等信息。字节序列写出到文件之后,相当于文件中持久保存了一个对象的信息。

反之,该字节序列还可以从文件中读取回来,重构对象,对它进行反序列化对象的数据对象的类型对象中存储的数据信息,都可以用来在内存中创建对象。

5.2 ObjectOutputStream类

  • 概述: java.io.ObjectOutputStream类继承OutputStream,所以是一个字节输出流,可以用来写出字节数据,并且可以写对象

  • 构造方法

    • public ObjectOutputStream(OutputStream out);创建序列化流对象,传入字节输出流
  • 序列化操作---->写对象到文件中,变成字节数据

    • public final void wirteObject(Object obj);写一个对象(序列化操作)
  • 注意:对象要想序列化要满足两个条件

    被序列化的对象所属的类一定要实现Serializable接口(标记接口)

    属性需要可序列化,如果某属性不想序列化,需注明瞬态transient关键字修饰

  • 案例:

    public class Person implements Serializable {
        String name;
        int age;
    
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Person{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
    
  public class Test1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
          // 序列化操作
          // 1.创建Person对象
          Person p = new Person("张三",18);
  
          // 2.创建序列化流对象,关联目的地文件路径
          FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\ddd\\a.txt");
          ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
  
          // 3.序列化对象
          oos.writeObject(p);
  
          // 4.关闭流,释放资源
          oos.close();
      }
  }

5.3 ObjectInputStream类

  • 概述: java.io.ObjectInputStream类继承InputStream,所以是一个字节输入流,可以用来读字节数据,并且可以读对象

  • 构造方法

    • public ObjectInputStream(InputStream in);创建反序列化流对象,传入字节输入流
  • 反序列化操作

    • public Object readObject();重构一个对象
  • 案例:

    public class Test {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            // 1.创建反序列化流对象,关联数据源文件路径
            FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\ddd\\a.txt");
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
    
            // 2.重构对象
            Object obj = ois.readObject();
    
            // 3.关闭流,释放资源
            ois.close();
    
            // 4.打印对象
            System.out.println(obj.toString());
        }
    }
    

5.4 序列化和反序列化注意事项

  • 序列化的注意事项

    • 被序列化的对象所属的类一定要实现Serializable接口(标记接口)

    • 被序列化的对象所有的属性也是要可以被序列化的

    • 如果被序列化的对象的属性不想被序列化,那么该属性就需要使用transient关键字修饰,表示瞬态

      public class Person implements Serializable {
          String name;
          transient int age;// 不会被序列化
          //Pet pet;// Pet类一定要实现Serializable序列化接口,否则序列化失败
      
          public Person(String name, int age) {
              this.name = name;
              this.age = age;
          }
      
          @Override
          public String toString() {
              return "Person{" +
                      "name='" + name + '\'' +
                      ", age=" + age +
                      '}';
          }
      }
      
  • 反序列化的注意事项

    • 1.如果要反序列化成功,一定要能够找到该类的class文件,否则反序列化会失败,

      报ClassNotFoundException 异常

    • 2.如果能找到该类的class文件,但序列化后又修改了类,这个时候也会反序列化失败–>解决加版本号

      报InvalidClassException异常

      serializable接口给需要序列化的类,提供了一个序列版本号的静态常量serialVersionUID。该常量目的在于验证序列化对象和对应类是否版本匹配

      public class Person implements Serializable {
          static final long serialVersionUID = 2L;// 版本号
      
          String name;
          int age;
          // String sex;不加版本号,序列化后增加属性,反序列化失败;加版本号,就反序列化成功
      
          public Person(String name, int age) {
              this.name = name;
              this.age = age;
          }
      
          @Override
          public String toString() {
              return "Person{" +
                      "name='" + name + '\'' +
                      ", age=" + age +
                      '}';
          }
      }
      

5.5 序列化集合

需求

  1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作,保存到list.txt文件中。
  2. 反序列化list.txt ,并遍历集合,打印对象信息。

实现

  • Person类

    public class Person implements Serializable {
        String name;
        int age;
    
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Person{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
    
  • 序列化

    public class Test1_序列化 {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
             // 1.创建Person对象
            Person p1 = new Person("张三",18);
            Person p2 = new Person("李四",28);
            Person p3 = new Person("王五",38);
            Person p4 = new Person("赵六",48);
    
            // 2.创建ArrayList集合,限制集合元素的类型为Person
            ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
    
            // 3.添加Person对象到集合中
            list.add(p1);
            list.add(p2);
            list.add(p3);
            list.add(p4);
    
            // 4.创建序列化流对象,关联目的地文件路径
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\ddd\\list.txt");
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
    
            // 5.序列化集合对象
            oos.writeObject(list);
    
            // 6.关闭流,释放资源
            oos.close();
    
        }
    }
    
  • 反序列化

    public class Test2_反序列化 {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            // 1.创建反序列化流对象,关联数据源文件路径
            FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\ddd\\list.txt");
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
    
            // 2.重构对象
            ArrayList<Person> list = (ArrayList<Person>) ois.readObject();
    
            // 3.关闭流,释放资源
            ois.close();
    
            // 4.循环遍历集合,打印输出
            for (Person p : list) {
                System.out.println(p);
            }
        }
    }
    

第六章 打印流

  • 概述: java.io.PrintStream类继承OutputStream,也是一个字节输出流,可以用来写出字节数据

  • 作用: 可以方便打印输出各种类型的数据

  • 使用:

    • 构造方法:

      • public PrintStream(String fileName);创建一个打印流对象,通过参数关联目的地文件路径
    • 成员方法:

      • public void print(任意类型);打印任意类型的数据到目的地文件中,打印完不换行
      • public void println(任意类型);打印任意类型的数据到目的地文件中,打印完换行
    • 案例:

      public class Test {
          public static void main(String[] args) throws Exception{
              // 1.创建打印流对象,关联目的地文件路径
              PrintStream ps = new PrintStream("day1\\eee\\a.txt");
      
              // 2.调用println()方法打印数据
              ps.println(97);
              ps.println("中国");
              ps.println(3.14);
              ps.println(true);
              ps.println('a');
      
              // 3.关闭流,释放资源
              ps.close();
          }
      }
      97
      中国
      

3.14
true
a
```

第七章 装饰设计模式

装饰模式概述

装饰模式指的是在不改变原类, 不使用继承的基础上,动态地扩展一个对象的功能。

装饰模式遵循原则:

  1. 装饰类和被装饰类必须实现相同的接口
  2. 在装饰类中必须传入被装饰类的引用
  3. 在装饰类中对需要扩展的方法进行扩展
  4. 在装饰类中对不需要扩展的方法调用被装饰类中的同名方法

案例演示

准备环境:
  1. 编写一个Star接口, 提供sing 和 dance抽象方法
  2. 编写一个Man类,实现Star接口,重写抽象方法
public interface Star {
    public void sing();
    public void dance();
}
public class Man implements Star {
    @Override
    public void sing() {
        System.out.println("张三在唱忘情水...");
    }
    @Override
    public void dance() {
        System.out.println("张三在跳街舞...");
    }
}
需求:

​ 在不改变原类,不继承重写的基础上对Man类的sing方法进行扩展,dace方法不扩展

实现步骤:
// 装饰类
public class ManWrapper implements Star{

    Man m;

    public ManWrapper(Man m) {
        this.m = m;
    }

    @Override
    public void sing() {
        // 扩展增强
        System.out.println("张三在唱忘情水...");
        System.out.println("张三在唱冰雨...");
        System.out.println("张三在唱笨小孩...");
    }

    @Override
    public void dance() {
        // 不需要扩展增强---->Man里面的dance方法要执行
        m.dance();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 需求:在不改变原类,不继承重写的基础上对Man类的sing方法进行扩展,dace方法不扩展
        /*
            1.被装饰类和装饰类必须实现相同的接口
            2.在装饰类中必须传入被装饰类的引用
            3.在装饰类中对需要扩展的方法进行扩展
            4.在装饰类中对不需要扩展的方法调用被装饰类中同名的方法
         */
        Man m = new Man();
       
        ManWrapper mw = new ManWrapper(m);
        mw.sing();
        mw.dance();
    }
}

第八章 commons-io工具包

commons-io工具包的概述

commons-io是apache开源基金组织提供的一组有关IO操作的类库,可以挺提高IO功能开发的效率。commons-io工具包提供了很多有关io操作的类,见下表:

功能描述
org.apache.commons.io 有关Streams、Readers、Writers、Files的工具类
org.apache.commons.io.input 输入流相关的实现类,包含Reader和InputStream
org.apache.commons.io.output 输出流相关的实现类,包含Writer和OutputStream
org.apache.commons.io.serialization 序列化相关的类

步骤:

  1. 下载commons-io相关jar包;http://commons.apache.org/proper/commons-io/
  2. 把commons-io-2.7.jar包复制到指定的Module的lib目录中
  3. 将commons-io-2.7.jar加入到classpath路径中----选中jar包,右键add as library,确认

commons-io工具包的使用

IOUtils

  • commons-io提供了一个工具类 org.apache.commons.io.IOUtils,封装了大量IO读写操作的代码。其中有两个常用方法:
  1. public static int copy(InputStream in, OutputStream out); 把input输入流中的内容拷贝到output输出流中,返回拷贝的字节个数(适合文件大小为2GB以下)
  2. public static long copyLarge(InputStream in, OutputStream out);把input输入流中的内容拷贝到output输出流中,返回拷贝的字节个数(适合文件大小为2GB以上)

文件复制案例演示:

public class Test1_IOUtils{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        FileInputStream fis = new FileInputStream("day1\\aaa\\hb.jpg");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day1\\eee\\hbCopy1.jpg");
        IOUtils.copy(fis,fos);
        fos.close();
        fis.close();
    }
}

FileUtils

  • commons-io还提供了一个工具类org.apache.commons.io.FileUtils,封装了一些对文件操作的方法:
  1. public static void copyFileToDirectory(final File srcFile, final File destFile) //复制文件到另外一个目录下。
  2. public static void copyDirectoryToDirectory( File file1 ,File file2 );//复制file1目录到file2位置。

案例演示:

public class Test2_FileUtils {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 拷贝文件到文件夹
        File srcF = new File("day1\\aaa\\hb.jpg");
        File destF = new File("day1\\eee");
        FileUtils.copyFileToDirectory(srcF,destF);
    }
}

public class Test3_FileUtils {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 拷贝文件夹到文件夹
        File srcF = new File("day1\\aaa");
        File destF = new File("day1\\eee");
        FileUtils.copyDirectoryToDirectory(srcF,destF);
    }
}

总结

	1.IO异常的处理----jdk7前,jdk7
    2.属性集-->加载配置文件数据,然后遍历
    3.字节缓冲流高效拷贝文件; 字符缓冲流恢复文本顺序
    4.转换流:  转换文件编码的案例
    5.装饰者设计模式
    6.commons-io--->拷贝文件,拷贝文件夹

- 能够使用Properties的load方法加载文件中配置信息
   public Properties() :创建一个空的属性列表。
   public void load(InputStream inStream): 从字节输入流中读取键值对。
   public void load(Reader reader) 从字符输入流中读取键值对。
    
   public Set<String> stringPropertyNames() :所有键的名称的集合。
   public String getProperty(String key) :使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
   public Object setProperty(String key, String value) : 保存一对属性。  
  
- 能够使用字节缓冲流读取数据到程序
    BufferedInputStream: public BufferedInputStream(InputStream is);
	使用InputStream中的读数据方法
    
- 能够使用字节缓冲流写出数据到文件
    BufferedOutputStream: public BufferedOutputStream(OutputStream os);
	使用OutputStream中的写数据方法 
        
- 能够明确字符缓冲流的作用和基本用法
    BufferedReader: 
			public BufferedReader(Reader r);
			public String readLine();
	BufferedWriter:
			public BufferedWriter(Writer w);
			public void newLine();

- 能够使用缓冲流的特殊功能
   字节缓冲流:提高读写效率
   字符缓冲流: 读一行,根据系统自动写换行
       
- 能够阐述编码表的意义
    定义了字符和二进制数对应的规则
       
- 能够使用转换流读取指定编码的文本文件
    InputStreamReader: public InputStreamReader(InputStream is,String charset)
       
- 能够使用转换流写入指定编码的文本文件
    OutputStreamWriter: public  OutputStreamWriter(OutputStream os,String charset)
        
- 能够使用序列化流写出对象到文件
    ObjectOutputStream: public ObjectOutputStream(OutputStream os);
						public void writeObject(Object obj);
- 能够使用反序列化流读取文件到程序中
    ObjectInputStream: public ObjectInputStream(InputStream is);
					   public Object readObject();
- 能够理解装饰模式的实现步骤
    1.装饰类和被装饰类需要实现同一个接口
    2.装饰类中需要接收被装饰类的引用
    3.在装饰类中对需要扩展的方法进行扩展
    4.在装饰类中对不需要扩展的方法调用被装饰类中同名的方法
    
- 能够使用commons-io工具包

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