⛳ Java - IO

⛳ Java - IO

在Java中 ，IO（Input/Output）是指用于处理输入和输出端饿相关类和接口

一、概述

Java的IO库主要分为两大类：字节流和字符流。

1. 字节流（Byte Streams）：字节流以字节为单位进行数据传输，适用于处理二进制数据和字节流。常用的字节流类有InputStream和OutputStream。其中，InputStream用于从输入源读取字节数据，而OutputStream用于向输出目标写入字节数据。
2. 字符流（Character Streams）：字符流以字符为单位进行数据传输，适用于处理文本数据和字符操作。常用的字符流类有Reader和Writer。其中，Reader用于从输入源读取字符数据，而Writer用于向输出目标写入字符数据。

除了字节流和字符流，Java的IO库还包括其他一些重要类和接口，例如：

• Buffer（缓冲区）：用于提高IO性能的缓冲区类，如BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter等。
• File（文件）：表示文件和目录的类，提供了一些操作文件和目录的方法。
• Socket（套接字）：用于网络通信的类，支持基于TCP/IP协议的Socket编程。
• Serializable（序列化）：用于对象的序列化和反序列化，使得对象可以在网络上传输或保存到文件中。

此外，Java还引入了NIO（New IO）库，它提供了一种更高效、更灵活的IO模型。NIO主要基于通道（Channel）[ 也称为非阻塞IO (non-block io) ] 和缓冲区（Buffer），使用选择器（Selector）实现非阻塞IO操作。

二、File类

• java.io.File类： 文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关
• File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。
• 想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。
• File对象可以作为参数传递给流的构造器

2.1、File 对象的构造函数：

1. public File(String pathname)：以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。
   • 绝对路径：是一个固定的路径，从盘符开始
   • 相对路径：是相对于某个位置开始
   • 获取user.dir的目录// 默认的文件目录System.*out*.println(System.*getProperties*());
2. public File(String parent,String child)：以parent为父路径， child为子路径创建File对象。
3. public File(File parent,String child)：根据一个父File对象和子文件路径创建File对象 。

File file1 = new File("d:\\lxs\\info.txt");
 File file2 = new File("d:" + File.separator + "lxs" + File.separator + "info.txt");
 File file3 = new File("d:/lxs");

2.2、分隔符

路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开。

• • windows和DOS系统默认使用“\”来表示
  • UNIX和URL使用“/”来表示

• Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。

• 为了解决这个隐患， File类提供了一个常量：public static final String separator。根据操作系统，动态的提供分隔符。

 File file2 = new File("d:" + File.separator + "lxs" + File.separator + "info.txt");

2.3、File类的获取功能

• • public String getAbsolutePath()： 获取绝对路径
• • public String getPath() ： 获取路径
• • public String getName() ： 获取名称
• • public String getParent()： 获取上层文件目录路径。 若无， 返回null
• • public long length() ： 获取文件长度（即：字节数） 。 不能获取目录的长度。
• • public long lastModified() ： 获取最后一次的修改时间， 毫秒值
• • public String[] list() ： 获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
• • public File[] listFiles() ： 获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组

2.4、File 类的重命名功能

• • public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径

2.5、File类的判断功能

• • public boolean isDirectory()： 判断是否是文件目录
  • public boolean isFile() ： 判断是否是文件
  • public boolean exists() ： 判断是否存在
  • public boolean canRead() ： 判断是否可读
  • public boolean canWrite() ： 判断是否可写
  • public boolean isHidden() ： 判断是否隐藏

2.6、File类的创建功能

• • public boolean createNewFile() ： 创建文件。 若文件存在， 则不创建， 返回false
  • public boolean mkdir() ： 创建文件目录。 如果此文件目录存在， 就不创建。如果此文件目录的上层目录不存在， 也不创建。
  • public boolean mkdirs() ： 创建文件目录。 如果上层文件目录不存在， 一并创建
  • 注意事项：如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径， 那么， 默认在项目路径下。

2.7、File类的删除功能

• • public boolean delete()： 删除文件或者文件夹
• • • 删除注意事项：Java中的删除不走回收站。要删除一个文件目录， 请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录

2.8、功能练习代码

public class FileDemo1 {

    /**
     * File：表示文件或者目录
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //产生文件对象
        File file = new File("d:\\file-test\\test1\\readme.txt");
        System.out.println(File.separator);
        File file2 = new File("d:\\file-test\\test1\\", "readme.txt");
        File file3 = new File("d:\\file-test\\test1\\", "readme.txt");

        File filePath = new File("d:\\file-test\\test1\\");
        File file4 = new File(filePath, "readme.txt");

        //产生目录
//        file4.mkdir(); //产生当前目录
        if (!filePath.exists()) {
            filePath.mkdirs(); //产生当前目录
        }

        file4.createNewFile();

        //默认的文件目录
        System.out.println(System.getProperties());
        File file5 = new File("readme.txt"); //user.dir,一般只在测试使用
        file5.createNewFile();
//        file5.delete();
        System.out.println(file5.getAbsolutePath());
        System.out.println(file5.getPath());
        System.out.println(file5.getName());
        System.out.println(file5.length());

        System.out.println("--------");
        String[] files = filePath.list();
        for (String s : files) {
            System.out.println(s);
        }

//        System.out.println(FileDemo1.class.getResource("/").getPath()); //class path，一般文件放到
    }

    /**
     * 递归目录，打印目录和子目录的文件
     * @param path
     */
    public static void showFile(String path) {
        File filePath = new File(path);
        File[] files = filePath.listFiles();
        for (File file : files) {
            if (file.isDirectory()) {
                showFile(file.getAbsolutePath());
            } else {
                System.out.println(file.getPath());
            }
        }
    }

    @Test
    public void test1() {
        showFile("d:\\file-test");
    }
    
}

三、IO流原理及流的分类

3.1、Java IO 原理

I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术， 用于处理设备之间的数据传输。 如读/写文件，网络通讯等。

Java 中有三种IO ：BIO、NIO、AIO

Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。

java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。

• 输入input： 读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
• 输出output： 将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

3.2、Java 流的分类

按操作数据单位不同分为： 字节流(8 bit)，字符流

按数据流的流向不同分为： 输入流，输出流

(抽象基类)
输入流 (InputStream、Reader)
输出流 (OutputStream、Writer)

节点流和处理流

• • 节点流：直接从数据源或目的地读写数据

    

  • 处理流：不直接连接到数据源或目的地，而是“连接” 在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。

    

四、字符流和字节流

4.1、InputStream & Reader

InputStream 和 Reader 是所有输入流的抽象基类。

• 程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该显式关闭文件 IO 资源。

• FileInputStream 从文件系统中的某个文件中获得输入字节。 FileInputStream用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流， 需要使用 FileReader

• InputStream

• • int read() 从输入流中读取数据的下一个字节。 返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。 如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节， 则返回值 -1。
  • int read(byte[] b) 从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。 如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节， 则返回值 -1。 否则以整数形式返回实际读取的字节数。
  • int read(byte[] b, int off,int len) 将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。 尝试读取 len 个字节， 但读取的字节也可能小于该值。 以整数形式返回实际读取的字节数。 如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节， 则返回值 -1。
  • public void close() throws IOException 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

• Reader

• • int read() 读取单个字符。 作为整数读取的字符， 范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)（2个字节的Unicode码） ， 如果已到达流的末尾， 则返回 -1
  • int read(char[] cbuf) 将字符读入数组。 如果已到达流的末尾， 则返回 -1。 否则返回本次读取的字符数。
  • int read(char[] cbuf,int off,int len) 将字符读入数组的某一部分。 存到数组cbuf中， 从off处开始存储， 最多读len个字符。 如果已到达流的末尾， 则返回 -1。 否则返回本次读取的字符数。
  • public void close() throws IOException 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

4.2、OutputStream & Writer

OutputStream 和 Writer 是所有输出流的抽象基类。

• OutputStream

• • void write(int b) 将指定的字节写入此输出流。 write 的常规协定是：向输出流写入一个字节。 要写入的字节是参数 b 的八个低位。 b 的 24 个高位将被忽略。 即写入0~255范围的。
  • void write(byte[] b) 将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。 write(b) 的常规协定是：应该与调用 write(b, 0, b.length) 的效果完全相同。
  • void write(byte[] b,int off,int len) 将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
  • public void flush()throws IOException 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节， 调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。
  • public void close() throws IOException 关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。

• Writer

• • void write(int c) 写入单个字符。 要写入的字符包含在给定整数值的 16 个低位中， 16 高位被忽略。 即写入0 到 65535 之间的Unicode码。
  • void write(char[] cbuf) 写入字符数组。
  • void write(char[] cbuf,int off,int len) 写入字符数组的某一部分。 从off开始， 写入len个字符
  • void write(String str) 写入字符串。
  • void write(String str,int off,int len) 写入字符串的某一部分。
  • void flush() 刷新该流的缓冲， 则立即将它们写入预期目标。
  • public void close() throws IOException 关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。

• FileOutputStream 从文件系统中的某个文件中获得输出字节。 FileOutputStream用于写出非文本数据之类的原始字节流。 要写出字符流， 需要使用 FileWriter

4.3、案例

案例1：

    /**
     * 字符流：Reader -> FileReader
     * 读取一个字符
     */
    @Test
    public void test1() {

        try {
            FileReader reader = new FileReader("readme.txt");

            //读取一个字符
//            char c = (char) reader.read();
//            System.out.println(c);

            int charInt = -1; //字符
            //读取一个字符，如果返回 -1 表示到达文件末尾
            while ( (charInt = reader.read()) != -1) {
                System.out.println((char)charInt);
            }


        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }


    /**
     * 字符流：Reader -> FileReader
     * 读取多个字符
     */
    @Test
    public void test2() {

        try {
            FileReader reader = new FileReader("readme.txt");

            int length = -1; //读取的长度
            char[] buffer = new char[5]; //读取5个字符
//            length = reader.read(buffer);
//            System.out.println(buffer);

            while ((length = reader.read(buffer)) != -1) {
                System.out.println(new String(buffer, 0, length));
            }


        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

案例2

public class WriterDemo1 {

    @Test
    public void test1() {
        FileWriter out = null;
        try {
            out = new FileWriter("a.txt");
            out.write(97);
            out.flush();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                out.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }

    /**
     * 字符流，拷贝文件
     */
    @Test
    public void test2() {
        FileReader in = null;
        FileWriter out = null;
        try {
            in = new FileReader("readme.txt");
            out = new FileWriter("readme2.txt");
            int length = -1;
            char[] buffer = new char[5];

            while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
                out.write(buffer, 0, length);
            }
            out.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                out.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }

    /**
     * 字符流，拷贝文件
     */
    @Test
    public void test3() {
        FileReader in = null;
        FileWriter out = null;
        try {
            in = new FileReader("a.jpg");
            out = new FileWriter("a1.jpg");
            int length = -1;
            char[] buffer = new char[5];

            while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
                out.write(buffer, 0, length);
            }
            out.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                out.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }

}

案例3

public class InputStreamDemo1 {

    /**
     * 读取文件，如果中文可能乱码
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void test1() throws Exception {
        FileInputStream in = new FileInputStream("readme.txt");
//        int i = in.read();
//        System.out.println((char)i);
//        int i2 = in.read();
//        System.out.println((char)i2);

        int i = -1;
        while ((i = in.read()) != -1) {
            System.out.println((char) i);
        }
        in.close();
    }

    /**
     * 拷贝，一个字节一个字节拷贝
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        FileInputStream in = new FileInputStream("readme.txt");
        FileOutputStream out = new FileOutputStream("readme2.txt");

        int i = -1;
        while ((i = in.read()) != -1) {
            System.out.println((char) i);
            out.write(i);
        }
        in.close();
        out.close();
    }


    /**
     * 拷贝，1k
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void test3() throws Exception {
        FileInputStream in = new FileInputStream("readme.txt");
        FileOutputStream out = new FileOutputStream("readme3.txt");

        int length = -1;
        byte[] buffer = new byte[1024];
        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer,0, length);
        }

        in.close();
        out.close();
    }


    /**
     * 拷贝，1k
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void test4() throws Exception {
                FileInputStream in = new FileInputStream("a.jpg");
        FileOutputStream out = new FileOutputStream("a1.jpg");

        int length = -1;
        byte[] buffer = new byte[1024];
        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer,0, length);
        }

        in.close();
        out.close();
    }
}

五、缓冲流

为了提高数据读写的速度， Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组，缺省（默认）使用8192个字节(8Kb)的缓冲区。

缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，根据数据操作单位可以把缓冲流分为：

• • BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
  • BufferedReader 和 BufferedWriter

当读取数据时，数据按块读入缓冲区，其后的读操作则直接访问缓冲区

• 当使用BufferedInputStream读取字节文件时， BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个(8Kb)， 存在缓冲区中， 直到缓冲区装满了， 才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。

• 向流中写入字节时， 不会直接写到文件， 先写到缓冲区中直到缓冲区写满，BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流

• 关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可， 关闭最外层流也会相应关闭内层节点流

• flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件

• 如果是带缓冲区的流对象的close()方法， 不但会关闭流， 还会在关闭流之前刷新缓冲区， 关闭后不能再写出

• 非缓冲流

  

• 缓冲流

  

代码示例：

public class BufferCopy {

    /**
     * 使用非缓冲流拷贝
     * @param from
     * @param to
     */
    public static void copyNoBuffer(String from, String to) {
        FileInputStream in = null;
        FileOutputStream out = null;
        try {
            in = new FileInputStream(from);
            out = new FileOutputStream(to);

            int length = -1;
            byte[] buffer = new byte[1024];
            while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
                out.write(buffer, 0, length);
            }
//            out.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                in.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            try {
                out.close(); //close会自动执行flush
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }

    /**
     * 使用缓冲流拷贝
     * @param from
     * @param to
     */
    public static void copyWithBuffer(String from, String to) {
        BufferedInputStream in = null;
        BufferedOutputStream out = null;
        try {
            in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(from));
            out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(to));

            int length = -1;
            byte[] buffer = new byte[1024];
            while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
                out.write(buffer, 0, length);
            }
//            out.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                in.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            try {
                out.close(); //close会自动执行flush
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }

    @Test
    public void test1() {
        Long t1 = System.currentTimeMillis();
//        copyNoBuffer("d:\\a.mkv", "d:\\a1.mkv"); 20S
        copyWithBuffer("d:\\a.mkv", "d:\\a1.mkv"); 4S
        Long t2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println((t2 - t1) / 1000 );
    }


    /**
     * 字符缓冲流
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("BufferCopy.txt"));
        BufferedWriter out = new BufferedWriter(new FileWriter("BufferCopy2.txt"));

        String line = null;
        while ((line = in.readLine()) != null) {
            out.write(line);
            out.newLine();
        }
        in.close();
        out.close();
    }

}

六、转换流与字符编码

6.1、转换流

转换流提供了在字节流和字符流之间的转换

字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。

很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能

• InputStreamReader

• • 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流。
  • 需要和InputStream“套接”。
  • 构造器
• • • public InputStreamReader(InputStream in)
    • public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName) 如： Reader isr = new InputStreamReader(System.in,”gbk”);

• OutputStreamWriter

• • 实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流。
  • 需要和OutputStream“套接”。
  • 构造器
• • • public OutputStreamWriter(OutputStream out)
    • public OutputSreamWriter(OutputStream out,String charsetName)

代码示例：

    @Test
    public void test1() throws Exception {
        InputStream in = new FileInputStream("gbk.txt");
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in, "gbk"));
        System.out.println(reader.readLine());

    }

6.2、字符编码

• 编码表的由来：计算机只能识别二进制数据，早期由来是电信号。为了方便应用计算机，让它可以识别各个国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示，并一一对应，形成一张表。这就是编码表。

• 常见的编码表

• • 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有字符。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。

• Unicode不完美，这里就有三个问题，一个是，我们已经知道，英文字母只用一个字节表示就够了，第二个问题是如何才能区别Unicode和ASCII？计算机怎么知道两个字节表示一个符号，而不是分别表示两个符号呢？第三个，如果和GBK等双字节编码方式一样，用最高位是1或0表示两个字节和一个字节，就少了很多值无法用于表示字符，不够表示所有字符。 Unicode在很长一段时间内无法推广，直到互联网的出现。

• 面向传输的众多 UTF（UCS Transfer Format）标准出现了，顾名思义， UTF-8就是每次8个位传输数据，而UTF-16就是每次16个位。 这是为传输而设计的编码，并使编码无国界，这样就可以显示全世界上所有文化的字符了。

•  Unicode只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯一确定的编号，具体存储成什么样的字节流，取决于字符编码方案。 推荐的Unicode编码是UTF-8和UTF-16。

public class InputStreamReaderDemo {

    @Test
    public void test1() throws Exception {
        InputStream in = new FileInputStream("gbk.txt");
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in, "gbk"));
        System.out.println(reader.readLine());

    }

}

七、基于数组操作的流

ByteArrayInputStream：可以基于字节数组创建输入流

    @Test
    public void test1() throws Exception {
        //
        byte[] arr = {97, 98, 99, 100, 101, 102};
        ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(arr);

        int length = -1;
        byte[] buffer = new byte[3];

        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            System.out.println(Arrays.toString(buffer));
        }

    }

ByteArrayOutputStream：可以把数据输出字节数组中

    @Test
    public void test2() throws Exception {
        BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("hello.txt"));
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();

        int length = -1;
        byte[] buffer = new byte[5];

        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer, 0, length);
        }

        byte[] data =  out.toByteArray(); //得到输出流的字节
        in.close();
        out.close();

        System.out.println(Arrays.toString(data));
    }

CharArrayReader：基于字符数组产生输入流

    @Test
    public void test3() throws Exception {
        //
        char[] arr = {97, 'b', 99, 100, 101, 102};
        CharArrayReader in = new CharArrayReader(arr);

        int length = -1;
        char[] buffer = new char[3];

        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            System.out.println(Arrays.toString(buffer));
        }
        in.close();

    }

CharArrayWriter：输出到字节数组中的输出流

    @Test
    public void test4() throws Exception {
        BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("hello.txt"));
        CharArrayWriter out = new CharArrayWriter();

        int length = -1;
        char[] buffer = new char[5];

        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer, 0, length);
        }

        char[] data = out.toCharArray();
        in.close();
        out.close();

        System.out.println(Arrays.toString(data));
    }

八、数据流

为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String的数据，可以使用数据流。

数据流有两个类： (用于读取和写出基本数据类型、 String类的数据）

• • DataInputStream 和 DataOutputStream
  • 分别“套接”在 InputStream 和 OutputStream 子类的流上

• DataInputStream中的方法

• • boolean readBoolean()
  • byte readByte()
  • char readChar()
  • float readFloat()
  • double readDouble()
  • short readShort()
  • long readLong()
  • int readInt()
  • String readUTF()
  • void readFully(byte[] b)

• DataOutputStream中的方法

• • 将上述的方法的read改为相应的write即可

注：读的时候必须按照字符类型来读

代码示例：

public class DateDemo1 {

    @Test
    public void test1() throws Exception {
        DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
        out.writeChar('a');
        out.writeChar(98);
        out.writeInt(123);
        out.writeUTF("ab中");
        out.writeUTF("人民共和国");

        out.close();
    }

    @Test
    public void test2() throws Exception {
        DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
//        System.out.println(in.readLong());
        System.out.println(in.readChar());
        System.out.println(in.readChar());
        System.out.println(in.readInt());
        System.out.println(in.readUTF());
        System.out.println(in.readUTF());
        in.close();
    }

}

九、对象流

9.1、简介

ObjectInputStream和OjbectOutputSteam： 用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。

序列化： 用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制

反序列化： 用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制

ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

9.2、序列化

• 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

• 序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原

• 序列化是 RMI（Remote Method Invoke – 远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是JavaEE 平台的基础

• 如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常

• • Serializable
  • Externalizable

• 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

• • private static final long serialVersionUID;
  • serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。 简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
  • 如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。 若类的实例变量做了修改， serialVersionUID 可能发生变化。 故建议，显式声明。

• 简单来说， Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时， JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。 (InvalidCastException)

• 强调： 如果某个类的属性不是基本数据类型或 String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的Field 的类也不能序列化

9.3、生成serialVersionUID，IDEA设置

idea中没有serialVersionUID警告，设置方法

9.4、案例

案例1

public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -5131003186484055184L;

    static String CONFIG_NAME = "config name test";

    private transient String address;

    private int age;


    private String name;

    public User() {
    }

    public User(int age, String name, String address) {
        this.age = age;
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }


    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "address='" + address + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

    /**
     * 序列化：写对象
     * 反序列化：读对象
     * transient, static不会序列化（写）
     * serialVersionUID：版本不一致报错InvalidClassException
     */
    @Test
    public void test1() throws Exception {
        User user = new User(24, "jackson", "beijing changping");
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user"));
        out.writeObject(user);
        out.close();
        System.out.println(user);
    }

    @Test
    public void test2() throws Exception {
        ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user"));
        User user = (User) in.readObject();
        System.out.println(user);
    }

案例2

public class Bean implements Externalizable {

    char c1;
    char c2;
    int i;

    public Bean() {
    }

    public Bean(char c1, char c2, int i) {
        this.c1 = c1;
        this.c2 = c2;
        this.i = i;
    }

    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeChar(c1);
        out.writeChar(c2);
        out.writeInt(i);
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        i = in.readInt();
        c1 = in.readChar();
        c2 = in.readChar();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Bean{" +
                "c1=" + c1 +
                ", c2=" + c2 +
                ", i=" + i +
                '}';
    }
}

    @Test
    public void test3() throws Exception {
        Bean b = new Bean('a', 'b', 2);
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("bean"));
        out.writeObject(b);
        out.close();
        System.out.println(b);
    }

    @Test
    public void test4() throws Exception {
        ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("bean"));
        Bean b = (Bean) in.readObject();
        System.out.println(b);
    }