JavaSE——IO流
字符集/编码表
概念：
字符集其实就是我们之前说的编码表。
编码表的作用：
计算机在存储数据的时候会用到他。
比如：计算机要存储小写的a，会到ASCII码表中，查询到小写的a对应的数字是97，然后再把97转成二进制进行存储。
那么ASCII码表中，都是英文，没有中文的，那么中文怎么存储呢？其实也有码表，GBK，Unicode
细节：
在ASCII码表中，一个字符对应一个字节，其实也就是8个bit位，0000 0000
编码表要记住的几点
- ASCII码表中收录了欧洲国家常用的字母，数字，标点符号等，是没有中文的。
- ASCII码表中，每一个字符在底层都是用1个字节存储的。
- windows平台默认使用GBK码表，1个中文字符对应2个字节。
在记事本中的ANSI表示使用本地默认编码，就是GBK - 工作中，常用的编码表示UTF-8，1个中文字符对应3个字节。
idea默认使用的就是UTF-8 - 中文的第一个字节不管在哪张码表中，都是负数
- 如果编码和解码使用的码表不一样，就会产生乱码现象。
- 编码：字符变成字节的过程，相当于加密。
- 解码：字节变成字符的过程，相当于解密。
代码示例：
//编码 --- 加密
String s = "你";
byte[] bytes1 = s.getBytes();
System.out.println(Arrays.toString(bytes1));//-28, -67, -96
byte[] bytes2 = s.getBytes("GBK");
System.out.println(Arrays.toString(bytes2));//[-60, -29]
//解码 ---- 解密
byte[] bytes3 = {-28, -67, -96};
String ss = new String(bytes3);
System.out.println(ss);//
byte[] bytes4 = {-60, -29};
String sss = new String(bytes4,"GBK");
System.out.println(sss);
IO流的概念
Java的IO流是实现输入/输出的基础，它可以方便地实现数据的输入/输出操作，在Java中把不同的输入/输出源抽象表述为"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。
流有输入和输出，输入时是流从数据源流向程序。输出时是流从程序传向数据源，而数据源可以是内存，文件，网络或程序等。
IO流的分类
1.1根据数据流向不同分为：输入流和输出流。
- 输入流:只能从中读取数据，而不能向其写入数据。（把数据从
其他设备上读取到内存中的流。 ）- 输出流：只能向其写入数据，而不能从中读取数据。（把数据从
内存中写出到其他设备上的流。）
1.2格局数据的类型分为：字节流和字符流。
- 字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
- 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。
| 输入流 | 输出流 | |
|---|---|---|
| 字节流 | 字节输入流 InputStream |
字节输出流 OutputStream |
| 字符流 | 字符输入流 Reader |
字符输出流 Writer |
如下如所示：对程序而言，向右的箭头，表示输入，向左的箭头，表示输出。
2.字节流和字符流
字节流和字符流和用法几乎完全一样，区别在于字节流和字符流所操作的数据单元不同。
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。
只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。
3.节点流和处理流
按照流的角色来分，可以分为节点流和处理流。
可以从/向一个特定的IO设备（如磁盘、网络）读/写数据的流，称为节点流，节点流也被成为低级流。 处理流是对一个已存在的流进行连接或封装，通过封装后的流来实现数据读/写功能，处理流也被称为高级流。
//节点流，直接传入的参数是IO设备
FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt"); //处理流，直接传入的参数是流对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
当使用处理流进行输入/输出时，程序并不会直接连接到实际的数据源，没有和实际的输入/输出节点连接。使用处理流的一个明显好处是，只要使用相同的处理流，程序就可以采用完全相同的输入/输出代码来访问不同的数据源，随着处理流所包装节点流的变化，程序实际所访问的数据源也相应地发生变化。 实际上，Java使用处理流来包装节点流是一种典型的装饰器设计模式，通过使用处理流来包装不同的节点流，既可以消除不同节点流的实现差异，也可以提供更方便的方法来完成输入/输出功能。
使用字节流
一切皆为字节
一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，我们要时刻明确，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。
java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。
public void close()：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。public void flush()：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。public void write(byte[] b, int off, int len)：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。public abstract void write(int b)：将指定的字节输出流。
FileOutputStream类（实现类）
OutputStream有很多子类，我们从最简单的一个子类开始。
java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。
构造方法
public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。public FileOutputStream(String name)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。如果有这个文件，会清空这个文件的数据。
- 构造举例，代码如下：
public class FileOutputStreamConstructor throws IOException {
public static void main(String[] args) {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File("a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");
}
}
写出字节数据
写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：
public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
// 写出数据
fos.write(97); // 写出第1个字节
fos.write(98); // 写出第2个字节
fos.write(99); // 写出第3个字节
// 关闭资源
fos.close();
}
}
//输出结果：
//abc
小贴士：
- 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。
- 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码使用演示：
public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
// 字符串转换为字节数组
byte[] b = "程序员".getBytes();
// 写出字节数组数据
fos.write(b);
// 关闭资源
fos.close();
}
}
//输出结果：
//程序员
写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节，代码使用演示：
public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
// 字符串转换为字节数组
byte[] b = "abcde".getBytes();
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
fos.write(b,2,2);
// 关闭资源
fos.close();
}
}
//输出结果：
//cd
数据追加续写
经过以上的演示，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据，还能继续添加新数据呢？
public FileOutputStream(File file, boolean append)： 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。public FileOutputStream(String name, boolean append)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值，true 表示追加数据，false 表示清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了，代码使用演示：
public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"，true);
// 字符串转换为字节数组
byte[] b = "abcde".getBytes();
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
fos.write(b);
// 关闭资源
fos.close();
}
}
//文件操作前：cd
//文件操作后：cdabcde
写出换行
Windows系统里，换行符号是\r\n 。把
以指定是否追加续写了，代码使用演示：
public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
// 定义字节数组
byte[] words = {97,98,99,100,101};
// 遍历数组
for (int i = 0; i < words.length; i++) {
// 写出一个字节
fos.write(words[i]);
// 写出一个换行, 换行符号转成数组写出
fos.write("\r\n".getBytes());
}
// 关闭资源
fos.close();
}
}
//输出结果：
//a
//b
//c
//d
//e
- 回车符
\r和换行符\n：
- 回车符：回到一行的开头（return）。
- 换行符：下一行（newline）。
- 系统中的换行：
- Windows系统里，每行结尾是
回车+换行，即\r\n；- Unix系统里，每行结尾只有
换行，即\n；- Mac系统里，每行结尾是
回车，即\r。从 Mac OS X开始与Linux统一。
字节输入流【InputStream】
java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。
public void close()：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。public abstract int read()： 从输入流读取数据的下一个字节。public int read(byte[] b)： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。
小贴士：
close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。
FileInputStream类
java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。
构造方法
FileInputStream(File file)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file命名。FileInputStream(String name)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的路径名 name命名。
当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件,会抛出FileNotFoundException
- 构造举例，代码如下：
public class FileInputStreamConstructor throws IOException{
public static void main(String[] args) {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File("a.txt");
FileInputStream fos = new FileInputStream(file);
// 使用文件名称创建流对象
FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt");
}
}
读取字节数据
- 读取字节：
read方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
// 读取数据，返回一个字节
int read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
// 读取到末尾,返回-1
read = fis.read();
System.out.println( read);
// 关闭资源
fis.close();
}
}
//输出结果：
//a
//b
//c
//d
//e
//-1
循环改进读取方式，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
// 定义变量，保存数据
int b ；
// 循环读取
while ((b = fis.read())!=-1) {
System.out.println((char)b);
}
// 关闭资源
fis.close();
}
}
//输出结果：
//a
//b
//c
//d
//e
小贴士：
- 虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。
- 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象.
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
// 定义变量，作为有效个数
int len ；
// 定义字节数组，作为装字节数据的容器
byte[] b = new byte[2];
// 循环读取
while (( len= fis.read(b))!=-1) {
// 每次读取后,把数组变成字符串打印
System.out.println(new String(b));
}
// 关闭资源
fis.close();
}
}
//输出结果：
//ab
//cd
//ed
错误数据d，是由于最后一次读取时，只读取一个字节e，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len ，获取有效的字节，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象.
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
// 定义变量，作为有效个数
int len ；
// 定义字节数组，作为装字节数据的容器
byte[] b = new byte[2];
// 循环读取
while (( len= fis.read(b))!=-1) {
// 每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印
System.out.println(new String(b，0，len));// len 每次读取的有效字节个数
}
// 关闭资源
fis.close();
}
}
//输出结果：
//ab
//cd
//e
小贴士：
使用数组读取，每次读取多个字节，减少了系统间的IO操作次数，从而提高了读写的效率，建议开发中使用。
字节流练习：图片复制
复制图片文件，代码使用演示：
public class Copy {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1.创建流对象
// 1.1 指定数据源
FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
// 1.2 指定目的地
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg");
// 2.读写数据
// 2.1 定义数组
byte[] b = new byte[1024];
// 2.2 定义长度
int len;
// 2.3 循环读取
while ((len = fis.read(b))!=-1) {
// 2.4 写出数据
fos.write(b, 0 , len);
}
// 3.关闭资源
fos.close();
fis.close();
}
}
小贴士：
语法中随便先关谁都行，但是一般会遵守下面的规则：
流的关闭原则：先开后关，后开先关。
字符流
使用字节流读取文本文件时，可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。
字符输入流【Reader】
java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。
public void close()：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。public int read()： 从输入流读取一个字符。public int read(char[] cbuf)： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中 。
FileReader类
java.io.FileReader类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码。
小贴士：
- 字符编码：字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是GBK编码表。
idea中UTF-8
构造方法
FileReader(File file)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。FileReader(String fileName)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。
当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。
- 构造举例，代码如下：
public class FileReaderConstructor throws IOException{
public static void main(String[] args) {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File("a.txt");
FileReader fr = new FileReader(file);
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("b.txt");
}
}
读取字符数据
- 读取字符：
read方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，循环读取，代码使用演示：
public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定义变量，保存数据
int b ；
// 循环读取
while ((b = fr.read())!=-1) {
System.out.println((char)b);
}
// 关闭资源
fr.close();
}
}
//输出结果：
//程
//序
//员
小贴士：虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。
- 使用字符数组读取：
read(char[] cbuf)，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1，代码使用演示：
public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定义变量，保存有效字符个数
int len ；
// 定义字符数组，作为装字符数据的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 循环读取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf));
}
// 关闭资源
fr.close();
}
}
//输出结果：
//程序
//员序
获取有效的字符改进，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定义变量，保存有效字符个数
int len ；
// 定义字符数组，作为装字符数据的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 循环读取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf,0,len));
}
// 关闭资源
fr.close();
}
}
//输出结果：
//程序
//员
5.3 字符输出流【Writer】
java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。
public abstract void close()：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。public abstract void flush()：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字符被写出。public void write(int c)：写出一个字符。public void write(char[] cbuf)：将 b.length字符从指定的字符数组写出此输出流。public abstract void write(char[] b, int off, int len)：从指定的字符数组写出 len字符，从偏移量 off开始输出到此输出流。public void write(String str)：写出一个字符串。
5.4 FileWriter类
java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码。
构造方法
FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。
当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream。
- 构造举例，代码如下：
public class FileWriterConstructor {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File("a.txt");
FileWriter fw = new FileWriter(file);
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
}
}
基本写出数据
写出字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符数据，代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 写出数据
fw.write(97); // 写出第1个字符
fw.write('b'); // 写出第2个字符
fw.write('C'); // 写出第3个字符
fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。
/*
【注意】流最后都要释放资源
*/
fw.close();
}
}
//输出结果：
//abC田
小贴士：
- 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出。
写出其他数据
- 写出字符数组 ：
write(char[] cbuf)和write(char[] cbuf, int off, int len)，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream，代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 字符串转换为字节数组
char[] chars = "程序员".toCharArray();
// 写出字符数组
fw.write(chars); // 程序员
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
fw.write(b,2,2); // 程序
// 关闭资源
fos.close();
}
}
- 写出字符串：
write(String str)和write(String str, int off, int len)，每次可以写出字符串中的数据，更为方便，代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 字符串
String msg = "程序员";
// 写出字符数组
fw.write(msg); //程序员
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
fw.write(msg,2,2); // 程序
// 关闭资源
fos.close();
}
}
- 续写和换行：操作类似于FileOutputStream。
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象，可以续写数据
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"，true);
// 写出字符串
fw.write("Java");
// 写出换行
fw.write("\r\n");
// 写出字符串
fw.write("程序员");
// 关闭资源
fw.close();
}
}
//输出结果:
//Java
//程序员
小贴士：字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。
当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流
5.5技术选型
字节流：拷贝任意类型的文件
字符流：读取数据，写出数据
5.6练习：键盘录入数据并写到文件
需求：
从控制台循环接收用户录入的学生信息，
输入格式为：学号-学生名字
将学生信息保存到C盘下面的stu.txt文件中，
一个学生信息占据一行数据。
当用户输入end时停止输入。
代码示例：
//如果使用字节流不符合我们使用的规范
//字节流：只做拷贝
//字符流：做纯文本文件的读 和 写
FileWriter fw = new FileWriter("day09-code\\a.txt");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请输入学生信息");
String str = sc.nextLine();
if("end".equals(str)){
break;
}
fw.write(str);
fw.write("\r\n");
}
fw.close();
IO流的四大基类
根据流的流向以及操作的数据单元不同，将流分为了四种类型，每种类型对应一种抽象基类。这四种抽象基类分别为：InputStream,Reader,OutputStream以及Writer。四种基类下，对应不同的实现类，具有不同的特性。在这些实现类中，又可以分为节点流和处理流。下面就是整个由着四大基类支撑下，整个IO流的框架图。
继承自InputStream/OutputStream的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字节(byte=8bit)。
继承自Reader/Writer的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字符(2byte=16bit)。
InputStream,Reader,OutputStream以及Writer，这四大抽象基类，本身并不能创建实例来执行输入/输出，但它们将成为所有输入/输出流的模版，所以它们的方法是所有输入/输出流都可以使用的方法。类似于集合中的Collection接口。
1.InputStream
InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类，主要包含三个方法：
//读取一个字节并以整数的形式返回(0~255),如果返回-1已到输入流的末尾。
int read() ；
//读取一系列字节并存储到一个数组buffer，返回实际读取的字节数，如果读取前已到输入流的末尾返回-1。
int read(byte[] buffer) ；
//读取length个字节并存储到一个字节数组buffer，从off位置开始存,最多len， 返回实际读取的字节数，如果读取前以到输入流的末尾返回-1。
int read(byte[] buffer, int off, int len) ；
2.Reader
Reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类，主要包含三个方法：
//读取一个字符并以整数的形式返回(0~255),如果返回-1已到输入流的末尾。
int read() ；
//读取一系列字符并存储到一个数组buffer，返回实际读取的字符数，如果读取前已到输入流的末尾返回-1。
int read(char[] cbuf) ；
//读取length个字符,并存储到一个数组buffer，从off位置开始存,最多读取len，返回实际读取的字符数，如果读取前以到输入流的末尾返回-1。
int read(char[] cbuf, int off, int len)
对比InputStream和Reader所提供的方法，就不难发现两个基类的功能基本一样的，只不过读取的数据单元不同。
在执行完流操作后，要调用 close() 方法来关系输入流，因为程序里打开的IO资源不属于内存资源，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。
除此之外，InputStream和Reader还支持如下方法来移动流中的指针位置：
//在此输入流中标记当前的位置
//readlimit - 在标记位置失效前可以读取字节的最大限制。 void mark(int readlimit)
// 测试此输入流是否支持 mark 方法
boolean markSupported()
// 跳过和丢弃此输入流中数据的 n 个字节/字符
long skip(long n)
//将此流重新定位到最后一次对此输入流调用 mark 方法时的位置void reset()
3.OutputStream
OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类，主要包含如下四个方法：
//向输出流中写入一个字节数据,该字节数据为参数b的低8位。
void write(int b) ;
//将一个字节类型的数组中的数据写入输出流。
void write(byte[] b);
//将一个字节类型的数组中的从指定位置（off）开始的,len个字节写入到输出流。 void write(byte[] b, int off, int len);
//将输出流中缓冲的数据全部写出到目的地。
void flush();
4.Writer
Writer 是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类,主要包含如下六个方法：
//向输出流中写入一个字符数据,该字节数据为参数b的低16位。
void write(int c);
//将一个字符类型的数组中的数据写入输出流，
void write(char[] cbuf)
//将一个字符类型的数组中的从指定位置（offset）开始的,length个字符写入到输出流。 void write(char[] cbuf, int offset, int length);
//将一个字符串中的字符写入到输出流。
void write(String string);
//将一个字符串从offset开始的length个字符写入到输出流。
void write(String string, int offset, int length);
//将输出流中缓冲的数据全部写出到目的地。
void flush()
可以看出，Writer比OutputStream多出两个方法，主要是支持写入字符和字符串类型的数据。
使用Java的IO流执行输出时，不要忘记关闭输出流，关闭输出流除了可以保证流的物理资源被回收之外，还能将输出流缓冲区的数据flush到物理节点里（因为在执行close()方法之前，自动执行输出流的flush()方法）
什么时候使用字节流、什么时候使用字符流
先来看一下流的概念：
在程序中所有的数据都是以流的方式进行传输或保存的，程序需要数据的时候要使用输入流读取数据，而当程序需要将一些数据保存起来的时候，就要使用输出流完成。
InputStream 和OutputStream,两个是为字节流设计的,主要用来处理字节或二进制对象,
Reader和 Writer.两个是为字符流（一个字符占两个字节）设计的,主要用来处理字符或字符串.
字符流处理的单元为2个字节的Unicode字符，操作字符、字符数组或字符串，
字节流处理单元为1个字节，操作字节和字节数组。
所以字符流是由Java虚拟机将字节转化为2个字节的Unicode字符为单位的字符而成的，
所以它对多国语言支持性比较好！
如果是音频文件、图片、歌曲，就用字节流好点，
如果是关系到中文（文本）的，用字符流好点
所有文件的储存是都是字节（byte）的储存，在磁盘上保留的并不是文件的字符而是先把字符编码成字节，再储存这些字节到磁盘。在读取文件（特别是文本文件）时，也是一个字节一个字节地读取以形成字节序列
字节流可用于任何类型的对象，包括二进制对象，而字符流只能处理字符或者字符串；
字节流提供了处理任何类型的IO操作的功能，但它不能直接处理Unicode字符，而字符流就可以
字节流是最基本的，所有的InputStrem和OutputStream的子类都是,主要用在处理二进制数据，它是按字节来处理的
但实际中很多的数据是文本，
又提出了字符流的概念，
它是按虚拟机的encode来处理，也就是要进行字符集的转化
这两个之间通过 InputStreamReader,OutputStreamWriter来关联，
实际上是通过byte[]和String来关联
在实际开发中出现的汉字问题实际上都是在字符流和字节流之间转化不统一而造成的
Reader类的read()方法返回类型为int ：作为整数读取的字符（占两个字节共16位），范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)，如果已到达流的末尾，则返回 -1
inputStream的read()虽然也返回int，但由于此类是面向字节流的，一个字节占8个位，所以返回 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。因此对于不能用0-255来表示的值就得用字符流来读取！比如说汉字.
字节流和字符流的主要区别是什么呢？
一.字节流在操作时不会用到缓冲区（内存），是直接对文件本身进行操作的。而字符流在操作时使用了缓冲区，通过缓冲区再操作文件。
二.在硬盘上的所有文件都是以字节形式存在的（图片，声音，视频），而字符值在内存中才会形成。
缓冲流
昨天学习了基本的一些流，作为IO流的入门，今天我们要见识一些更强大的流。比如能够高效读写的缓冲流，能够转换编码的转换流，能够持久化存储对象的序列化流等等。这些功能更为强大的流，都是在基本的流对象基础之上创建而来的，就像穿上铠甲的武士一样，相当于是对基本流对象的一种增强。
概述
缓冲流,也叫高效流，是对4个基本的FileXxx 流的增强，所以也是4个流，按照数据类型分类：
- 字节缓冲流：
BufferedInputStream，BufferedOutputStream - 字符缓冲流：
BufferedReader，BufferedWriter
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。
字节缓冲流
构造方法
public BufferedInputStream(InputStream in)：创建一个 新的缓冲输入流。public BufferedOutputStream(OutputStream out)： 创建一个新的缓冲输出流。
构造举例，代码如下：
// 创建字节缓冲输入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));
// 创建字节缓冲输出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt"));
效率测试
查询API，缓冲流读写方法与基本的流是一致的，我们通过复制大文件（375MB），测试它的效率。
- 基本流，代码如下：
long start = System.currentTimeMillis();
FileInputStream fis = new FileInputStream("拷贝数据源的路径");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("目的地的路径");
//循环读取并写出
int b;
while((len = fis.read()) != -1){
fos.write(b);
}
//释放资源
fos.close();
fis.close();
long end = System.currentTimeMillis();
//一次拷贝一个字节速度非常慢
System.out.println(end - start);
- 缓冲流，代码如下：
//字节缓冲流的拷贝
//创建字节缓冲输入流对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
//创建字节缓冲输出流对象
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.txt"));
//循环读写
int b;
while((b = bis.read()) != -1){
bos.write(b);
}
//关流
//规则：先开的，后关
//注意：里面的字节流是依赖缓冲流存在，我们只要把缓冲流关闭，里面的字节流，也会同时一起关闭
bos.close();
bis.close();
底层拷贝原理：（了解）
解释：
- 创建对象之后，相当于内存跟本地的数据源和目的地之间都有了一个连接通道。
- 此时在字节缓冲输入流和字节缓冲输出流中各自都有一个长度为8192的数组。
- 在读的时候，每次读8192个字节到字节缓冲输入流的数组中。
- 在写的时候，每次都把字节缓冲输出流的数组中8192个字节一次性写到目的地。
- 而我们自己定义的int b作用就是在内存中，把数据在两个数组之间进行数据的倒手。
- 因为是在内存中操作的，所以速度非常快。
如何更快呢？
使用数组的方式，代码如下：
//创建字节缓冲输入流对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
//创建字节缓冲输出流对象
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.txt"));
//定义数组
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = bis.read(bytes)) != -1){
bos.write(bytes,0,len);
}
//关流
bos.close();
bis.close();
底层拷贝原理：（了解）
解释：
创建对象之后，相当于内存跟本地的数据源和目的地之间都有了一个连接通道。
此时在字节缓冲输入流和字节缓冲输出流中各自都有一个长度为8192的数组。
在读的时候，每次读8192个字节到字节缓冲输入流的数组中。
在写的时候，每次都把字节缓冲输出流的数组中8192个字节一次性写到目的地。
而我们自己定义的数组作用就是在内存中，把数据在两个数组之间进行数据的倒手。
现在，是一次性倒多个字节。
因为是在内存中操作的，所以速度非常快。
关于文件的四种拷贝方式：
- 利用基本的字节流一次拷贝一个字节
- 利用基本的字节流一次拷贝一个字节数组
- 利用字节缓冲流一次拷贝一个字节
- 利用字节缓冲流一次拷贝一个字节数组
代码示例：
public class BufferedStreamDemo3 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//method1(); 不建议 --- 强烈不建议，因为速度太慢
//下面的三种都是可以的
//method2(); 建议
//method3(); 建议
//method4(); 建议
}
private static void method4() throws IOException {
//4.利用缓冲流，一次移动一个字节数组
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.txt"));
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = bis.read(bytes)) != -1){
bos.write(bytes,0,len);
}
bos.close();
bis.close();
}
private static void method3() throws IOException {
//3.利用缓冲流，一次移动一个字节
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.txt"));
int b;
while((b = bis.read()) != -1) {
bos.write(b);
}
bis.close();
bos.close();
}
private static void method2() throws IOException {
//1.利用基本的字节流一次拷贝一个字节数组
FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.txt");
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(bytes)) != -1){
fos.write(bytes,0,len);
}
fos.close();
fis.close();
}
private static void method1() throws IOException {
//1.利用基本的字节流一次拷贝一个字节
FileInputStream fis = new FileInputStream("day10-code\\a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day10-code\\copy.txt");
int b;
while((b = fis.read()) != -1) {
fos.write(b);
}
fos.close();
fis.close();
}
}
字符缓冲流
构造方法
public BufferedReader(Reader in)：创建一个 新的缓冲输入流。public BufferedWriter(Writer out)： 创建一个新的缓冲输出流。
构造举例，代码如下：
// 创建字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
// 创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));
特有方法
字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再阐述，我们来看它们具备的特有方法。
- BufferedReader：
public String readLine(): 读一行文字。 - BufferedWriter：
public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。
readLine方法演示，代码如下：
public class BufferedReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建流对象
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
// 定义字符串,保存读取的一行文字
String line = null;
// 循环读取,读取到最后返回null
while ((line = br.readLine())!=null) {
System.out.print(line);
System.out.println("------");
}
// 释放资源
br.close();
}
}
newLine方法演示，代码如下：
public class BufferedWriterDemo throws IOException {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建流对象
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
// 写出数据
bw.write("Java");
// 写出换行
bw.newLine();
bw.write("程序");
bw.newLine();
bw.write("员");
bw.newLine();
// 释放资源
bw.close();
}
}
//输出效果:
//Java
//程序
//员
练习:文本排序
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。
案例分析
- 逐行读取文本信息。
- 解析文本信息到集合中。
- 遍历集合，按顺序，写出文本信息。
案例实现
public class BufferedStreamDemo7 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.定义一个TreeMap 键：序号 值：内容
//默认是按照键来排序的
//Integer默认的排序规则：升序
TreeMap<Integer, String> tm = new TreeMap<>();
//2.把所有的数据读到内存中
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
//3.循环读取，并存入集合
//细节：readLine在读取的时候，遇到回车换行符就停止了。
//但是不会读回车换行
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
String[] info = line.split("\\.");
int key = Integer.parseInt(info[0]);
String value = info[1];
tm.put(key, value);
}
//4.释放资源
//什么时候不用了，随手就释放掉
br.close();
//5.遍历集合，把数据写到新的文件中
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("result.txt"));
Set<Integer> keys = tm.keySet();
for (int key : keys) {
String value = tm.get(key);
bw.write(key + "." + value);
bw.newLine();
//写一行就刷新一下
bw.flush();
}
//6.释放资源
bw.close();
}
}
转换流
字符编码和字符集
字符编码
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。
字符集
- 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。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RmU7pzKH-1640455760323)(img/1_charset.jpg)]
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：
- 128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。
2.2 编码引出的问题
在IDEA中，使用FileReader 读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置，都是默认的UTF-8编码，所以没有任何问题。但是，当读取Windows系统中创建的文本文件时，由于Windows系统的默认是GBK编码，就会出现乱码。
public class ReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileReader fileReader = new FileReader("E:\\File_GBK.txt");
int read;
while ((read = fileReader.read()) != -1) {
System.out.print((char)read);
}
fileReader.close();
}
}
输出结果：
���
那么如何读取GBK编码的文件呢？
2.3 InputStreamReader类
转换流java.io.InputStreamReader，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。
构造方法
InputStreamReader(InputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流。InputStreamReader(InputStream in, String charsetName): 创建一个指定字符集的字符流。
构造举例，代码如下：
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");
指定编码读取
public class ReaderDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径,文件为gbk编码
String FileName = "E:\\file_gbk.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));
// 创建流对象,指定GBK编码
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");
// 定义变量,保存字符
int read;
// 使用默认编码字符流读取,乱码
while ((read = isr.read()) != -1) {
System.out.print((char)read); // ��Һ�
}
isr.close();
// 使用指定编码字符流读取,正常解析
while ((read = isr2.read()) != -1) {
System.out.print((char)read);// 大家好
}
isr2.close();
}
}
2.4 OutputStreamWriter类
转换流java.io.OutputStreamWriter ，是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。
构造方法
OutputStreamWriter(OutputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流。OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName): 创建一个指定字符集的字符流。
构造举例，代码如下：
OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");
指定编码写出
public class OutputDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径
String FileName = "E:\\out.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
// 写出数据
osw.write("你好"); // 保存为6个字节
osw.close();
// 定义文件路径
String FileName2 = "E:\\out2.txt";
// 创建流对象,指定GBK编码
OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");
// 写出数据
osw2.write("你好");// 保存为4个字节
osw2.close();
}
}
转换流理解图解
转换流是字节与字符间的桥梁！[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tFnZiNw2-1640455760325)(img/2_zhuanhuan.jpg)]
练习：转换文件编码
将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。
案例分析
- 指定GBK编码的转换流，读取文本文件。
- 使用UTF-8编码的转换流，写出文本文件。
案例实现
//桌面上有一个文件：a.txt （GBK）
//要求：把a.txt变成 UTF-8的编码格式
//1.创建一个转换流对象，指定编码表为GBK去读取
InputStreamReader isr = new InputStreamReader
(new FileInputStream("C:\\Users\\moon\\Desktop\\a.txt"),"GBK");
//2.创建一个转换流对象，指定编码表为UTF-8去写出
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter
(new FileOutputStream("C:\\Users\\moon\\Desktop\\b.txt"),"UTF-8");
//3.循环读取并写出
int b;
while((b = isr.read()) != -1){
osw.write(b);
}
//4.释放资源
osw.close();
isr.close();
序列化
概述
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、对象的类型和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、对象的类型和对象中存储的数据信息，都可以用来在内存中创建对象。看图理解序列化： [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nbaw6sls-1640455760327)(img/3_xuliehua.jpg)]
ObjectOutputStream类
java.io.ObjectOutputStream 类，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。
构造方法
public ObjectOutputStream(OutputStream out)： 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。
构造举例，代码如下：
FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);
序列化操作
- 一个对象要想序列化，必须满足两个条件:
- 该类必须实现
java.io.Serializable接口，Serializable是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化，会抛出NotSerializableException。 - 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用
transient关键字修饰。
public class Employee implements java.io.Serializable {
public String name;
public String address;
public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
public void addressCheck() {
System.out.println("Address check : " + name + " -- " + address);
}
}
2.写出对象方法
public final void writeObject (Object obj): 将指定的对象写出。
//第一步：
//创建对象
User u = new User("zhangsan","123");
//第二步：
//创建对象操作流，把整个对象写到本地文件
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("a.txt"));
//第三步：
//写出数据
oos.writeObject(u);
//第三步：
//释放资源
oos.close();
ObjectInputStream类
ObjectInputStream反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。
构造方法
public ObjectInputStream(InputStream in)： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。
反序列化操作1
如果能找到一个对象的class文件，我们可以进行反序列化操作，调用ObjectInputStream读取对象的方法：
public final Object readObject (): 读取一个对象。
//读取
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
//读取数据
User o = (User) ois.readObject();
System.out.println(o);
//释放资源
ois.close();
对于JVM可以反序列化对象，它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件，则抛出一个 ClassNotFoundException 异常。
反序列化操作2
**另外，当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，那么反序列化操作也会失败，抛出一个InvalidClassException异常。**发生这个异常的原因如下：
- 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
- 该类包含未知数据类型
- 该类没有可访问的无参数构造方法
Serializable 接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配。
public class Employee implements java.io.Serializable {
// 加入序列版本号
private static final long serialVersionUID = 1L;
public String name;
public String address;
// 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值.
public int eid;
public void addressCheck() {
System.out.println("Address check : " + name + " -- " + address);
}
}
练习：序列化集合
- 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。 - 反序列化
list.txt，并遍历集合，打印对象信息。
案例分析
- 把若干学生对象 ，保存到集合中。
- 把集合序列化。
- 反序列化读取时，只需要读取一次，转换为集合类型。
- 遍历集合，可以打印所有的学生信息
案例实现
import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
//Serializable接口，是一个标记性接口。
//如果这个没有实现这个接口，表示这个类的对象，不能被序列化到本地文件
//如果这个已经实现这个接口，表示这个类的对象，可以被序列化到本地文件
//在把user对象序列化到本地的时候
//会根据当前类的成员信息（成员变量，成员方法，构造方法），
//计算出一个版本号/序列号
//会把这个版本号一起写到本地文件。
//解决方案：
//不要让虚拟机帮我们计算了，我们自己固定版本号即可
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String username;
private transient String password;
public User() {
}
public User(String username, String password) {
this.username = username;
this.password = password;
}
/**
* 获取
* @return username
*/
public String getUsername() {
return username;
}
/**
* 设置
* @param username
*/
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
/**
* 获取
* @return password
*/
public String getPassword() {
return password;
}
/**
* 设置
* @param password
*/
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
public String toString() {
return "User{username = " + username + ", password = " + password + "}";
}
}
public class ObjectStreamDemo3 {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
//有可能会序列化很多对象到本地文件？
//我怎么去读？
//需求：
//如果我们要把多个对象，用对象序列化流，写到本地该怎么办？
//把多个对象，先添加到集合中。
//再把这个集合写到本地
//在读的时候，只读一次，读的是集合
//最后再遍历集合，得到每一个对象
//1.创建用户对象，并添加到集合中
User u1 = new User("limochou","1234qwer");
User u2 = new User("wangchongyang","12345678");
User u3 = new User("linchaoying","qwerdf");
ArrayList<User> list = new ArrayList<>();
list.add(u1);
list.add(u2);
list.add(u3);
//2.创建对象操作流.序列化流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("a.txt"));
//3.把集合这个整体，写到本地文件
oos.writeObject(list);
//4.释放资源
oos.close();
//5.读取
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
//6.读取的时候就不要用循环了，只读一次
ArrayList<User> userList = (ArrayList<User>) ois.readObject();
//7.遍历集合即可
for (User user : userList) {
System.out.println(user);
}
ois.close();
}
private static void method2() throws IOException {
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("a.txt"));
//循环读取，读到报错为止，但是这种写法不好
try {
while(true){
Object u = ois.readObject();
System.out.println(u);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private static void method1() throws IOException {
User u1 = new User("zhangsan","123");
User u2 = new User("lisi","123");
User u3 = new User("wangwu","123");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("a.txt"));
oos.writeObject(u1);
oos.writeObject(u2);
oos.writeObject(u3);
oos.close();
}
}
第四章 打印流
4.1 概述
平时我们在控制台打印输出，是调用print方法和println方法完成的，这两个方法都来自于java.io.PrintStream类，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。
4.2 PrintStream类
public PrintStream(String fileName)： 使用指定的文件名创建一个新的打印流。
构造举例，代码如下：
PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt")；
System.out就是PrintStream类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。不过，既然是流对象，我们就可以玩一个"小把戏"，将数据输出到指定文本文件中。
public class PrintDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 调用系统的打印流,控制台直接输出97
System.out.println(97);
// 创建打印流,指定文件的名称
PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
// 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt
System.setOut(ps);
// 调用系统的打印流,ps.txt中输出97
System.out.println(97);
}
}
第五章 Properties属性集
5.1 概述
java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时，System.getProperties 方法就是返回一个Properties对象。
5.2 Properties类
构造方法
public Properties():创建一个空的属性列表。
基本的存储方法
- 一般下面的这些方法不用，用Map集合里面的put等方法
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：所有键的名称的集合。stringPropertyNames()
//Java 1.0 的时候，是没有集合体系的。
//单列集合： Vector
//双列集合：Hashtable
//上面的类和Properties 都是1.0的时候出来的。
//之后，发现集合挺好用的，而且在大量的场景中，都能用到集合
//所以，在JDK1.2的时候，推出了集合体系。
//Properties就开始使用集合体系里面的共有方法，而原来的特有方法就不用了。
public class PropertiesDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//1，Properties本身在Java中，是Map体系中的一员
//本身也是一个双列集合
//创建对象的时候，不用写泛型
//不写泛型，表示可以往集合中存储任意的数据类型
//但是我们一般不会这么干，一般只会把字符串存入。
Properties prop = new Properties();
//2.添加
prop.put("zhangsan","123");
prop.put("lisi","1234");
prop.put("wangwu","12345");
//3.遍历
Set<Object> keys = prop.keySet();
for (Object key : keys) {
String value = prop.get(key) + "";
System.out.println(key + ", " + value);
}
}
}
与流相关的方法
public void load(InputStream inStream)： 从字节输入流中读取键值对。
参数中使用了字节输入流，通过流对象，可以关联到某文件上，这样就能够加载文本中的数据了。文本数据格式:
filename=a.txt
length=209385038
location=D:\a.txt
加载代码演示：
//1.创建对象
Properties prop = new Properties();
//2.加载
//Properties集合的本地文件，有一个命名规则：XXX.properties
//会把本地properties文件当中的键值对，直接读到内存中，并存入到集合里面
//省得我们自己读取再切割了。
//细节1：
//如果配置文件中，有中文，那么需要用FileReader
//细节2：
//在实际开发中，一般来讲，我们不会在properties文件里面写中文，一般都写英文
FileInputStream fis = new FileInputStream("day10-code\\prop.properties");
prop.load(fis);
//3.打印集合
System.out.println(prop);
//用完之后，关流
fis.close();
保存代码演示：
//1.创建一个集合
Properties prop = new Properties();
//2.添加数据
prop.put("zhangsan","123");
prop.put("lisi","1234");
prop.put("wangwu","12345");
//3.将集合中的数据保存到文件中
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day10-code\\prop.properties");
prop.store(fos,"abc");
//4.释放资源
fos.close();
小贴士：文本中的数据，必须是键值对形式，不可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。
综合练习
练习1：按照层级目录拷贝文件夹
需求：
将某个磁盘的文件夹拷贝到另一个文件夹下去，包括文件夹中的全部信息
需要考虑子文件夹
代码示例：
public class Test1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*需求：将某个磁盘的文件夹拷贝到另一个文件夹下去，
包括文件夹中的全部信息,需要考虑子文件夹*/
//要拷贝的文件夹：C:\Users\moon\Desktop\aaa
//技术选型：
//字节流:拷贝
//字符流：读和写
//缓冲流：提高效率
//转换流：指定编码读写
//对象操作流/序列化流、反序列化流:把对象写到本地，读取本地文件中的对象
//因为本题是拷贝：所以选择字节流或缓冲流
//因为要考虑子文件夹，所以需要用到递归
//数据源
File src = new File("C:\\Users\\moon\\Desktop\\aaa");
//目的地
File dest = new File("C:\\Users\\moon\\Desktop\\bbb");
copyDir(src,dest);
}
//数据源 src
//目的地 dest
public static void copyDir(File src, File dest) throws IOException {
//创建目的地文件夹
//此时不需要判断，如果目的地文件夹存在，大不了创建失败。
dest.mkdirs();
File[] files = src.listFiles();
for (File file : files) {
if(file.isFile()){
//如果是文件，就拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//src里面的a.txt
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,file.getName()));//dest 里面的a.txt
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(bytes)) != -1){
fos.write(bytes,0,len);
}
fos.close();
fis.close();
}else{
//如果是文件夹，就递归
//把第一个参数里面的内容，拷贝到第二个参数里面去
//file:src --- aaa
//目的地：dest里面的aaa
copyDir(file, new File(dest,file.getName()));
}
}
}
}
练习2：点名器
需求：
有一个文件里面存储了班级同学的姓名，每一个姓名占一行，要求通过程序实现随机点名器。 ,
核心思路：
1.把学生的姓名存到文件中
2.读取文件中的学生姓名并存入集合
3.在集合中随机
代码示例：
//1.把文件中所有同学的名字都读到内存中。
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("day10-code\\studentname.txt"));
String line;
while((line = br.readLine()) != null){
list.add(line);
}
br.close();
//当循环结束之后，表示文件中所有同学的名字都读到集合中了
System.out.println(list);
//随机(方法一)
Random r = new Random();
int randomIndex = r.nextInt(list.size());
String name1 = list.get(randomIndex);
System.out.println(name1);
//随机（方法二）
Collections.shuffle(list);
String name2 = list.get(0);
System.out.println(name2);
练习3：点名器升级版
需求：
有一个文件里面存储了班级同学的姓名，每一个姓名占一行，要求通过程序实现随机点名器。
第三次必定是张三同学
核心思路：
1.定义一个文件存储学生的姓名
2.定义第二个文件记录程序运行的次数
3.先读取次数，如果是第三次，直接打印
4.如果不是第三次，则读取存储学生姓名的文件，并随机姓名
5.再把当前运行的次数写会文件，永久保存
代码示例：
//1.获取当前程序运行的次数
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("day10-code\\count.txt"));
String line = br.readLine();
int count = Integer.parseInt(line);
//count表示程序已经运行了多少次
//表示程序又运行了一次
count++;
if (count == 3) {
System.out.println("何江");
} else {
//随机
//1.把文件中所有同学的名字都读到内存中。
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
BufferedReader br2 = new BufferedReader(new FileReader("day10-code\\studentname.txt"));
String line2;
while ((line2 = br2.readLine()) != null) {
list.add(line2);
}
br2.close();
//当循环结束之后，表示文件中所有同学的名字都读到集合中了
System.out.println(list);
Random r = new Random();
int randomIndex = r.nextInt(list.size());
String name1 = list.get(randomIndex);
System.out.println(name1);
}
//把count再写会文件
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("day10-code\\count.txt"));
bw.write(count + "");
bw.close();
练习4：登录
代码示例：
//1.需要把正确的用户名和密码拿出来
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("day10-code\\userinfo.txt"));
//2.读取数据
String userInfo = br.readLine();//username=zhangsan&password=123
//3.释放资源
br.close();
//4.切割userInfo，得到正确的用户名和密码
String[] userInfoArr = userInfo.split("&");
//5.再次切割得到用户名和密码
String rightUsername = userInfoArr[0].split("=")[1];
String rightPassword = userInfoArr[1].split("=")[1];
//6.键盘录入
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入用户名");
String usernameInput = sc.nextLine();
System.out.println("请输入密码");
String passwordInput = sc.nextLine();
//7.判断
if(rightUsername.equals(usernameInput) && rightPassword.equals(passwordInput)){
System.out.println("登录成功");
}else{
System.out.println("登录失败");
}