Java基础-IO流
目录
1 File 类的使用
1.1 File类的概念
1.2 构造方法
1.3 常用方法
1.4 课后练习
2 IO流原理及流的分类
2.1 IO原理
2.2 流的分类
2.3 IO流体系
2.4 接口方法
2.4.1 InputStream & Reader相同点
2.4.2 InputStream方法详解
2.4.3 Reader方法详解
2.4.4 OutputStream & Writer相同点
2.4.5 OutputStream方法详解
2.4.6 Writer方法详解
3 节点流(或文件流)
3.1 读取文件通用步骤
3.2 FileReader read(char[] cbuf)方法读取文件
3.3 写出数据通用步骤
3.4 FileReader和FileWriter实现文本文件复制(不能实现非文本文件复制)
3.5 FileInputStream不能读取文本文件(复制操作可以)
3.6 FileInputStream和FileOutputStream读写非文本文件
3.7 FileInputStream和FileOutputStream复制文件
4 缓冲流
4.1 基本概念
4.2 原理图
4.3 缓冲流(字节型)实现非文本文件的复制
4.4 缓冲流与节点流读写速度对比
4.5 缓冲流(字符型)实现文本文件的复制
4.6 缓冲流课后练习
5 转换流
5.1 概述
5.2 原理图
5.3 转换流读取文件
5.4 转换流实现文件的读入和写出
5.5 字符编码
6 标准输入、输出流
7 打印流
8 数据流
9 对象流
9.1 对象序列化概念
9.2 对象流序列化与反序列化字符串操作
9.3 自定义类实现序列化与反序列化操作
9.3 serialVersionUID的理解
9.4 自定义类可序列化的其他要求
10 随机存取文件流
10.1 RandomAccessFile实现数据的读写操作
10.2 RandomAccessFile实现数据的插入
10.3 扩展
11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用
11.1 概述
10.2 Path接口
10.3 Files 类
1 File 类的使用
1.1 File类的概念
- 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
1.2 构造方法
/**
* 1. File类的一个对象,代表一个文件或一个文件目录(俗称:文件夹)
* 2. File类声明在java.io包下
* 3. File类中涉及到关于文件或文件目录的创建/删除重命名/修改时间、文件大小等方法.并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容.必须使用IO流来完成。
* 4. 后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点"。
*
*/
public class FileTest {
/*
1.如何创建File类的实例
1.1 File(String filePath)
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
1.2 File(String parentPath,String childPath)
以parent为父路径，child为子路径创建File对象。
1.3 File(File parentFile,String childPath)
根据一个父File对象和子文件路径创建File对象
2.
相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。
绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径
3.路径分隔符
windows:\\
unix:/
*/
@Test
public void test01(){
//构造器1
File file1 = new File("hello1.txt");//相对于整个工程(即javaSE)
File file2 = new File("hello.txt");//相对于整个工程(即javaSE)
File file3 = new File("/data/test/hello.txt");
System.out.println("file1: "+file1 +" ============ file1 exists: "+file1.exists());
System.out.println("file2: "+file2 +" ============ file2 exists: "+file2.exists());
System.out.println("file3: "+file3 +" ============ file3 exists: "+file3.exists());
//构造器2：
File file4 = new File("/data", "test");
System.out.println("file4: "+file4 +" ============ file4 exists: "+file4.exists());
//构造器3：
File file5 = new File(file4, "hello.txt");
System.out.println("file5: "+file5 +" ============ file5 exists: "+file5.exists());
}
}
--输出
file1: hello1.txt ============ file1 exists: false
file2: hello.txt ============ file2 exists: true
file3: /data/test/hello.txt ============ file3 exists: true
file4: /data/test ============ file4 exists: true
file5: /data/test/hello.txt ============ file5 exists: true
注意：图中hello.txt文件在javaSE下，与io文件夹同级别,可以看到hello.text在工程目录下能检索到，而hello1.txt在io模块下是检索不到的。
1.3 常用方法
-
获取文件路径/名称/大小
/*
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
如下的两个方法适用于文件目录：
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
*/
@Test
public void test2(){
File file1 = new File("hello.txt");
File file2 = new File("/data/test/hello.txt");
System.out.println("绝对路径: "+file1.getAbsolutePath());
System.out.println("相对路径: "+file1.getPath());
System.out.println("文件名: "+file1.getName());
System.out.println("上层文件目录路径: "+file1.getParent());
System.out.println("文件大小: "+file1.length());
System.out.println("修改时间: "+new Date(file1.lastModified()));
System.out.println();
System.out.println("绝对路径: "+file2.getAbsolutePath());
System.out.println("相对路径: "+file2.getPath());
System.out.println("文件名: "+file2.getName());
System.out.println("上层文件目录路径: "+file2.getParent());
System.out.println("文件大小: "+file2.length());
System.out.println("修改时间: "+new Date(file2.lastModified()));
}
-- 输出：
绝对路径: /Users/lizhijian/IdeaProjects/study/javaSE/hello.txt
相对路径: hello.txt
文件名: hello.txt
上层文件目录路径: null
文件大小: 5
修改时间: Sun May 08 16:41:49 CST 2022
绝对路径: /data/test/hello.txt
相对路径: /data/test/hello.txt
文件名: hello.txt
上层文件目录路径: /data/test
文件大小: 5
修改时间: Sun May 08 16:41:49 CST 2022
ps: 这里之所以为null,是因为getParent() 是根据创建File对象时输入的路径字符串解析的。因为file1对象是根据相对路径创建的，故 getParent()为null。
参见源码：
public String getParent() {
int index = path.lastIndexOf(separatorChar);
if (index < prefixLength) {
if ((prefixLength > 0) && (path.length() > prefixLength))
return path.substring(0, prefixLength);
return null;
}
return path.substring(0, index);
}- 遍历文件夹
@Test
public void test3(){
File file = new File("/data/test");
// 只能获取当前目录下的文件/文件夹无法递归获取
String[] list = file.list();
for(String s : list){
System.out.println(s);
}
System.out.println();
File[] files = file.listFiles();
for(File f : files){
System.out.println(f);
}
}
--输出：
.DS_Store
hello.txt
child
/data/test/.DS_Store
/data/test/hello.txt
/data/test/child
- 重命名
/*
public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径(重命名或移动文件)
比如：file1.renameTo(file2)为例：
要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。
*/
@Test
public void test4(){
File file1 = new File("hello2.txt");
File file2 = new File("/data/test/hello3.txt");
boolean renameTo = file1.renameTo(file2);
System.out.println(renameTo);
}
--输出：
true- 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
*/
@Test
public void test5(){
File file1 = new File("hello.txt");
System.out.println("是否是文件夹: "+file1.isDirectory());
System.out.println("是否是文件: " + file1.isFile());
System.out.println("是否存在: " + file1.exists());
System.out.println("是否可读: " +file1.canRead());
System.out.println("是否可写: " +file1.canWrite());
System.out.println("是否隐藏: " +file1.isHidden());
System.out.println();
File file2 = new File("/data/test");
System.out.println("是否文件夹: "+file2.isDirectory());
System.out.println("是否文件: " + file2.isFile());
System.out.println("是否存在: " + file2.exists());
System.out.println("是否可读: " +file2.canRead());
System.out.println("是否可写: " +file2.canWrite());
System.out.println("是否隐藏: " +file2.isHidden());
}
--输出：
是否是文件夹: false
是否是文件: true
是否存在: true
是否可读: true
是否可写: true
是否隐藏: false
是否文件夹: true
是否文件: false
是否存在: true
是否可读: true
是否可写: true
是否隐藏: false- 创建功能
/*
创建硬盘中对应的文件或文件目录
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，就不创建了。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。如果此文件目录存在，就不创建了。如果上层文件目录不存在，一并创建
*/
@Test
public void test6() throws IOException {
File file1 = new File("hello.txt");
if(!file1.exists()){
//文件的创建
file1.createNewFile();
System.out.println("创建成功");
}else{//文件存在
file1.delete();
System.out.println("删除成功");
}
// 不能越级创建文件,至少保证上层文件夹存在才能创建,否则会报：java.io.IOException: No such file or directory
File file2 = new File("/data/test/child3/child33/hello.txt");
if(!file2.exists()){
//文件的创建
file2.createNewFile();
System.out.println("创建成功");
}else{//文件存在
file2.delete();
System.out.println("删除成功");
}
}
@Test
public void test7(){
//文件目录的创建
File file1 = new File("/data/test/child1/child11");
// 单级创建
boolean mkdir = file1.mkdir();
if(mkdir){
System.out.println("创建成功1");
}
File file2 = new File("/data/test/child1/child11");
// 多级创建
boolean mkdir1 = file2.mkdirs();
if(mkdir1){
System.out.println("创建成功2");
}
}- 删除功能 (找不到文件不抛异常)
/**
* 删除磁盘中的文件或文件目录
* 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。
*/
@Test
public void test8(){
//要想删除成功,文件目录下不能有子目录或文件
File file3 = new File("/data/test/child2");
System.out.println(file3.delete());
}
--输出：
false
- 获取文件属性规则
1.4 课后练习
练习1
public class FileDemo {
@Test
public void test1() throws IOException {
File parent = new File("/data/test");
File file1 = new File(parent, "123");
File file2 = new File(parent, "111.txt");
file1.mkdir();
file2.createNewFile();
File delete1 = new File("/data/test","111.txt");
File delete2 = new File("/data/test","123");
delete1.delete();
delete2.delete();
}
}
练习2
@Test
public void test1(){
File srcFile = new File("d:\\code");
String[] fileNames = srcFile.list();
for(String fileName : fileNames){
if(fileName.endsWith(".jpg")){
System.out.println(fileName);
}
}
}练习3
public class ListFilesTest {
public static void main(String[] args) {
// 递归:文件目录
/** 打印出指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件 */
// 1.创建目录对象
File dir = new File("E:\\teach\\01_javaSE\\3");
// 2.打印目录的子文件
printSubFile(dir);
}
public static void printSubFile(File dir) {
// 打印目录的子文件
File[] subfiles = dir.listFiles();
for (File f : subfiles) {
if (f.isDirectory()) {// 文件目录
printSubFile(f);
} else {// 文件
System.out.println(f.getAbsolutePath());
}
}
}
}2 IO流原理及流的分类
2.1 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。
2.2 流的分类
- 按操作数据单位不同分为:字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
- 按数据流的流向不同分为:输入流，输出流
- 按流的角色的不同分为:节点流，处理流
- Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从上面4个抽象基类派生的。
- 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀
2.3 IO流体系
2.4 接口方法
2.4.1 InputStream & Reader相同点
- InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。
- InputStream(典型实现:FileInputStream)
- int read()
- int read(byte[] b)
- int read(byte[] b, int off, int len)
- Reader(典型实现:FileReader)
- int read()
- int read(char [] c)
- int read(char [] c, int off, int len)
- 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
2.4.2 InputStream方法详解
- 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。
2.4.3 Reader方法详解
- 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。
2.4.4 OutputStream & Writer相同点
- OutputStream 和 Writer 也非常相似方法如下:
- void write(int b/int c);
- void write(byte[] b/char[] cbuf);
- void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len);
- void flush();
- void close(); 需要先刷新，再关闭此流
- 因为字符流直接以字符作为操作单位，所以 Writer 可以用字符串来替换字符数组， 即以 String 对象作为参数
- void write(String str);
- void write(String str, int off, int len);
- 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
2.4.5 OutputStream方法详解
- 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。
2.4.6 Writer方法详解
- 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。
3 节点流(或文件流)
3.1 读取文件通用步骤
1.建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。
FileReader fr = new FileReader(new File(“Test.txt”));2.创建一个临时存放数据的数组。
char[] ch = new char[1024];
3.调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。
fr.read(ch);
4. 关闭资源。
fr.close();
FileReader read()方法读取文件
/**
*
* 一、流的分类：
* 1.操作数据单位：字节流、字符流
* 2.数据的流向：输入流、输出流
* 3.流的角色：节点流、处理流
*
* 二、流的体系结构
* 抽象基类 节点流（或文件流） 缓冲流（处理流的一种）
* InputStream FileInputStream (read(byte[] buffer)) BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
* OutputStream FileOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
* Reader FileReader (read(char[] cbuf)) BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
* Writer FileWriter (write(char[] cbuf,0,len) BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush()
*
*
*/
public class FileReaderWriterTest {
public static void main(String[] args) {
File file = new File("hello.txt");//相较于当前工程
System.out.println(file.getAbsolutePath());
File file1 = new File("day09\\hello.txt");
System.out.println(file1.getAbsolutePath());
}
/*
将hello.txt文件内容读入程序中，并输出到控制台
说明点：
1. read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
2. 异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
3. 读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。
*/
@Test
public void testFileReader(){
FileReader fr = null;
try {
//1.实例化File类的对象，指明要操作的文件
File file = new File("hello.txt");//相较于当前Module
//2.提供具体的流
fr = new FileReader(file);
//3.数据的读入
//read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
//方式一：
// int data = fr.read();
// while(data != -1){
// System.out.print((char)data);
// data = fr.read();
// }
//方式二：语法上针对于方式一的修改
int data;
while((data = fr.read()) != -1){
System.out.print((char)data);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.流的关闭操作
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
//或
if(fr != null){
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}3.2 FileReader read(char[] cbuf)方法读取文件
//对read()操作升级：使用read的重载方法
@Test
public void testFileReader1() {
FileReader fr = null;
try {
//1.File类的实例化
File file = new File("hello.txt");
//2.FileReader流的实例化
fr = new FileReader(file);
//3.读入的操作
//read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1
char[] cbuf = new char[5];
int len;
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//方式一：
//错误的写法
// for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
//正确的写法
// for(int i = 0;i < len;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
//方式二：
//错误的写法,对应着方式一的错误的写法
// String str = new String(cbuf);
// System.out.print(str);
//正确的写法
String str = new String(cbuf,0,len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fr != null){
//4.资源的关闭
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}3.3 写出数据通用步骤
1.创建流对象，建立数据存放文件
FileWriter fw = new FileWriter(new File(“Test.txt”));2.调用流对象的写入方法，将数据写入流
fw.write(“atguigu-songhongkang”);
3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。
fw.close();
FileWriter写数据的操作
/*
从内存中写出数据到硬盘的文件里。
说明：
1. 输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
2.
File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。
File对应的硬盘中的文件如果存在：
如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原有文件的覆盖
如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容
3. 在new FileWriter();时如果文件不存在,即会创建文件
*/
@Test
public void testFileWriter() {
FileWriter fw = null;
try {
//1.提供File类的对象，指明写出到的文件
File file = new File("hello1.txt");
//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
fw = new FileWriter(file,false);
//3.写出的操作
fw.write("I have a dream!\n");
fw.write("you need to have a dream!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.流资源的关闭
if(fw != null){
try {
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}3.4 FileReader和FileWriter实现文本文件复制(不能实现非文本文件复制)
@Test
public void testFileReaderFileWriter() {
FileReader fr = null;
FileWriter fw = null;
try {
//1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
File srcFile = new File("hello.txt");
File destFile = new File("hello2.txt");
//不能使用字符流来处理图片等字节数据
// File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
// File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");
//2.创建输入流和输出流的对象
fr = new FileReader(srcFile);
fw = new FileWriter(destFile);
//3.数据的读入和写出操作
char[] cbuf = new char[5];
int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//每次写出len个字符
fw.write(cbuf,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.关闭流资源
//方式一：
// try {
// if(fw != null)
// fw.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }finally{
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
//方式二：
try {
if(fw != null)
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if(fr != null)
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}3.5 FileInputStream不能读取文本文件(复制操作可以)
//使用字节流FileInputStream处理文本文件，可能出现乱码。
@Test
public void testFileInputStream() {
FileInputStream fis = null;
try {
//1. 造文件
File file = new File("hello.txt");
//2.造流
fis = new FileInputStream(file);
//3.读数据
byte[] buffer = new byte[5];
int len;//记录每次读取的字节的个数
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
String str = new String(buffer,0,len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fis != null){
//4.关闭资源
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}错误输出：
原因：UTF-8编码下，一个字母占一个字节，一个汉字占三个字节，复制的字节数组长度是5，恰好把“中”进行了切割，无法复制全，即“中”无法正常显示。
3.6 FileInputStream和FileOutputStream读写非文本文件
@Test
public void testFileInputOutputStream() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//
File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");
//
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//复制的过程
byte[] buffer = new byte[5];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}3.7 FileInputStream和FileOutputStream复制文件
//指定路径下文件的复制
public void copyFile(String srcPath,String destPath){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//复制的过程
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
@Test
public void testCopyFile(){
long start = System.currentTimeMillis();
String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\02-视频.avi";
// String srcPath = "hello.txt";
// String destPath = "hello3.txt";
copyFile(srcPath,destPath);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618
}4 缓冲流
4.1 基本概念
- 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
4.2 原理图
4.3 缓冲流(字节型)实现非文本文件的复制
/**
* 处理流之一：缓冲流的使用
*
* 1.缓冲流：
* BufferedInputStream
* BufferedOutputStream
* BufferedReader
* BufferedWriter
*
* 2.作用：提供流的读取、写入的速度
* 提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区
*
* 3. 处理流，就是“套接”在已有的流的基础上。
*
*/
public class BufferedTest {
/*
实现非文本文件的复制
*/
@Test
public void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");
//2.造流
//2.1 造节点流
FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
//2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
//3.复制的细节：读取、写入
byte[] buffer = new byte[10];
int len;
while((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer,0,len);
// bos.flush();//刷新缓冲区
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.资源关闭
//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
if(bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
}
}
}4.4 缓冲流与节点流读写速度对比
//实现文件复制的方法
public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//2.造流
//2.1 造节点流
FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
//2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
//3.复制的细节：读取、写入
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.资源关闭
//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
if(bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
}
}
@Test
public void testCopyFileWithBuffered(){
long start = System.currentTimeMillis();
String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\03-视频.avi";
copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618 - 176
}
4.5 缓冲流(字符型)实现文本文件的复制
/*
使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
*/
@Test
public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
//创建文件和相应的流
br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));
//读写操作
//方式一：使用char[]数组
// char[] cbuf = new char[1024];
// int len;
// while((len = br.read(cbuf)) != -1){
// bw.write(cbuf,0,len);
// // bw.flush();
// }
//方式二：使用String
String data;
while((data = br.readLine()) != null){
//方法一：
// bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
//方法二：
bw.write(data);//data中不包含换行符
bw.newLine();//提供换行的操作
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭资源
if(bw != null){
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(br != null){
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}4.6 缓冲流课后练习
图片加密
public class PicTest {
//图片的加密
@Test
public void test1() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream("爱情与友情.jpg");
fos = new FileOutputStream("爱情与友情secret.jpg");
byte[] buffer = new byte[20];
int len;
while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
//字节数组进行修改
//错误的
// for(byte b : buffer){
// b = (byte) (b ^ 5);
// }
//正确的
for (int i = 0; i < len; i++) {
buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
}
fos.write(buffer, 0, len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fis != null) {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
//图片的解密
@Test
public void test2() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream("爱情与友情secret.jpg");
fos = new FileOutputStream("爱情与友情4.jpg");
byte[] buffer = new byte[20];
int len;
while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
//字节数组进行修改
//错误的
// for(byte b : buffer){
// b = (byte) (b ^ 5);
// }
//正确的
for (int i = 0; i < len; i++) {
buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
}
fos.write(buffer, 0, len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fis != null) {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}字符统计
/**
* 练习3:获取文本上字符出现的次数,把数据写入文件
*
* 思路：
* 1.遍历文本每一个字符
* 2.字符出现的次数存在Map中
*
* Map map = new HashMap();
* map.put('a',18);
* map.put('你',2);
*
* 3.把map中的数据写入文件
*
*/
public class WordCount {
/*
说明：如果使用单元测试，文件相对路径为当前module
如果使用main()测试，文件相对路径为当前工程
*/
@Test
public void testWordCount() {
FileReader fr = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
//1.创建Map集合
Map map = new HashMap();
//2.遍历每一个字符,每一个字符出现的次数放到map中
fr = new FileReader("dbcp.txt");
int c = 0;
while ((c = fr.read()) != -1) {
//int 还原 char
char ch = (char) c;
// 判断char是否在map中第一次出现
if (map.get(ch) == null) {
map.put(ch, 1);
} else {
map.put(ch, map.get(ch) + 1);
}
}
//3.把map中数据存在文件count.txt
//3.1 创建Writer
bw = new BufferedWriter(new FileWriter("wordcount.txt"));
//3.2 遍历map,再写入数据
Set> entrySet = map.entrySet();
for (Map.Entry entry : entrySet) {
switch (entry.getKey()) {
case ' ':
bw.write("空格=" + entry.getValue());
break;
case '\t'://\t表示tab 键字符
bw.write("tab键=" + entry.getValue());
break;
case '\r'://
bw.write("回车=" + entry.getValue());
break;
case '\n'://
bw.write("换行=" + entry.getValue());
break;
default:
bw.write(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
break;
}
bw.newLine();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.关流
if (fr != null) {
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (bw != null) {
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
} 5 转换流
5.1 概述
转换流提供了在字节流和字符流之间的转换(因FileReader没有提供特定的编码设置,需要自定义编码读取文件时,需要用到转换流-InputStreamReader)
- Java API提供了两个转换流:
- InputStreamReader:将InputStream转换为Reader
- OutputStreamWriter:将Writer转换为OutputStream
- 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)
5.2 原理图
这里注意:文件用什么编码存的就要用什么编码读，否则会造成乱码
5.3 转换流读取文件
/**
* 处理流之二：转换流的使用
* 1.转换流：属于字符流
* InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
* OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流
*
* 2.作用：提供字节流与字符流之间的转换
*
* 3. 解码：字节、字节数组 --->字符数组、字符串
* 编码：字符数组、字符串 ---> 字节、字节数组
*
*
*/
public class InputStreamReaderTest {
/*
此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally
InputStreamReader的使用，实现字节的输入流到字符的输入流的转换
*/
@Test
public void test1() throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
// InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集
//参数2指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");//使用系统默认的字符集
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
String str = new String(cbuf,0,len);
System.out.print(str);
}
isr.close();
}
}5.4 转换流实现文件的读入和写出
/*
此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally
综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter
*/
@Test
public void test2() throws Exception {
//1.造文件、造流
File file1 = new File("dbcp.txt");
File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");
//2.读写过程
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
osw.write(cbuf,0,len);
}
//3.关闭资源
isr.close();
osw.close();
}5.5 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(这里用字节的高位表示用一个字节还是两个字节表示字符，即 0110 11111表示自己就是一个独立的字符，而1011 1111 表示需要与后面的字节算到一起，表示一个完成的字符。)
-
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。
补充
- 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。
举例
究竟Unicode是如何对应utf-8的，如下图所示，规则是将左侧16进制红框部分对应到右侧二进制红框部分，右侧红框之外的高位表示要用自己临近(后面)的哪几个字节组成一组字符。
比如“尚”，按照Uniicode编码是5C1A，则对应到第三排，把5C1A转换为二进制，并把这16位二进制，对应到二进制的红框中。
ps:把字符和汉字理解为商品，Unicode规定了等价交换物，如一头牛(一个字符)等价于一两黄金(一个Unicode16进制数)，具体黄金能兑换多少货币(Unicode如何存储于utf-8中)看具体汇率。还要注意的是GBK采用的并不是unicode编码规则。
综上所述：计算机底层只能识别0和1，ASCII只适合老美，别的国家不适合，因此出现了符合ANSI标准的各种编码集。Unicode做了一个大而全的字符集编码库，utf-8或者utf-16来落地。
6 标准输入、输出流
-
System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
-
默认输入设备是:键盘，输出设备是:显示器
-
System.in的类型是InputStream
-
System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类、FilterOutputStream 的子类
-
重定向:通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。
-
public static void setIn(InputStream in)
-
public static void setOut(PrintStream out)
-
例题：
import org.junit.Test;
import java.io.*;
/**
* 其他流的使用
* 1.标准的输入、输出流
* 2.打印流
* 3.数据流
*
*/
public class OtherStreamTest {
/*
1.标准的输入、输出流
1.1
System.in:标准的输入流，默认从键盘输入
System.out:标准的输出流，默认从控制台输出
1.2
System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。
1.3练习：
从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作，
直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。
方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串
方法二：使用System.in实现。System.in ---> 转换流 ---> BufferedReader的readLine()
*/
public static void main(String[] args) {
BufferedReader br = null;
try {
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
br = new BufferedReader(isr);
while (true) {
System.out.println("请输入字符串：");
String data = br.readLine();
if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
System.out.println("程序结束");
break;
}
String upperCase = data.toUpperCase();
System.out.println(upperCase);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (br != null) {
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
7 打印流
- 实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
- 打印流:PrintStream和PrintWriter
- 提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
- PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
- PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
- PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用 PrintWriter 类。
- System.out返回的是PrintStream的实例
/*
2. 打印流：PrintStream 和PrintWriter
2.1 提供了一系列重载的print() 和 println()
2.2 练习：
*/
@Test
public void test2() {
PrintStream ps = null;
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
// 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
ps = new PrintStream(fos, true);
if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
System.setOut(ps);
}
for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
System.out.print((char) i);
if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
System.out.println(); // 换行
}
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (ps != null) {
ps.close();
}
}
}8 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。
/*
3. 数据流
3.1 DataInputStream 和 DataOutputStream
3.2 作用：用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
练习：将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
注意：处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally.
*/
@Test
public void test3() throws IOException {
//1.
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
//2.
dos.writeUTF("小李");
dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件
dos.writeInt(23);
dos.flush();
dos.writeBoolean(true);
dos.flush();
//3.
dos.close();
}
/*
将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。
注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致！
*/
@Test
public void test4() throws IOException {
//1.
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
//2.
String name = dis.readUTF();
int age = dis.readInt();
boolean isMale = dis.readBoolean();
System.out.println("name = " + name);
System.out.println("age = " + age);
System.out.println("isMale = " + isMale);
//3.
dis.close();
}9 对象流
9.1 对象序列化概念
- 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
- 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
9.2 对象流序列化与反序列化字符串操作
public class ObjectInputOutputStreamTest {
/**
* 序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
* 使用ObjectOutputStream实现
*/
@Test
public void test() {
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//创造流
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//制造对象
oos.writeObject(new String("北京欢迎你"));
//刷新操作
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (oos != null) {
//3.关闭流
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
* 使用ObjectInputStream来实现
*/
@Test
public void test2() {
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
System.out.println(str);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (ois != null) {
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}9.3 自定义类实现序列化与反序列化操作
- 若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的:
- 创建一个 ObjectOutputStream
- 调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
- 注意写出一次，操作flush()一次
- 反序列化
- 创建一个 ObjectInputStream
- 调用 readObject() 方法读取流中的对象
- 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
Persion.java
package com.atguigu.java;
import java.io.Serializable;
/**
* Person需要满足如下的要求，方可序列化
* 1.需要实现接口：Serializable
* 2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
* 3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性
* 也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）
*
*
* 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
*
*/
public class Person implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 475463534532L;
private String name;
private int age;
private int id;
public Person(String name, int age,) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person() {
}
}
}
demo
public class ObjectInputOutputStreamTest {
/*
序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
使用ObjectOutputStream实现
*/
@Test
public void testObjectOutputStream(){
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//1.
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//2.
oos.writeObject(new String("北京欢迎你"));
oos.flush();//刷新操作
oos.writeObject(new Person("张三",23));
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(oos != null){
//3.
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/*
反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
使用ObjectInputStream来实现
*/
@Test
public void testObjectInputStream(){
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
Person p = (Person) ois.readObject();
System.out.println(str);
System.out.println(p);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}9.3 serialVersionUID的理解
- 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)
Person类
public class Person implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 475463534532L;
private String name;
private int age;
private int id;
public Person(String name, int age, int id) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
}
public Person(String name, int age, int id) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", id=" + id
'}';
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person() {
}
}
}demo
public class ObjectInputOutputStreamTest {
/*
序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
使用ObjectOutputStream实现
*/
@Test
public void testObjectOutputStream(){
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//1.
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//2.
oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
oos.flush();//刷新操作
oos.writeObject(new Person("王铭",23));
oos.flush();
oos.writeObject(new Person("张学良",23));
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(oos != null){
//3.
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/*
反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
使用ObjectInputStream来实现
*/
@Test
public void testObjectInputStream(){
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
Person p = (Person) ois.readObject();
System.out.println(str);
System.out.println(p);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}总结：如果不显示的指定serialVersionUID，就会生成一个隐式的serialVersionUID，在序列化到反序列化过程中，如果类发生变化，会导致反序列化失败，如果显示的进行指定了serialVersionUID，即使类发生了变化，也能反序列化成功。
9.4 自定义类可序列化的其他要求
除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）
Person类
/**
* Person需要满足如下的要求，方可序列化
* 1.需要实现接口：Serializable
* 2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
* 3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性
* 也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）
*
*
* 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
*
*/
public class Person implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 475463534532L;
private String name;
private int age;
private int id;
private Account acct;
public Person(String name, int age, int id) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
}
public Person(String name, int age, int id, Account acct) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
this.acct = acct;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", id=" + id +
", acct=" + acct +
'}';
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person() {
}
}
// 也需要序列化
class Account implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
private double balance;
@Override
public String toString() {
return "Account{" +
"balance=" + balance +
'}';
}
public double getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(double balance) {
this.balance = balance;
}
public Account(double balance) {
this.balance = balance;
}
}demo
public class ObjectInputOutputStreamTest {
/*
序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
使用ObjectOutputStream实现
*/
@Test
public void testObjectOutputStream(){
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//1.
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//2.
oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
oos.flush();//刷新操作
oos.writeObject(new Person("王铭",23));
oos.flush();
oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(oos != null){
//3.
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/*
反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
使用ObjectInputStream来实现
*/
@Test
public void testObjectInputStream(){
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
Person p = (Person) ois.readObject();
Person p1 = (Person) ois.readObject();
System.out.println(str);
System.out.println(p);
System.out.println(p1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}10 随机存取文件流
10.1 RandomAccessFile实现数据的读写操作
- RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。并 且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，也就意味着这个类既可以读也 可以写。
- RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意 地方来读、写文件
- 支持只访问文件的部分内容
- 可以向已存在的文件后追加内容
- RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。 RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针:
- long getFilePointer():获取文件记录指针的当前位置
- void seek(long pos):将文件记录指针定位到 pos 位置
- 构造器
- public RandomAccessFile(File file, String mode)
- public RandomAccessFile(String name, String mode)
- 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数，该参数指 定 RandomAccessFile 的访问模式:
- r: 以只读方式打开
- rw:打开以便读取和写入
- rwd:打开以便读取和写入;同步文件内容的更新
- rws:打开以便读取和写入;同步文件内容和元数据的更新
- 如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件， 如果读取的文件不存在则会出现异常。 如果模式为rw读写。如果文件不 存在则会去创建文件，如果存在则不会创建。
/**
* RandomAccessFile的使用
* 1.RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口
* 2.RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流
*
* 3.如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。
* 如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）
*
* 4. 可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果
*
*/
public class RandomAccessFileTest {
@Test
public void test1() {
RandomAccessFile raf1 = null;
RandomAccessFile raf2 = null;
try {
//1.
raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");
raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");
//2.
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
raf2.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//3.
if(raf1 != null){
try {
raf1.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(raf2 != null){
try {
raf2.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
@Test
public void test2() throws IOException {
RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello1.txt","rw");
// 覆盖操作,默认指针从0开始写,写完后,如果文件中有多余的内容仍存在,不会被擦除
raf1.write("xyz".getBytes());
raf1.close();
}
}10.2 RandomAccessFile实现数据的插入
/**
* RandomAccessFile的使用
* 1.RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口
* 2.RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流
*
* 3.如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。
* 如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）
*
* 4. 可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果
*/
public class RandomAccessFileTest {
/*
使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
*/
@Test
public void test3() throws IOException {
RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");
raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
//保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
byte[] buffer = new byte[20];
int len;
while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
builder.append(new String(buffer,0,len)) ;
}
//调回指针，写入“xyz”
raf1.seek(3);
raf1.write("xyz".getBytes());
//将StringBuilder中的数据写入到文件中
raf1.write(builder.toString().getBytes());
raf1.close();
//思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
}
}10.3 扩展
可以用RandomAccessFile这个类，来实现一个多线程断点下载的功能， 用过下载工具的朋友们都知道，下载前都会建立两个临时文件，一个是与 被下载文件大小相同的空文件，另一个是记录文件指针的位置文件，每次 暂停的时候，都会保存上一次的指针，然后断点下载的时候，会继续从上 一次的地方下载，从而实现断点下载或上传的功能。
11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用
11.1 概述
- Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4版本开始引入的一套新 的IO API，可以替代标准的Java IO API。NIO与原来的IO有同样的作用和目 的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于 通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
- Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网 络编程NIO。
- |-----java.nio.channels.Channel
- |-----FileChannel:处理本地文件
- |-----SocketChannel:TCP网络编程的客户端的Channel
- |-----ServerSocketChannel:TCP网络编程的服务器端的Channel
- |-----DatagramChannel:UDP网络编程中发送端和接收端的Channel
- |-----java.nio.channels.Channel
- 随着 JDK 7 的发布，Java对NIO进行了极大的扩展，增强了对 文件处理和文件系统特性的支持，以至于我们称他们为 NIO.2。 因为 NIO 提供的一些功能，NIO已经成为文件处理中越来越重要 的部分。
- 早期的Java只提供了一个File类来访问文件系统，但File类的功能比较有限，所 提供的方法性能也不高。而且，大多数方法在出错时仅返回失败，并不会提供异 常信息。
- NIO. 2为了弥补这种不足，引入了Path接口，代表一个平台无关的平台路径，描述了目录结构中文件的位置。Path可以看成是File类的升级版本，实际引用的资 源也可以不存在。
- 在以前IO操作都是这样写的:
import java.io.File;
File file = new File("index.html");- 但在Java7 中，我们可以这样写:
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
Path path = Paths.get("index.html");- 同时，NIO.2在java.nio.file包下还提供了Files、Paths工具类，Files包含 了大量静态的工具方法来操作文件;Paths则包含了两个返回Path的静态 工厂方法。
- Paths 类提供的静态 get() 方法用来获取 Path 对象:
- static Path get(String first, String ... more) : 用于将多个字符串串连成路径
- static Path get(URI uri): 返回指定uri对应的Path路径
10.2 Path接口
String toString() : 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
Path getParent() :返回Path对象包含整个路径，不包含 Path 对象指定的文件路径
Path getRoot() :返回调用 Path 对象的根路径
Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象
Path resolve(Path p) :合并两个路径，返回合并后的路径对应的Path对象
File toFile(): 将Path转化为File类的对象10.3 Files 类
常用方法：
Path copy(Path src, Path dest, CopyOption ... how) : 文件的复制
Path createDirectory(Path path, FileAttribute ... attr) : 创建一个目录
Path createFile(Path path, FileAttribute ... arr) : 创建一个文件
void delete(Path path) : 删除一个文件/目录，如果不存在，执行报错
void deleteIfExists(Path path) : Path对应的文件/目录如果存在，执行删除
Path move(Path src, Path dest, CopyOption...how) : 将 src 移动到 dest 位置 long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小
用于判断：
boolean exists(Path path, LinkOption ... opts) : 判断文件是否存在
boolean isDirectory(Path path, LinkOption ... opts) : 判断是否是目录
boolean isRegularFile(Path path, LinkOption ... opts) : 判断是否是文件 boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件
boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读
boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写
boolean notExists(Path path, LinkOption ... opts) : 判断文件是否不存在
用于操作内容：
SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption...how) : 获取与指定文件的连
接，how 指定打开方式。
DirectoryStream newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录
InputStream newInputStream(Path path, OpenOption...how):获取 InputStream 对象
OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption...how) : 获取 OutputStream 对象