文件与IO流_File类，文件目录，文件过滤器； IO流字节流、字符流、缓冲流、转换流、序列化、打印流、压缩流；拷贝文件、文件加密、数字排序
文件与IO流
文章目录
- 文件与IO流
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- 1 File类
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- 1.1 概述
- 1.2 构造方法
- 1.3 常用方法
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- 1.3.1 获取功能的方法
- 1.3.2 绝对路径和相对路径
- 1.3.3 判断功能的方法
- 1.3.4 创建删除功能的方法
- 1.4 目录的遍历
- 1.5 综合练习
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- 1.5.1 创建文件夹
- 1.5.2 查找文件
- 1.5.3 删除多级文件夹
- 1.5.4 统计大小
- 1.5.5 统计文件个数
- 1.6 文件过滤器
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- 1.6.2.1 概述
- 1.6.2.2 按文件后缀
- 1.6.2.3 按文件内容
- 2 IO流
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- 2.1 IO流的概述
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- 2.1.1 IO的分类
- 2.1.2 IO的流向
- 2.1.3 顶级父类们
- 2.2 字节流
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- 2.2.1 OutputStream字节输出流
- 2.2.2 FileOutputStream文件输出流
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- 构造方法
- 写出字节数据
- 数据追加续写
- 写出换行
- 2.2.3 InputStream字节输入流
- 2.2.4 FileInputStream文件输入流
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- 构造方法
- 读取字节数据
- 2.2.5 字节流练习：图片复制
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- 复制原理图解
- 2.3 字符流
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- 2.3.1 Reader字符输入流
- 2.3.2 FileReader读取字符文件
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- 构造方法
- 读取字符数据
- 2.3.3 Writer字符输出流
- 2.3.4 FileWriter写出字符到文件
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- 构造方法
- 基本写出数据
- 关闭和刷新
- 写出其他数据
- 2.4 缓冲流
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- 2.4.1 概述
- 2.4.2 字节缓冲流
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- 构造方法
- 效率测试
- 2.4.3 字符缓冲流
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- 构造方法
- 特有方法
- 2.5 转换流
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- 2.5.1 编码，解码，乱码
- 2.5.2 字符集
- 2.5.3 编码引出的问题
- 2.5.4 InputStreamReader编码字符流类
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- 构造方法
- 指定编码读取
- 2.5.5 OutputStreamWriter编码字符流类
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- 构造方法
- 指定编码写出
- 转换流理解图解
- 2.5.6 练习：转换文件编码
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- 案例分析
- 案例实现
- 2.6 序列化
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- 2.6.1 序列化与反序列化
- 2.6.2 ObjectOutputStream类_对象数据到文件
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- 构造方法
- 序列化操作
- 2.6.3 ObjectInputStream类_文件到数据对象
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- 构造方法
- 反序列化操作1
- **反序列化操作2**
- 2.6.4 练习：序列化集合
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- 案例分析
- 案例实现
- 2.7 打印流
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- 2.7.1 PrintStream打印流
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- 构造方法
- 改变打印流向
- 2.8 压缩流和解压缩流
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- ZipEntry在压缩流中的作用：
- 2.8.1 压缩流：
- 2.8.2 解压缩流：
- 3 综合练习
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- 3.1 拷贝文件夹
- 3.2 文件加密
- 3.3 数字排序
1 File类
1.1 概述
java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。
所以不止包含文件的，也包含目录的创建、查找和删除
File不仅可以表示文件，也可以表示目录
File在初始化时，怎么指定它是文件还是目录呢
在Java中，File对象的初始化可以表示文件或目录，具体取决于传递给构造函数的参数。
// 表示文件 File file = new File("path/to/file.txt"); // 表示目录 File directory = new File("path/to/directory");// 表示文件 File file = new File("path/to", "file.txt"); // 表示目录 File directory = new File("path/to", "directory");
怎么判断这个file是表示的文件，还是目录呢
可以使用
isFile()和isDirectory()方法来判断File对象表示的是文件还是目录。（下文）
1.2 构造方法
public File(String pathname)：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。public File(String parent, String child)：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。public File(File parent, String child)：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。
代码示例：
// 文件路径名
String pathname = "D:\\aaa.txt";
File file1 = new File(pathname);
// 文件路径名
String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
File file2 = new File(pathname2);
// 通过父路径和子路径字符串
String parent = "d:\\aaa";
String child = "bbb.txt";
File file3 = new File(parent, child);
// 通过父级File对象和子路径字符串
File parentDir = new File("d:\\aaa");
String child = "bbb.txt";
File file4 = new File(parentDir, child);
小贴士：（重要）
- 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
- 无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。
1.3 常用方法
1.3.1 获取功能的方法
-
public String getAbsolutePath()：返回此File的绝对路径名字符串。 -
public String getPath()：将此File转换为路径名字符串。 -
public String getName()：返回由此File表示的文件或目录的名称。 -
public long length()：返回由此File表示的文件的长度。方法演示，代码如下：
public class FileGet { public static void main(String[] args) { File f = new File("d:/aaa/bbb.java"); System.out.println("文件绝对路径:"+f.getAbsolutePath()); System.out.println("文件构造路径:"+f.getPath()); System.out.println("文件名称:"+f.getName()); System.out.println("文件长度:"+f.length()+"字节"); File f2 = new File("d:/aaa"); System.out.println("目录绝对路径:"+f2.getAbsolutePath()); System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath()); System.out.println("目录名称:"+f2.getName()); System.out.println("目录长度:"+f2.length()); } } 输出结果： 文件绝对路径:d:\aaa\bbb.java 文件构造路径:d:\aaa\bbb.java 文件名称:bbb.java 文件长度:636字节 目录绝对路径:d:\aaa 目录构造路径:d:\aaa 目录名称:aaa 目录长度:0API中说明：length()，表示文件的长度。但是如果File对象表示目录，则返回值未指定。
运行上面的代码并不会在d盘下创建相关文件。
判断文件或目录是否存在
if (file.exists()) { // 文件存在 } else { // 文件不存在 } if (directory.exists()) { // 目录存在 } else { // 目录不存在 }
1.3.2 绝对路径和相对路径
- 绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
- 相对路径：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。
public class FilePath {
public static void main(String[] args) {
// D盘下的bbb.java文件
File f = new File("D:\\bbb.java");
System.out.println(f.getAbsolutePath());
// 项目下的bbb.java文件
File f2 = new File("bbb.java");
System.out.println(f2.getAbsolutePath());
System.out.println(f2.getPath());
}
}
输出结果：
D:\bbb.java
D:\idea_project_test4\bbb.java
bbb.java
1.3.3 判断功能的方法
public boolean exists()：此File表示的文件或目录是否实际存在。public boolean isDirectory()：此File表示的是否为目录。public boolean isFile()：此File表示的是否为文件。
方法演示，代码如下：
public class FileIs {
public static void main(String[] args) {
File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");
File f2 = new File("d:\\aaa");
// 判断是否存在
System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());
System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());
// 判断是文件还是目录
System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());
System.out.println("d:\\aaa 目录?:"+f2.isDirectory());
}
}
输出结果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目录?:true
1.3.4 创建删除功能的方法
public boolean createNewFile()：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。 返回值表示是否创建成功public boolean delete()：删除由此File表示的文件或目录。public boolean mkdir()：创建由此File表示的目录。public boolean mkdirs()：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。
方法演示，代码如下：
public class FileCreateDelete {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 文件的创建
File f = new File("aaa.txt");
System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // false
System.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // true
System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true
// 目录的创建
File f2= new File("newDir");
System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false
System.out.println("是否创建:"+f2.mkdir()); // true
System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true
// 创建多级目录
File f3= new File("newDira\\newDirb");
System.out.println(f3.mkdir());// false
File f4= new File("newDira\\newDirb");
System.out.println(f4.mkdirs());// true
// 文件的删除
System.out.println(f.delete());// true
// 目录的删除
System.out.println(f2.delete());// true
System.out.println(f4.delete());// false
}
}
API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。
如果仍想删除：可以使用递归的方式删除目录中的所有文件和子目录，然后再删除空的目录本身。
1.4 目录的遍历
public String[] list()：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。public File[] listFiles()：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。
public class FileFor {
public static void main(String[] args) {
File dir = new File("d:\\java_code");
//获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
String[] names = dir.list();
for(String name : names){
System.out.println(name);
}
//获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
File[] files = dir.listFiles();
for (File file : files) {
System.out.println(file);
}
}
}
小贴士：
调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。
1.5 综合练习
1.5.1 创建文件夹
在当前模块下的aaa文件夹中创建一个a.txt文件
代码实现：
public class Test1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//需求：在当前模块下的aaa文件夹中创建一个a.txt文件
//1.创建a.txt的父级路径
File file = new File("myfile\\aaa");
//2.创建父级路径
//如果aaa是存在的，那么此时创建失败的。
//如果aaa是不存在的，那么此时创建成功的。
file.mkdirs();
//3.拼接父级路径和子级路径
File src = new File(file,"a.txt");
boolean b = src.createNewFile();
if(b){
System.out.println("创建成功");
}else{
System.out.println("创建失败");
}
}
}
1.5.2 查找文件
（不考虑子文件夹）
定义一个方法找某一个文件夹中，是否有以avi结尾的电影（暂时不需要考虑子文件夹）
String类中的方法：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| boolean endsWith(String suffix) | 检查字符串是否以指定的后缀结尾 |
| boolean endsWithIgnoreCase(String suffix) | 这个方法与 endsWith 方法的工作方式相同，但在比较时忽略大小写 |
代码示例：
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
/*需求：
定义一个方法找某一个文件夹中，是否有以avi结尾的电影。
（暂时不需要考虑子文件夹）
*/
File file = new File("D:\\aaa\\bbb");
boolean b = haveAVI(file);
System.out.println(b);
}
/*
* 作用：用来找某一个文件夹中，是否有以avi结尾的电影
* 形参：要查找的文件夹
* 返回值：查找的结果 存在true 不存在false
* */
public static boolean haveAVI(File file){// D:\\aaa
//1.进入aaa文件夹，而且要获取里面所有的内容
File[] files = file.listFiles();
//2.遍历数组获取里面的每一个元素
for (File f : files) {
//f：依次表示aaa文件夹里面每一个文件或者文件夹的路径
if(f.isFile() && f.getName().endsWith(".avi")){
return true;
}
}
//3.如果循环结束之后还没有找到，直接返回false
return false;
}
}
（考虑子文件夹）
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| static File[] listRoots() | 用于列出计算机上的所有文件系统根目录 |
找到电脑中所有以avi结尾的电影。（需要考虑子文件夹）
代码示例：
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
/* 需求：
找到电脑中所有以avi结尾的电影。（需要考虑子文件夹）
套路：
1，进入文件夹
2，遍历数组
3，判断
4，判断
*/
findAVI();
}
public static void findAVI(){
//获取本地所有的盘符
File[] arr = File.listRoots();
for (File f : arr) {
findAVI(f);
}
}
public static void findAVI(File src){//"C:\\
//1.进入文件夹src
File[] files = src.listFiles();
//2.遍历数组,依次得到src里面每一个文件或者文件夹
if(files != null){
for (File file : files) {
if(file.isFile()){
//3，判断，如果是文件，就可以执行题目的业务逻辑
String name = file.getName();
if(name.endsWith(".avi")){
System.out.println(file);
}
}else{
//4，判断，如果是文件夹，就可以递归
//细节：再次调用本方法的时候，参数一定要是src的次一级路径
findAVI(file);
}
}
}
}
}
1.5.3 删除多级文件夹
需求： 如果我们要删除一个有内容的文件夹
1.先删除文件夹里面所有的内容
2.再删除自己
代码示例：
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
/*
删除一个多级文件夹
如果我们要删除一个有内容的文件夹
1.先删除文件夹里面所有的内容
2.再删除自己
*/
File file = new File("D:\\aaa\\src");
delete(file);
}
/*
* 作用：删除src文件夹
* 参数：要删除的文件夹
* */
public static void delete(File src){
//1.先删除文件夹里面所有的内容
//进入src
File[] files = src.listFiles();
//遍历
for (File file : files) {
//判断,如果是文件，删除
if(file.isFile()){
file.delete();
}else {
//判断,如果是文件夹，就递归
delete(file);
}
}
//2.再删除自己
src.delete();
}
}
1.5.4 统计大小
需求：统计一个文件夹的总大小
代码示例：
public class Test5 {
public static void main(String[] args) {
/*需求：
统计一个文件夹的总大小
*/
File file = new File("D:\\aaa\\src");
long len = getLen(file);
System.out.println(len);//4919189
}
/*
* 作用：
* 统计一个文件夹的总大小
* 参数：
* 表示要统计的那个文件夹
* 返回值：
* 统计之后的结果
*
* 文件夹的总大小：
* 说白了，文件夹里面所有文件的大小
* */
public static long getLen(File src){
//1.定义变量进行累加
long len = 0;
//2.进入src文件夹
File[] files = src.listFiles();
//3.遍历数组
for (File file : files) {
//4.判断
if(file.isFile()){
//我们就把当前文件的大小累加到len当中
len = len + file.length();
}else{
//判断，如果是文件夹就递归
len = len + getLen(file);
}
}
return len;
}
}
1.5.5 统计文件个数
需求：统计一个文件夹中每种文件的个数并打印。（考虑子文件夹）
打印格式如下：
txt:3个
doc:4个
jpg:6个
代码示例：
public class Test6 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
需求：统计一个文件夹中每种文件的个数并打印。（考虑子文件夹）
打印格式如下：
txt:3个
doc:4个
jpg:6个
*/
File file = new File("D:\\aaa\\src");
HashMap<String, Integer> hm = getCount(file);
System.out.println(hm);
}
/*
* 作用：
* 统计一个文件夹中每种文件的个数
* 参数：
* 要统计的那个文件夹
* 返回值：
* 用来统计map集合
* 键：后缀名 值：次数
*
* a.txt
* a.a.txt
* aaa（不需要统计的）
*
*
* */
public static HashMap<String,Integer> getCount(File src){
//1.定义集合用来统计
HashMap<String,Integer> hm = new HashMap<>();
//2.进入src文件夹
File[] files = src.listFiles();
//3.遍历数组
for (File file : files) {
//4.判断，如果是文件，统计
if(file.isFile()){
//a.txt
String name = file.getName();
String[] arr = name.split("\\.");//转义符 \\. 表示一个点号
if(arr.length >= 2){
String endName = arr[arr.length - 1];
if(hm.containsKey(endName)){
//存在
int count = hm.get(endName);
count++;
hm.put(endName,count);
}else{
//不存在
hm.put(endName,1);
}
}
}else{
//5.判断，如果是文件夹，递归
//sonMap里面是子文件中每一种文件的个数
HashMap<String, Integer> sonMap = getCount(file);
//hm: txt=1 jpg=2 doc=3
//sonMap: txt=3 jpg=1
//遍历sonMap把里面的值累加到hm当中
Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = sonMap.entrySet();
for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
String key = entry.getKey();
int value = entry.getValue();
if(hm.containsKey(key)){
//存在
int count = hm.get(key);
count = count + value;
hm.put(key,count);
}else{
//不存在
hm.put(key,value);
}
}
}
}
return hm;
}
}
1.6 文件过滤器
1.6.2.1 概述
主要通过方法listFilter(FileFilter)来使用文件过滤器；
其中FileFilter是一个接口，通过重写其中的方法accpet(File pathname)来达到具体的过滤效果（FileFilter接口中只有这一个方法）。
accept的接收类型为boolean类型，如果返回true则表示接受该文件，返回false则表示拒接该文件。
1.6.2.2 按文件后缀
这是一个筛选以.txt结尾的文件的过滤器的定义及其使用过程：
FileFilter suffixFilter = new FileFilter() {
@Override
public boolean accept(File file) {
return file.getName().endsWith(".txt");
}
};
// 遍历目录并应用文件名过滤器
File directory = new File("path/to/directory");
// 按后缀过滤文件名
File[] suffixFiles = directory.listFiles(suffixFilter);
System.out.println("按后缀过滤结果：");
for (File file : suffixFiles) {
System.out.println(file.getName());
}
1.6.2.3 按文件内容
需要用到IO流读取文件内容
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.FileFilter;
public class KeywordFilterExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建文本文件过滤器（根据关键字过滤文件内容）
FileFilter filter = new FileFilter() {
@Override
public boolean accept(File file) {
String keyword = "example"; // 指定关键字
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
if (line.contains(keyword)) {
return true; // 文件中包含关键字，接受该文件
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return false; // 文件中不包含关键字，拒绝该文件
}
};
// 遍历目录并应用文本文件过滤器
File directory = new File("path/to/directory");
File[] files = directory.listFiles(filter);
// 输出过滤结果
for (File file : files) {
System.out.println(file.getName());
}
}
}
2 IO流
2.1 IO流的概述
Java中I/O操作主要是指使用java.io包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。
2.1.1 IO的分类
根据数据的流向分为：输入流和输出流。
- 输入流 ：把数据从
其他设备上读取到内存中的流。 - 输出流 ：把数据从
内存中写出到其他设备上的流。
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。
2.1.2 IO的流向
2.1.3 顶级父类们
| 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 |
2.2 字节流
- 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。
2.2.1 OutputStream字节输出流
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。
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。
2.2.2 FileOutputStream文件输出流
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
写出字节数组
写出指定长度字节数组
- 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：
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 = "写出字节数组".getBytes();
// 写出字节数组数据
fos.write(b);
// 关闭资源
fos.close();
}
}
输出结果：
写出字节数组
- 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 。同样，需要利用getBytes()转换成字节数组才可以写入
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。
2.2.3 InputStream字节输入流
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。
2.2.4 FileInputStream文件输入流
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
使用字节数组读取
- 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。（一个int为4个字节）
- 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
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：
利用返回的len，它代表了获得了多少个关键字
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。
2.2.5 字节流练习：图片复制
复制原理图解
关键：用输入流读，用输出流写
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：
流的关闭原则：先开后关，后开先关。
2.3 字符流
当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。
2.3.1 Reader字符输入流
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 。
2.3.2 FileReader读取字符文件
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和默认字节缓冲区。
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
字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。
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
使用字符数组读取
- 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：
读
字
符
数
据
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：
读字
符数
据数
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：
读字
符数
据
2.3.3 Writer字符输出流
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。
void write(int c)写入单个字符。void write(char[] cbuf)写入字符数组。abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。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,off字符串的开始索引,len写的字符个数。void flush()刷新该流的缓冲。void close()关闭此流，但要先刷新它。
2.3.4 FileWriter写出字符到文件
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和默认字节缓冲区。
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】关闭资源时,与FileOutputStream不同。
如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。
*/
// 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。
- 未调用close方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中。
关闭和刷新
因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要flush 方法了。
flush：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。close:先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。
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，通过flush
fw.write('刷'); // 写出第1个字符
fw.flush();
fw.write('新'); // 继续写出第2个字符，写出成功
fw.flush();
// 写出数据，通过close
fw.write('关'); // 写出第1个字符
fw.close();
fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed
fw.close();
}
}
小贴士：即便是flush方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源。
写出其他数据
写出字符数组
写出字符串
续写和换行
- 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 = "黑马程序员".toCharArray();
// 写出字符数组
fw.write(chars); // 黑马程序员
// 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 = "黑马程序员";
// 写出字符数组
fw.write(msg); //黑马程序员
// 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("黑马");
// 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:
黑马
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
上述内容都未提及编码格式，但是在创建字符流和字节流时，最好都明确指定编码格式。
接下来所介绍的IO流：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…相当于是对基本流对象的一种增强。
2.4 缓冲流
2.4.1 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。
2.4.2 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：
public class BufferedDemo {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
// 记录开始时间
long start = System.currentTimeMillis();
// 创建流对象
try (
FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk9.exe");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")
){
// 读写数据
int b;
while ((b = fis.read()) != -1) {
fos.write(b);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 记录结束时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
}
}
十几分钟过去了...
- 缓冲流，代码如下：
public class BufferedDemo {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
// 记录开始时间
long start = System.currentTimeMillis();
// 创建流对象
try (
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
){
// 读写数据
int b;
while ((b = bis.read()) != -1) {
bos.write(b);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 记录结束时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
}
}
缓冲流复制时间:8016 毫秒
如何更快呢？
使用数组的方式，关键代码如下：
// 读写数据
int len;
byte[] bytes = new byte[8*1024];
while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
bos.write(bytes, 0 , len);
}
缓冲流使用数组复制时间:666 毫秒
2.4.3 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("读字");
// 写出换行
bw.newLine();
bw.write("符数");
bw.newLine();
bw.write("据");
bw.newLine();
// 释放资源
bw.close();
}
}
输出效果:
读字
符数
据
2.5 转换流
2.5.1 编码，解码，乱码
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。
编码:字符(能看懂的)–字节(看不懂的)
解码:字节(看不懂的)–>字符(能看懂的)
什么时候需要将字符转换成字节，什么时候需要将字节转换成字符？
将字符转换成字节：
- 文件写入（输出流）： 当你需要将字符数据写入文件时，需要将字符转换为字节。这是因为文件是以字节为单位存储的。
- 网络通信： 在进行网络通信时，数据通常是以字节流的形式进行传输的。如果你要发送字符数据，需要将字符转换为字节。
将字节转换成字符：
- 文件读取（输入流）： 当你从文件中读取字节数据时，需要将字节转换为字符，以便更容易处理文本数据。
- 网络通信： 从网络接收的数据通常是字节流，如果这些字节表示文本数据，你需要将字节转换为字符。
- 处理用户输入： 当你从用户输入中读取数据时，输入通常以字节形式提供，因此需要将字节转换为字符。
字符转换为字节和字节转换为字符通常取决于底层数据源或目标的表示形式。如果你处理文本数据，通常会使用字符流，而如果处理二进制数据，则使用字节流。在输入和输出之间进行适当的转换可以确保数据的正确传输和处理。
- 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（映射关系）。 - 编码表: 生活中文字和计算机中二进制的对应规则
2.5.2 字符集
-
字符集
Charset：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。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。
可见，当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码才是我们最终要关心的。
- ASCII字符集 ：
- ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。
- 基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位（bits）表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。
- ISO-8859-1字符集：
- 拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
- ISO-8859-1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。
2.5.3 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？
2.5.4 InputStreamReader编码字符流类
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();
}
}
2.5.5 OutputStreamWriter编码字符流类
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！
2.5.6 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。
字节到字符和字符到字节的转换是两个独立的过程，在进行这两个过程时，可以选择不同的编码，因为它们之间没有直接的依赖关系
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
public class TransDemo {
public static void main(String[] args) {
// 1.定义文件路径
String srcFile = "file_gbk.txt";
String destFile = "file_utf8.txt";
// 2.创建流对象
// 2.1 转换输入流,指定GBK编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(srcFile) , "GBK");
// 2.2 转换输出流,默认utf8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(destFile));
// 3.读写数据
// 3.1 定义数组
char[] cbuf = new char[1024];
// 3.2 定义长度
int len;
// 3.3 循环读取
while ((len = isr.read(cbuf))!=-1) {
// 循环写出
osw.write(cbuf,0,len);
}
// 4.释放资源
osw.close();
isr.close();
}
}
2.6 序列化
2.6.1 序列化与反序列化
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：
2.6.2 ObjectOutputStream类_对象数据到文件
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);
}
}
- 写出对象方法
public final void writeObject (Object obj): 将指定的对象写出。
public class SerializeDemo{
public static void main(String [] args) {
Employee e = new Employee();
e.name = "zhangsan";
e.address = "beiqinglu";
e.age = 20;
try {
// 创建序列化流对象
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"));
// 写出对象
out.writeObject(e);
// 释放资源
out.close();
fileOut.close();
System.out.println("Serialized data is saved"); // 姓名，地址被序列化，年龄没有被序列化。
} catch(IOException i) {
i.printStackTrace();
}
}
}
输出结果：
Serialized data is saved
2.6.3 ObjectInputStream类_文件到数据对象
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。
public class DeserializeDemo {
public static void main(String [] args) {
Employee e = null;
try {
// 创建反序列化流
FileInputStream fileIn = new FileInputStream("employee.txt");
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
// 读取一个对象
e = (Employee) in.readObject();
// 释放资源
in.close();
fileIn.close();
}catch(IOException i) {
// 捕获其他异常
i.printStackTrace();
return;
}catch(ClassNotFoundException c) {
// 捕获类找不到异常
System.out.println("Employee class not found");
c.printStackTrace();
return;
}
// 无异常,直接打印输出
System.out.println("Name: " + e.name); // zhangsan
System.out.println("Address: " + e.address); // beiqinglu
System.out.println("age: " + e.age); // 0
}
}
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，确保反序列化时类版本的兼容性。
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);
}
}
serialVersionUID这个属性可以人为修改吗是的，你可以人为修改
serialVersionUID；
- 不同
serialVersionUID的影响： 如果你在类的两个版本之间改变了类的结构，并且使用了不同的serialVersionUID，那么在反序列化时可能会导致InvalidClassException。为了确保序列化和反序列化的兼容性，serialVersionUID应该在类的版本之间保持一致。- 默认计算的
serialVersionUID： 如果你没有为类指定serialVersionUID，Java会使用一个默认的计算值。这个默认计算是基于类的内部细节，包括类的名称、实现的接口、字段及其类型等。如果类的结构发生变化，可能会导致默认计算的serialVersionUID发生变化- 如果你在类的两个版本之间改变了类的结构，但仍然使用相同的
serialVersionUID，可能会导致反序列化时的一些问题：如反序列化异常等。
2.6.4 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
public class SerTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建 学生对象
Student student = new Student("老王", "laow");
Student student2 = new Student("老张", "laoz");
Student student3 = new Student("老李", "laol");
ArrayList<Student> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(student);
arrayList.add(student2);
arrayList.add(student3);
// 序列化操作
// serializ(arrayList);
// 反序列化
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("list.txt"));
// 读取对象,强转为ArrayList类型
ArrayList<Student> list = (ArrayList<Student>)ois.readObject();
for (int i = 0; i < list.size(); i++ ){
Student s = list.get(i);
System.out.println(s.getName()+"--"+ s.getPwd());
}
}
private static void serializ(ArrayList<Student> arrayList) throws Exception {
// 创建 序列化流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));
// 写出对象
oos.writeObject(arrayList);
// 释放资源
oos.close();
}
}
序列化文件内容：
输出结果：
2.7 打印流
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。
2.7.1 PrintStream打印流
构造方法
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")；
改变打印流向
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。
自定义一个打印流，将其打印方向改为一个建立的txt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);
}
}
运行结果：
2.8 压缩流和解压缩流
ZipEntry 是 Java 中 java.util.zip 包中的一个类，用于表示压缩文件（例如 ZIP 文件）中的条目。在压缩和解压缩流中，ZipEntry 扮演着重要的角色，它用于描述压缩文件中的单个实体或文件。
ZipEntry在压缩流中的作用：
在创建 ZIP 文件时，你通常会使用 ZipOutputStream。当你想要添加一个文件或目录到 ZIP 文件中时，你首先会创建一个 ZipEntry 对象，表示这个文件或目录。然后，将该 ZipEntry 对象添加到 ZipOutputStream 中，以便将文件内容写入到 ZIP 文件中。ZipEntry 包含有关文件的元数据信息，如文件名、文件大小、最后修改时间等。
2.8.1 压缩流：
负责压缩文件或者文件夹
示例：
public class ZipStreamDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
* 压缩流
* 需求：
* 把D:\\a.txt打包成一个压缩包
* */
//1.创建File对象表示要压缩的文件
File src = new File("D:\\a.txt");
//2.创建File对象表示压缩包的位置
File dest = new File("D:\\");
//3.调用方法用来压缩
toZip(src,dest);
}
/*
* 作用：压缩
* 参数一：表示要压缩的文件
* 参数二：表示压缩包的位置
* */
public static void toZip(File src,File dest) throws IOException {
//1.创建压缩流关联压缩包
ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(new File(dest,"a.zip")));
//2.创建ZipEntry对象，表示压缩包里面的每一个文件和文件夹
//参数：压缩包里面的路径
ZipEntry entry = new ZipEntry("aaa\\bbb\\a.txt");
//3.把ZipEntry对象放到压缩包当中
zos.putNextEntry(entry);
//4.把src文件中的数据写到压缩包当中
FileInputStream fis = new FileInputStream(src);
int b;
while((b = fis.read()) != -1){
zos.write(b);
}
zos.closeEntry();
zos.close();
}
}
示例2：
public class ZipStreamDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
* 压缩流
* 需求：
* 把D:\\a.txt打包成一个压缩包
* */
//1.创建File对象表示要压缩的文件
File src = new File("D:\\a.txt");
//2.创建File对象表示压缩包的位置
File dest = new File("D:\\");
//3.调用方法用来压缩
toZip(src,dest);
}
/*
* 作用：压缩
* 参数一：表示要压缩的文件
* 参数二：表示压缩包的位置
* */
public static void toZip(File src,File dest) throws IOException {
//1.创建压缩流关联压缩包
ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(new File(dest,"a.zip")));
//2.创建ZipEntry对象，表示压缩包里面的每一个文件和文件夹
//参数：压缩包里面的路径
ZipEntry entry = new ZipEntry("aaa\\bbb\\a.txt");
//3.把ZipEntry对象放到压缩包当中
zos.putNextEntry(entry);
//4.把src文件中的数据写到压缩包当中
FileInputStream fis = new FileInputStream(src);
int b;
while((b = fis.read()) != -1){
zos.write(b);
}
zos.closeEntry();
zos.close();
}
}
2.8.2 解压缩流：
负责把压缩包中的文件和文件夹解压出来
示例：
/*
* 解压缩流
*
* */
public class ZipStreamDemo1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建一个File表示要解压的压缩包
File src = new File("D:\\aaa.zip");
//2.创建一个File表示解压的目的地
File dest = new File("D:\\");
//调用方法
unzip(src,dest);
}
//定义一个方法用来解压
public static void unzip(File src,File dest) throws IOException {
//解压的本质：把压缩包里面的每一个文件或者文件夹读取出来，按照层级拷贝到目的地当中
//创建一个解压缩流用来读取压缩包中的数据
ZipInputStream zip = new ZipInputStream(new FileInputStream(src));
//要先获取到压缩包里面的每一个zipentry对象
//表示当前在压缩包中获取到的文件或者文件夹
ZipEntry entry;
while((entry = zip.getNextEntry()) != null){
System.out.println(entry);
if(entry.isDirectory()){
//文件夹：需要在目的地dest处创建一个同样的文件夹
File file = new File(dest,entry.toString());
file.mkdirs();
}else{
//文件：需要读取到压缩包中的文件，并把他存放到目的地dest文件夹中（按照层级目录进行存放）
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,entry.toString()));
int b;
while((b = zip.read()) != -1){
//写到目的地
fos.write(b);
}
fos.close();
//表示在压缩包中的一个文件处理完毕了。
zip.closeEntry();
}
}
zip.close();
}
}
3 综合练习
3.1 拷贝文件夹
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//拷贝一个文件夹，考虑子文件夹
//1.创建对象表示数据源
File src = new File("D:\\aaa\\src");
//2.创建对象表示目的地
File dest = new File("D:\\aaa\\dest");
//3.调用方法开始拷贝
copydir(src,dest);
}
/*
* 作用：拷贝文件夹
* 参数一：数据源
* 参数二：目的地
*
* */
private static void copydir(File src, File dest) throws IOException {
dest.mkdirs();
//递归
//1.进入数据源
File[] files = src.listFiles();
//2.遍历数组
for (File file : files) {
if(file.isFile()){
//3.判断文件，拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,file.getName()));
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(bytes)) != -1){
fos.write(bytes,0,len);
}
fos.close();
fis.close();
}else {
//4.判断文件夹，递归
copydir(file, new File(dest,file.getName()));
}
}
}
}
3.2 文件加密
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
为了保证文件的安全性，就需要对原始文件进行加密存储，再使用的时候再对其进行解密处理。
加密原理：
对原始文件中的每一个字节数据进行更改，然后将更改以后的数据存储到新的文件中。
解密原理：
读取加密之后的文件，按照加密的规则反向操作，变成原始文件。
^ : 异或
两边相同：false
两边不同：true
0：false
1：true
100:1100100
10: 1010
1100100
^ 0001010
__________
1101110
^ 0001010
__________
1100100
*/
}
public static void encryptionAndReduction(File src, File dest) throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream(src);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(dest);
int b;
while ((b = fis.read()) != -1) {
fos.write(b ^ 2);
}
//4.释放资源
fos.close();
fis.close();
}
}
3.3 数字排序
文本文件中有以下的数据：
2-1-9-4-7-8
将文件中的数据进行排序，变成以下的数据：
1-2-4-7-8-9
实现方式一：
public class Test03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
文本文件中有以下的数据：
2-1-9-4-7-8
将文件中的数据进行排序，变成以下的数据：
1-2-4-7-8-9
*/
//1.读取数据
FileReader fr = new FileReader("myio\\a.txt");
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int ch;
while((ch = fr.read()) != -1){
sb.append((char)ch);
}
fr.close();
System.out.println(sb);
//2.排序
String str = sb.toString();
String[] arrStr = str.split("-");//2-1-9-4-7-8
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
for (String s : arrStr) {
int i = Integer.parseInt(s);
list.add(i);
}
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
//3.写出
FileWriter fw = new FileWriter("myio\\a.txt");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
if(i == list.size() - 1){
fw.write(list.get(i) + "");
}else{
fw.write(list.get(i) + "-");
}
}
fw.close();
}
}
实现方式二：
public class Test04 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
文本文件中有以下的数据：
2-1-9-4-7-8
将文件中的数据进行排序，变成以下的数据：
1-2-4-7-8-9
细节1：
文件中的数据不要换行
细节2:
bom头
*/
//1.读取数据
FileReader fr = new FileReader("myio\\a.txt");
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int ch;
while((ch = fr.read()) != -1){
sb.append((char)ch);
}
fr.close();
System.out.println(sb);
//2.排序
Integer[] arr = Arrays.stream(sb.toString()
.split("-"))
.map(Integer::parseInt)
.sorted()
.toArray(Integer[]::new);
//3.写出
FileWriter fw = new FileWriter("myio\\a.txt");
String s = Arrays.toString(arr).replace(", ","-");
String result = s.substring(1, s.length() - 1);
fw.write(result);
fw.close();
}
}