【Java】IO流汇总（字节流、字符流、编码方式、序列化）

IO流

IO流的分类

这里的I对应input是输入流，O对应output是输出流，注意不要混淆。可以这么记忆：输入流—>从文件写到流中—>读操作 输出流—>从流写到文件中—>写操作

什么是纯文本文件？

用Windows系统自带的笔记本打开并且能读懂（不乱码）的文件，如：txt文件，md文件，xml文件，lrc文件

FileOutputStream

操作本地文件的字节输出流

步骤及细节

1. 创建字节输出流对象

   1. 参数是字符串表示的路径或者File对象都是可以的

   2. 如果文件不存在会创建一个新的文件，但是要保证父级路径存在

   3. 如果文件已经存在，则会清空文件（也就是第一次创建流对象会清空文件）

   4. 接c. 如果不想要清空文件，想要续写文件，则需要在创建流的时候设定第二个参数的值为true

      FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream("C:\\Users\\wannner\\IdeaProjects\\demo\\src\\main\\resources\\test.txt",**true**);
      

2. 写数据

   1. int类型的参数就是以ASCII码的形式识别
   2. byte类型的参数就是直接输入字节

3. 释放资源**（注意释放资源遵循先定义后释放的原则）**

常用方法

void write(int b)                    一次写一个字节数据
void write(byte[] b)                 一次写一个字节数组数据
void write(byte[] b,int off,int len) 一次写一个字节数组的部分数据

代码示例

public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\Users\\wannner\\IdeaProjects\\demo\\src\\main\\resources\\test.txt");
        fileOutputStream.write('b');
        fileOutputStream.close();
    }

FileInputStream

步骤及细节

1. 创建字节输入流对象
   1. 如果文件不存在，就直接报错
2. 读取数据
   1. 一次读一个字节，读出来的数据就是在ASCII上对应的数字
   2. 读到文件末尾，read方法返回-1
3. 释放资源

常见方法

public int read()                 一次读一个字节数据
public int read(byte[] buffer)    一次读一个字节数组数据（数组大小选择1024的整数倍）

注意这里的区别

• 无参read

  读取一个字节，返回读取字节的十进制的形式

  1. 如果是单词，就是直接读取出这个字母的字节，返回该字节的十进制（也就是ASCII码）
  2. 如果是汉字，就是读取出组成这个汉字的字节（GBK中二字节，UTF-8中三字节）

• 有参read

  假设我们设定的数组为byte[] a=new byte[2]

  1. 读取的是单词，那么输出数组的元素，还是输出ASCII码，而不会输出ASCII码所对应的单词
  2. 读取的是汉字，我假定的byte数组大小为2，在GBK的编码下读取txt文件中的你好 ，那么读出来的分别是[-60, -29](你)和[-70, -61](好) 而不是直接读出['你','好']

就这么理解：byte类型只有一字节，无法存汉字（二字节或者三字节）注意和⛳做区别 而且建议复习一下byte数组的知识点⛳

字符和ASCII的转换

已知字符怎么得知他的ASCII码或者已知ASCII怎么得出他对应的字符？

直接强转就可以了

int a;char b;
System.out.println((char)a);
System.out.println((int)b);

代码示例（实现拷贝代码）

public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream("a.txt");
        FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream("b.txt");
        int b;
        while((b=fileInputStream.read())!=-1){
            fileOutputStream.write(b);
        }
        fileOutputStream.close();
        fileInputStream.close();
    }

这里的(b=fileInputStream.read())!=-1 一定要有，如果没有在下面的fileOutputStream.write(b) 只能写为fileOutputStream.write(fileInput Stream.rean()) 也就是再读一遍，那么一次循环读了两遍（判断一遍，循环体一遍），在循环结束处会出错的

拷贝代码改进

上面的拷贝代码有一个弊端，就是一次只能读写一个字节，耗时太长

public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream("a.txt");
        FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream("b.txt");
        int len;
        byte[] bytes=new byte[10];
        while((len=fileInputStream.read(bytes))!=-1){
            fileOutputStream.write(bytes,0,len);
        }
        fileOutputStream.close();
        fileInputStream.close();
    }

这里的len接收的是read的返回值，代表读取了多少个字符同上面一样，不能删除，要不然会读两次

编码方式

• GBK：国家发布的，包含全部中日韩汉字。Windows系统默认使用的就是GBK，但是系统显示ANSI
• Unicode：国际标准字符集

前面所说的GBK和Unicode都是字符集。我们所常见的这个UTF-8其实是Unicode这个字符集的编码方式，还有UTF-16、UTF-32等等。GBK字符集的编码方式也是GBK

为什么会出现乱码？

1. 读取数据时未读完整个汉字

   不使用字节流读取文本文件

2. 编码和解码的方式不统一

   编码解码时使用同一个码表，同一个编码方式

字符流

字符流的底层是字节流

$$字符流=字节流+字符集$$

特点

输入流：一次读一个字节，遇到中文时，一次读多个字节

输出流：底层会把数据按照指定的编码方式进行编码，变成字节再写到文件中

FileReader

FileWriter fileWriter=new FileWriter("test.txt", Charset.forName("utf-8"));

字符输入输出流可以设定使用哪种编码格式来读写

1. 创建字符输入流对象

2. 读取数据

   public int read()                        读取数据，读到末尾返回-1
   public int read(char[] buffer)           读取多个数据，读到末尾返回-1
   

   • 无参read

     1. 读取字母，获取的是他对应的ASCII
     2. 读取汉字，获取的是这个完整汉字的编码的十进制形式

   • 有参read

     有参read把读取数据，解码，强转三步合并了

     $有参read=空参read+强制类型转换$

     假设我们设定的数组为char[] a=new char[2]

     1. 读取字母”abc”，那么获取到的a[0]='a' ，这里输出的就直接是a，而不是a所对应的ASCII码
     2. 同样，读取汉字“你好”，获取到的a[0]='好' ，也是直接输出了这个汉字

   字符流只有无参read和字节流的一样，其他三种都不一样
   可以这样理解：字节流中他是byte类型，可以直接赋值byte a=100所以可以输出ASCII码（int类型）的形式。且大小只有128比特（一个字节），所以不能直接读出一个汉字。
   字符流中是char类型，不能使用char a=100的形式赋值，所以输出的值只能是一个一个的字节。而且他的大小是远大于一字节的，可以直接读取一整个汉字

3. 释放资源

FileWriter

和字节输出流差不多

常用方法

void write(int b)                       一次写一个字符
void write(String str)                  一次写一个字符串
void write(String str,int off,int len)  一次写一个字符串的部分数据
void write(char[] cbuf)                 写出一个字符数组
void write(char[] cbuf,int off,int len) 写出字符数组的一部分

字节缓冲流

• BufferedInputStream

• BufferedOnputStream

• 缓冲区是位于内存中的

• 读：先把数据读到缓冲区，当要读取某些数据的时候就直接读取缓存区的数据，那么就是读取内存，速度快。原本的是去读取磁盘，太慢

• 写：先把数据写到缓存取，再一次性写到磁盘，减少了直接写入磁盘的次数，书写的速度变快

方法

public BufferedInputStream(InputStream is)           把基本流包装成高级流，提高读取数据的性能
public BuferedOutputStream(OutputStream os)          把基本流流包装成高级流，提高写出数据的性能

• 不用特地去关基本流，关闭高级流就可以
• 如果要续写文件，则是在基本流中写上对应代码

字符缓冲流

• BufferedReader
• BufferedWriter

大体上和字节缓冲流差不多，多了几个特有方法

public String readLine()               读取一行数据，如果没有数据可读了，会返回null
public void newLine()                  跨平台的换行

• 使用readLine() 不会读出换行符
• 不同的操作系统的换行符不一样，所以要使用跨平台换行

转换流

是字符流和字节流之间的桥梁

作用：

1. 指定字符集读写（jdk11后淘汰了）
2. 字节流想要使用字符流中的方法

为什么要使用字节流+转换流的方法呢？不能直接使用字符流吗？

字符流只用作用于文本文件中，其他文件是无法用字符流的

构造方法

BufferedInputStream bff=new BufferedInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.txt")));

这里和前面的缓冲流类似 new 想要转换的流(new 转换流(new 基本流()))

序列化流/对象操作输出流

什么是序列化/反序列化

• 序列化：把对象转化为一种特殊的字符串（可以理解为编码），方便于存储
• 反序列化：序列化的逆过程，反序列为对象

除了基本数据类型（整数、浮点数、布尔、字符）和字符串类型，其他的数据类型都需要通过序列化来存储

序列化实现方法

1. Serializable接口

对象类要实现Serializable接口，他是一个标记型接口，一旦实现了这个接口，那么就表示当前的对象类可以被序列化

自己写的JavaBean类需要实现该接口，其他的类（List、Map等）Java底层已经事先实现好了

版本号

在我们每次修改JavaBean的时候版本号都会修改

假如：我们使用序列化存入student对象（此时的版本号为1），我们修改了student对象的参数（版本号转变为2），再使用反序列化流来读取就无法识别为student类了

解决方法：在JavaBean类中自己写一个固定的版本号，不让他改变就行了

private static final long serialVersionUID = 1L;

也可以修改idea的设置，让idea为我们写

1. 在设置中搜索Serializable，勾选“不带serializableUID的可序列化”

2. 此时的类名会出现荧光标记，直接Alt+回车就可以自动生成

如果一个对象中的某个成员变量不想被序列化，怎么办？

给成员变量加上transient关键字修饰

1. 第三方库

常用方法

public ObjectOutputStream(OutputStream out)          把基本流包装成高级流
public final void writeObject(Object obj)            把对象数列话(写出)到文件中去

前提：对象类要实现Serializable接口，他是一个标记型接口，一旦实现了这个接口，那么就表示当前的对象类可以被序列化

反序列化流/对象操作输入流

public ObjectInputStream(InputStream out)      把基本流变为高级流
public Object readObject()                     把序列化到本地文件中的对象读取到程序中来

打印流

一般指的是PrintStream，PrintWriter两个类

字节打印流没有缓冲流。字节/字符打印流的方法一模一样，不书写两遍

构造方法

public PrintStream(OutputStream/File/String)                                关联字节输出流/文件/文件路径
public PrintStream(String fileName,Charset charset)                         指定字符编码
public PrintStream(OutputStream out,boolean autoFlush)                      自动刷新
public PrintStream(OutputStream out,boolean autoFlush,String encoding)      指定字符编码且自动刷新

成员方法

public void write(int b)                              常规方法：规则跟之前一样，将指定的字节写出
public void printLn()                                 特有方法：打印任意数据，自动刷新，自动换行
public void print()                                   特有方法：打印任意数据，不换行
public void printf(String format,Object... args)      特有方法：带有占位符的打印语句，不换行