IO流个人总结

l/O流

1、IO流

1.1、概念

数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为 输入input 和 输出output ，即流向内存是输入流，流出内存的输出流。

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。

1.2、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。

根据数据的类型分为：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、字节流

一切文件(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都是按一个一个的字节存储的，所以传输文件的时候也是如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，要了解到无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。

2.1、字节输出流--OutputStream

该类是一个抽象类；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文件。

类中定义了字节输出流的基本共性功能方法。

2.2、FileOutputStream类

OutputStream的子类，该类多用于将数据写出到文件

2.2.1、构造方法

 public static void main(String[] args) {
         //创建流对象时需要一个路径，路径中存在文件则清空文件数据，不存在则创建一个文件，
         //根据流对象创建输出流对象
         File file=new File("lina.txt");
         OutputStream out=new FileOutputStream(file);
         //根据文件名称创建输出流对象
         OutputStream out2=new FileOutputStream("lina.txt");
 }

2.2.2、写出字节数据

 public static void main(String[] args) throws Exception {
         //创建流对象时需要一个路径，路径中存在文件则清空文件数据，不存在则创建一个文件，
         //根据流对象创建输出流对象
         File file=new File("lina.txt");
         OutputStream out=new FileOutputStream(file);
         //写出单个字节
         out.write(97);//写出第一个第1个字节到文件
         out.write(98);//写出第一个第2个字节到文件
         out.write(99);//写出第一个第3个字节到文件
         //写出字节数组
         String str="123";
         byte[] bs=str.getBytes();
         out.write(bs);
         //写出指定长度的字节数组
         out.write(bs, 0, 3);
         out.close();
 }

2.2.3、数据追加写出到文件

换行：Windows系统里，换行符号是 。

 out.write("
".getBytes());

2.3、字节输入流--InputStream

该类是一个抽象类，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。

2.4、FileInputSteam类

文件输入流，从文件中读取字节。

2.4.1、构造方法

2.4.2、读取字节的数据

 public static void main(String[] args) throws IOException {
         //读取文件中的内容--
         File file=new File("lina.txt");
         if(file.exists()){
             //根据文件的对象创建一个字节输入流；读取的文件必须存在才能读
             InputStream in=new FileInputStream(file);
             //按字节读取--读取的结果提升为int类型;如果读取的结果是-1，代表读取文件到了结尾
             int num1=in.read();//读取第1个字节
             int num2=in.read();//读取第2个字节
             int num3=in.read();//读取第3个字节            
             System.out.println(num1+"=="+num2+"=="+num3);
             //按字节数组读取
             int len=(int) file.length();
             byte[] bs=new byte[len];
             in.read(bs);    
             String s=new String(bs);
             System.out.println(s);
             //读取指定长度的字节数组
             in.read(bs, 0, 5);
             in.close();
         }else{
             System.out.println("要读取的文件不存在！");
         }
     }

2.5、PS:所有流最后都要关闭

2.6、练习：复制文件

 public class Test3 {
     public static void mycopy(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException{
         //从硬盘读取文件到写入到内存中
         InputStream in=new FileInputStream(sourceFile);
         //从内存中写出到指定硬盘
         OutputStream out=new FileOutputStream(muBiaoFile);
         byte[] b=new byte[1024];
         while(in.read(b)!=-1){//==-1表示文件读取到了结尾
             out.write(b);
         }
         in.close();     
         out.close();
     }
     
     public static void main(String[] args) {
         try {
             mycopy("d:/Wildlife.wmv", "e:/Wildlife.wmv");
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }

3、字符流

当使用字节流读取文本文件时，当遇到遇到中文字符时，可能因为一个中文字符可能占用多个字节存储而出现问题。所以Java提供了字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。

3.1、字符输入流--Reader

java.io.Reader 是一个抽象类，该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。

3.2、FileReader类

阅读字符文件的便利类。 该类的构造函数假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小是适当的。

字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

字符编码：字节与字符的对应规则。

3.2.1、构造方法

 public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
         //根据文件对象创建---字符输入流
         File file=new File("lina.txt");
         Reader reader=new FileReader(file);
         //根据文件名称创建---字符输入流
         Reader reader2=new FileReader("lina.txt");
     }
 ​

3.2.2、读入方法

public static void main(String[] args) throws IOException {
         //根据文件对象创建---字符输入流
         File file=new File("lina.txt");
         Reader reader=new FileReader(file);
         //读取单个字符
         int num=reader.read();
         System.out.println(num);
         num=reader.read();
         System.out.println(num);
         num=reader.read();
         System.out.println(num);
         //读取字符数组
         char[] cs=new char[20];
         //read()返回值：读取到的真正的字符的个数
         int num2=reader.read(cs);
         System.out.println(num2);
         for (char c : cs) {
             System.out.println(c);
         }
         //读取指定长度的字符放入数组
         num2=reader.read(cs, 3, 10);
         reader.close();
     }

3.3、字符输出流--Writer

是一个抽象类，该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。它定义了字符输出流的基本共性功能方法。

3.4、FileWriter类

java.io.FileWriter 类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

3.4.1、构造方法

3.4.2、写出数据的方法

 public static void main(String[] args) throws IOException {
         File file=new File("lina.txt");
         //根据文件对象创建---字符输出流
         Writer w=new FileWriter(file);
         //写出数据
         //写出字符串
         w.write("中国");
         //写出字符的数组   
         char[] cs={'你','好','啊','a'};
         w.write(cs);
         //写入整数,不是写入的数字，写入的是整数对应的字符
         w.write(97);
         w.flush();//刷新缓冲区，强行将缓冲区中的无内容写出到文件中；刷新之后的流依然可用
         w.close();//先刷新缓冲，再关闭流，流不可用了
         System.out.println("over");
     }

4、缓冲区

在基本的流对象基础之上创建而来的，是对基本流对象的一种增强。

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。

4.2、字节缓冲流

4.2.1、构造方法

 public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
         File file=new File("lina.txt");
         //创建字节输入流
         InputStream in=new FileInputStream(file);
         //创建字节输出流
         OutputStream out=new FileOutputStream(file);
         //创建缓冲输入流
         BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream(in);
         //创建缓冲输出流
         BufferedOutputStream bout=new BufferedOutputStream(out);    
     }

4.2.2、高效体现

 public class Test5 {
     public static void mycopy(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException{
         //从硬盘读取文件到写入到内存中
         InputStream in=new FileInputStream(sourceFile);
         //从内存中写出到指定硬盘
         OutputStream out=new FileOutputStream(muBiaoFile);
         byte[] b=new byte[100];
         long time1=System.currentTimeMillis();
         while(in.read(b)!=-1){//==-1表示文件读取到了结尾
             out.write(b);
         }
         long time2=System.currentTimeMillis();
         System.out.println(time2-time1+"----毫秒数");
         in.close(); 
         out.close();
     }
     
     public static void main(String[] args) {
         try {
             mycopy("d:/test.wmv","e:/test.wmv");
             mycopy2("d:/test.wmv","e:/test.wmv");
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
     public static void mycopy2(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException {
         File file=new File(sourceFile);
         File file2=new File(muBiaoFile);
         //创建字节输入流
         InputStream in=new FileInputStream(file);
         //创建字节输出流
         OutputStream out=new FileOutputStream(file2);
         //创建缓冲输入流
         BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream(in);
         //创建缓冲输出流
         BufferedOutputStream bout=new BufferedOutputStream(out);
         //复制一个视频
         byte[] bs=new byte[100];
         long time1=System.currentTimeMillis();
         while(bin.read(bs)!=-1){
             bout.write(bs);
         }
         System.out.println("over");
         long time2=System.currentTimeMillis();
         System.out.println(time2-time1+"----毫秒数");
         bin.close();
         bout.close();
     }
 }

4.3、字符缓冲流

4.3.1、构造方法

4.3.2、独有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再列举。

接下来说明字符缓冲流独有的方法：

5、转换流

5.1、字符编码和字符集

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制。

数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照。

某种规则解析显示出来，称为解码 。比如说，按照A规则存储，同样按照A规则解析，那么就能显示正确的文本符号。反之，按照A规则存储，再按照B规则解析，就会导致乱码现象。

字符编码 Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则

5.2、字符集

字符集 Charset ：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有：ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码很重要。

下图是字符集与编码的对照。

• ASCII字符集** ：

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位（bits）表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。

• ISO-8859-1*字符集：

拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。ISO-5559-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。

 

• GBxxx字符集：

GB就是国标的意思，是为了显示中文而设计的一套字符集。

GB2312：简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的"全角"字符，而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。

GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

GB18030：最新的中文码表。收录汉字70244个，采用多字节编码，每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

• Unicode*字符集 ：

Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计，是业界的一种标准，也称为统一码、标准万国码。它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号，或者文字。有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。

UTF-8编码，可以用来表示Unicode标准中任何字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：

1. 128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。

2. 拉丁文等字符，需要二个字节编码。

3. 大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。

4. 其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

5.3、编码转换的问题

不同编码格式会引发乱码问题，所以出现了转换流。转换流是字节与字符间的桥梁！

5.4、InputStreamReader类

转换流 java.io.InputStreamReader ，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

5.4.1、构造方法

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("lina.txt"));

InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("lina.txt") , "GBK");

5.4.2、按照指定编码读取

public class Ttest6 {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         InputStream in=new FileInputStream("lina.txt");//文件编码格式是UTF8
         InputStreamReader r1=new InputStreamReader(in,"GBK");
         char[] bs=new char[1024];
         while(r1.read(bs)!=-1){//使用GBK格式读取的结果会乱码
             System.out.println(new String(bs));
         }
         System.out.println("read over");
         r1.close();
     }
 }

5.5、OutputStreamWriter类

转换流 java.io.OutputStreamWriter ，是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

5.5.1、构造方法

public static void write() throws IOException{
         OutputStream out=new FileOutputStream("lina.txt");
         OutputStreamWriter w=new OutputStreamWriter(out, "GBK");
         w.write("你好你好你好你好你好你好");
         w.close();
         System.out.println("write over");
 }

public class Ttest6 {
     
     public static void read(String fileName,String charsetName) throws IOException{
         InputStream in=new FileInputStream(fileName);
         InputStreamReader r1=new InputStreamReader(in,charsetName);
         char[] bs=new char[1024];
         while(r1.read(bs)!=-1){//使用GBK格式读取的结果会乱码
             System.out.println(new String(bs));
         }
         System.out.println("read over");
         r1.close();
     }
     
     public static void write(String fileName,String charsetName) throws IOException{
         OutputStream out=new FileOutputStream(fileName);
         OutputStreamWriter w=new OutputStreamWriter(out, charsetName);
         w.write("你好你好你好你好你好你好");
         w.close();
         System.out.println("write over");
     }
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         write("lina.txt","GBK");
         read("lina.txt","utf8");
     }
 }

6、过滤流

DataInputStream类：提供了往各种输入流对象中读取各种类型的数据的方法

DataOutputStream类：提供了往各种输出流对象中写出各种类型的数据的方法

6.1、构造方法

 InputStream in=new FileInputStream("lina.txt");
 OutputStream out=new FileOutputStream("lina.txt");
 DataInputStream din=new DataInputStream(in);
 DataOutputStream dout=new DataOutputStream(out);

6.2、其他方法

DataInputStream类中的读取数据的方法：

DataOutputStream类的写出方法：

 public static void fun2() throws IOException {
         OutputStream out = new FileOutputStream("lina.txt");
         // 过滤流--封装了一些方法专门针对各种数据类的写入和写出
         DataOutputStream dout = new DataOutputStream(out);
         /*dout.writeUTF("utf你好！
");
         dout.write("你好！
".getBytes());*/
         dout.writeInt(100);
         dout.writeDouble(3.5);
         dout.writeBoolean(true);
         dout.close();
         System.out.println("write over");
         InputStream in = new FileInputStream("lina.txt");
         DataInputStream din = new DataInputStream(in);
         /*String s1 = din.readUTF();
         System.out.println(s1);
         byte[] bs = new byte[1024];
         while (din.read(bs) != -1) {
             System.out.print(new String(bs));
         }*/
         int num = din.readInt();
         double num2 = din.readDouble();
         boolean res = din.readBoolean();
         System.out.println(num);
         System.out.println(num2);
         System.out.println(res);
         System.out.println("read over");
         din.close();
     }

7、序列化与反序列化

7.1、概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该 对象的数据 、 对象的类型 和 对象中存储的属性 等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息。反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化。 对象的数据 、 对象的类型 和 对象中存储的数据 信息，都可以用来在内存中创建对象。

7.2、序列化

把Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。

7.3、序列化的条件

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的，使用 transient 关键字修饰:为我们提供了便利，你只需要实现Serilizable接口，将不需要序列化的属性前添加关键字transient，序列化对象的时候，这个属性就不会序列化到指定的目的地中。

 public class Student implements Serializable{
     private String name;
     private Integer age;
     private Teacher teacher;
 }

 public class Teacher implements Serializable{
     private String name;
     private Integer age;
 }

 public static void main(String[] args) {
         Teacher t=new Teacher("lina", 20);
         Student s1 = new Student("baoyu", 16,t);
         try (OutputStream out = new FileOutputStream("lina.txt");
                 ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(out);) {
             // 对象的序列化--将java对象从内存存储到硬盘
             o.writeObject(s1);
             System.out.println("over");
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }
         try (
             InputStream in=new FileInputStream("lina.txt");
             ObjectInputStream i=new ObjectInputStream(in);
                 ){
             //对象的反序列化--从硬盘文件读取到内存中
             Object obj=i.readObject();
             if(obj!=null && obj instanceof Student){
                 Student s=(Student) obj;
                 System.out.println(s);
             }
         } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }

8、Properties

8.4、概述

主要用于读取项目的配置文件，配置文件以.properties结尾的文件和xml文件。

8.5、构造方法

8.6、常用方法