一、缓冲流
11.简介
能够高效读写的缓冲流,能够 转换编码的转换流,能够持久化存储对象的序列化流等等。这些功能更为强大的流,都是在基本的流对象基础之上 创建的相当于是对基本流对象的一种增强。
1.2. 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。
1.3 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")
作用:文件读写快
1.4 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。
// 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。
BufffferedReader: public String readLine() : 读一行文字。
BufffferedWriter: public void newLine() : 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。
二、 转换流
2.1 字符编码和字符集
字符编码
计算机中储存的信息都是用二进制数表示的,而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制 数转换之后的结果。
按照某种规则,将字符存储到计算机中,称为编码 。
反之,将存储在计算机中的二进制数按照 某种规则解析显示出来,称为解码 。
比如说,按照A规则存储,同样按照A规则解析,那么就能显示正确的文本符 号。反之,按照A规则存储,再按照B规则解析,就会导致乱码现象。
字符编码 Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。
字符集
字符集 Charset :也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合,包括各国家文字、标点符号、图形符 号、数字等。
计算机要准确的存储和识别各种字符集符号,需要进行字符编码,一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符 集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。
可见,当指定了编码,它所对应的字符集自然就指定了,所以编码才是我们最终要关心的。
ASCII字符集 :
ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)是基于拉丁 字母的一套电脑编码系统,用于显示现代英语,主要包括控制字符(回车键、退格、换行键等)和可显 示字符(英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号)。
基本的ASCII字符集,使用7位(bits)表示一个字符,共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位(bits) 表示一个字符,共256字符,方便支持欧洲常用字符。
ISO-8859-1字符集:
拉丁码表,别名Latin-1,用于显示欧洲使用的语言,包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。 ISO-5559-1使用单字节编码,兼容ASCII编码。
GBxxx字符集:
GB就是国标的意思,是为了显示中文而设计的一套字符集。
GB2312:简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时, 就表示一个汉字,这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字,此外数学符号、罗马希腊的字母、日文 的假名们都编进去了,连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这 就是常说的"全角"字符,而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。
GBK:最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范,使用了双字节编码方案,共收录了 21003个汉字,完全兼容GB2312标准,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
GB18030:最新的中文码表。收录汉字70244个,采用多字节编码,每个字可以由1个、2个或4个字节 组成。支持中国国内少数民族的文字,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
Unicode字符集 :
Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计,是业界的一种标准,也称为统一码、标准万国 码。它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号,或者文字。有三种编码方案,UTF-8、UTF-16和UTF- 32。最为常用的UTF-8编码。
UTF-8编码,可以用来表示Unicode标准中任何字符,它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用 中,优先采用的编码。互联网工程工作小组(IETF)要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以, 我们开发Web应用,也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码,编码规则:
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。
2.2 InputStreamReader类
转换流 java.io.InputStreamReader ,是Reader的子类,是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节,并使用指定 的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定,也可以接受平台的默认字符集。
构造方法
InputStreamReader(InputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");
2.3 OutputStreamWriter类
转换流 java.io.OutputStreamWriter ,是Writer的子类,是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符
编码为字节。它的字符集可以由名称指定,也可以接受平台的默认字符集。
构造方法
OutputStreamWriter(OutputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流
OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");
2.4 作用
编码的转换
三、 序列化
3.1 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。看图理解序列化:
3.2 ObjectOutputStream类
java.io.ObjectOutputStream 类,将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。
构造方法
public ObjectOutputStream(OutputStream out) : 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。
FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);
序列化操作
1. 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。
3.3 ObjectInputStream类
ObjectInputStream反序列化流,将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。
构造方法
public ObjectInputStream(InputStream in) : 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。
反序列化操作1
如果能找到一个对象的class文件,我们可以进行反序列化操作,调用 ObjectInputStream 读取对象的方法:
public final Object readObject () : 读取一个对象
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
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
3.4 什么时候使用序列化
当对象保存到物理介质的时候,比如对象保存到磁盘、文件
当对象在网络上传输的时候,比如通过套接字传输对象,netty
当对象远程过程调用的时候,比如通过RMI调用对象
四、 打印流
4.1 概述
平时我们在控制台打印输出,是调用 print 方法和 println 方法完成的,这两个方法都来自于
java.io.PrintStream 类,该类能够方便地打印各种数据类型的值,是一种便捷的输出方式。
4.2 PrintStream类
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。
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。不过,既然是流对象, 我们就可以玩一个"小把戏",改变它的流向。
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);
}
}