• 引用 IO流学习详细教程


    史上最骚最全最详细的IO流教程,没有之一!

     

    前言
    io流用到的地方很多,就比如上传下载,传输,设计模式等....基础打扎实了,才能玩更高端的。

    在博主认为真正懂IO流的优秀程序员每次在使用IO流之前都会明确分析如下四点:

    (1)明确要操作的数据是数据源还是数据目的(也就是要读还是要写)
    (2)明确要操作的设备上的数据是字节还是文本
    (3)明确数据所在的具体设备
    (4)明确是否需要额外功能(比如是否需要转换流、高效流等)

    以上四点将会在文章告白IO流的四点明确里面小结一下,如果各位真能熟练以上四点,我觉得这篇文章你就没必要看了,因为你已经把IO玩弄与股掌之中,万物皆可被你盘也就也不再话下了。

    @

    目录

    1、告白IO流的四点明确

    (1)明确要操作的数据是数据源还是数据目的(要读还是要写)

        

     源:
    InputStream  Reader

    目的:
    OutputStream  Writer

    (2)明确要操作的设备上的数据是字节还是文本

         

     源:

              字节: InputStream

              文本: Reader

          目的:

              字节: OutputStream

              文本: Writer

    (3)明确数据所在的具体设备

       

       源设备:

            硬盘:文件 File开头

            内存:数组,字符串

            键盘:System.in

            网络:Socket

          对应目的设备:

            硬盘:文件 File开头

            内存:数组,字符串

            屏幕:System.out

            网络:Socket

    (4)明确是否需要额外功能

      

      需要转换—— 转换流 InputStreamReader 、OutputStreamWriter

        需要高效—— 缓冲流Bufferedxxx

        多个源—— 序列流 SequenceInputStream

        对象序列化—— ObjectInputStream、ObjectOutputStream

        保证数据的输出形式—— 打印流PrintStream 、Printwriter

        操作基本数据,保证字节原样性——DataOutputStream、DataInputStream

    到这里,我们再来看看IO流的分类吧
    在这里插入图片描述
    OK,准备好了告白IO流了咩?

    2、File类

    至于IO流,也就是输入输出流,从文件出发到文件结束,至始至终都离不开文件,所以IO流还得从文件File类讲起。

    1.1 File概述

    java.io.File 类是专门对文件进行操作的类,只能对文件本身进行操作,不能对文件内容进行操作。
    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。

    怎么理解上面两句话?其实很简单!

    第一句就是说File跟流无关,File类不能对文件进行读和写也就是输入和输出!
    第二句就是说File主要表示类似D:\文件目录1D:\文件目录1\文件.txt,前者是文件夹(Directory)后者则是文件(file),而File类就是操作这两者的类。

    1.2 构造方法

    在java中,一切皆是对象,File类也不例外,不论是哪个对象都应该从该对象的构造说起,所以博主来分析分析File类的构造方法。首先从API开始着手
    在这里插入图片描述
    我们主要来学习一下比较常用的三个:

    1、 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。
    2、 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。
    3、 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。

    看字描述不够生动不够形象不得劲?没得事,下面进行构造举例,马上就生动形象了,代码如下:

    1. 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
    2.  File类构造方法不会给你检验这个文件或文件夹是否真实存在,因此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。
    // 文件路径名 
    String path = "D:\123.txt";
    File file1 = new File(path); 
    
    // 文件路径名
    String path2 = "D:\1\2.txt";
    File file2 = new File(path2);     -------------相当于D:\1\2.txt
    
    // 通过父路径和子路径字符串
     String parent = "F:\aaa";
     String child = "bbb.txt";
     File file3 = new File(parent, child);  --------相当于F:\aaa\bbb.txt
    
    // 通过父级File对象和子路径字符串
    File parentDir = new File("F:\aaa");
    String child = "bbb.txt";
    File file4 = new File(parentDir, child); --------相当于F:\aaa\bbb.txt
    

    File类的注意点:

    1. 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
    2. File类构造方法不会给你检验这个文件或文件夹是否真实存在,因此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

    File的常用方法主要分为获取功能、获取绝对路径和相对路径、判断功能、创建删除功能的方法

    1.3.1 获取功能的方法

    1、public String getAbsolutePath() :返回此File的绝对路径名字符串。

    2、public String getPath() :将此File转换为路径名字符串。

    3、public String getName() :返回由此File表示的文件或目录的名称。

    4、public long length() :返回由此File表示的文件的长度。

    以上方法测试,代码如下【注意测试以自己的电脑文件夹为准】:

    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:aaabb.java
    文件构造路径:d:aaabb.java
    文件名称:bbb.java
    文件长度:2116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:3236
    

    注意:length(),表示文件的长度。但是File对象表示目录,则返回值未指定。

    1.3.2 绝对路径和相对路径

    绝对路径:一个完整的路径,以盘符开头,例如F://aaa.txt
    相对路径:一个简化的路径,不以盘符开头,例如//aaa.txt//b.txt

    1、路径是不区分大小写
    2、路径中的文件名称分隔符windows使用反斜杠,反斜杠是转义字符,两个反斜杠代表一个普通的反斜杠

    //绝对路径
    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());
        }
    }
    输出结果:
    D:bb.java
    D:javabb.java
    

    1.3.3判断功能的方法

    1、 public boolean exists() :此File表示的文件或目录是否实际存在。
    2、 public boolean isDirectory() :此File表示的是否为目录。
    3、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:aaabb.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() :文件不存在,创建一个新的空文件并返回true,文件存在,不创建文件并返回false
    • 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。

    其中,mkdirs()mkdir()方法类似,但mkdir(),只能创建一级目录,mkdirs()可以创建多级目录比如//a//b//c,所以开发中一般用mkdirs();

    这些方法中值得注意的是createNewFile方法以及mkdirmkdirs的区别

    方法测试,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("是否创建:"+f.createNewFile()); // 以及创建过了所以再使用createNewFile返回false
            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
        }
    }
    

    注意:delete方法,如果此File表示目录,则目录必须为空才能删除。

    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("G:光标");
          
          	//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);
            }
        }
    }
    

    在这里插入图片描述
    listFiles在获取指定目录下的文件或者文件夹时必须满足下面两个条件

    1,指定的目录必须存在

    2,指定的必须是目录。否则容易引发返回数组为null,出现NullPointerException异常

    1.5 递归遍历文件夹下所有文件以及子文件

    不说啥了,直接上代码:

    package File;
    
    import java.io.File;
    
    //递归遍历文件夹下所有的文件
    public class RecursionDirectory {
        public static void main(String[] args) {
          File file=new File("D:\java专属IO测试");
            Recursion(file);
        }
        public static void Recursion(File file){
            //1、判断传入的是否是目录
            if(!file.isDirectory()){
                //不是目录直接退出
                return;
            }
            //已经确保了传入的file是目录
            File[] files = file.listFiles();
            //遍历files
            for (File f: files) {
                //如果该目录下文件还是个文件夹就再进行递归遍历其子目录
                if(f.isDirectory()){
                    //递归
                    Recursion(f);
                }else {
                    //如果该目录下文件是个文件,则打印对应的名字
                    System.out.println(f.getName());
                }
    
            }
        }
    }
    

    如果对上面的代码有疑问,可以随时联系我,博主一直都在!

    3、初探IO流

    1.1 什么是IO

    我想在座各位肯定经历都过这样的场景。当你编辑一个文本文件也好用eclipse打代码也罢,忘记了ctrl+s ,在你关闭文件的哪一瞬间手残点了个不该点的按钮,但你反应过来,心早已拔凉拔凉的了。

    我们把这种数据的传输,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 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。

    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。

    分类之后对应的超类(V8提示:超类也就是父类的意思)

     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


    由这四个类的子类名称基本都是以其父类名作为子类名的后缀
    如:InputStream的子类FileInputStream。
    如:Reader的子类FileReader。
    在这里插入图片描述

    1.3 关于IO的分流向说明

    啥都不说了,看图吧
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    字节流OutputStream与InputStream的故事

    OutputStream与InputStream的继承关系
    在这里插入图片描述

    2.1 文件的世界里一切皆为字节

    我们必须明确一点的是,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 字节输出流(OutputStream)

    java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类(父类),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,不要问我OutputStream为啥可以定义字节输出流的基本共性功能方法,熊dei啊,上一句说过了OutputStream是字节输出流的所有类的超类继承知识,懂?(如果是真的不理解的小白同学,可以点击蓝色字体继承进入补习)

    字节输出流的基本共性功能方法:

    1、 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。
    2、 public void flush() :刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
    3、 public void write(byte[] b):将 b.length个字节从指定的字节数组写入此输出流。
    4、 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。 也就是说从off个字节数开始读取一直到len个字节结束
    5、 public abstract void write(int b) :将指定的字节输出流。

    以上五个方法则是字节输出流都具有的方法,由父类OutputStream定义提供,子类都会共享以上方法

    FileOutputStream类

    OutputStream有很多子类,我们从最简单的一个子类FileOutputStream开始。看名字就知道是文件输出流,用于将数据写出到文件。

    FileOutputStream构造方法

    不管学啥子,只有是对象,就从构造方法开始!

    1、 public FileOutputStream(File file):根据File对象为参数创建对象。 
    2、 public FileOutputStream(String name): 根据名称字符串为参数创建对象。

    推荐第二种构造方法【开发常用】:

    FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("abc.txt");
    

    就以上面这句代码来讲,类似这样创建字节输出流对象都做了三件事情
    1、调用系统功能去创建文件【输出流对象才会自动创建】
    2、创建outputStream对象
    3、把foutputStream对象指向这个文件

    注意
    创建输出流对象的时候,系统会自动去对应位置创建对应文件,而创建输出流对象的时候,文件不存在则会报FileNotFoundException异常,也就是系统找不到指定的文件异常。

    当你创建一个流对象时,必须直接或者间接传入一个文件路径。比如现在我们创建一个FileOutputStream流对象,在该路径下,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。有兴趣的童鞋可以测试一下,具体代码如下:

    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("G:\自动创建的文件夹\a.txt");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
          
            // 使用文件名称创建流对象
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("G:\b.txt");
        }
    }
    

    FileOutputStream写出字节数据

    使用FileOutputStream写出字节数据主要通过Write方法,而write方法分如下三种

    public void write(int b)
    public void write(byte[] b)
    public void write(byte[] b,int off,int len)  //从`off`索引开始,`len`个字节
    
    1. 写出字节write(int b) 方法,每次可以写出一个字节数据,代码如下:
    public class IoWrite {
        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
    
    1. 虽然参数为int类型四个字节,但是只会保留一个字节的信息写出。
    2. 流操作完毕后,必须释放系统资源,调用close方法,千万记得。
    1. 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 = "麻麻我想吃烤山药".getBytes();
          	// 写出字节数组数据
          	fos.write(b);
          	// 关闭资源
            fos.close();
        }
    }
    输出结果:
    麻麻我想吃烤山药
    
    1. 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,代码如下:
    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
    

    FileOutputStream实现数据追加续写、换行

    经过以上的代码测试,每次程序运行,每次创建输出流对象,都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据,还能继续追加新数据呢?并且实现换行呢?其实很简单,这个时候我们又要再学习FileOutputStream的另外两个构造方法了,如下:

    1、public FileOutputStream(File file, boolean append)

    2、public FileOutputStream(String name, boolean append)

    这两个构造方法,第二个参数中都需要传入一个boolean类型的值,true 表示追加数据,false 表示不追加也就是清空原有数据。这样创建的输出流对象,就可以指定是否追加续写了,至于Windows换行则是   ,下面将会详细讲到。

    实现数据追加续写代码如下:

    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
    

    Windows系统里,换行符号是  ,具体代码如下:

    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("
    ".getBytes());
            }
          	// 关闭资源
            fos.close();
        }
    }
    
    输出结果:
    a
    b
    c
    d
    e
    
    • 回车符 和换行符  :
      • 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
      • Unix系统里,每行结尾只有 换行 ,即
      • Mac系统里,每行结尾是 回车 ,即 。从 Mac OS X开始与Linux统一。

    2.3 字节输入流(InputStream)

    java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类(父类),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。

    字节输入流的基本共性功能方法:

    1、 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。
    2、public abstract int read(): 从输入流读取数据的下一个字节。

    3、 public int read(byte[] b): 该方法返回的int值代表的是读取了多少个字节,读到几个返回几个,读取不到返回-1

    FileInputStream类

    java.io.FileInputStream类是文件输入流,从文件中读取字节。

    FileInputStream的构造方法

    1、 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。
    2、 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。

    同样的,推荐使用第二种构造方法

     FileInputStream inputStream = new FileInputStream("a.txt");
    

    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");
        }
    }
    

    FileInputStream读取字节数据

    1. 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,代码测试如下【read.txt文件中内容为abcde】:
    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");//read.txt文件中内容为abcde
          	// 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
    
    1. 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"); // read.txt文件中内容为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
    

    由于read.txt文件中内容为abcde,而错误数据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【注意是替换,看下图】,所以要通过len ,获取有效的字节
    在这里插入图片描述
    代码如下:

    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
    

    在开发中一般强烈推荐使用数组读取文件,代码如下:

    package io;
    
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.IOException;
    
    public class input2 {
        public static void main(String args[]){
            FileInputStream inputStream = null;
            try {
                inputStream = new FileInputStream("a.txt");
                int len = 0 ;
                byte[] bys = new byte[1024];
                while ((len = inputStream.read(bys)) != -1) {
                    System.out.println(new String(bys,0,len));
                }
            
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
    
        }
    }
    

    字节流FileInputstream复制图片

    复制图片原理
    在这里插入图片描述

    代码实现

    复制图片文件,代码如下:

    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();
        }
    }
    

    复制文本、图片、mp3、视频等的方式一样

    到这里,已经从File类讲到了字节流OutputStream与InputStream,而现在将主要从字符流Reader和Writer的故事开展。

    字符流Reader和Writer的故事

    字符流Reader和Writer的故事从它们的继承图开始,啥都不说了,直接看图
    在这里插入图片描述

    字符流

    字符流的由来:因为数据编码的不同,因而有了对字符进行高效操作的流对象,字符流本质其实就是基于字节流读取时,去查了指定的码表,而字节流直接读取数据会有乱码的问题(读中文会乱码),这个时候小白同学就看不懂了,没事,咋们先来看个程序:

    package IO;
    
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    
    public class CharaterStream {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //FileInputStream为操作文件的字符输入流
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream("a.txt");//内容为哥敢摸屎
    
            int len;
            while ((len=inputStream.read())!=-1){
               System.out.print((char)len);
            }
    
        }
    }
    运行结果:   ??¥??¢????±
    

    具体现状分析
    在这里插入图片描述
    话说,就是你哥我敢摸si,那你哥我肯定也不认识这玩意啊: ??¥??¢????±

    字节流读取中文字符时,可能不会显示完整的字符,那是因为一个中文字符占用多个字节存储。

    那字节流就没办法了吗?不,字节流依旧有办法,只是麻烦了点,代码如下:

    public class CharaterStream {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream("a.txt");
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len;
            while ((len=inputStream.read(bytes))!=-1){
               System.out.print(new String(bytes,0,len));
            }
        }
    }
    运行结果: 哥敢摸屎
    

    这是为啥呢?没错解码的正是String,查看new String()的源码,String构造方法有解码功能,并且默认编码是utf-8,代码如下:

    this.value = StringCoding.decode(bytes, offset, length);
     
     再点进decode,循序渐进发现,默认编码是UTF-8
    

    尽管字节流也能有办法决绝乱码问题,但是还是比较麻烦,于是java就有了字符流,字符为单位读写数据,字符流专门用于处理文本文件。如果处理纯文本的数据优先考虑字符流,其他情况就只能用字节流了(图片、视频、等等只文本例外)。

    从另一角度来说:字符流 = 字节流 + 编码表

    1、 字符输入流(Reader)

    java.io.Reader抽象类是字符输入流的所有类的超类(父类),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。

    字符输入流的共性方法

    1、public void close() :关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
    2、 public int read(): 从输入流读取一个字符。
    3、 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

    FileReader类

    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。

    构造方法

    1、FileReader(File file): 创建一个新的 FileReader ,给定要读取的File对象
    2、 FileReader(String fileName): 创建一个新的 FileReader ,给定要读取的文件的字符串名称

    构造方法的使用就算不写应该都很熟悉了吧,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");
        }
    }
    

    FileReader读取字符数据

    1. 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("a.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();
        }
    }
    

    至于读取的写法类似字节流的写法,只是读取单位不同罢了。

    2、字符输出流(Writer)

    java.io.Writer抽象类是字符输出流的所有类的超类(父类),将指定的字符信息写出到目的地。它同样定义了字符输出流的基本共性功能方法。

    字符输出流的基本共性功能方法

    1、void write(int c) 写入单个字符。
    2、void write(char[] cbuf)写入字符数组。
    3、 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。
    4、 void write(String str)写入字符串。
    5、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。
    6、void flush()刷新该流的缓冲。
    7、void close() 关闭此流,但要先刷新它。

    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。

    构造方法

    1、 FileWriter(File file): 创建一个新的 FileWriter,给定要读取的File对象。
    2、FileWriter(String fileName): 创建一个新的 FileWriter,给定要读取的文件的名称。

    依旧是熟悉的构造举例,代码如下:

    public class FileWriterConstructor {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
       	 	// 第一种:使用File对象创建流对象
            File file = new File("a.txt");
            FileWriter fw = new FileWriter(file);
          
            // 第二种:使用文件名称创建流对象
            FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
        }
    }
    

    FileWriter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
          	
            //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
    

    【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。

    关闭close和刷新flush

    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。

    flush还是比较有趣的,童鞋们不自己运行一下还真不好体会,现在博主就写个程序让你体会体会:
    字符流

    public class FlushDemo {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //源   也就是输入流【读取流】 读取a.txt文件
            FileReader fr=new FileReader("a.txt");  //必须要存在a.txt文件,否则报FileNotFoundException异常
            //目的地  也就是输出流
            FileWriter fw=new FileWriter("b.txt");  //系统会自动创建b.txt,因为它是输出流!
            int len;
            while((len=fr.read())!=-1){
               fw.write(len);
            }
       注意这里是没有使用close关闭流,开发中不能这样做,但是为了更好的体会flush的作用
        }
    }
    

    在这里插入图片描述
    运行效果是怎么样的呢?答案是b.txt文件中依旧是空的,是的并没有任何东西,为啥呢?熊dei啊,我在上面就用红色字体特别标注过了,就是这句话: 【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。这个时候反应过来了吧,可见实践例子的重要性,编程就是这样,不去敲,永远学不会!!!所以一定要去敲,博主没敲过10万行代码真的没有脸出去说自己是学java的。所以,大家一定要多思考,多敲啊!!!

    所以,我们在以上的代码中再添加下面三句代码,就完美了,b.txt文件就能复制到源文件的数据了!

      fr.close();
      fw.flush();
      fw.close();
    

    flush()这个函数是清空的意思,用于清空缓冲区的数据流,进行流的操作时,数据先被读到内存中,然后再用数据写到文件中,那么当你数据读完时,我们如果这时调用close()方法关闭读写流,这时就可能造成数据丢失,为什么呢?因为,读入数据完成时不代表写入数据完成,一部分数据可能会留在缓存区中,这个时候flush()方法就格外重要了。

    好了,接下来close使用代码如下:

    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();
        }
    }
    

    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。

    FileWriter的续写和换行

    续写和换行:操作类似于FileOutputStream操作(上一篇博客讲到过),直接上代码:

    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("哥敢");
          	// 写出换行
          	fw.write("
    ");
          	// 写出字符串
      		fw.write("摸屎");
          	// 关闭资源
            fw.close();
        }
    }
    输出结果:
    哥敢
    摸屎
    

    FileReader和FileWriter类完成文本文件复制

    直接上代码:

    import java.io.FileReader;
    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    
    public class CopyFile {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建输入流对象
            FileReader fr=new FileReader("F:\新建文件夹\aa.txt");//文件不存在会抛出java.io.FileNotFoundException
            //创建输出流对象
            FileWriter fw=new FileWriter("C:\copyaa.txt");
            /*创建输出流做的工作:
             *      1、调用系统资源创建了一个文件
             *      2、创建输出流对象
             *      3、把输出流对象指向文件        
             * */
            //文本文件复制,一次读一个字符
            copyMethod1(fr, fw);
            //文本文件复制,一次读一个字符数组
            copyMethod2(fr, fw);
            
            fr.close();
            fw.close();
        }
    
        public static void copyMethod1(FileReader fr, FileWriter fw) throws IOException {
            int ch;
            while((ch=fr.read())!=-1) {//读数据
                fw.write(ch);//写数据
            }
            fw.flush();
        }
    
        public static void copyMethod2(FileReader fr, FileWriter fw) throws IOException {
            char chs[]=new char[1024];
            int len=0;
            while((len=fr.read(chs))!=-1) {//读数据
                fw.write(chs,0,len);//写数据
            }
            fw.flush();
        }
    }
    
    CopyFile
    

    在这里插入图片描述

    最后再次强调:
    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

    IO异常的处理

    我们在学习的过程中可能习惯把异常抛出,而实际开发中并不能这样处理,建议使用try...catch...finally 代码块,处理异常部分,格式代码如下:

    public class HandleException1 {
        public static void main(String[] args) {
          	// 声明变量
            FileWriter fw = null;
            try {
                //创建流对象
                fw = new FileWriter("fw.txt");
                // 写出数据
                fw.write("哥敢摸si"); //哥敢摸si
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    if (fw != null) {
                        fw.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    

    如果对异常不是特别熟练的童鞋可以参考这篇文章【java基础之异常】死了都要try,不淋漓尽致地catch我不痛快!

    好了,到这里,字符流Reader和Writer的故事的到这里了!

    前面主要写了一些基本的流作为IO流的入门。从这里开始将要见识一些更强大的流。比如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,而这些强大的流都是在基本的流对象基础之上而来的!这些强大的流将伴随着我们今后的开发!

    1、缓冲流【掌握】

    1.1 简要概述

    首先我们来认识认识一下缓冲流,也叫高效流,是对4个FileXxx 流的“增强流”。

    缓冲流的基本原理

    1、使用了底层流对象从具体设备上获取数据,并将数据存储到缓冲区的数组内。
    2、通过缓冲区的read()方法从缓冲区获取具体的字符数据,这样就提高了效率。
    3、如果用read方法读取字符数据,并存储到另一个容器中,直到读取到了换行符时,将另一个容器临时存储的数据转成字符串返回,就形成了readLine()功能。

    也就是说在创建流对象时,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。

    缓冲书写格式为BufferedXxx,按照数据类型分类:

    • 字节缓冲流BufferedInputStreamBufferedOutputStream
    • 字符缓冲流BufferedReaderBufferedWriter

    1.2 字节缓冲流

    构造方法

    • public BufferedInputStream(InputStream in) :创建一个新的缓冲输入流,注意参数类型为InputStream
    • public BufferedOutputStream(OutputStream out): 创建一个新的缓冲输出流,注意参数类型为OutputStream

    构造举例代码如下:

    //构造方式一: 创建字节缓冲输入流【但是开发中一般常用下面的格式申明】
    FileInputStream fps = new FileInputStream(b.txt);
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fps)
    
    //构造方式一: 创建字节缓冲输入流
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("b.txt"));
    
    ///构造方式二: 创建字节缓冲输出流
    BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("b.txt"));
    

    感受缓冲流的高效

    缓冲流读写方法与基本的流是一致的,我们通过复制370多MB的大文件,测试它的效率。

    1. 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("py.exe");//exe文件够大
            	FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copyPy.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");
        }
    }
    不好意思十分钟过去了还在玩命复制中...
    
    1. 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("py.exe"));
    	     BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copyPy.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
    

    有的童鞋就要说了,我要更快的速度!最近看速度与激情7有点上头,能不能再快些?答案是当然可以

    想要更快可以使用数组的方式,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("py.exe"));
    		 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copyPy.exe"));
            ){
              	// 读写数据
                int len;
                byte[] bytes = new byte[8*1024];
                while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
                    bos.write(bytes, 0 , len);
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    		// 记录结束时间
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
        }
    }
    缓冲流使用数组复制时间:521 毫秒  
    

    1.3 字符缓冲流

    构造方法

    相同的来看看其构造,其格式以及原理和字节缓冲流是一样一样的!

    • public BufferedReader(Reader in) :创建一个新的缓冲输入流,注意参数类型为Reader
    • public BufferedWriter(Writer out): 创建一个新的缓冲输出流,注意参数类型为Writer

    构造举例,代码如下:

    // 创建字符缓冲输入流
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("b.txt"));
    // 创建字符缓冲输出流
    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
    

    字符缓冲流特有方法

    字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致,这里不再阐述,我们来看字符缓冲流具备的特有方法。

    • BufferedReader:public String readLine()读一行数据。 读取到最后返回null
    • BufferedWriter:public void newLine()换行,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("a.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("b.txt"));
        	// 写出数据
          bw.write("哥");
        	// 写出换行
          bw.newLine();
          bw.write("敢");
          bw.newLine();
          bw.write("摸屎");
          bw.newLine();
          bw.write("你敢吗?");
          bw.newLine();
      	// 释放资源
          bw.close();
      }
    }
    输出效果:
    哥
    敢
    摸屎
    你敢吗?
    

    1.4 字符缓冲流练习

    字符缓冲流练习啥捏?先放松一下吧各位,先欣赏欣赏我写的下面的诗篇

    6.你说你的程序叫简单,我说我的代码叫诗篇
    1.一想到你我就哦豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁....哦nima个头啊,完全不理人家受得了受不了
    8.Just 简单你和我 ,Just 简单程序员
    3.约了地点却忘了见面 ,懂得寂寞才明白浩瀚
    5.沉默是最大的发言权
    2.总是喜欢坐在电脑前, 总是喜欢工作到很晚
    7.向左走 又向右走,我们转了好多的弯
    4.你从来就不问我,你还是不是那个程序员

    欣赏完了咩?没错咋们就练习如何使用缓冲流的技术把上面的诗篇归顺序,都编过号了就是前面的1到8的编号

    分析:首先用字符输入缓冲流创建个源,里面放没有排过序的文字,之后用字符输出缓冲流创建个目标接收,排序的过程就要自己写方法了哦,可以从每条诗词的共同点“.”符号下手!

    代码实现

    public class BufferedTest {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 创建map集合,保存文本数据,键为序号,值为文字
            HashMap<String, String> lineMap = new HashMap<>();
    
            // 创建流对象  源
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
            //目标
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
    
            // 读取数据
            String line  = null;
            while ((line = br.readLine())!=null) {
                // 解析文本
                String[] split = line.split("\.");
                // 保存到集合
                lineMap.put(split[0],split[1]);
            }
            // 释放资源
            br.close();
    
            // 遍历map集合
            for (int i = 1; i <= lineMap.size(); i++) {
                String key = String.valueOf(i);
                // 获取map中文本
                String value = lineMap.get(key);
              	// 写出拼接文本
                bw.write(key+"."+value);
              	// 写出换行
                bw.newLine();
            }
    		// 释放资源
            bw.close();
        }
    }
    

    运行效果

    1.一想到你我就哦豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁…哦nima个头啊,完全不理人家受得了受不了
    2.总是喜欢坐在电脑前, 总是喜欢工作到很晚
    3.约了地点却忘了见面 ,懂得寂寞才明白浩瀚
    4.你从来就不问我,你还是不是那个程序员
    5.沉默是最大的发言权
    6.你说你的程序叫简单,我说我的代码叫诗篇
    7.向左走 又向右走,我们转了好多的弯
    8.Just 简单你和我 ,Just 简单程序员
    

    2、转换流【掌握】

    何谓转换流?为何由来?暂时带着问题让我们先来了解了解字符编码和字符集!
    在这里插入图片描述

    2.1 字符编码与解码

    众所周知,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。

    简单一点的说就是:

    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)

    代码解释则是

    String(byte[] bytes, String charsetName):通过指定的字符集解码字节数组
    byte[] getBytes(String charsetName):使用指定的字符集合把字符串编码为字节数组
    
    编码:把看得懂的变成看不懂的
    String -- byte[]
    
    解码:把看不懂的变成看得懂的
    byte[] -- String
    
    • 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。

      编码表则是生活中文字和计算机中二进制的对应规则

    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。
    在这里插入图片描述

    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:
        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 编码问题导致乱码

    在java开发工具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("C:\a.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? 这个时候就得讲讲转换流了!

    从另一角度来讲:字符流=字节流+编码表

    2.3 InputStreamReader类-----(字节流到字符流的桥梁)

    转换流java.io.InputStreamReader,是Reader的子类,从字面意思可以看出它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。

    构造代码如下:

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

    使用转换流解决编码问题

    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 = "C:\A.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); // �����ʺ      
            }
            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);// 哥敢摸屎
            }
            isr2.close();
        }
    }
    

    2.4 OutputStreamWriter类-----(字符流到字节流的桥梁)

    转换流java.io.OutputStreamWriter ,是Writer的子类,字面看容易混淆会误以为是转为字符流,其实不然,OutputStreamWriter为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("a.txt"));
    OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt") , "GBK");
    

    指定编码构造代码

    public class OutputDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
          	// 定义文件路径
            String FileName = "C:\s.txt";
          	// 创建流对象,默认UTF8编码
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
            // 写出数据
          	osw.write("哥敢"); // 保存为6个字节
            osw.close();
          	
    		// 定义文件路径
    		String FileName2 = "D:\A.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("摸屎");// 保存为4个字节
            osw2.close();
        }
    }
    

    在这里插入图片描述
    为了达到最高效率,可以考虑在 BufferedReader 内包装 InputStreamReader

    BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    

    3、序列化流【理解】

    (1)可以把对象写入文本文件或者在网络中传输
    (2)如何实现序列化呢?
    让被序列化的对象所属类实现序列化接口。
    该接口是一个标记接口。没有功能需要实现。
    (3)注意问题:
    把数据写到文件后,在去修改类会产生一个问题。
    如何解决该问题呢?
    在类文件中,给出一个固定的序列化id值。
    而且,这样也可以解决黄色警告线问题
    (4)面试题:
    什么时候序列化?
    如何实现序列化?
    什么是反序列化?

    3.1 何谓序列化

    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:
    在这里插入图片描述

    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。

    构造代码如下:

    FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("aa.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。

    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);
        }
    }
    

    2.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
    

    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。
    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:

    1、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
    2、该类包含未知数据类型
    2、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。

    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);
         }
    }
    

    3.4 序列化集合练习

    1. 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。
    2. 反序列化list.txt ,并遍历集合,打印对象信息。

    案例分析

    1. 把若干学生对象 ,保存到集合中。
    2. 把集合序列化。
    3. 反序列化读取时,只需要读取一次,转换为集合类型。
    4. 遍历集合,可以打印所有的学生信息

    案例代码实现

    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();
    	}
    }
    

    4、打印流【掌握】

    4.1 何谓打印流

    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,各位用了这么久的输出语句肯定没想过这两个方法都来自于java.io.PrintStream类吧,哈哈。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。

    打印流分类

    字节打印流PrintStream,字符打印流PrintWriter

    打印流特点

    A:只操作目的地,不操作数据源
    B:可以操作任意类型的数据
    C:如果启用了自动刷新,在调用println()方法的时候,能够换行并刷新
    D:可以直接操作文件

    这个时候有同学就要问了,哪些流可以直接操作文件呢?答案很简单,如果该流的构造方法能够同时接收File和String类型的参数,一般都是可以直接操作文件的

    PrintStream是OutputStream的子类,PrintWriter是Writer的子类,两者处于对等的位置上,所以它们的API是非常相似的。二者区别无非一个是字节打印流,一个是字符打印流。

    4.2 字节输出打印流PrintStream复制文本文件

    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.PrintStream;
    
    public class PrintStreamDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("copy.txt"));
            PrintStream ps=new PrintStream("printcopy.txt");
            String line;
            while((line=br.readLine())!=null) {
                ps.println(line);
            }
            br.close();
            ps.close();
        }
    }
    

    4.3 字符输出打印流PrintWriter复制文本文件

    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    import java.io.PrintWriter;
    /**
     * 使用打印流复制文本文件
     */
    public class PrintWriterDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("aa.txt"));
            PrintWriter pw=new PrintWriter("printcopyaa.txt");
            String line;
            while((line=br.readLine())!=null) {
                pw.println(line);
            }
            br.close();
            pw.close();
        }
    }
    

    5、Properties属性类

    我想各位对这个Properties类多多少少也接触过了,首先Properties类并不在IO包下,那为啥要和IO流一起讲呢?原因很简单因为properties类经常和io流的联合一起使用。

    (1)是一个集合类,Hashtable的子类
    (2)特有功能
    A:public Object setProperty(String key,String value)
    B:public String getProperty(String key)
    C:public Set stringPropertyNames()
    (3)和IO流结合的方法
    把键值对形式的文本文件内容加载到集合中
    public void load(Reader reader)
    public void load(InputStream inStream)
    把集合中的数据存储到文本文件中
    public void store(Writer writer,String comments)
    public void store(OutputStream out,String comments)

    5.1 Properties概述

    java.util.Properties 继承于Hashtable ,来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据,每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用,比如获取系统属性时,System.getProperties 方法就是返回一个Properties对象。

    5.2 Properties类

    构造方法

    public Properties() :创建一个空的属性列表。

    基本的存储方法

    • public Object setProperty(String key, String value) : 保存一对属性。
    • public String getProperty(String key) :使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
    • public Set<String> stringPropertyNames() :所有键的名称的集合。
    public class ProDemo {
        public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
            // 创建属性集对象
            Properties properties = new Properties();
            // 添加键值对元素
            properties.setProperty("filename", "a.txt");
            properties.setProperty("length", "209385038");
            properties.setProperty("location", "D:\a.txt");
            // 打印属性集对象
            System.out.println(properties);
            // 通过键,获取属性值
            System.out.println(properties.getProperty("filename"));
            System.out.println(properties.getProperty("length"));
            System.out.println(properties.getProperty("location"));
    
            // 遍历属性集,获取所有键的集合
            Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
            // 打印键值对
            for (String key : strings ) {
              	System.out.println(key+" -- "+properties.getProperty(key));
            }
        }
    }
    输出结果:
    {filename=a.txt, length=209385038, location=D:a.txt}
    a.txt
    209385038
    D:a.txt
    filename -- a.txt
    length -- 209385038
    location -- D:a.txt
    

    与流相关的方法

    public void load(InputStream inStream): 从字节输入流中读取键值对。

    参数中使用了字节输入流,通过流对象,可以关联到某文件上,这样就能够加载文本中的数据了。现在文本数据格式如下:

    filename=Properties.txt
    length=123
    location=C:Properties.txt
    

    加载代码演示:

    public class ProDemo {
        public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
            // 创建属性集对象
            Properties pro = new Properties();
            // 加载文本中信息到属性集
            pro.load(new FileInputStream("Properties.txt"));
            // 遍历集合并打印
            Set<String> strings = pro.stringPropertyNames();
            for (String key : strings ) {
              	System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key));
            }
         }
    }
    输出结果:
    filename -- Properties.txt
    length -- 123
    location -- C:Properties.txt
    

    文本中的数据,必须是键值对形式,可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。

    怎么说呢,io流的基础回顾就先告一段落了,浅尝辄止。循序渐进,实践中慢慢总结!更何况我还很low,依旧任重而道远。

    现在jdk已经出到13了,io流也有了许多的变化。有时间会从头整理一下,一定会有机会的!

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