Java IO知识详解_JackLi_Liang的博客-程序员宝宝

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1 File类

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

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拉创建新的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Fie实例
  • public File(File parent,String child) : 从父抽象路径和子路径名字符串创建新的File实例

构造举例, 代码如下

// 文件路径名
String pathname =  "D:\\aaa.txt";
File file1 = new File(pathname);

// 通过父路径和子路径字符串
String parent = "D:\\aaa";
String child = "bbb.txt";
 File file2 = 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 = "bb.txt"
File file2 = new File(parentDir,child);

备注 :

  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. 无论该路径下是否存在父件或者目录, 都不影响File对象的创建

常用方法

获取功能的方法

  • public String getAbsolutePath(): 返回此File的绝对路径名字字符串
  • public String getPath(): 将此File转换为路径名字符串
  • public String getName() : 返回由此File表示的文件或者目录的名称
  • public long length() : 返回由此File表示的文件的长度

方法的代码如下:

public class FileGet{
    
    public static void main(String[] args) {
    
        File f = new File("D:/aaa/bbb.java")
        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:4096

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

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

判断功能的方法

  • public boolean exists() : 此File表示的文件或者目录是否实际存在
  • public boolean isDirectory() : 此File表示的是否为目录
  • public boolean isFile() : 此File是否为文件
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

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, 创建一个空文件
  • public boolean delete() : 删除由此File表示的文件或者目录
  • 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, 包括任何必须但不存在的目录
public class FileCreateDelete{
    
    // 文件的创建
    File f = new File("aa.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()); // false
    
    // 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

目录的遍历

  • public String[] list() : 返回一个String数组, 表示该File目录种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, 只要拿到了文件夹对象, 那么就可以获取更多的信息
        File[] files = die.listFiles();
        for{
    Filefile : files}{
    
            System.out.println(file);
        }
    }
}

注意 : 调用listFile方法的File对象 , 表示的必须是实际存在的目录, 否则则返回null, 无法进行遍历

2 递归

概述

递归 : 当前方法内调用自己的这种现象

递归的分类 :

​ 直接递归归为方法自身调用自己

​ 间接递归可以A方法调用B方法, B方法调用C方法, C方法调用A方法

注意事项 :

​ 递归一定要有条件限定, 保证递归能够停止下来, 否则会发生栈内存溢出

​ 在递归中虽然有限定条件, 但是递归次数不能太多, 否则也会发生栈内存溢出

​ 构造方法, 禁止递归

public class Demo01DiGui {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        // a();
        b(1);
    }
    /*
     * 3.构造方法,禁止递归
     * 编译报错:构造方法是创建对象使用的,不能让对象一直创建下去
     */
    public Demo01DiGui() {
    
        //Demo01DiGui();
    }
    /*
     * 2.在递归中虽然有限定条件,但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
     * 4993
     *     Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
     */
    private static void b(int i) {
    
        System.out.println(i);
        //添加一个递归结束的条件,i==5000的时候结束
        if(i==5000){
    
            return;//结束方法
        }
        b(++i);
    }
    /*
     * 1.递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,否则会发生栈内存溢出。 Exception in thread "main"
     * java.lang.StackOverflowError
     */
    private static void a() {
    
        System.out.println("a方法");
        a();
    }
}

递归累加求和

计算 1 ~ n的和

分析 : num() = num+ (num-1) +…的累和

public class DiGuiDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //计算1~num的和,使用递归完成
        int num = 5;
          // 调用求和的方法
        int sum = getSum(num);
          // 输出结果
        System.out.println(sum);
    }
      /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int 
        返回值类型: int 
      */
    public static int getSum(int num) {
    
          /* 
             num为1时,方法返回1,
             相当于是方法的出口,num总有是1的情况
          */
        if(num == 1){
    
            return 1;
        }
          /*
          num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和
          递归调用getSum方法
        */
        return num + getSum(num-1);
    }
}

注意 : 递归一定要有条件限定, 保证递归能够停止下来, 次数不要太多, 否则会发生栈内存溢出

递归求阶乘

阶乘 : 所有小于及等于该数的正整数的积

n的阶乘 = n! * (n-1) * …* 2 * 1

public class DiGuiDemo {
    
      //计算n的阶乘,使用递归完成
    public static void main(String[] args) {
    
        int n = 3;
          // 调用求阶乘的方法
        int value = getValue(n);
          // 输出结果
        System.out.println("阶乘为:"+ value);
    }
    /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int 
        返回值类型: int 
      */
    public static int getValue(int n) {
    
          // 1的阶乘为1
        if (n == 1) {
    
            return 1;
        }
          /*
            n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!
          递归调用getValue方法
          */
        return n * getValue(n - 1);
    }
}

递归打印多级目录

分析 : 多级目录的打印, 就是当前目录的嵌套; 遍历之前, 无从知道到底有多少级目录, 所以我们还是要使用递归实现

public class DiGuiDemo{
    
    public static void main(String[] args) {
    
        // 创建File对象
        File dir = new File("D:\\aaa");
        // 调用打印目录方法
        printDir(dir):
    }
    
    public static void printDir(File dir){
    
        /*
        判断 : 
        	当是文件, 打印绝对路径
        	当时目录, 继续调用打印目录的方法, 递归调用
        */
        for(File file:files){
    
            // 判断
            if(file.isFile){
    
                // 是文件,输出文件绝对路径
                System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
            }else{
    
                // 是目录, 输出目录绝对路径
                System.oout.println("目录"+file.getAbsolutePath());
                // 继续遍历, 调用printDir,形成递归
            } 
        }
    }
}

3 综合案例

文件搜索

搜索 d:\aaa 目录中的 .java 文件

分析 :

  1. 目录搜索, 无法判断多少级目录, 所以使用递归, 遍历所有目录
  2. 遍历目录时, 获取的子文件, 通过文件名称, 判断是否符合条件
public class DiGuiDemo3 {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        // 创建File对象
        File dir  = new File("D:\\aaa");
          // 调用打印目录方法
        printDir(dir);
    }
    public static void printDir(File dir) {
    
          // 获取子文件和目录
        File[] files = dir.listFiles();
          // 循环打印
        for (File file : files) {
    
            if (file.isFile()) {
    
                  // 是文件,判断文件名并输出文件绝对路径
                if (file.getName().endsWith(".java")) {
    
                    System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
                }
            } else {
    
                // 是目录,继续遍历,形成递归
                printDir(file);
            }
        }
    }

文件过滤器优化

java.io.File.Filter 是一个接口, 是File的过滤器; 该接口对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数, 接口中只有一个方法

boolean accept(File pathname) : 测试pathname是否应该包含在当前File目录中, 符合则返回true

分析 :

  1. 接口作为参数, 需要传递子类对象, 重写其中的都大, 我们选择匿名内部类, 比较简单

  2. accept方法, 参数为File; 表示当前File下所有的子文件和目录, 保留住则返回true; 过滤掉则返回false; 保留规则:

    • 要么是 .java 文件
    • 要么是目录, 用于继续遍历
  3. 通过过滤器的作用, listFiles(FileFilter) 返回的数组元素中, 子文件对象都是符合条件的, 可以直接打印

public class DuiGuiDemo{
    
     public static void main(String[] args) {
    
         File dir = new File("D:\\aaa");
         printDir2(dir)
     }
     
     public static vid printDir2(File dir){
    
         // 匿名内部类方法. 创建过滤器子类对象
         File[] files = dir.listFiles(new FileFilter(){
    
             @Override
             public boolean accept(File pathname){
    
                 return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
             }
         });
         
         for(File file : files){
    
             if(file.isFile()){
    
                 System.out.println("文件名"+file.getAbsolutePath());
             }else{
    
                 printDir2(file);
             }
         }
     }
}

Lambda优化

分析 : FileFilter 是只有一个方法的接口, 因此可以用Lambda简写

public static void printDir3(File dir){
    // lambda的改写
    File[] files = dir.listFiles(f ->{
        return f.getName().endWith(".java") || f.isDirectory();
    });
    
    // 循环打印
    for(File file : files){
        if(file.isFile){
            System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
        }else{
            printDir3(file);
        }
    }
}

4 IO

什么是IO

生活中, 你肯定有这样的场景, 当你编辑一个文本文件, 忘记了ctrl+s , 可能文件就白白编辑了; 当你电脑上插入一个U盘, 可以把一个视频, 拷贝你的电脑硬盘里; 那么数据都是在哪些设备上的? 键盘, 内存, 硬盘, 外界设备等等

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输出output , 即流向内存是输入流, 留出内存是输出流

Java中操作主要使用的是 java.io 包下的内容, 进行输入, 输出操作; 输入也叫做读取数据, 输出也叫做写出数据

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

顶级父类

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

5 字节流

一切皆字节

1个字符 = 2个字节 = 16个二进制比特位

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

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, 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

注意 : close()方法, 当完成流的操作, 必须调用此方法关闭流, 以释放系统资源

FileOutputStream类

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, 改路径下, 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

可以是一个File对象, 也可以是一个文件的字符串路径

构造举例, 代码如下:

public class FileOutputStreamConstructor{
    
    public static void main(String[] args) throws IOException{
    
    // 使用File对象创建流对象
    File file = new file("aaa.txt");
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
    
    // 使用文件名创建流对象
    FileOutputStream bbb = new FileOutputStream("bbb.txt")
    }
}

写出字节数据

1 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:

blic class FOSWrite {
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
       // 使用文件路径名创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
        
        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();
    }
}

注意 :

  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, 会调用close方法, 千万不能忘记

2 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 = "程序员".getBytes();
        // 写出字节数组数据
        fos.write(b);
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

3 写出指定长度字节数组 : write(byte[],int off,int len) , 每次写出从off索引开始, len个字节, 代码演示如下

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();
    }
}

数据追加续写(重要)

以上的每次演示 , 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的数据, 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, 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

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

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, 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 clos() : 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

FileInputStream类

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FileInutStream , 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FileNotFoundExcception

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

1 读取字节数据 : read() , 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

2 使用字节数组读取 : read(byte[] b) , 每次读取b的长度字节到数组中, 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 d , 是由于最后一次读取时, 只读取了一个字节 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

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 ;  // 每次读取的有效字节个数
        // 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

注意 : 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

字节流练习 : 图片复制

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;   // 每次读取的有效字节个数
        // 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();   /先关闭写的操作, 写完了,说明也就读完了
        fis.close();
    }
}

6 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

字符输入流(Reader)

java.io.Reader 抽象类是表示用于读取字符流中的所有类的超类, 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

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符缓冲区

小贴士:

  1. 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中是UTF-8
  2. 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, 你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

  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("read.txt");
          // 定义变量,保存数据
        int b ;  // 每次读取的有效字符个数
        // 循环读取
        while ((b = fr.read())!=-1) {
    
            System.out.println((char)b);
        }
        // 关闭资源
        fr.close();
    }
}
输出结果:
黑
马
程
序
员

2 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:
黑马
程序
员序

获取有效的字符改进, 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
           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:
程序
员

字符输出流(Writer)

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[] cbbuf) : 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为数组的开始索引 , len为写的字符个数
  • void write(String str) : 写入字符串
  • void write(String str, int off, int len) : 先写入字符串的某一部分, off为字符串的开始索引, len为写的字符个数
  • void flush() : 刷新该流的缓存
  • void close() : 关闭此流, 但是要先刷新它

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的字符缓冲区

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, 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 :

  1. 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
  2. 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(此时,就已经将缓冲区的内容写出); 但流对象没有被关闭
  • close : 先刷新缓冲区, 然后通知系统释放资源, 流对象不再被使用了

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();
    }
}

写出其他数据

  1. 写出字符数组 : write(char[] cbuf)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
        fw.close();
    }
}
// 输出结果
黑马程序员程序

2 写出字符串 : write(String str)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
        fw.close();
    }
}
// 输出结果
黑马程序员程序

3 续写和换行

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, 只能乘坐文本文件, 不能乘坐图片 , 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

7 IO异常的处理

JDK7之前的处理

之前的入门练习, 我们一直把异常抛出, 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, 代码演示如下:

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("黑马程序员"); //黑马程序员
        } catch (IOException e) {
    
            e.printStackTrace();
        } finally {
    
            try {
    
                if (fw != null) {
    
                    fw.close();
                }
            } catch (IOException e) {
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

以上的案例中, 当File对象为空时, 写入数据, 不为空, 打印错误信息, 最终都要执行的是File对象不为空, 关闭流对象, 捕获异常, 打印异常栈

JDK9的改进(拓展)

还可以使用JDK7优化之后的try-with-resource语句 , 该语句确保了每个资源在语句结束时关闭; 所谓的资源(resource)是指在程序完成后 , 必须关闭的对象

JDK9中try-with-resource 的改进,对于引入对象的方式,支持的更加简洁。被引入的对象,同样可以自动关闭,无需手动close,我们来了解一下格式

在 try 后面加上一个 (), 在括号中定义流对象, 流的作用域在try中有效, try中的代码执行完毕, 会自动把流对象释放, 不用finally

改进前格式

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式:创建新的变量保存
try (Resource r1 = resource1;
     Resource r2 = resource2) {
    
     // 使用对象
}

改进后格式

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式:直接引入
try (resource1; resource2) {
    
     // 使用对象
}

改进后,代码使用演示:

public class TryDemo {
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
           // 创建流对象
        final  FileReader fr  = new FileReader("in.txt");
        FileWriter fw = new FileWriter("out.txt");
           // 引入到try中
        try (fr; fw) {
    
              // 定义变量
            int b;
              // 读取数据
              while ((b = fr.read())!=-1) {
    
                // 写出数据
                fw.write(b);
              }
        } catch (IOException e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

8 属性集

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

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; 默认字符串
  • 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
blic class ProDemo {
    
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
    
        // 创建属性集对象
        Properties pr = new Properties();
        // 添加键值对元素
        pr.setProperties("filename","a.txt");
        properties.setProperty("length", "209385038");
        properties.setProperty("location", "D:\\a.txt");
        
        // 打印属性集对象
        System.out.println(pr)
        // 通过键, 获取属性值
        System.out.println(pr.getProperty("filename"));
        System.out.println(pr.getProperty("length"));
        System.out.println(pr.getProperty("location"));
        
        // 遍历属性集, 获取所有键的集合
        Set<String> strings = pr.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(硬盘 – > 内存中的集合)

public void store(OutputStream out,String comments) : 把集合中的临时数据, 持久化写入到硬盘中存储

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, 文本数据格式

filename = a.txt
length = 20151616516
location = D:\a.txt

代码演示:

public class ProDemo2 {
    
    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("read.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 -- a.txt
length -- 209385038
location -- D:\a.txt

9 缓冲流

昨天学习了基本的一些流, 作为IO流的入门, 我们今天见识到更强大的一些流; 比如能高效读写的缓冲流, 能够转换编码的转换流, 能够持久化存储对象的序列化流, 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而来的, 相当于是对基本流对象的一种增强

概述

缓冲流, 也叫高效流, 是对四个基本的 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

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 in) : 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

// 1 基本流代码

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...

// 2 缓冲流代码

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,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 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:666 毫秒

字符缓冲流

  • public BufferedReader(Reader in) : 创建一个新的缓冲输入流
  • public BufferedWriter(Writer in) : 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不一致, 不再阐述, 我们来看他们具备的特有方法

  • 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("sb");
          // 写出换行
        bw.newLine();
        bw.write("程序");
        bw.newLine();
        bw.write("员");
        bw.newLine();
        // 释放资源
        bw.close();
    }
}
输出效果:
sb
程序
员

练习 : 文本排序

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必得裨补阙漏,有所广益。`
8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏,臣不胜受恩感激。`
4.将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用之于昔日,先帝称之曰能,是以众议举宠为督。愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。`
2.宫中府中,俱为一体,陟罚臧否,不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理,不宜偏私,使内外异法也。`
1.先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。`
9.今当远离,临表涕零,不知所言。`
6.臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。`
7.先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。受命以来,夙夜忧叹,恐付托不效,以伤先帝之明,故五月渡泸,深入不毛。今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。`
5.亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之信之,则汉室之隆,可计日而待也。`

案例分析 :

  1. 逐行读取文本信息
  2. 解析文本信息到集合中
  3. 遍历集合, 按顺序, 写出文本信息
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
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.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();
    }
}

10 转换流

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。

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)

  • 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: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。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-y24kDnA2-1592011258135)(https://www.fengjinqi.com/article/detail/img/1_charset.jpg)]

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。

编码引起的问题

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, 所以没得任何问题, 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:
���

InputStreamReader类

转换流 java.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();
    }
}

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

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();
    }
}

转换流是字节与字符间的桥梁!

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

案例分析

  1. 指定GBK编码的转换流, 读取文本文件
  2. 使用UTF-8编码的转换流, 写出文件
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();
      }
}

11 序列化

Java中提供了一种对象序列化的机制, 用一个字节序列可以标识一个对象, 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, 对象的数据, 对象的类型 , 对象中存储的数据 等信息, 都可以用来在内存中创建对象

ObjectOutpetStream类

java.io.ObjectoutputStream 类, 将java对象的原生数据类型写出到文件, 实现对象的持久存储

构造方法

public ObjectOutputStream(OutputStram 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

一个对象要想实现序列化, 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用任何状态序列化或者反序列化, 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; 则该属性必须指明是瞬态的, 使用transient 关键字修饰

public class Employee implementsjava.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

//  测试类
public class SerializeDemo{
    
    public static void main(String [] args){
    
        Employee e = new Employee();
        e.name = "zhangsan";
        e.addres = "beiqinnglu";
        e.age = 20;
        
        try{
    
            // 创建序列化对象
            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

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

如果找到一个对象的class文件, 我们可以进行序列化操作, 调用 ObjectInputStram 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, 它必须能够找到class文件的类, 如果找不到该类的class文件, 则会抛出一个ClassNotFoundException 异常

反序列操作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, 提供了一个版本序列号; SerialVersionUID 的版本号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 umplements java.io.Serializable{
    
    // 加入序列化版本号
    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);
    }
}

练习 : 序列化集合

  1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作, 保存到 list.txt 中

  2. 反序列化 list.txt , 并遍历集合, 打印对象信息

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, 值需要读取一次, 转换为集合类型
  4. 遍历结合 , 可以打印所有学生信息

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());
    }
    
    public static vid 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()
    }
}

12 打印流

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

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

构造格式 : 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 --> 根据构造得到的打印流对象, setOut()方法改变打印流的流向

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);
    }
}

序列化
3. 反序列化读取时, 值需要读取一次, 转换为集合类型
4. 遍历结合 , 可以打印所有学生信息

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());
    }
    
    public static vid 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()
    }
}

12 打印流

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

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

构造格式 : 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 --> 根据构造得到的打印流对象, setOut()方法改变打印流的流向

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);
    }
}
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