JAVA 流总结

1. IO流

1.1 IO流概述

生活中,你肯定经历过这样的场景。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,拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢?键盘、内存、硬 盘、外接设备等等。

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 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。输入也叫做从内存读取数据,输出也叫做作从内存写出数据。

1.2 IO流的分类

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。

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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
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1.3 字节流

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,都是一个一个的字节,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。

1.3.1 字节输出流

1.3.1.1 超类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) :将指定的字节写入此输出流。

注意:当完成流的操作时,必须调用close方法,释放系统资源。

1.3.1.2 常用子类FileOutputStream

java.io.FileOutputStream 类是文件输出流,用于将数据写出到文件。

(1)构造方法

  • public FileOutputStream(File file) :创建一个向指定 File 对象表示的文件中写入数据的文件输出流。
  • public FileOutputStream(String name,boolean append) :创建一个向具有指定 name 的文件中写入数据的输出文件流。如果第二个参数为 true,则将字节写入文件末尾处,而不是写入文件开始处。
  • public FileOutputStream(String name) : 创建一个向具有指定名称的文件中写入数据的输出文件流。

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。

代码举例:

public static void main(String[] args) {
    // 使用File对象创建流对象,如果第二个参数为 true,则将字节写入文件末尾处,而不是写入文件开始处。
    File file = new File("a.txt",true);
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
    // 使用文件名称创建流对象,如果第二个参数为 true,则将字节写入文件末尾处,而不是写入文件开始处。
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt",true);
}

(2)输出字节数据到文件

  • write(int b) 方法,每次可以写出一个字节数据到文件输出流。

代码示例:

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();
}
//查看fos文件,里面插入了abc字符

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,必须调用close方法释放系统资源。

(3)输出字节数组到文件

  • write(byte[] b) ,每次可以输出一个字节数组的数据到文件输出流。

代码演示:

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 = "滴答滴答".getBytes();
    // 写出字节数组数据
    fos.write(b);
    // 关闭资源
    fos.close();
}
//查看fos文件内容为:滴答滴答

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。

(4)输出指定长度的字节数组到文件

  • write(byte[] b, int off, int len) ,将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此文件输出流。

代码演示:

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();
}
//查看fos文件内容为:cd

(5)输出指定长度的字节数组换行追加到文件

FileOutPutStream的两个构造方法FileOutputStream(String name,boolean append)、FileOutputStream(String name,boolean append)是用来创建往文件追加内容的输出流对象的,参数中都需要传入一个boolean类型的值, true 表示追加数据, false 表示清空原有数据。

代码演示:

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);
    // 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();
}

注意:

  • Windows系统里,每行结尾是回车+换行 ,即 \r\n ;
  • Unix系统里,每行结尾只有换行 ,即 \n ;
  • Mac系统里,每行结尾是 回车 ,即 \r 。从 Mac OS X开始与Linux统一。

1.3.2 字节输入流

1.3.2.1 超类 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 close() :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) : 从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。
  • public read(byte[] b, int off, int len) : 从此输入流中将最多 len 个字节的数据读入一个 byte 数组中。

1.3.2.2 常用子类 FileInputStream

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

(1)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 FileInputStream ,该文件由文件 系统中的路径名 name命名。

代码示例:

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");
}

(2)从文件读取字节数据

  • read 方法,每次可以读取一个字节的数据,提升为int类型,如果读取到文件末尾,则返回 -1

代码演示:

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();
}

(3)从文件读取字节数组数据

  • read(byte[] b) ,从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中,读取到末尾时,返回 -1 。

代码示例:

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();
}

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。

1.3.3 字节输入流与输出流结合

我们在进行文件的复制时,就需要字节输入流与输出流结合使用。

代码示例:

public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 1.创建流对象
    // 1.1 指定要复制的数据源
    FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
    // 1.2 指定要复制的目的地
    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();
}

注意流的关闭原则:先开后关,后开先关。

1.4 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。

1.4.1 字符输出流

1.4.1.1 超类 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。

  • public void write(int c) :写入单个字符。
  • public void write(char[] cbuf) :写入字符数组。
  • public 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。
  • public void write(String str): 写入字符串。
  • public void write(String str, int off, int len) :写入字符串的某一部分,off为字符串的开始索引,len写的字符个数。
  • public void flush() :刷新该流的缓冲。
  • public void close() :关闭此流,但要先刷新它。

1.4.1.2 常用子类 FileWriter

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。

(1)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。

代码举例:

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");
}

(2)输出字符数据到文件

  • write(int b) 方法,每次可以写出一个字符数据到输出流。

代码示例:

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();
}
//查看fw文件内容为:abC田

(3)输出字符数组数据到文件

  • write(char[] cbuf)write(char[] cbuf, int off, int len) ,每次可以写出字符数组中对应长度的数据到输出流,用法类似FileOutputStream

代码示例:

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 = "滴答滴答".toCharArray();
    // 写出字符数组
    fw.write(chars); // 滴答滴答
    // 写出从索引2开始,2个字节。索引2是'滴',两个字节,也就是'滴答'。
    fw.write(b,2,2); // 滴答
    // 关闭资源
    fos.close();
}
//查看文件fw内容为:滴答

(4)输出字符串数据到文件

  • write(String str)write(String str, int off, int len) ,每次可以写出字符串中的数据到输出流,更为方便,

代码示例:

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");
    // 写出字符串
    fw.write("滴答"); //滴答
   // 写出换行
    fw.write("\r\n");
    // 写出字符串
    fw.write("哈哈");
    // 关闭资源
    fos.close();
}

(5)刷新和关闭输出流

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。

代码示例:

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();
}

1.4.2 字符输入流

1.4.2.1 超类 Reader

java.io.Reader 抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类,可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。

  • 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 。

1.4.2.2 常用子类 FileReader

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。

  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中默认编码是UTF-8 。
  2. 字节缓冲区:一个字节数组,用来临时存储字节数据。

(1)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。

代码示例:

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");
}

(2)从文件读取字符

  • read 方法,每次可以读取一个字符的数据,提升为int类型,如读取到文件末尾,返回 -1 。

代码示例:

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 ;
    // 循环读取
    while ((b = fr.read())!=‐1) {
    	System.out.println((char)b);
    }
    // 关闭资源
    fr.close();
}

(3)从文件读取字符数组

  • read(char[] cbuf) ,每次读取b.lenght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 。

代码示例:

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();
}

注意: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。

2. 缓冲流

缓冲流,也叫高效流,是对I/O输入输出流的增强。

按照数据类型分类:

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

缓冲流的基本原理,是在创建流对象时,会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组,通过缓冲区读写,减少系统IO 次数,从而提高读写的效率。

2.1 字节缓冲流

2.1.1 构造方法

  • public BufferedInputStream(InputStream in) :创建一个新的缓冲输入流。
  • public BufferedOutputStream(OutputStream out) : 创建一个新的缓冲输出流。

代码示例:

// 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"));

2.2.2 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(1.5G),测试它的效率。

普通流测试代码:

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("D:\\mysoft\\maven.rar");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\mysoft\\copy.rar")
    ){
        // 读写数据
        int len;
        byte[] bytes = new byte[8*1024];
        while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
            fos.write(bytes, 0 , len);
        }
    } 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");
}
//普通流复制时间:42352 毫秒

缓冲流测试代码:

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("D:\\mysoft\\maven.rar"));
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\mysoft\\copy.rar"));
    ){
        // 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("缓冲流复制时间:"+(end-start)+" 毫秒");
}
//缓冲流复制时间:1787毫秒

由输出结果可见,使用缓冲流,能够大大提高效率。

2.2 字符缓冲流

2.2.1 构造方法

  • public BufferedReader(Reader in) :创建一个 新的缓冲输入流。
  • public BufferedWriter(Writer out) : 创建一个新的缓冲输出流。

代码示例:

// 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"));

2.2.2 特有方法

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

  • BufferedReaderpublic String readLine() : 读一行文字。
  • BufferedWriterpublic void newLine() : 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。

newLine方法代码演示:

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("测试换行1");
    // 写出换行
    bw.newLine();
    bw.write("测试换行2");
    bw.newLine();
    bw.write("测试换行3");
    bw.newLine();
    // 释放资源
    bw.close();
}

readLine方法示例代码:

public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 创建流对象
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("out.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();
}

3. 转换流

3.1 字符编码和字符集

(1)字符编码

  • 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。

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。

(2)字符集

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

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号,需要进行字符编码,一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集(UTF8、UTF16、UTF32)等。

3.2 编码引出的问题

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 static void main(String[] args) throws IOException {
    FileReader fileReader = new FileReader("D:\\GBK.txt");
    int read;
    while ((read = fileReader.read()) != ‐1) {
    System.out.print((char)read);
    }
    fileReader.close();
}
//输出结果:��Һ�

那么如何读取GBK编码的文件呢?这时就需要用到转换流了。

3.3 InputStreamReader类

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

3.3.1 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。

代码示例:

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

3.3.3 指定编码读取文件

public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 定义文件路径,文件为gbk编码
    String FileName = "D:\\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();
}

3.4 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。

3.4.1 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。

代码示例:

OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");

3.4.2 按指定编码写出到文件

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();
}

3.5 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。

步骤:

  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,写出文本文件。

代码示例:

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();
}

4. 序列化流

4.1 概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象,该字节序列包含该对象的数据 、对象的类型和对象中存储的属性等信息。

字节序列写出到文件之后,相当于文件中持久保存了一个对象的信息。 反之,该字节序列还可以从文件中读取回来,重构对象,对它进行反序列化。对象的数据 、对象的类型和对象中存储的数据 信息,都可以用来在内存中创建对象。

如图所示:

3_xuliehua

4.2 ObjectOutputStream类(序列化)

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。

4.2.1 构造方法

  • public ObjectOutputStream(OutputStream out) : 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

代码示例:

FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);

4.2.2 序列化操作

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);
    }
}

序列化对象:

  • public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出到文件。
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"));
        // 序列化对象到文件
        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();
    }
}

4.3 ObjectInputStream类(反序列化)

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。

4.3.1 构造方法

  • public ObjectInputStream(InputStream in) : 创建一个指定InputStreamObjectInputStream

4.3.2 反序列化

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:readObject ()

示例代码:

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);  
    System.out.println("Address: " + e.address); 
    System.out.println("age: " + e.age); 
}

另外,当JVM反序列化对象时,能找到class文件,但是class文件在序列化对象之后发生了修改,那么反序列化操 作也会失败,抛出一个 InvalidClassException 异常。

发生这个异常的原因如下:

  • 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
  • 该类包含未知数据类型
  • 该类没有可访问的无参数构造方法

Serializable 接口给需要序列化的类,提供了一个序列版本号。 serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配。

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);
    }
}

5. 打印流

5.1 概述

平时我们在控制台打印输出,是调用 print 方法和 println 方法完成的,这两个方法都来自于 java.io.PrintStream 类,该类能够方便地打印各种数据类型的值,是一种便捷的输出方式。

5.2 PrintStream类

5.2.1 构造方法

public PrintStream(String fileName) : 使用指定的文件名创建一个新的打印流。

PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");

5.2.2 改变打印流向

System.out 就是 PrintStream 类型的,它的流向是系统规定的,打印在控制台上。不过,既然是流对象, 我们就可以玩一个"小把戏",改变它的流向。

public 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);
}

6. 属性集Properties

6.1 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。

6.2 Properties类

6.2.1 构造方法

  • public Properties() :创建一个空的属性列表。

6.2.2 常用方法

  • 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 stringPropertyNames() :所有键的名称的集合。

示例代码:

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:

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

6.2.3 从流中读取键值对

  • 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。

文本数据格式:

filename=a.txt
length=209385038
location=D:\a.txt

代码演示:

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

7. IO异常处理最新方式

在使用IO流读写数据时,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。

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("数据"); 
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            if (fw != null) {
                fw.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

而JDK7优化成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。

使用格式为:

try (创建流对象语句,如果多个,使用';'隔开) {
	// 读写数据
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
}
//代码演示:
public static void main(String[] args) {
    // 创建流对象
    try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {
        // 写出数据
        fw.write("数据"); 
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

JDK9中加强了 try-with-resource 的改进,对于引入对象的方式,支持的更加简洁。

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();
    }
}
posted @ 2020-11-12 14:10  渺渺孤烟起  阅读(145)  评论(1)    收藏  举报