Java学习笔记——第十八天

IO流（二）

IO流-字符流

FileReader（文件字符输入流）

作用：以内存为基准，可以把文件中的数据以字符的形式读入到内存中去。

构造器	说明
public FileReader(File file)	创建字符输入流管道与源文件接通
public FileReader(String pathname)	创建字符输入流管道与源文件接通

方法名称	说明
public int read()	每次读取一个字符返回，如果发现没有数据可读会返回-1.
public int read(char[] buffer)	每次用一个字符数组去读取数据，返回字符数组读取了多少个字符，如果发现没有数据可读会返回-1.

示例

try (
        Reader fr = new FileReader("C:/...");
        ) {
    char[] buffer = new char[3];
    int len;
    while ((len = fr.read(buffer)) != -1) {
    	System.out.print(new String(guffer, 0 ,len));
    }
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

FileWriter(文件字符输出流)

作用：以内存为基准，把内存中的数据以字符的形式写出到文件中去。

构造器	说明
public FileWriter(File file)	创建字节输出流管道与源文件对象接通
public FileWriter(String filepath)	创建字节输出流管道与源文件路径接通
public FileWriter(File file，boolean append)	创建字节输出流管道与源文件对象接通，可追加数据
public FileWriter(String filepath，boolean append)	创建字节输出流管道与源文件路径接通，可追加数据

方法名称	说明
void write(int c)	写一个字符
void write(String str)	写一个字符串
void write(String str, int off, int len)	写一个字符串的一部分
void write(char[] cbuf)	写入一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len)	写入字符数组的一部分

字符输出流使用时的注意事项

字符输出流写出数据后，必须刷新流，或者关闭流，写出去的数据才能生效。

方法名称	说明
public void flush() throws IOException	刷新流，就是将内存中缓存的数据立即写到文件中去生效
public void close() throws IOException	关闭流的操作，包含了刷新

字节流、字符流的使用场景小结

• 字节流适合做一切文件数据的拷贝（音视频，文本）；字节流不适合读取中文内容输出。
• 字符流适合做文本文件的操作（读，写）。

IO流-缓冲流

IO流的体系

• FileInputStream、FileOutputSteam、FileReader和FileWriter被称为原始流/低级流。
• BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader和BufferedWriter被称为包装流/处理流。
• 包装流的作用是对原始流进行包装，以提高原始流读写数据的性能。

字节缓冲流

• 作用：提高字节流读写数据的性能。
• 原理：字节缓冲输入流自带了8KB缓冲池；字节缓冲输出流也自带了8KB缓冲池。

构造器	说明
public BufferedInputStream(InputStream is)	把低级的字节输入流包装成一个高级的缓冲字节输入流，从而提高读数据的性能
public BufferedOutputStream(OutputStream os)	把低级的字节输出流包装成一个高级的缓冲字节输出流，从而提高写数据的性能

• 使用上与文件字节输入流/输出流一样。

字符缓冲流

BufferedReader(字符缓冲输入流)

作用：自带8K（8192）的字符缓冲池，可以提高字符输入流读取字符数据的性能。

构造器	说明
public BufferedReader(Reader r)	把低级的字符输入流包装成字符缓冲输入流管道，从而提高字符输入流读字符数据的性能

• 字符缓冲输入流新增的功能：按照行读取字符。

方法	说明
public String readLine()	读取一行数据返回，如果没有数据可读了，会返回null

BufferedWriter(字符缓冲输出流)

作用：自带8K的字符缓冲池，可以提高字符输出流写字符数据的性能。

构造器	说明
public BufferedWriter(Writer r)	把低级的字符输出流包装成一个高级的缓冲字符输出流管道，从而提高字符输出流写数据的性能

• 字符缓冲输出流新增的功能：换行。

方法	说明
public void newLine()	换行

原始流、缓冲流的性能分析

方式	性能
文件字节流结合单个字节复制文件	非常慢
文件字节流结合字节数组复制文件	快
字节缓冲流结合单个字节复制文件	比较慢
字节缓冲流结合字节数组复制文件	快

• 建议使用字节缓冲输入流、字节缓冲输出流，结合字节数组的方式，目前来看是性能最优的组合。

IO-转换流

不同编码读取出现乱码的问题

• 如果代码编码和被读取的文本文件的编码是一致的，使用字符流读取文本文件时不会出现乱码。

• 如果代码编码和被读取的文本文件的编码是不一致的，使用字符流读取文本文件时就会出现乱码。

IO流的体系

InputStreamReader（字符输入转换流）

• 解决不同编码时，字符流读取文本内容乱码的问题。
• 解决思路：先获取文件的原始字节流，再将其按真实的字符集编码转成字符输入流，这样字符输入流中的字符就不乱码了。

构造器	说明
public InputStreamReader(InputStream is)	把原始的字节输入流，按照代码默认编码转成字符输入流（与直接用FileReader的效果一样）
public InputStreamReader(InputStream is，String charset)	把原始的字节输入流，按照指定字符集编码转成字符输入流(重点)

控制写出去的字符使用什么字符集编码的方法

1. 调用String提供的getBytes方法解决。

String data = "我爱你中国abc";
byte[] bytes = data.getBytes("GBK");

2. 使用”字符输出转换流”实现。

OutputStreamWriter字符输出转换流

作用：可以控制写出去的字符使用什么字符集编码。
解决思路：获取字节输出流，再按照指定的字符集编码将其转换成字符输出流，以后写出去的字符就会用该字符集编码了。

构造器	说明
public OutputStreamWriter(OutputStream os)	可以把原始的字节输出流，按照代码默认编码转换成字符输出流。
public OutputStreamWriter(OutputStream os，String charset)	可以把原始的字节输出流，按照指定编码转换成字符输出流(重点)

IO流-打印流

IO流的体系

PrintStream/PrintWriter（打印流）

作用：打印流可以实现更方便、更高效的打印数据出去，能实现打印啥出去就是啥出去。

PrintStream提供的打印数据的方案

构造器	说明
public PrintStream(OutputStream/File/String)	打印流直接通向字节输出流/文件/文件路径
public PrintStream(String fileName, Charset charset)	可以指定写出去的字符编码
public PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush)	可以指定实现自动刷新
public PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush, String encoding)	可以指定实现自动刷新，并可指定字符的编码

方法	说明
public void println(Xxx xx)	打印任意类型的数据出去
public void write(int/byte[]/byte[]一部分)	可以支持写字节数据出去

PrintWriter提供的打印数据的方案

构造器	说明
public PrintWriter(OutputStream/Writer/File/String)	打印流直接通向字节输出流/文件/文件路径
public PrintWriter(String fileName, Charset charset)	可以指定写出去的字符编码
public PrintWriter(OutputStream out/Writer, boolean autoFlush)	可以指定实现自动刷新
public PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush, String encoding)	可以指定实现自动刷新，并可指定字符的编码

方法	说明
public void println(Xxx xx)	打印任意类型的数据出去
public void write(int/String/char[]/String或char[]的一部分)	可以支持写字符数据出去

PrintStream和PrintWriter的区别

• 打印数据的功能上是一模一样的：都是使用方便，性能高效（核心优势）。
• PrintStream继承自字节输出流OutputStream，因此支持写字节数据的方法。
• PrintWriter继承自字符输出流Writer，因此支持写字符数据出去。

打印流的应用：输出语句重定向

可以用下方代码把输出语句的打印位置改到某个文件中去。

PrintStream ps = new PrintStream("文件地址");
System.setOut(ps);

IO流-数据流

IO流的体系

DataOutputStream(数据输出流)

允许把数据和其类型一并写出去。

构造器	说明
public DataOutputStream(OutputStream out)	创建新数据输出流包装基础的字节输出流

方法	说明
public final void writeByte(int v) throws IOException	将byte类型的数据写入基础的字节输出流
public final void writeInt(int v) throws IOException	将int类型的数据写入基础的字节输出流
public final void writeDouble(Double v) throws IOException	将double类型的数据写入基础的字节输出流
public final void writeUTF(String str) throws IOException	将字符串数据以UTF-8编码成字节写入基础的字节输出流
public void write(int/byte[]/byte[]一部分)	支持写字节数据出去

DataInputStream(数据输入流)

用于读取数据输出流写出去的数据。

构造器	说明
public DataInputStream(InputStream is)	创建新数据输入流包装基础的字节输入流

方法	说明
Public final byte readByte() throws IOException	读取字节数据返回
public final int readInt() throws IOException	读取int类型的数据返回
public final double readDouble() throws IOException	读取double类型的数据返回
public final String readUTF() throws IOException	读取字符串（UTF-8）数据返回
public int read(byte[])	支持读字节数据进来

注意

使用数据输入流读取时，数据类型的顺序必须与使用数据输出流写入时的顺序一致。

IO流-序列化流

序列化

对象序列化：把Java对象写入到文件里。

对象反序列化：把文件里的Java对象读出来。

IO流的体系

ObjectOutputStream(对象字节输出流)

可以把Java对象进行序列化：把Java对象存入到文件中去。

构造器	说明
public ObjectOutputStream(OutputStream out)	创建对象字节输出流，包装基础的字节输出流

方法	说明
public final void writeObject(Object o) throws IOException	把对象写出去

注意：对象如果要参与序列化，必须实现序列化接口（java.io.Serializable）。

ObjectInputStream(对象字节输入流)

可以把Java对象进行反序列化：把存储在文件中的Java对象读入到内存中来。

构造器	说明
public ObjectInputStream(InputStream is)	创建对象字节输入流，包装基础的字节输入流

方法	说明
public final Object readObject()	把存储在文件中的Java对象读出来

几点注意

• 用一个ArrayList集合存储多个对象，然后直接对集合进行序列化即可
  注意：ArrayList集合已经实现了序列化接口。
• 如果某个成员变量不需要参与序列化，那么在这个成员变量前加上transient修饰符即可。

补充知识：IO框架

什么是框架

• 为了解决某类问题编写的一套类、接口等，可以理解成一个半成品，大多框架都是第三方研发的。
• 好处：在框架的基础上开发，可以得到优秀的软件架构，并能提高开发效率。
• 框架的形式：一般是把类、接口等编译成class形式，再压缩成一个.jar结尾的文件发行出去。

什么是IO框架

封装了Java提供的对文件、数据进行操作的代码，对外提供了更简单的方式来对文件进行操作，对数据进行读写等。

Commons-io

Commons-io是apache开源基金组织提供的一组有关IO操作的小框架，目的是提高IO流的开发效率。

FileUtils类提供的部分方法展示	说明
public static void copyFile(File srcFile, File destFile)	复制文件
public static void copyDirectory(File srcDir, File destDir)	复制文件夹
public static void deleteDirectory(File directory)	删除文件夹
public static String readFileToString(File file, String encoding)	读数据
public static void writeStringToFile(File file, String data, String charsetName, boolean append)	写数据

IOUtils类提供的部分方法展示	说明
public static int copy(InputStream inputStream, OutputStream outputStream)	复制文件
public static int copy(Reader reader, Writer writer)	复制文件
public static void write(String data, OutputStream output, String charsetName)	写数据

导入commons-io-2.15.1.jar框架到项目中的步骤

1. 在项目中创建一个文件夹：lib。
2. 将commons-io-(版本号).jar文件复制到lib文件夹。
3. 在jar文件上点右键，选择Add as Library -> 点击OK。
4. 在类中导包使用。