十、流

10.1 缓冲流

10.1.1 概述

                缓冲流是对4个基本的FileXxx流的增强,所以也是4个流,按照数据类型进行分类
                        字节缓冲流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream
                        字符缓冲流:BufferedReader,BufferedWriter
                     缓冲流的基本原理,是在创建流对象时,会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组,通过缓冲区读写,减少系统IO次数,从而提高读写的效率。 

10.1.2 字节缓冲流 构造方法:

                    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。

10.1.3 字符缓冲流

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

10.2 转换流

10.2.1 字符编码和字符集

                

字符编码

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的,而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则,将字符存储到计算机中,称为编码 。反之,将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来,称为解码 。比如说,按照A规则存储,同样按照A规则解析,那么就能显示正确的文本f符号。反之,按照A规则存储,再按照B规则解析,就会导致乱码现象。

字符编码Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。

字符集

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

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

可见,当指定了编码,它所对应的字符集自然就指定了,所以编码才是我们最终要关心的。

ASCII字符集
ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,用于显示现代英语,主要包括控制字符(回车键、退格、换行键等)和可显示字符(英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号)。
基本的ASCII字符集,使用7位(bits)表示一个字符,共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位(bits)表示一个字符,共256字符,方便支持欧洲常用字符。
ISO-8859-1字符集
拉丁码表,别名Latin-1,用于显示欧洲使用的语言,包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
ISO-5559-1使用单字节编码,兼容ASCII编码。
GBxxx字符集
GB就是国标的意思,是为了显示中文而设计的一套字符集。
GB2312:简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时,就表示一个汉字,这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字,此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了,连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这就是常说的"全角"字符,而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。
GBK:最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范,使用了双字节编码方案,共收录了21003个汉字,完全兼容GB2312标准,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
GB18030:最新的中文码表。收录汉字70244个,采用多字节编码,每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
Unicode字符集
Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计,是业界的一种标准,也称为统一码、标准万国码。
它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号,或者文字。有三种编码方案,UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。
UTF-8编码,可以用来表示Unicode标准中任何字符,它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中,优先采用的编码。互联网工程工作小组(IETF)要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以,我们开发Web应用,也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码,编码规则:
128个US-ASCII字符,只需一个字节编码。
拉丁文等字符,需要二个字节编码。
大部分常用字(含中文),使用三个字节编码。
其他极少使用的Unicode辅助字符,使用四字节编码。

 

10.2.2 出现的问题

                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 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:
���

 
 
 
12
 
 
 
 
 
1
public class ReaderDemo {
2
    public static void main(String[] args) throws IOException {
3
        FileReader fileReader = new FileReader("E:\\File_GBK.txt");
4
        int read;
5
        while ((read = fileReader.read()) != -1) {
6
            System.out.print((char)read);
7
        }
8
        fileReader.close();
9
    }
10
}
11
输出结果:
12
���
 
 

10.2.3 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。

GBK : 一个汉字对应2个字节

Utf-8 : 一个汉字对应3个字节

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。

 

10.2.4 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。使用指定的字符集讲字符编码为字节。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。

    
                   

转换流理解图解

 

10.3 序列化流

10.3.1 概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象,该字节序列包含该对象的数据对象的类型对象中存储的数据等信息。字节序列写出到文件之后,相当于文件中持久保存了一个对象的信息。

反之,该字节序列还可以从文件中读取回来,重构对象,对它进行反序列化对象的数据对象的类型和`对象中存储的数据`信息,都可以用来在内存中创建对象。看图理解序列化:

10.3.2 ObjectOutputStream类和ObjectInputStream类
        构造方法

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

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

            Notes:
                
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

2.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);
}
}

 
 
 
8
 
 
 
 
 
1
public class Employee implements java.io.Serializable {
2
    public String name;
3
    public String address;
4
    public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
5
    public void addressCheck() {
6
      System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
7
    }
8
}
 
 
 
                    写出对象方法:
public final void writeObject (Object obj)` : 将指定的对象写出。
public final Object readObject ()` : 读取一个对象。
 
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
Student s1 = new Student();
s1.setName("zhangsan");
s1.setAge(14);
s1.setDefault1(9999);

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("Student"));

oos.writeObject(s1);

oos.close();
System.out.println("已经被序列化");

// 反序列化
FileInputStream fis = new FileInputStream("Student.txt");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
// 读取一个对象
Student stu = (Student) ois.readObject();
ois.close();
fis.close();

System.out.println("stu = " + stu.getName());
System.out.println("stu = " + stu.getAge());
System.out.println("stu = " + stu.getDefault1());
}

// 先序列化 再反序列化

 
 
 
27
 
 
 
 
 
1
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
2
        Student s1 = new Student();
3
        s1.setName("zhangsan");
4
        s1.setAge(14);
5
        s1.setDefault1(9999);
6

7
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("Student"));
8

9
        oos.writeObject(s1);
10

11
        oos.close();
12
        System.out.println("已经被序列化");
13

14
        // 反序列化
15
        FileInputStream fis = new FileInputStream("Student.txt");
16
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
17
        // 读取一个对象
18
        Student stu  = (Student) ois.readObject();
19
        ois.close();
20
        fis.close();
21

22
        System.out.println("stu = " + stu.getName());
23
        System.out.println("stu = " + stu.getAge());
24
        System.out.println("stu = " + stu.getDefault1());
25
    }
26

27
// 先序列化 再反序列化
 
 
        反序列化的时候注意:
    

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:

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 Student implements Serializable {
private String name;
private int age;
private transient int default1;

public Student() {
}

public Student(String name, int age, int default1) {
this.name = name;
this.age = age;
this.default1 = default1;
}

public void addressCheck() {
System.out.println("Address check :" + name + "---" + age);
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public int getDefault1() {
return default1;
}

public void setDefault1(int default1) {
this.default1 = default1;
}
}

 
 
 
42
 
 
 
 
 
1
public class Student implements Serializable {
2
    private String name;
3
    private int age;
4
    private transient int default1;
5

6
    public Student() {
7
    }
8

9
    public Student(String name, int age, int default1) {
10
        this.name = name;
11
        this.age = age;
12
        this.default1 = default1;
13
    }
14

15
    public void addressCheck() {
16
        System.out.println("Address check :" + name + "---" + age);
17
    }
18

19
    public String getName() {
20
        return name;
21
    }
22

23
    public void setName(String name) {
24
        this.name = name;
25
    }
26

27
    public int getAge() {
28
        return age;
29
    }
30

31
    public void setAge(int age) {
32
        this.age = age;
33
    }
34

35
    public int getDefault1() {
36
        return default1;
37
    }
38

39
    public void setDefault1(int default1) {
40
        this.default1 = default1;
41
    }
42
}
 
 
 
 

10.4 打印流

10.4.1 概述

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

10.4.2 PrintStream类

 

构造方法

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

10.4.3 改变打印流向

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);
}

 
 
 
12
 
 
 
 
 
1
    public static void main(String[] args) throws IOException {
2
// 调用系统的打印流,控制台直接输出97
3
        System.out.println(97);
4
      
5
// 创建打印流,指定文件的名称
6
        PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
7
      
8
      // 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt
9
        System.setOut(ps);
10
      // 调用系统的打印流,ps.txt中输出97
11
        System.out.println(97);
12
    }
 
 
 

10.5 属性集

10.5.1 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。

10.5.2 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。

 

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。文本数据格式:

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));
}
}
结果:
filename=a.txt
length=209385038
location=D:\a.txt

tips;
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

 
 
 
18
 
 
 
 
 
1
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
2
        // 创建属性集对象
3
        Properties pro = new Properties();
4
        // 加载文本中信息到属性集
5
        pro.load(new FileInputStream("read.txt"));
6
        // 遍历集合并打印
7
        Set<String> strings = pro.stringPropertyNames();
8
        for (String key : strings ) {
9
          System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key));
10
        }
11
     }
12
结果:
13
filename=a.txt
14
length=209385038
15
location=D:\a.txt
16

17
tips;
18
    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
 
 
 

10.6 Path接口和Files类

10.6.1 概述

  • java.nio.file.Paths :是一个类,该类通过转换路径字符串返回一个Path

  • java.nio.file.Path:是一个接口,表示系统相关的文件路径,用于在文件系统中定位文件的对象,可以替代File类。

  • `java.nio.file.Files`:是一个工具类,包含对文件、目录进行操作的静态方法。

10.6.2 便捷的文件操作

Paths类

使用Paths,获取Path对象,代码演示如下:

Path path = Paths.get("D:\\a.txt");

Files类

- 删除文件

public static void main(String[] args) throws IOException {
// 获取Path
Path path = Paths.get("D:\\a.txt");
// 删除文件
Files.delete(path);
}

- 文件复制

public static void main(String[] args) throws IOException {
// 获取Path
Path src = Paths.get("D:\\src.txt");
Path target = Paths.get("D:\\target.txt");

//REPLACE_EXISTING:文件存在,就替换
Files.copy(src, target,StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
}

- 逐行读取文件

public static void main(String[] args) throws IOException {
// 获取path
Path src = Paths.get("D:\\read.txt");
// 创建字符流
BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(src,StandardCharsets.UTF_8);
// 读取字符
String line ;
while((line = reader.readLine()) != null){
System.out.println(line);
}
// 释放资源
reader.close();
}

 
 
 
x
 
 
 
 
 
1
Paths类
2

3
使用Paths,获取Path对象,代码演示如下:
4

5
    Path path = Paths.get("D:\\a.txt");
6

7
Files类
8

9
- 删除文件
10

11
    public static void main(String[] args) throws IOException {
12
      // 获取Path
13
        Path path = Paths.get("D:\\a.txt");
14
      // 删除文件
15
        Files.delete(path);
16
    }
17

18
- 文件复制
19

20
    public static void main(String[] args) throws IOException {
21
      // 获取Path
22
      Path src = Paths.get("D:\\src.txt");
23
      Path target = Paths.get("D:\\target.txt");
24
    
25
        //REPLACE_EXISTING:文件存在,就替换
26
        Files.copy(src, target,StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
27
    }
28

29
- 逐行读取文件
30

31
    public static void main(String[] args) throws IOException {
32
      // 获取path
33
     Path src = Paths.get("D:\\read.txt");
34
      // 创建字符流
35
        BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(src,StandardCharsets.UTF_8);
36
      // 读取字符
37
        String line ;
38
        while((line = reader.readLine()) != null){
39
            System.out.println(line);
40
        }
41
      // 释放资源
42
        reader.close();
43
    }
44

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46

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

<wiz_tmp_tag id="wiz-table-range-border" contenteditable="false" style="display: none;">

 
 
 
 

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