Java IO流学习笔记

Java IO流

IO流概述

Java 程序进行数据传输的管道
io1.png

文件类（File）

在计算机中所有的数据都是以文件的格式存储的。

文件类是文件和目录路径名的抽象表示（磁盘上的文件和文件夹都是File类的对象）

File类构造方法
  • File(String pathname)：根据文件路径创建File对象
  • File(String parent,String child):根据一个目录和一个子文件/目录创建File对象
  • File(File parent,String child)：根据一个文件父File对象和一个子文件/目录创建File对象
/**
 * File类常用的构造方法:
 *  File(String pathname)：根据文件路径创建File对象
 *  File(String parent,String child):根据一个目录和一个子文件/目录创建File对象
 *  File(File parent,String child)：根据一个文件父File对象和一个子文件/目录创建File对象
 * */
public class FileTest {
    public static void main(String[] args) {
        File file1 = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\a.txt");
        File file2 = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources","a.txt");
        File file3 = new File(new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources"),"a.txt");
        System.out.println(file1);
        System.out.println(file2);
        System.out.println(file3);
    }
}
File类的成员方法
创建功能：
public boolean createNewFile(): 创建文件如果存在这样的文件，就不创建
public boolean mkdir():创建文件夹，如果存在这样的文件夹就不创建了
public boolean mkdirs(): 创建多层文件夹

//创建功能
File newFile = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\b.txt");
if (newFile.createNewFile()) {
    System.out.println("文件创建成功");
}else {
    System.out.println("文件创建失败");
}
//不指定文件夹时，默认在项目路径下创建文件
File rootFile = new File("root.txt");
if (rootFile.createNewFile()) {
    System.out.println("文件创建成功");
}else {
    System.out.println("文件创建失败");
}

File dir = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\dir");
if (dir.mkdir()) {
    System.out.println("文件夹创建成功");
}else{
    System.out.println("文件夹创建失败");
}
File dirs = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\dirs\\dir1");
if (dirs.mkdirs()) {
    System.out.println("文件夹创建成功");
}else {
    System.out.println("文件夹创建失败");
}
删除功能：
public boolean delete(): 删除文件和文件夹

File file = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\a.txt");
System.out.println(file.delete());

重命名/剪贴功能

public boolean renameTo(File file)：给文件和文件夹重命名，或者剪贴

//重命名：没有改变文件的路径
File file = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\a.txt");
file.renameTo(new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\aa.txt"));

//剪切：文件路径发生改变
File file = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\dirs\\dir1\\a.txt");
file.renameTo(new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\a.txt"));
判断功能：
public boolean isFile()：判断当前file对象是否是一个文件
public boolean isDirectory()：判断当前file对象是否为一个目录
public boolean exists()：判断当前文件是否存在
public boolean canRead()：判断当前文件是否为可读
public boolean canWrite()：判断当前文件是否为可写
public boolean isHidden()：判断文件是否是隐藏文件

File file = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\dirs\\dir1\\a.txt");
file.createNewFile();
if(file.exists()){
    if (file.isFile()) {
        System.out.println("当前file对象是一个文件");
    }
    if (file.isDirectory()) {
        System.out.println("当前file对象是一个目录");
    }
    if (file.canRead()){
        System.out.println("当前文件可读");
    }
    if(file.canWrite()){
        System.out.println("当前文件可写");
    }
}
获取功能：
public String getAbsolutePath():获取绝对路径
public String getPath():获取相对路径
public String getName():获取文件名称
public long length()：获取长度。字节数B
public long lastModified()：获取最后一次的修改时间，毫秒值
--- 遍历目录
public String[] list():获取指定目录下的所有文件或文件夹的名称数组
public File[] listFile():获取指定目录下的所有文件或文件夹的File数组

File file = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\a.txt");
System.out.println("绝对路径:" + file.getAbsolutePath());
System.out.println("相对路径:" + file.getParent());
System.out.println("文件名:" + file.getName());
System.out.println("文件长度:" + ((double)file.length()/1024) + "kb");
System.out.println("文件最近修改日期:" + new Date(file.lastModified()).toLocaleString());

File dir = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources");
for (String fileName : dir.list()) {
    System.out.println(fileName);
}
for (File file1 : dir.listFiles()) {
    System.out.println(file1);
}
小练习1
将D:\asiainfo\io\src\resources\dirs\dir1目录下的形如“零基础学Java_001_IO流_IO流概述.md”的文件重命名为
“001_IO流概述.md”

public class FileTest {
    //零基础学Java_001_IO流_IO流概述.md => 001_IO流概述.md
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        File dir = new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\dirs\\dir1");
        if (dir.exists() && dir.isDirectory()) {
            for (File file : dir.listFiles()) {
                String orgName = file.getName();
//                int start_ = orgName.indexOf("_");
//                int end_ = orgName.lastIndexOf("_");
//                String newName = orgName.substring(start_ + 1, start_ + 5) 
//                  + orgName.substring(end_ + 1, orgName.length());
                String[] strings = orgName.split("_");
                String newName = strings[1] +"_" + strings[strings.length - 1];
                file.renameTo(new File(dir,newName));
            }
        }
    }
}

IO流分类

按照流向分类：流向是相对与当前程序而言的
    1. 输入流（read/input）
    2. 输出流 (write/output)
按照传输内容分类:
    1. 字节数据：图片、音频、视屏
        字节输入流: InputStream
        字节输出流: OutputStream
    2. 字符数据：abcd
        字符输入流: Reader
        字符输出流: Writer
OutputStream：字节输出流
此类是表示字节输出流的所有类的超类
定义了一些共性的成员方法：
    - public void close(): 关闭输出流并释放与此流关联的任何资源
    - public void flush(): 刷新次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到此输出流
    - public void write(byte[] b,int off,int len): 从指定字节数组写出len字节，从偏移量off出开始写到输出流中
    - public void write(int b): 将指定的字节写入到输出流
FileOutputStream
文件字节输出流：把内存中的数据写入到硬盘的文件中
构造方法
FileOutputStream(File file):根据file对象创建文件输出流
FileOutputStream(String fileName):根据文件名创建文件输出流
追加写:
FileOutputStream(File file,boolean append)
FileOutputStream(String fileName,boolean append)
写换行:
    windows:\r\n
    liunx:/n
    mac:/r
构造方法的作用：
    1. 创建一个FileOutputStream对象
    2. 根据构造方法中传递的文件或文件路径创建一个空文件
    3. 会把FileOutputStream对象指向创建好的文件
小练习2
/**
 * 通过IO流往文件中写入一句话"Hello IO!".
 * @author yzh
 * @date 2020/10/31
 * */
public class IOTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\b.txt",true);
        String write = "Hello IO!";
        byte[] bytes = write.getBytes();
        fos.write(bytes);
        fos.write("\r\n".getBytes());
        fos.close();
    }
}
InputStream：字节输入流
次抽象类表示字节输入流的所有类的超类
定义了子类共性的方法:
    - int read(): 从输入流中读取的下一个字节
    - int read(byte[] b): 从输入流中读取一定数量的字节，保存在缓冲区数组b中
    - void close(): 关闭输入流，释放系统资源
FileInputStream
文件输入流: 把硬盘文件中的数据读取到内存中
构造方法
FileInputStream(String fileName): 根据文件路径创建文件输入流
FileInputStream(File file): 根据文件对象创建文件输入流
构造方法的作用：
    1. 创建一个FileInputStream对象
    2. 把FileInputStream对象指定构造方法中要读取的文件
小练习3
/**
 * 通过IO流读取文件内容.
 * @author yzh
 * @date 2020/10/31
 * */
public class IOTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\b.txt"));
//        int len = 0;
//        while ((len = fis.read()) != -1){
//            System.out.print((char) len);
//        }
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = fis.read(bytes)) != -1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }
        fis.close();
    }
}
小练习4
/**
 * 文件复制:
 *     将文件D:\asiainfo\io\src\resources\b.txt复制到
 *     D:\asiainfo\io\src\resources\dirs\dir1\b.txt
 * @author yzh
 * @date 2020/10/31
 * */
public class IOTest {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            fis = new FileInputStream(new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\b.txt"));
            fos = new FileOutputStream(new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\dirs\\dir1\\b.txt"));
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = fis.read(bytes)) != -1){
                fos.write(bytes,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if(fos != null) fos.close();
                if(fis != null) fis.close();
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
Reader：字符输入流
Reader：是字符输入流的顶层父类
共享成员方法: 
    - int read(): 读取单个字符并返回
    - int read(char[] cbuf): 一次读取多个字符,将字符存入字符数组
    - void close(): 关闭流，释放资源
FileReader:
文件字符输入流: 以字符发方式将文件的数据读取到内存中
FileReader(String fileName)
FileReader(File file)
小练习5
/**
 * 字符输入流的使用：读取带中文的文件
 * @author yzh
 * @date 2020/10/31
 * */
public class IOTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileReader fr = new FileReader(new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\b.txt"));
        char[] chars = new char[1024];
        int len = 0;
        while ((len = fr.read(chars)) != -1){
            System.out.println(new String(chars,0,len));
        }
        fr.close();
    }
}
Writer
字符输出流: 是所有字符输出流的顶层父类
共享的成员方法:
    - void write(int c): 写入一个字符
    - void write(char[] cbuf): 写入字符数组
    - void write(char[] cbuf,int off,int len): 写入数组的一部分,off数组的开始索引，len写入字符的个数
    - void write(String str): 写入字符串
    - void wriet(String str,int off,int len): 写入字符串的一部分,off数组的开始索引，len写入字符的个数
    - void flush(): 刷新流缓存区
    - void close(): 关闭流，释放资源
flush()与close()区别：
    close(): 关闭流之前会把数据刷到文件中去，之后关闭流，关闭后流不可被使用
    flush(): 将数据刷到文件，流还可以使用
追加写/换行：
    与字节输出流一样
FileWriter
文件字符输出流: 把内存中的字符数据写入到文件中
构造方法:
    FileWriter(String fileName): 根据给定的文件名创建文件字符输出流
    FileWriter(File file):根据给定的文件名构造一个文件字符输出流

/**
 * 字符输入流的使用：读取带中文的文件
 * @author yzh
 * @date 2020/10/31
 * */
public class IOTest {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * jdk7处理异常的新特性:
         *      在try的后面可以增加一个()，在()中定义流对象
         *      那么这个流对象的作用域就在try中有效,try中的
         *      代码执行完毕，会自动把流对象释放，不用写finally
         * */
        try(FileWriter fw = new FileWriter(
                new File("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\a.txt"),true);){
            fw.write("IO流：字符输出流\r\n");
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
Properties
Properties类表示一个持久的属性集合。Properties可以保存在流中或从流中加载。
Properties集合是唯一和IO流相结合的集合
    可以使用Properties集合中的store方法，把集合中的临时数据，持久化写入到硬盘中存储
    可以使用Properties集合中的load方法，把硬盘中保存的文件(键值对)，读取到集合中使用
属性列表中的每一个键及其对应的值都是字符串
    Properties是一个双列集合，key和value默认都是字符串
Properties集合一些操作字符串的常用方法
    Object setProperties(String key,String value): 往Properties集合中存储一个键值对,与put方法类似
    String getProterties(String key): 通过key获取相应的value值,相当于get方法
    Set<String> StringPropertyNames(): 返回属性列表中的键集，相当于Map中的KeySet()方法
小练习6
/**
 * Properties集合的使用
 * @author yzh
 * @date 2020/11/01
 * */
private static void show01(){
    //创建Properties集合对象
    Properties properties = new Properties();
    //往Properties集合中添加数据
    properties.setProperty("赵丽颖","168");
    properties.setProperty("迪丽热巴","165");
    properties.setProperty("古力娜扎","160");
    //遍历Properties集合
    Set<String> set = properties.stringPropertyNames();
    for (String s : set) {
        System.out.println(s + " = " + properties.getProperty(s));
    }
}
store方法
可以使用Properties集合中的store方法，把集合中的临时数据，持久化写入到硬盘中存储
    void store(OutputStream out,String comments): 使用字节输出流存储，不能写中文
    void store(Writer writer,String comments): 使用字符输出流存储, 可以写中文
    comments: 注释，用来解释说明保存的文件时做什么的,不能使用中文，会产生乱码,默认的编码格式是Unicode
小练习7
/**
 * Properties集合的使用store存储数据
 * @author yzh
 * @date 2020/11/01
 * */
private static void show02(){
    //创建Properties集合对象
    Properties properties = new Properties();
    //往Properties集合中添加数据
    properties.setProperty("赵丽颖","168");
    properties.setProperty("迪丽热巴","165");
    properties.setProperty("古力娜扎","160");
    try(FileWriter fileWriter = new FileWriter("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\pro.txt");){
        properties.store(fileWriter,"save date");
    }catch (IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
}
load方法
可以使用Properties集合中的load方法，把硬盘中保存的文件(键值对)，读取到集合中使用
    void load(InputStream input): 使用字节输入流读取,不能是读取中文
    void load(Reader reader): 使用字符输入流读取,可以读取中文
注意：
    读取键值对的文件中，键值对可以使用=，空格或其他符号作为连接符
    读取键值对的文件中，可以使用#进行注释,该注释的键值对不会被读取
    读取键值对的文件中，键与值都是字符串
小练习8
/**
 * Properties集合的使用load读取文件
 * @author yzh
 * @date 2020/11/01
 * */
private static  void show03(){
    Properties properties = new Properties();
    try(FileReader fr = new FileReader("D:\\asiainfo\\io\\src\\resources\\pro.txt");){
        properties.load(fr);
        Set<String> keys = properties.stringPropertyNames();
        for (String key : keys) {
            System.out.println(key + " = " + properties.getProperty(key));
        }
    }catch (IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
}
缓冲流

缓冲流,也叫高效流，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。

BufferedOutputStream
字节缓冲输出流
定义了一些共性的成员方法：
    - public void close(): 关闭输出流并释放与此流关联的任何资源
    - public void flush(): 刷新次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到此输出流
    - public void write(byte[] b,int off,int len): 从指定字节数组写出len字节，从偏移量off出开始写到输出流中
    - public void write(int b): 将指定的字节写入到输出流
构造方法
BufferedOutputStream(OutputStream out): 
BufferedOutputStream(OutputStream out,int size):
BufferedInputStream
字节缓冲输入流
定义了子类共性的方法:
    - int read(): 从输入流中读取的下一个字节
    - int read(byte[] b): 从输入流中读取一定数量的字节，保存在缓冲区数组b中
    - void close(): 关闭输入流，释放系统资源
构造方法
BufferedInputStream(InputStream in):
BufferedInputStream(InputStream in,int size):

/**
     * 使用字节流复制文件
     * */
    private static void copyDemo(){
        try(FileInputStream in =
                    new FileInputStream("D:\\2020年作业\\软件开发综合训练\\期末报告\\175班 544组 期末报告_03\\175班 544组_技术视频\\前端代码技术视频_Web版.mp4");
            FileOutputStream out =
                    new FileOutputStream("D:\\2020年作业\\软件开发综合训练\\期末报告\\175班 544组 期末报告_03\\175班 544组_技术视频\\copy.mp4")) {
            long start = System.currentTimeMillis();
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = in.read(bytes)) != -1){
                out.write(bytes,0,len);
            }
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("复制该文件一个花费时间:" + (end - start) + "ms");//649ms
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 使用缓冲流，效率更高
     * */
    private static void bufferCopyDemo(){
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
                new FileInputStream("D:\\2020年作业\\软件开发综合训练\\期末报告\\175班 544组 期末报告_03\\175班 544组_技术视频\\前端代码技术视频_Web版.mp4"));
             BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
                     new FileOutputStream("D:\\2020年作业\\软件开发综合训练\\期末报告\\175班 544组 期末报告_03\\175班 544组_技术视频\\copyBuffer.mp4"))){
             long start = System.currentTimeMillis();
             byte[] bytes = new byte[1024];
             int len = 0;
             while ((len = bis.read(bytes)) != -1){
                 bos.write(bytes,0,len);
             }
             long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("复制该文件一个花费时间:" + (end - start) + "ms"); //120ms
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
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。 如果已达文件末尾返回null
  • BufferedWriter：public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。
小练习9
/**
 * 字符缓冲输出流: BufferedWriter
 * @author yzh
 * @date 2020/11/2
 * */
private static void bufferedWriter(){
    try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("src/resources/a.txt"));){
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            bw.write("IO流：字符缓冲输出流");
            bw.newLine();   //换行
            bw.flush();
        }
    }catch (IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
}

/**
 * 字符缓冲输入流: BufferedReader
 * @author yzh
 * @date 2020/11/2
 * */
private static void bufferedReader(){
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("src/resources/a.txt"))){
        String line = "";
        //readLine(): 读一行文字。 如果已达文件末尾返回null
        while ((line = br.readLine()) != null){
            System.out.println(line);
        }
    }catch (IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
}
综合练习

请将文本信息恢复顺序。

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。
  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。
/**
 * 请将文本信息恢复顺序
 * @author yzh
 * @date 2020/11/2
 * */
private static void sortText(){
    Map<String,String> textMap = new HashMap<>();
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("src/resources/a.txt"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("src/resources/out.txt"))){
        String line = "";
        while ((line = br.readLine()) != null){
            String[] split = line.split("\\.");
            textMap.put(split[0],split[1]);
        }
        for (int i = 1; i <= textMap.size(); i++) {
            System.out.println(i + "." + textMap.get(i+""));
            bw.write(i + "." + textMap.get(i+""));
            bw.newLine();
        }
        bw.flush();
    }catch (IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
}

转换流

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。

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 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.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。

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");
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。

构造举例，代码如下：

OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");
小练习10

将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。

/**
 *  将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。
 * */
private static void gbkToUTF8(){
    try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("src/resources/gbk_text.txt"),"GBK");
      OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("src/resources/utf8_text.txt"),"UTF-8"){
        int len = 0;
        char[] cbuf = new char[1024];
        while ((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            osw.write(cbuf,0,len);
        }
    }catch (IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
}

序列化和反序列化

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该对象的数据、对象的类型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。

ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream 类，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

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

构造举例，代码如下：

FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);
序列化操作
  1. 一个对象要想序列化，必须满足两个条件:
  • 该类必须实现java.io.Serializable 接口，Serializable 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化，会抛出NotSerializableException 。
  • 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用transient 关键字修饰。
public class Employee implements Serializable {
    public String name;
    public String address;
    public transient int age;
    public void addressCheck() {
        System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
    }
}
private static void serializable() throws IOException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("src/resources/employee.txt"));
        Employee employee = new Employee();
        employee.name = "yzh";
        employee.address = "广州黄埔";
        employee.age = 18;
        oos.writeObject(employee);
        oos.close();
    }
ObjectInputStream类

ObjectInputStream反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。

构造方法
  • public ObjectInputStream(InputStream in)： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。
反序列化操作1

如果能找到一个对象的class文件，我们可以进行反序列化操作，调用ObjectInputStream读取对象的方法：

  • public final Object readObject () : 读取一个对象。
private static void reSerializable(){
    try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("src/resources/employee.txt"))){
        Employee employee = (Employee)ois.readObject();
        employee.addressCheck();
    }catch (IOException | ClassNotFoundException e){
        e.printStackTrace();
    }
}
小练习11

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文件中。
  2. 反序列化list.txt ，并遍历集合，打印对象信息。
private static void serializableList() throws IOException, ClassNotFoundException {
    //序列化
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("src/resources/employees.txt"));
    List<Employee> employees = new ArrayList<>();
    employees.add(new Employee("张三","黄埔",18));
    employees.add(new Employee("李四","天河",19));
    employees.add(new Employee("王五","越秀",20));
    oos.writeObject(employees);
    //反序列化
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("src/resources/employees.txt"));
    List<Employee> employeeList = (List<Employee>) ois.readObject();
    for (Employee employee : employeeList) {
        System.out.println(employee);
    }
}

打印流

平时我们在控制台打印输出，是调用print方法和println方法完成的，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。

构造举例，代码如下：

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。

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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