• Java基础之IO流操作


    第14章 File类与IO流

    主要内容

    • File类
    • 字节流
    • 字符流
    • 文件流
    • 缓冲流
    • 转换流
    • 数据流
    • 对象流
    • 打印流
    • Scanner与System与IO流

    教学目标

    • 使用File类对象表示文件或目录
    • 能够辨别相对路径和绝对路径
    • 能够说出IO流的分类和功能
    • 能够使用字节输出流写出数据到文件
    • 能够使用字节输入流读取数据到程序
    • 能够理解读取数据read(byte[])方法的原理
    • 能够使用字节流完成文件的复制
    • 能够使用FileWirter写数据到文件
    • 能够说出FileWriter中关闭和刷新方法的区别
    • 能够使用FileWriter写数据的5个方法
    • 能够使用FileWriter写数据实现换行和追加写
    • 能够使用FileReader读数据
    • 能够使用FileReader读数据一次一个字符数组
    • 能够使用字节缓冲流读取数据到程序
    • 能够使用字节缓冲流写出数据到文件
    • 能够明确字符缓冲流的作用和基本用法
    • 能够使用缓冲流的特殊功能
    • 能够阐述编码表的意义
    • 能够使用转换流读取指定编码的文本文件
    • 能够使用转换流写入指定编码的文本文件
    • 能够说出打印流的特点
    • 能够使用序列化流写出对象到文件
    • 能够使用反序列化流读取文件到程序中

    第十四章 File类与IO流

    14.1 java.io.File类

    14.1.1 概述

    File类是java.io包下代表与平台无关的文件和目录,也就是说如果希望在程序中操作文件和目录都可以通过File类来完成,File类能新建、删除、重命名文件和目录。

    API中File的解释是文件和目录路径名的抽象表示形式,即File类是文件或目录的路径,而不是文件本身,因此File类不能直接访问文件内容本身,如果需要访问文件内容本身,则需要使用输入/输出流。

    File类代表磁盘或网络中某个文件或目录的路径名称,如:/atguigu/javase/io/佟刚.jpg

    但不能直接通过File对象读取和写入数据,如果要操作数据,需要IO流。File对象好比是到水库的“路线地址”,要“存取”里面的水到你“家里”,需要“管道”。

    [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-VKQJx56h-1659797923014)(imgs/1563809289418.png)]

    14.1.2 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来创建新的 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 File实例。

    • public File(File parent, String child) :从父抽象路径名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); 
    
    // 文件路径名
    String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
    File file2 = new File(pathname2); 
    
    // 通过父路径和子路径字符串
     String parent = "d:\\aaa";
     String child = "bbb.txt";
     File file3 = 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 = "bbb.txt";
    File file4 = new File(parentDir, child);
    
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    小贴士:

    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文件或者目录,都不影响File对象的创建。

    14.1.3 常用方法(了解)

    1、获取文件和目录基本信息的方法

    • public String getName() :返回由此File表示的文件或目录的名称。

    • public long length() :返回由此File表示的文件的长度。

    • public String getPath() :将此File转换为路径名字符串。

    • public long lastModified():返回File对象对应的文件或目录的最后修改时间(毫秒值)

      方法演示,代码如下:

      import java.io.File;
      import java.time.Instant;
      import java.time.LocalDateTime;
      import java.time.ZoneId;
      
      public class TestFile {
          public static void main(String[] args) {
              File f = new File("d:/aaa/bbb.txt");     
              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");
              System.out.println("文件最后修改时间:" + LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(f.lastModified()),ZoneId.of("Asia/Shanghai")));
      
              File f2 = new File("d:/aaa");     
              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()+"字节");
              System.out.println("文件最后修改时间:" + LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(f.lastModified()),ZoneId.of("Asia/Shanghai")));
          }
      }
      
      输出结果:
      文件构造路径:d:\aaa\bbb.java
      文件名称:bbb.java
      文件长度:636字节
      文件最后修改时间:2019-07-23T22:01:32.065
      
      目录构造路径:d:\aaa
      目录名称:aaa
      目录长度:4096字节
      文件最后修改时间:2019-07-23T22:01:32.065
      
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    API中说明:length(),表示文件的长度。但是File对象表示目录,则返回值未指定。

    2、各种路径问题

    • public String getPath() :将此File转换为路径名字符串。
    • public String getAbsolutePath() :返回此File的绝对路径名字符串。
    • String getCanonicalPath():返回此File对象所对应的规范路径名。

    File类可以使用文件路径字符串来创建File实例,该文件路径字符串既可以是绝对路径,也可以是相对路径。

    默认情况下,系统总是依据用户的工作路径来解释相对路径,这个路径由系统属性“user.dir”指定,通常也就是运行Java虚拟机时所作的路径。

    • 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。
    • 规范路径:所谓规范路径名,即对路径中的“…”等进行解析后的路径名
    	@Test
    	public void test1() throws IOException{
    		File f1 = new File("d:\\atguigu\\javase\\HelloIO.java");
    		System.out.println("文件/目录的名称:" + f1.getName());
    		System.out.println("文件/目录的构造路径名:" + f1.getPath());
    		System.out.println("文件/目录的绝对路径名:" + f1.getAbsolutePath());
    		System.out.println("文件/目录的规范路径名:" + f1.getCanonicalPath());
    		System.out.println("文件/目录的父目录名:" + f1.getParent());
    	}
    	@Test
    	public void test2() throws IOException{
    		File f2 = new File("HelloIO.java");
    		System.out.println("user.dir =" + System.getProperty("user.dir"));
    		System.out.println("文件/目录的名称:" + f2.getName());
    		System.out.println("文件/目录的构造路径名:" + f2.getPath());
    		System.out.println("文件/目录的绝对路径名:" + f2.getAbsolutePath());
    		System.out.println("文件/目录的规范路径名:" + f2.getCanonicalPath());
    		System.out.println("文件/目录的父目录名:" + f2.getParent());
    	}
    		@Test
    	public void test3() throws IOException{
    		File f3 = new File("../../HelloIO.java");
    		System.out.println("user.dir =" + System.getProperty("user.dir"));
    		System.out.println("文件/目录的名称:" + f3.getName());
    		System.out.println("文件/目录的构造路径名:" + f3.getPath());
    		System.out.println("文件/目录的绝对路径名:" + f3.getAbsolutePath());
    		System.out.println("文件/目录的规范路径名:" + f3.getCanonicalPath());
    		System.out.println("文件/目录的父目录名:" + f3.getParent());
    	}
    
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    • window的路径分隔符使用“\”,而Java程序中的“\”表示转义字符,所以在Windows中表示路径,需要用“\”。或者直接使用“/”也可以,Java程序支持将“/”当成平台无关的路径分隔符。或者直接使用File.separator常量值表示。
    • 把构造File对象指定的文件或目录的路径名,称为构造路径,它可以是绝对路径,也可以是相对路径
    • 当构造路径是绝对路径时,那么getPath和getAbsolutePath结果一样
    • 当构造路径是相对路径时,那么getAbsolutePath的路径 = user.dir的路径 + 构造路径
    • 当路径中不包含"…“和”/开头"等形式的路径,那么规范路径和绝对路径一样,否则会将…等进行解析。路径中如果出现“…”表示上一级目录,路径名如果以“/”开头,表示从“根目录”下开始导航。

    3、判断功能的方法

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

    方法演示,代码如下:

    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
    
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    如果文件或目录不存在,那么exists()、isFile()和isDirectory()都是返回true

    4、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,创建一个新的空文件。
    • public boolean delete() :删除由此File表示的文件或目录。 只能删除空目录。
    • 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,包括任何必需但不存在的父目录。

    方法演示,代码如下:

    public class FileCreateDelete {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 文件的创建
            File f = new File("aaa.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()); // true
    		
         	// 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
        }
    }
    
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    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。

    14.1.4 递归实现多级目录操作(了解,有时间作为复习递归练习用)

    • public String[] list() :返回一个String数组,表示该File目录中的所有子文件或目录。

    • public File[] listFiles() :返回一个File数组,表示该File目录中的所有的子文件或目录。

    • public File[] listFiles(FileFilter filter):返回所有满足指定过滤器的文件和目录。如果给定 filter 为 null,则接受所有路径名。否则,当且仅当在路径名上调用过滤器的 FileFilter.accept(java.io.File) 方法返回 true 时,该路径名才满足过滤器。如果当前File对象不表示一个目录,或者发生 I/O 错误,则返回 null。

    1、递归打印多级目录

    分析:多级目录的打印。遍历之前,无从知道到底有多少级目录,所以我们可以使用递归实现。

    代码实现

    	@Test
    	public void test3() {
    		 File dir = new File("d:/atguigu");
    		 listSubFiles(dir);
    	}
    
    	public void listSubFiles(File dir) {
    		if (dir != null && dir.isDirectory()) {
    			File[] listFiles = dir.listFiles();
    			if (listFiles != null) {
    				for (File sub : listFiles) {
    					listSubFiles(sub);//递归调用
    				}
    			}
    		}
    		System.out.println(dir);
    	}
    
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    2、递归打印某目录下(包括子目录)中所有满足条件的文件

    示例代码:列出"D:/atguigu"下所有".java"文件

    	@Test
    	public void test5() {
    		 File dir = new File("D:/atguigu");
    		 listByFileFilter(dir);
    	}
    	
    	public void listByFileFilter(File file) {
    		if (file != null && file.isDirectory()) {
    			File[] listFiles = file.listFiles(new FilenameFilter() {
    
    				@Override
    				public boolean accept(File dir, String name) {
    					return name.endsWith(".java") || new File(dir,name).isDirectory();
    				}
    			});
    			if (listFiles != null) {
    				for (File sub : listFiles) {
    					if(sub.isFile()){
    						System.out.println(sub);
    					}
    					listByFileFilter(sub);
    				}
    			}
    		}
    	}
    
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    3、递归求目录总大小

    	@Test
    	public void test4() {
    		 File dir = new File("D:/atguigu");
    		 long length = getLength(dir);
    		 System.out.println("大小:" + length);
    	}
    	
    	public long getLength(File dir){
    		if (dir != null && dir.isDirectory()) {
    			File[] listFiles = dir.listFiles();
    			if(listFiles!=null){
    				long sum = 0;
    				for (File sub : listFiles) {
    					sum += getLength(sub);
    				}
    				return sum;
    			}
    		}else if(dir != null && dir.isFile()){
    			return dir.length();
    		}
    		return 0;
    	}
    
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    4、递归删除非空目录

    如果目录非空,连同目录下的文件和文件夹一起删除

    	@Test
    	public void test6() {
    		 File dir = new File("D:/atguigu/javase");
    		 forceDeleteDir(dir);
    	}
    	public void forceDeleteDir(File dir) {
    		if (dir != null && dir.isDirectory()) {
    			File[] listFiles = dir.listFiles();
    			if(listFiles!=null){
    				for (File sub : listFiles) {
    					forceDeleteDir(sub);
    				}
    			}
    		}
    		dir.delete();
    	}
    
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    14.2 IO概述

    1、什么是IO

    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。输入也叫做读取数据,输出也叫做作写出数据。

    2、IO的分类

    根据数据的流向分为:输入流输出流

    • 输入流 :把数据从其他设备上读取到内存中的流。
      • 以InputStream,Reader结尾
    • 输出流 :把数据从内存 中写出到其他设备上的流。
      • 以OutputStream、Writer结尾

    根据数据的类型分为:字节流字符流

    • 字节流 :以字节为单位,读写数据的流。
      • 以InputStream和OutputStream结尾
    • 字符流 :以字符为单位,读写数据的流。
      • 以Reader和Writer结尾

    根据IO流的角色不同分为:节点流处理流

    • 节点流:可以从或向一个特定的地方(节点)读写数据。如FileReader.
    • 处理流:是对一个已存在的流进行连接和封装,通过所封装的流的功能调用实现数据读写。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装,称为流的链接。

    这种设计是装饰模式(Decorator Pattern)也称为包装模式(Wrapper Pattern),其使用一种对客户端透明的方式来动态地扩展对象的功能,它是通过继承扩展功能的替代方案之一。在现实生活中你也有很多装饰者的例子,例如:人需要各种各样的衣着,不管你穿着怎样,但是,对于你个人本质来说是不变的,充其量只是在外面加上了一些装饰,有,“遮羞的”、“保暖的”、“好看的”、“防雨的”…

    常用的节点流:

    • 文 件 FileInputStream FileOutputStrean FileReader FileWriter 文件进行处理的节点流。
    • 字符串 StringReader StringWriter 对字符串进行处理的节点流。
    • 数 组 ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream CharArrayReader CharArrayWriter 对数组进行处理的节点流(对应的不再是文件,而是内存中的一个数组)。
    • 管 道 PipedInputStream、PipedOutputStream、PipedReader、PipedWriter对管道进行处理的节点流。

    常用处理流:

    • 缓冲流:BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter—增加缓冲功能,避免频繁读写硬盘。
    • 转换流:InputStreamReader、OutputStreamReader—实现字节流和字符流之间的转换。
    • 数据流:DataInputStream、DataOutputStream -提供读写Java基础数据类型功能
    • 对象流:ObjectInputStream、ObjectOutputStream–提供直接读写Java对象功能

    3、4大顶级抽象父类们

    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

    14.3 字节流

    14.3.1 一切皆为字节

    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。

    14.3.2 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。

    小贴士:

    close方法,当完成流的操作时,必须调用此方法,释放系统资源。

    14.3.3 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。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。

    • 构造举例,代码如下:
    public class FileOutputStreamConstructor throws IOException {
        public static void main(String[] args) {
       	 	// 使用File对象创建流对象
            File file = new File("a.txt");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
          
            // 使用文件名称创建流对象
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");
        }
    }
    
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    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:
    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");     
          	// 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();
        }
    }
    输出结果:
    abc
    
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    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节的信息写出。
    2. 流操作完毕后,必须释放系统资源,调用close方法,千万记得。
    1. 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 = "尚硅谷".getBytes();
          	// 写出字节数组数据
          	fos.write(b);
          	// 关闭资源
            fos.close();
        }
    }
    输出结果:
    尚硅谷
    
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    1. 写出指定长度字节数组write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始,len个字节,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 = "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();
        }
    }
    输出结果:
    cd
    
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    数据追加续写

    经过以上的演示,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。这样创建的输出流对象,就可以指定是否追加续写了,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
    
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    写出换行

    Windows系统里,换行符号是\r\n 。把

    以指定是否追加续写了,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");  
          	// 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
    
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    • 回车符\r和换行符\n
      • 回车符:回到一行的开头(return)。
      • 换行符:下一行(newline)。
    • 系统中的换行:
      • 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。

    14.3.4 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 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): 从输入流中读取一些字节数,并将它们存储到字节数组 b中 。

    小贴士:

    close方法,当完成流的操作时,必须调用此方法,释放系统资源。

    14.3.5 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 FileInputStream ,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FileNotFoundException

    • 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 fis = new FileInputStream(file);
          
            // 使用文件名称创建流对象
            FileInputStream fis = new FileInputStream("b.txt");
        }
    }
    
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    读取字节数据

    1. 读取字节read方法,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
    
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    循环改进读取方式,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");
          	// 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
    
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    小贴士:

    1. 虽然读取了一个字节,但是会自动提升为int类型。
    2. 流操作完毕后,必须释放系统资源,调用close方法,千万记得。
    1. 使用字节数组读取read(byte[] b),每次读取b的长度个字节到数组中,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
    
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    错误数据d,是由于最后一次读取时,只读取一个字节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 ;
            // 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
    
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    小贴士:

    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。

    14.3.6 字节流练习:图片复制

    [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-MazqYcyk-1659797923015)(imgs/2_copy.jpg)]

    复制图片文件,代码使用演示:

    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;
            // 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();
        }
    }
    
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    小贴士:

    流的关闭原则:先开后关,后开先关。

    14.4 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。

    14.4.1 字符输入流【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 。

    14.4.2 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节缓冲区。

    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。

    eclipse中默认GBK,idea中默认UTF-8

    1. 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,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");
        }
    }
    
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    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 ;
            // 循环读取
            while ((b = fr.read())!=-1) {
                System.out.println((char)b);
            }
    		// 关闭资源
            fr.close();
        }
    }
    输出结果:
    尚
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    谷
    
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    小贴士:虽然读取了一个字符,但是会自动提升为int类型。

    1. 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:
    尚硅
    谷硅
    
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    获取有效的字符改进,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
           	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:
    尚硅
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    14.4.3 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[] cbuf) 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数组的开始索引,len写的字符个数。
    • void write(String str) 写入字符串。
    • void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。
    • void flush() 刷新该流的缓冲。
    • void close() 关闭此流,但要先刷新它。

    14.4.4 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字节缓冲区。

    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时,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");
        }
    }
    
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    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
    
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    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();
        }
    }
    
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    小贴士:即便是flush方法写出了数据,操作的最后还是要调用close方法,释放系统资源。

    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 = "尚硅谷".toCharArray();
          
          	// 写出字符数组
          	fw.write(chars); // 尚硅谷
            
    		// 写出从索引1开始,2个字节。索引1是'硅',两个字节,也就是'硅谷'。
            fw.write(b,1,2); // 硅谷
          
          	// 关闭资源
            fos.close();
        }
    }
    
    
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    1. 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 = "尚硅谷";
          
          	// 写出字符数组
          	fw.write(msg); //尚硅谷
          
    		// 写出从索引1开始,2个字节。索引1是'硅',两个字节,也就是'硅谷'。
            fw.write(msg,1,2);	// 尚硅谷
          	
            // 关闭资源
            fos.close();
        }
    }
    
    
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    1. 续写和换行:操作类似于FileOutputStream。
    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("尚");
          	// 写出换行
          	fw.write("\r\n");
          	// 写出字符串
      		fw.write("硅谷");
          	// 关闭资源
            fw.close();
        }
    }
    输出结果:
    尚
    硅谷
    
    
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    小贴士: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

    14.5 缓冲流

    缓冲流,也叫高效流,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。

    14.5.1 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 out): 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"));
    
    
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    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,代码如下:
    public class BufferedDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 记录开始时间
          	long start = System.currentTimeMillis();
    		// 创建流对象
            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);
            }
            
            fos.close();
            fis.close();
            
    		// 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...
    
    
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    1. 缓冲流,代码如下:
    public class BufferedDemo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 记录开始时间
          	long start = System.currentTimeMillis();
    		// 创建流对象
            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);
            }
            
            bos.close();
            bis.close();
            
    		// 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
    
    
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    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 IOException {
          	// 记录开始时间
            long start = System.currentTimeMillis();
    		// 创建流对象
    		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);
            }
            
            bos.close();
            bis.close();
    		// 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
    
    
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    14.5.2 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。

    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"));
    
    
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    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。

    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();
        }
    }
    
    
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    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("尚");
          	// 写出换行
            bw.newLine();
            bw.write("硅");
            bw.newLine();
            bw.write("谷");
            bw.newLine();
    		// 释放资源
            bw.close();
        }
    }
    输出效果:
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    硅
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    14.6 转换流

    14.6.1 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。

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    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。

    14.6.2 编码引出的问题

    在Eclipse中,使用FileReader 读取项目中的文本文件。由于Eclipse的设置UTF-8编码但是,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:
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    那么如何读取GBK编码的文件呢?

    14.6.3 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。

    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");
    
    
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    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();
        }
    }
    
    
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    14.6.4 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。

    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");
    
    
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    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();
        }
    }
    
    
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    14.6.5 转换流理解图解

    转换流是字节与字符间的桥梁!

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    14.6.6 练习: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,写出文本文件。

    案例实现

    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();
      	}
    }
    
    
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    14.7 数据流

    前面学习的IO流,在程序代码中,要么将数据直接按照字节处理,要么按照字符处理。那么,如果要在程序中直接处理Java的基础数据类型,怎么办呢?

    String name = “巫师”;
    int age = 300;
    char gender = ‘男’;
    int energy = 5000;
    double price = 75.5;
    boolean relive = true;
    
    
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    完成这个需求,可以使用DataOutputStream进行写,随后用DataInputStream进行读取,而且顺序要一致。

    示例代码:

    import java.io.DataInputStream;
    import java.io.DataOutputStream;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    
    public class TestData {
    	public void save() throws IOException{
    		String name = "巫师";
    		int age = 300;
    		char gender = '男';
    		int energy = 5000;
    		double price = 75.5;
    		boolean relive = true;
    		
    		DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("game.dat"));
    		dos.writeUTF(name);
    		dos.writeInt(age);
    		dos.writeChar(gender);
    		dos.writeInt(energy);
    		dos.writeDouble(price);
    		dos.writeBoolean(relive);
    		dos.close();
    	}	
    	public void reload()throws IOException{
    		DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("game.dat"));
    		String name = dis.readUTF();
    		int age = dis.readInt();
    		char gender = dis.readChar();
    		int energy = dis.readInt();
    		double price = dis.readDouble();
    		boolean relive = dis.readBoolean();
    		
    		System.out.println(name+"," + age + "," + gender + "," + energy + "," + price + "," + relive);
    		
    		dis.close();
    	}
    }
    
    
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    14.8 序列化

    14.8.1 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,对它进行反序列化对象的数据对象的类型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:

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    14.8.2 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);
    
    
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    序列化操作

    • 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
      • 如果对象的某个属性也是引用数据类型,那么如果该属性也要序列化的话,也要实现Serializable 接口
    • 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。
    • 静态变量的值不会序列化
    public class Employee implements java.io.Serializable {
        public static String company = "尚硅谷";
        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);
        }
    }
    
    
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    2.写出对象方法

    • public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出。
    public class SerializeDemo{
       	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"));
            	// 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
    
    
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    14.8.3 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。
    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
        }
    }
    
    
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    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

    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);
         }
    }
    
    
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    14.8.4 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文件中。
    2. 反序列化list.txt ,并遍历集合,打印对象信息。

    案例分析

    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,只需要读取一次,转换为集合类型。
    4. 遍历集合,可以打印所有的学生信息

    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();
    		
          	for (int i = 0; i < list.size(); i++ ){
              	Student s = list.get(i);
            	System.out.println(s.getName()+"--"+ s.getPwd());
          	}
    	}
    
    	private static void 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();
    	}
    }
    
    
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    14.8.5 java.io.Externalizable接口

    除了Serializable接口之外,还可以实现java.io.Externalizable接口,但是要求重写:

    void readExternal(ObjectInput in)
    void writeExternal(ObjectOutput out)

    关于哪些属性序列化和反序列化,由程序员自己定。虽然可以自己决定任意属性的输出和读取,但是还是建议不要输出静态的和transient属性。

    学生类:

    import java.io.Externalizable;
    import java.io.IOException;
    import java.io.ObjectInput;
    import java.io.ObjectOutput;
    
    public class Student implements Externalizable{
    	private static String school = "atguigu";
    	private String name;
    	private transient int age;
    	private int score;
    	public Student(String name, int age, int score) {
    		super();
    		this.name = name;
    		this.age = age;
    		this.score = score;
    	}
    	public Student() {
    		super();
    	}
    	public static String getSchool() {
    		return school;
    	}
    	public static void setSchool(String school) {
    		Student.school = school;
    	}
    	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 getScore() {
    		return score;
    	}
    	public void setScore(int score) {
    		this.score = score;
    	}
    	@Override
    	public String toString() {
    		return "Student [name=" + name +",age =" +age + ", score=" + score +",schoool = " + school+ "]";
    	}
    	
    	//一下两个方法不是程序员手动调用,而是在对象被序列化和反序列时,IO流自动调用
    	@Override
    	public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
    		//在这个方法中,程序员自己定,哪些属性需要序列化,及其顺序
    		out.writeUTF(school);
    		out.writeUTF(name);
    		out.writeInt(score);
    		out.writeInt(age);
    	}
    	@Override
    	public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
    		//读取的顺序要与写的顺序一致
    		school = in.readUTF();
    		name = in.readUTF();
    		score = in.readInt();
    		age = in.readInt();
    	}
    	
    }
    
    
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    测试类

    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.ObjectInputStream;
    import java.io.ObjectOutputStream;
    
    import org.junit.Test;
    
    /*
     * 类通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能。未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。
     * 		序列化接口没有方法或字段,仅用于标识可序列化的语义。
     * 
     * java.io.Externalizable 实例类的唯一特性是可以被写入序列化流中,该类负责保存和恢复实例内容。 
     * 		则它要实现 Externalizable 接口的 writeExternal 和 readExternal 方法。
     * 
     *  void readExternal(ObjectInput in) 
     *  void writeExternal(ObjectOutput out)  
     *  
     *  虽然可以自己决定任意属性的输出和读取,但是还是建议不要输出静态的和transient属性
     */
    public class TestExternalizable {
    	@Test
    	public void in()throws IOException, ClassNotFoundException{
    		FileInputStream fis = new FileInputStream("stu.dat");
    		ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
    		
    		Object obj = ois.readObject();
    		
    		System.out.println(obj);
    		
    		ois.close();
    		fis.close();
    	}
    	
    	@Test
    	public void out()throws IOException{
    		Student student = new Student("张三", 23, 89);
    		Student.setSchool("尚硅谷");
    		
    		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("stu.dat");
    		ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
    		
    		oos.writeObject(student);
    		
    		oos.close();
    		fos.close();
    	}
    }
    
    
    
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    14.9 重新认识PrintStream和Scanner、System.in和out

    14.9.1 PrintStream类

    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。

    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")
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    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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    14.9.2 Scanner类

    构造方法

    • Scanner(File source) :构造一个新的 Scanner,它生成的值是从指定文件扫描的。
    • Scanner(File source, String charsetName) :构造一个新的 Scanner,它生成的值是从指定文件扫描的。
    • Scanner(InputStream source) :构造一个新的 Scanner,它生成的值是从指定的输入流扫描的。
    • Scanner(InputStream source, String charsetName) :构造一个新的 Scanner,它生成的值是从指定的输入流扫描的。

    常用方法:

    • boolean hasNextXxx(): 如果通过使用nextXxx()方法,此扫描器输入信息中的下一个标记可以解释为默认基数中的一个 Xxx 值,则返回 true。
    • Xxx nextXxx(): 将输入信息的下一个标记扫描为一个Xxx
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.IOException;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Scanner;
    
    import org.junit.Test;
    
    public class TestFile {
    	@Test
    	public void test1() throws IOException {
    		Scanner input = new Scanner(System.in);
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    		while(true){
    			System.out.print("请输入一个单词:");
    			String str = input.nextLine();
    			if("stop".equals(str)){
    				break;
    			}
    			list.add(str);
    		}
    		System.out.println(list);
    		input.close();
    	}
    	@Test
    	public void test2() throws IOException {
    		Scanner input = new Scanner(new File("1.txt"));
    		while(input.hasNextLine()){
    			String str = input.nextLine();
    			System.out.println(str);
    		}
    		input.close();
    	}
    	
    	@Test
    	public void test3() throws FileNotFoundException{
    		System.setIn(new FileInputStream("1.txt"));
    		Scanner input = new Scanner(System.in);
    		while(input.hasNextLine()){
    			String str = input.nextLine();
    			System.out.println(str);
    		}
    		input.close();
    	}
    }
    
    
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    14.10 JDK1.7之后引入新try…catch

    语法格式:

    try(需要关闭的资源对象的声明){
        业务逻辑代码
    }catch(异常类型 e){
        处理异常代码
    }catch(异常类型 e){
        处理异常代码
    }
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    它没有finally,也不需要程序员去关闭资源对象,无论是否发生异常,都会关闭资源对象

    示例代码:

    	@Test
    	public void test03() {
    		//从d:/1.txt(GBK)文件中,读取内容,写到项目根目录下1.txt(UTF-8)文件中
    		try(
    			FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/1.txt");
    			InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"GBK");
    			BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
    			
    			FileOutputStream fos = new FileOutputStream("1.txt");
    			OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8");
    			BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
    		){
    			String str;
    			while((str = br.readLine()) != null){
    				bw.write(str);
    				bw.newLine();
    			}
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_44219219/article/details/126202750