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File流与IO流 看这一篇就够了
阅读量:3958 次
发布时间:2019-05-24

本文共 45406 字,大约阅读时间需要 151 分钟。

第一章 File类

1.1 概述

java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示,主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。

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:

复制代码

// 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);

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。

1.3 常用方法

获取功能的方法

  • public String getAbsolutePath() :返回此File的绝对路径名字符串。

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

  • 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。

    方法演示,代码如下:

    复制代码

    public class FileGet {    public static void main(String[] args) {        File f = new File("d:/aaa/bbb.java");             System.out.println("文件绝对路径:"+f.getAbsolutePath());        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");        File f2 = new File("d:/aaa");             System.out.println("目录绝对路径:"+f2.getAbsolutePath());        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());    }}输出结果:文件绝对路径:d:\aaa\bbb.java文件构造路径:d:\aaa\bbb.java文件名称:bbb.java文件长度:636字节目录绝对路径:d:\aaa目录构造路径:d:\aaa目录名称:aaa目录长度:4096

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。

绝对路径和相对路径

  • 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。

复制代码

public class FilePath {    public static void main(String[] args) {        // D盘下的bbb.java文件        File f = new File("D:\\bbb.java");        System.out.println(f.getAbsolutePath());                // 项目下的bbb.java文件        File f2 = new File("bbb.java");        System.out.println(f2.getAbsolutePath());    }}输出结果:D:\bbb.javaD:\idea_project_test4\bbb.java

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:

复制代码

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:trued:\aaa 是否存在:trued:\aaa 文件?:falsed:\aaa 目录?:true

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。
  • 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:

复制代码

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    }}

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。

1.4 目录的遍历

  • 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。

复制代码

public class FileFor {    public static void main(String[] args) {        File dir = new File("d:\\java_code");              //获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。        String[] names = dir.list();        for(String name : names){            System.out.println(name);        }        //获取当前目录下的文件以及文件夹对象,只要拿到了文件对象,那么就可以获取更多信息        File[] files = dir.listFiles();        for (File file : files) {            System.out.println(file);        }    }}

小贴士:

调用listFiles方法的File对象,表示的必须是实际存在的目录,否则返回null,无法进行遍历。

第二章 递归

2.1 概述

  • 递归:指在当前方法内调用自己的这种现象。

  • 递归的分类:
    • 递归分为两种,直接递归和间接递归。
    • 直接递归称为方法自身调用自己。
    • 间接递归可以A方法调用B方法,B方法调用C方法,C方法调用A方法。
  • 注意事项
    • 递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,否则会发生栈内存溢出。
    • 在递归中虽然有限定条件,但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
    • 构造方法,禁止递归

复制代码

public class Demo01DiGui {    public static void main(String[] args) {        // a();        b(1);    }        /*     * 3.构造方法,禁止递归     * 编译报错:构造方法是创建对象使用的,不能让对象一直创建下去     */    public Demo01DiGui() {        //Demo01DiGui();    }    /*     * 2.在递归中虽然有限定条件,但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。     * 4993     *  Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError     */    private static void b(int i) {        System.out.println(i);        //添加一个递归结束的条件,i==5000的时候结束        if(i==5000){            return;//结束方法        }        b(++i);    }    /*     * 1.递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,否则会发生栈内存溢出。 Exception in thread "main"     * java.lang.StackOverflowError     */    private static void a() {        System.out.println("a方法");        a();    }}

2.2 递归累加求和

计算1 ~ n的和

分析:num的累和 = num + (num-1)的累和,所以可以把累和的操作定义成一个方法,递归调用。

实现代码

复制代码

public class DiGuiDemo {    public static void main(String[] args) {        //计算1~num的和,使用递归完成        int num = 5;        // 调用求和的方法        int sum = getSum(num);        // 输出结果        System.out.println(sum);            }    /*      通过递归算法实现.      参数列表:int       返回值类型: int     */    public static int getSum(int num) {        /*            num为1时,方法返回1,           相当于是方法的出口,num总有是1的情况        */        if(num == 1){            return 1;        }        /*          num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和          递归调用getSum方法        */        return num + getSum(num-1);    }}

代码执行图解

小贴士:递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,次数不要太多,否则会发生栈内存溢出。

2.3 递归求阶乘

  • 阶乘:所有小于及等于该数的正整数的积。

复制代码

n的阶乘:n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1

分析:这与累和类似,只不过换成了乘法运算,学员可以自己练习,需要注意阶乘值符合int类型的范围。

复制代码

推理得出:n! = n * (n-1)!

代码实现

复制代码

public class DiGuiDemo {    //计算n的阶乘,使用递归完成    public static void main(String[] args) {        int n = 3;        // 调用求阶乘的方法        int value = getValue(n);        // 输出结果        System.out.println("阶乘为:"+ value);    }    /*      通过递归算法实现.      参数列表:int       返回值类型: int     */    public static int getValue(int n) {        // 1的阶乘为1        if (n == 1) {            return 1;        }        /*          n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!          递归调用getValue方法        */        return n * getValue(n - 1);    }}

2.4 递归打印多级目录

分析:多级目录的打印,就是当目录的嵌套。遍历之前,无从知道到底有多少级目录,所以我们还是要使用递归实现。

代码实现

复制代码

public class DiGuiDemo2 {    public static void main(String[] args) {        // 创建File对象        File dir  = new File("D:\\aaa");        // 调用打印目录方法        printDir(dir);    }    public static void  printDir(File dir) {        // 获取子文件和目录        File[] files = dir.listFiles();        // 循环打印        /*          判断:          当是文件时,打印绝对路径.          当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用.        */        for (File file : files) {            // 判断            if (file.isFile()) {                // 是文件,输出文件绝对路径                System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());            } else {                // 是目录,输出目录绝对路径                System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath());                // 继续遍历,调用printDir,形成递归                printDir(file);            }        }    }}

第三章 综合案例

3.1 文件搜索

搜索D:\aaa 目录中的.java 文件。

分析

  1. 目录搜索,无法判断多少级目录,所以使用递归,遍历所有目录。
  2. 遍历目录时,获取的子文件,通过文件名称,判断是否符合条件。

代码实现

复制代码

public class DiGuiDemo3 {    public static void main(String[] args) {        // 创建File对象        File dir  = new File("D:\\aaa");        // 调用打印目录方法        printDir(dir);    }    public static void printDir(File dir) {        // 获取子文件和目录        File[] files = dir.listFiles();                // 循环打印        for (File file : files) {            if (file.isFile()) {                // 是文件,判断文件名并输出文件绝对路径                if (file.getName().endsWith(".java")) {                    System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());                }            } else {                // 是目录,继续遍历,形成递归                printDir(file);            }        }    }}

3.2 文件过滤器优化

java.io.FileFilter是一个接口,是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数, 接口中只有一个方法。

boolean accept(File pathname) :测试pathname是否应该包含在当前File目录中,符合则返回true。

分析

  1. 接口作为参数,需要传递子类对象,重写其中方法。我们选择匿名内部类方式,比较简单。
  2. accept方法,参数为File,表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true,过滤掉则返回false。保留规则:
    1. 要么是.java文件。
    2. 要么是目录,用于继续遍历。
  3. 通过过滤器的作用,listFiles(FileFilter)返回的数组元素中,子文件对象都是符合条件的,可以直接打印。

代码实现:

复制代码

public class DiGuiDemo4 {    public static void main(String[] args) {        File dir = new File("D:\\aaa");        printDir2(dir);    }      public static void printDir2(File dir) {        // 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象        File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {            @Override            public boolean accept(File pathname) {                return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();            }        });        // 循环打印        for (File file : files) {            if (file.isFile()) {                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());            } else {                printDir2(file);            }        }    }}

3.3 Lambda优化

分析:FileFilter是只有一个方法的接口,因此可以用lambda表达式简写。

lambda格式:

复制代码

()->{ }

代码实现:

复制代码

public static void printDir3(File dir) {    // lambda的改写    File[] files = dir.listFiles(f ->{         return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory();     });        // 循环打印    for (File file : files) {        if (file.isFile()) {            System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());        } else {            printDir3(file);        }    }}

第四章 IO概述

4.1 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 和输出output ,即流向内存是输入流,流出内存的输出流。

Java中I/O操作主要是指使用java.io包下的内容,进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据,输出也叫做作写出数据。

4.2 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。
  • 输出流 :把数据从内存 中写出到其他设备上的流。

格局数据的类型分为:字节流字符流

  • 字节流 :以字节为单位,读写数据的流。
  • 字符流 :以字符为单位,读写数据的流。

4.3 IO的流向说明图解

4.4 顶级父类们

  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

第五章 字节流

5.1 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。

5.2 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。

5.3 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:

复制代码

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");    }}

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:

复制代码

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

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:

复制代码

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 = "Java程序员".getBytes();        // 写出字节数组数据        fos.write(b);        // 关闭资源        fos.close();    }}输出结果:Java程序员
  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:

复制代码

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

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:

复制代码

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

写出换行

Windows系统里,换行符号是\r\n 。

代码使用演示:

复制代码

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:abcde
  • 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。

5.4 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。

5.5 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:

复制代码

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 fos = new FileInputStream(file);              // 使用文件名称创建流对象        FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt");    }}

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:

复制代码

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:abcde-1

循环改进读取方式,代码使用演示:

复制代码

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:abcde

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:

复制代码

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:abcded

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:

复制代码

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:abcde

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。

5.6 字节流练习:图片复制

复制原理图解

案例实现

复制图片文件,代码使用演示:

复制代码

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();    }}

小贴士:

流的关闭原则:先开后关,后开先关。

第六章 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。

6.1 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 。

6.2 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。

    idea中UTF-8

  2. 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:

复制代码

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");    }}

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:

复制代码

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:中文样例一

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:

复制代码

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:中文样例一例

获取有效的字符改进,代码使用演示:

复制代码

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:中文样例一

6.3 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。

6.4 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:

复制代码

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");    }}

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:

复制代码

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

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:

复制代码

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();    }}

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) 和 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:

复制代码

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 = "JAVA程序员".toCharArray();              // 写出字符数组        fw.write(chars); // JAVA程序员                // 写出从索引2开始,2个字节。索引2是'V',两个字节,也就是'VA'。        fw.write(chars,2,2); // VA              // 关闭资源        fw.close();    }}
  1. 写出字符串write(String str) 和 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:

复制代码

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 = "JAVA程序员";              // 写出字符数组        fw.write(msg); //JAVA程序员              // 写出从索引2开始,2个字节。索引2是'V',两个字节,也就是'VA'。        fw.write(msg,2,2);  // VA                // 关闭资源        fw.close();    }}
  1. 续写和换行:操作类似于FileOutputStream。

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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("JAVA");        // 写出换行        fw.write("\r\n");        // 写出字符串        fw.write("程序员");        // 关闭资源        fw.close();    }}输出结果:JAVA程序员

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

第七章 IO异常的处理

JDK7前处理

之前的入门练习,我们一直把异常抛出,而实际开发中并不能这样处理,建议使用try...catch...finally 代码块,处理异常部分,代码使用演示:

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public class HandleException1 {    public static void main(String[] args) {        // 声明变量        FileWriter fw = null;        try {            //创建流对象            fw = new FileWriter("fw.txt");            // 写出数据            fw.write("JAVA程序员"); //JAVA程序员        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                if (fw != null) {                    fw.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

JDK7的处理(扩展知识点了解内容)

还可以使用JDK7优化后的try-with-resource 语句,该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源(resource)是指在程序完成后,必须关闭的对象。

格式:

复制代码

try (创建流对象语句,如果多个,使用';'隔开) {    // 读写数据} catch (IOException e) {    e.printStackTrace();}

代码使用演示:

复制代码

public class HandleException2 {    public static void main(String[] args) {        // 创建流对象        try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {            // 写出数据            fw.write("JAVA程序员"); //JAVA程序员        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

JDK9的改进(扩展知识点了解内容)

JDK9中try-with-resource 的改进,对于引入对象的方式,支持的更加简洁。被引入的对象,同样可以自动关闭,无需手动close,我们来了解一下格式。

改进前格式:

复制代码

// 被final修饰的对象final Resource resource1 = new Resource("resource1");// 普通对象Resource resource2 = new Resource("resource2");// 引入方式:创建新的变量保存try (Resource r1 = resource1;     Resource r2 = resource2) {     // 使用对象}

改进后格式:

复制代码

// 被final修饰的对象final Resource resource1 = new Resource("resource1");// 普通对象Resource resource2 = new Resource("resource2");// 引入方式:直接引入try (resource1; resource2) {     // 使用对象}

改进后,代码使用演示:

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public class TryDemo {    public static void main(String[] args) throws IOException {        // 创建流对象        final  FileReader fr  = new FileReader("in.txt");        FileWriter fw = new FileWriter("out.txt");        // 引入到try中        try (fr; fw) {            // 定义变量            int b;            // 读取数据            while ((b = fr.read())!=-1) {                // 写出数据                fw.write(b);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

第八章 属性集

8.1 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。

8.2 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。

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public class ProDemo {    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {        // 创建属性集对象        Properties properties = new Properties();        // 添加键值对元素        properties.setProperty("filename", "a.txt");        properties.setProperty("length", "209385038");        properties.setProperty("location", "D:\\a.txt");        // 打印属性集对象        System.out.println(properties);        // 通过键,获取属性值        System.out.println(properties.getProperty("filename"));        System.out.println(properties.getProperty("length"));        System.out.println(properties.getProperty("location"));        // 遍历属性集,获取所有键的集合        Set
strings = properties.stringPropertyNames(); // 打印键值对 for (String key : strings ) { System.out.println(key+" -- "+properties.getProperty(key)); } }}输出结果:{filename=a.txt, length=209385038, location=D:\a.txt}a.txt209385038D:\a.txtfilename -- a.txtlength -- 209385038location -- D:\a.txt

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:

复制代码

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

加载代码演示:

复制代码

public class ProDemo2 {    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
strings = pro.stringPropertyNames(); for (String key : strings ) { System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key)); } }}输出结果:filename -- a.txtlength -- 209385038location -- D:\a.txt

小贴士: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。

第九章 缓冲流

上面学习了基本的一些流,作为IO流的入门,接下来我们要见识一些更强大的流。比如能够高效读写的缓冲流,能够转换编码的转换流,能够持久化存储对象的序列化流等等。这些功能更为强大的流,都是在基本的流对象基础之上创建而来的,就像穿上铠甲的武士一样,相当于是对基本流对象的一种增强。

9.1 概述

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。

9.2 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:

复制代码

// 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"));

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:

复制代码

public class BufferedDemo {    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {        // 记录开始时间        long start = System.currentTimeMillis();        // 创建流对象        try (            FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk9.exe");            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")        ){            // 读写数据            int b;            while ((b = fis.read()) != -1) {                fos.write(b);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }        // 记录结束时间        long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println("普通流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");    }}十几分钟过去了...
  1. 缓冲流,代码如下:

复制代码

public class BufferedDemo {    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {        // 记录开始时间        long start = System.currentTimeMillis();        // 创建流对象        try (            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));         BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));        ){        // 读写数据            int b;            while ((b = bis.read()) != -1) {                bos.write(b);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }        // 记录结束时间        long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");    }}缓冲流复制时间:8016 毫秒

如何更快呢?

使用数组的方式,代码如下:

复制代码

public class BufferedDemo {    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {        // 记录开始时间        long start = System.currentTimeMillis();        // 创建流对象        try (            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("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);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }        // 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

9.3 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。

构造举例,代码如下:

复制代码

// 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"));

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:

复制代码

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();    }}

newLine方法演示,代码如下:

复制代码

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("JAVA");      // 写出换行      bw.newLine();      bw.write("程序");      bw.newLine();      bw.write("员");      bw.newLine();      // 释放资源      bw.close();  }}输出效果:JAVA程序员

9.4 练习:文本排序

请将文本信息恢复顺序。

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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。

案例分析

  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。

案例实现

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public class BufferedTest {    public static void main(String[] args) throws IOException {        // 创建map集合,保存文本数据,键为序号,值为文字        HashMap
lineMap = new HashMap<>(); // 创建流对象 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt")); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt")); // 读取数据 String line = null; while ((line = br.readLine())!=null) { // 解析文本 String[] split = line.split("\\."); // 保存到集合 lineMap.put(split[0],split[1]); } // 释放资源 br.close(); // 遍历map集合 for (int i = 1; i <= lineMap.size(); i++) { String key = String.valueOf(i); // 获取map中文本 String value = lineMap.get(key); // 写出拼接文本 bw.write(key+"."+value); // 写出换行 bw.newLine(); } // 释放资源 bw.close(); }}

第十章 转换流

10.1 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。

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。

10.2 编码引出的问题

在IDEA中,使用FileReader 读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置,都是默认的UTF-8编码,所以没有任何问题。但是,当读取Windows系统中创建的文本文件时,由于Windows系统的默认是GBK编码,就会出现乱码。

复制代码

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:���

那么如何读取GBK编码的文件呢?

10.3 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:

复制代码

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

指定编码读取

复制代码

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();    }}

10.4 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:

复制代码

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

指定编码写出

复制代码

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();    }}

转换流理解图解

转换流是字节与字符间的桥梁!

10.5 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

复制代码

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();    }}

第十一章 序列化

11.1 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:

11.2 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:

复制代码

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。

复制代码

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);    }}

2.写出对象方法

  • public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出。

复制代码

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

11.3 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。

复制代码

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    }}

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。

复制代码

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);     }}

11.4 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

复制代码

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
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
list = (ArrayList
)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
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(); }}

第十二章 打印流

12.1 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。

12.2 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。

构造举例,代码如下:

复制代码

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。

复制代码

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);    }}

转自  

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