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IO流基础

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 osc_a22drz29
发布于 2019/03/22 22:30
字数 7681
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1.字节流

 1.1 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。

1.2 FileInputStream

  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 。

示例代码:

1 public class FileInputStreamConstructor throws IOException{
2     public static void main(String[] args) { 
3        // 使用File对象创建流对象
4        File file = new File("a.txt"); 
5        FileInputStream fos = new FileInputStream(file); 
6        // 使用文件名称创建流对象
7        FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt"); 
8      }
9  }

   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,转化为int类型的数据,当读取到文件末尾,则返回 -1 ,代码使用演示:

 1 public class FISRead {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException{
 3         // 使用文件名称创建流对象
 4         FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
 5         // 读取数据,返回一个字节
 6         int read = fis.read();
 7         System.out.println((char) read);
 8         read = fis.read();
 9         System.out.println((char) read);
10         read = fis.read();
11         System.out.println((char) read);
12         read = fis.read();
13         System.out.println((char) read);
14         read = fis.read();
15         System.out.println((char) read);
16         // 读取到末尾,返回-1
17         read = fis.read();
18         System.out.println( read);
19         // 关闭资源 
20        fis.close();
21     }
22  }

  结果如下:

 

  改进读取方式,使用循环读取的方式。代码使用演示:

 1 public class FISRead {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException{
 3         // 使用文件名称创建流对象
 4         FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
 5         // 定义变量,保存数据
 6         int b ;
 7         // 循环读取
 8         while ((b = fis.read())!=-1) {
 9             System.out.println((char)b);
10         }
11         // 关闭资源
12         fis.close();
13     }
14  }

   结果如下:

 

小贴士:
1.每次读取了一个字节,会自动转化为int类型的数据。

2. 流操作完毕后,必须释放系统资源,调用close方法,千万记得。

  

  2. 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,读取到数据末尾时,返回 -1 ,代码使用演示:

  

 1 public class FISRead {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException{
 3         // 使用文件名称创建流对象. 
 4        FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为 abcde
 5         // 定义变量,作为有效个数
 6         int len ;
 7         // 定义字节数组,作为装字节数据的容器 
 8           byte[] b = new byte[2];
 9         // 循环读取
10         while (( len= fis.read(b))!=-1) {
11             // 每次读取后,把数组变成字符串打印
12             System.out.println(new String(b));
13         }
14         // 关闭资源
15         fis.close();
16     }
17  }

 

    结果如下:

  错误数据 ed ,是由于后一次读取时,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 ,获取有效的字节长度,代码使用演示:

 1 public class FISRead {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException{
 3             // 使用文件名称创建流对象.
 4             FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为 abcde
 5             // 定义变量,作为有效个数
 6             int len ;
 7             // 定义字节数组,作为装字节数据的容器
 8            byte[] b = new byte[2];
 9             // 循环读取
10      while (( len= fis.read(b))!=-1) {
11             // 每次读取后,把数组的有效字节部分,变成字符串打印
12             System.out.println(new String(b,0,len));//  len 每次读取的有效字节个数 
13        }
14             // 关闭资源 
15            fis.close();
16     }
17  }

 

小贴士:
使用数组读取,每次可读取多个字节,减少了系统间的IO操作次数,从而提高了读写的效率,开发中建议优先使用数组读取。

  1.3 字节流:图片复制

复制图片原理图解:

 

代码如下:

 1 public class Copy {
 2  public static void main(String[] args) throws IOException {
 3        // 1.创建流对象
 4        // 1.1 指定数据源
 5        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
 6        // 1.2 指定目的地
 7        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg");
 8  
 9        // 2.读写数据
10        // 2.1 定义数组 
11        byte[] b = new byte[1024]; 
12        // 2.2 定义长度 
13        int len;
14        // 2.3 循环读取 
15        while ((len = fis.read(b))!=-1) {
16             // 2.4 写出数据
17             fos.write(b, 0 , len);
18         }
19  
20         // 3.关闭资源
21         fos.close();
22         fis.close();
23     }
24  }

 

 

小贴士:
流的关闭原则:先开后关,后开先关。

 2.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。

 2.1 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 。

 2.2 FileReader

  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中为默认为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:

1 public class FileReaderConstructor throws IOException{
2     public static void main(String[] args) {
3         // 使用File对象创建流对象
4         File file = new File("a.txt");
5         FileReader fr = new FileReader(file);
6         // 使用文件名称创建流对象 
7        FileReader fr = new FileReader("b.txt");
8     }
9  }

 

 读取字符数据

  读取字符: read 方法,每次可以读取一个字符的数据,转化为int类型,读取到文件末尾时,返回 -1 ,循环读取,代码使用演示:

 1 public class FRRead {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3         // 使用文件名称创建流对象
 4         FileReader fr = new FileReader("read.txt");
 5         // 定义变量,保存数据
 6         int b ;
 7         // 循环读取
 8         while ((b = fr.read())!=-1) {
 9             System.out.println((char)b);
10         }
11       // 关闭资源
12         fr.close();
13     }
14 }

 

  结果:

 

小贴士:每次读取了一个字符,会自动转化为int类型。

 2.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:

 1 public class FRRead {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3           // 使用文件名称创建流对象
 4            FileReader fr = new FileReader("read.txt");
 5           // 定义变量,保存有效字符个数
 6         int len ;
 7         // 定义字符数组,作为装字符数据的容器
 8          char[] cbuf = new char[3];
 9         // 循环读取
10         while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
11             System.out.println(new String(cbuf));
12         }
13     // 关闭资源
14         fr.close();
15     }
16 }

 

  结果如下:

 获取有效的字符改进,代码使用演示:

 1 public class FISRead {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3           // 使用文件名称创建流对象
 4            FileReader fr = new FileReader("read.txt");
 5           // 定义变量,保存有效字符个数
 6         int len ;
 7         // 定义字符数组,作为装字符数据的容器
 8         char[] cbuf = new char[2];
 9         // 循环读取
10         while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
11             System.out.println(new String(cbuf,0,len));
12         }
13         // 关闭资源
14         fr.close();
15     }
16 }

 

  结果:

 

 

 2.3 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。

  • public abstract 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 abstract void flush() :刷新此输出流并强制写出任何缓冲的输出字符。

  • public void write(int c) :写出一个字符。

  • public void write(char[] cbuf):从指定的字符数组中写出字符到此输出流。

  • public abstract void write(char[] b, int off, int len) :从指定的字符数组写出从偏移量 off开始, len长度的字符,输出到此输出流。

  • public void write(String str) :写出一个字符串。

  2.4 FileWriter

  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,给定要写出的File对象。

  • FileWriter(String fileName): 创建一个新的 FileWriter,给定要写出的文件的名称。

  当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径,类似于FileOutputStream。

  代码如下:

 1 public class FileWriterConstructor {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3             // 使用File对象创建流对象
 4         File file = new File("a.txt");
 5         FileWriter fw = new FileWriter(file);
 6       
 7         // 使用文件名称创建流对象
 8         FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
 9     }
10 }

 

  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:

  代码如下:

 1 public class FWWrite {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3         // 使用文件名称创建流对象
 4         FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
 5           // 写出数据
 6           fw.write(97); // 写出第1个字符
 7           fw.write('b'); // 写出第2个字符
 8           fw.write('C'); // 写出第3个字符
 9           fw.write(30000); // 写出第4个字符,中文编码表中30000对应一个汉字。
10       
11           /*
12         【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。
13            如果不关闭,数据只是保存到缓冲区,并未保存到文件。
14         */
15         // fw.close();
16     }
17 }

 

  结果:

 

小贴士:

1. 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 :关闭流,释放系统资源。关闭前会刷新缓冲区。

  代码使用演示:

 1 public class FWWrite {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3         // 使用文件名称创建流对象
 4         FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
 5         // 写出数据,通过flush
 6         fw.write('刷'); // 写出第1个字符
 7         fw.flush();
 8         fw.write('新'); // 继续写出第2个字符,写出成功
 9         fw.flush();
10       
11           // 写出数据,通过close
12         fw.write('关'); // 写出第1个字符
13         fw.close();
14         fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed
15         fw.close();
16     }
17 }

 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

  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:

 1 public class FWWrite {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3         // 使用文件名称创建流对象
 4         FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
 5           // 字符串转换为字节数组
 6           char[] chars = "普天之下莫非王土".toCharArray();
 7       
 8           // 写出字符数组
 9           fw.write(chars); // 普天之下莫非王土
10         
11         // 写出从索引2开始,2个字符。索引2是'之',两个字符,也就是'之下'。
12         fw.write(b,2,2); // 之下
13       
14           // 关闭资源
15         fos.close();
16     }
17 }

   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:

 

 1 public class FWWrite {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3         // 使用文件名称创建流对象
 4         FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
 5           // 字符串
 6           String msg = "普天之下莫非王土";
 7       
 8           // 写出字符数组
 9           fw.write(msg); //普天之下莫非王土
10       
11         // 写出从索引2开始,2个字符。索引2是'之',两个字符,也就是'之下'。
12         fw.write(msg,2,2);    //之下
13           
14         // 关闭资源
15         fos.close();
16     }
17 }

  续写和换行:操作类似于FileOutputStream。

 1 public class FWWrite {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3         // 使用文件名称创建流对象,可以续写数据
 4         FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt",true);     
 5           // 写出字符串
 6         fw.write("普天");
 7           // 写出换行
 8           fw.write("\r\n");
 9           // 写出字符串
10           fw.write("之下");
11           // 关闭资源
12         fw.close();
13     }
14 }

  结果:

 

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

3.IO异常处理

 3.1 JK7前的处理

  JDK7前处理

  之前的示范代码,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:

 1 public class HandleException1 {
 2     public static void main(String[] args) {
 3           // 声明变量
 4         FileWriter fw = null;
 5         try {
 6             //创建流对象
 7             fw = new FileWriter("fw.txt");
 8             // 写出数据
 9             fw.write("普天之下莫非王土"); //普天之下莫非王土
10         } catch (IOException e) {
11             e.printStackTrace();
12         } finally {
13             try {
14                 if (fw != null) {
15                     fw.close();
16                 }
17             } catch (IOException e) {
18                 e.printStackTrace();
19             }
20         }
21     }
22 }

 JDK7的处理

  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:

     

1 try (创建流对象语句,如果多个,使用';'隔开) {
2     // 读写数据
3 } catch (IOException e) {
4     e.printStackTrace();
5 }

 

   代码使用演示:

 1 public class HandleException2 {
 2     public static void main(String[] args) {
 3           // 创建流对象
 4         try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {
 5             // 写出数据
 6             fw.write("普天之下莫非王土"); //普天之下莫非王土
 7         } catch (IOException e) {
 8             e.printStackTrace();
 9         }
10     }
11 }

 

4.缓冲流

 4.1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。

 4.2 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:

1 // 创建字节缓冲输入流
2 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));
3 // 创建字节缓冲输出流
4 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:

 1 public class BufferedDemo {
 2     public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
 3         // 记录开始时间
 4           long start = System.currentTimeMillis();
 5         // 创建流对象
 6         try (
 7             FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk8.exe");
 8             FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")
 9         ){
10             // 读写数据
11             int b;
12             while ((b = fis.read()) != -1) {
13                 fos.write(b);
14             }
15         } catch (IOException e) {
16             e.printStackTrace();
17         }
18         // 记录结束时间
19         long end = System.currentTimeMillis();
20         System.out.println("普通流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
21     }
22 }
23 
24 十几分钟过去了...

   2.缓冲流,代码如下:

 1 public class BufferedDemo {
 2     public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
 3         // 记录开始时间
 4           long start = System.currentTimeMillis();
 5         // 创建流对象
 6         try (
 7             BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk8.exe"));
 8          BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
 9         ){
10         // 读写数据
11             int b;
12             while ((b = bis.read()) != -1) {
13                 bos.write(b);
14             }
15         } catch (IOException e) {
16             e.printStackTrace();
17         }
18         // 记录结束时间
19         long end = System.currentTimeMillis();
20         System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
21     }
22 }
23 
24     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:

 1 public class BufferedDemo {
 2     public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
 3           // 记录开始时间
 4         long start = System.currentTimeMillis();
 5         // 创建流对象
 6         try (
 7             BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk8.exe"));
 8          BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
 9         ){
10               // 读写数据
11             int len;
12             byte[] bytes = new byte[8*1024];
13             while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
14                 bos.write(bytes, 0 , len);
15             }
16         } catch (IOException e) {
17             e.printStackTrace();
18         }
19         // 记录结束时间
20         long end = System.currentTimeMillis();
21         System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
22     }
23 }
24   缓冲流使用数组复制时间:666 毫秒

 

 4.3 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:

1 // 创建字符缓冲输入流
2 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
3 // 创建字符缓冲输出流
4 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:

 1 public class BufferedReaderDemo {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3            // 创建流对象
 4         BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
 5         // 定义字符串,保存读取的一行文字
 6         String line  = null;
 7           // 循环读取,读取到最后返回null
 8         while ((line = br.readLine())!=null) {
 9             System.out.print(line);
10             System.out.println("------");
11         }
12         // 释放资源
13         br.close();
14     }
15 }

  newLine方法演示,代码如下:

 1 public class BufferedWriterDemo throws IOException {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException  {
 3           // 创建流对象
 4         BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
 5           // 写出数据
 6         bw.write("普天之下");
 7           // 写出换行
 8         bw.newLine();
 9         bw.write("莫非");
10         bw.newLine();
11         bw.write("王土");
12         bw.newLine();
13         // 释放资源
14         bw.close();
15     }
16 }

 

  结果:

 

5.转换流

 5.1字符编码和字符集

  字符编码

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

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

  字符集

  • 字符集 Charset: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-5559-1使用单字节编码,兼容ASCII编码。

    • GBxxx字符集

      • GB就是国标的意思,是为了显示中文而设计的一套字符集。

      • GB2312:简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时,就表示一个汉字,这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字,此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了,连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这就是常说的"全角"字符,而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。

      • GBK:最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范,使用了双字节编码方案,共收录了21003个汉字,完全兼容GB2312标准,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

      • GB18030:最新的中文码表。收录汉字70244个,采用多字节编码,每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

    • Unicode字符集

      • Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计,是业界的一种标准,也称为统一码、标准万国码。

      • 它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号,或者文字。有三种编码方案,UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。

      • UTF-8编码,可以用来表示Unicode标准中任何字符,它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中,优先采用的编码。互联网工程工作小组(IETF)要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以,我们开发Web应用,也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码,编码规则:

      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。

 5.2 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。

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

 

结果:

5.3 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:

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

  指定编码读取

 1 public class ReaderDemo2 {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3           // 定义文件路径,文件为gbk编码
 4         String FileName = "E:\\file_gbk.txt";
 5           // 创建流对象,默认UTF8编码
 6         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));
 7           // 创建流对象,指定GBK编码
 8         InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");
 9         // 定义变量,保存字符
10         int read;
11           // 使用默认编码字符流读取,乱码
12         while ((read = isr.read()) != -1) {
13             System.out.print((char)read); // ��Һ�
14         }
15         isr.close();
16       
17           // 使用指定编码字符流读取,正常解析
18         while ((read = isr2.read()) != -1) {
19             System.out.print((char)read);// 大家好
20         }
21         isr2.close();
22     }
23 }

 

 

 5.4 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");

 

  指定编码写出

 1 public class OutputDemo {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3           // 定义文件路径
 4         String FileName = "E:\\out.txt";
 5           // 创建流对象,默认UTF8编码
 6         OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
 7         // 写出数据
 8           osw.write("你好"); // 保存为6个字节
 9         osw.close();
10           
11         // 定义文件路径
12         String FileName2 = "E:\\out2.txt";
13          // 创建流对象,指定GBK编码
14         OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");
15         // 写出数据
16           osw2.write("你好");// 保存为4个字节
17         osw2.close();
18     }
19 }

  转换流理解图解

  转换流是字节与字符间的桥梁!

6.序列化

 6.1 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:

 6.2 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:

 

 

 

1 FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
2 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。

1 public class Employee implements java.io.Serializable {
2     public String name;
3     public String address;
4     public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
5     public void addressCheck() {
6           System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
7     }
8 }

  2.写出对象方法

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

 1 public class SerializeDemo{
 2        public static void main(String [] args)   {
 3         Employee e = new Employee();
 4         e.name = "zhangsan";
 5         e.address = "beiqinglu";
 6         e.age = 20; 
 7         try {
 8               // 创建序列化流对象
 9           ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"));
10             // 写出对象
11             out.writeObject(e);
12             // 释放资源
13             out.close();
14             fileOut.close();
15             System.out.println("Serialized data is saved"); // 姓名,地址被序列化,年龄没有被序列化。
16         } catch(IOException i)   {
17             i.printStackTrace();
18         }
19        }
20 }
21     输出结果:
22     Serialized data is saved

 6.3 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。

 1 public class DeserializeDemo {
 2    public static void main(String [] args)   {
 3         Employee e = null;
 4         try {        
 5              // 创建反序列化流
 6              FileInputStream fileIn = new FileInputStream("employee.txt");
 7              ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
 8              // 读取一个对象
 9              e = (Employee) in.readObject();
10              // 释放资源
11              in.close();
12              fileIn.close();
13         }catch(IOException i) {
14              // 捕获其他异常
15              i.printStackTrace();
16              return;
17         }catch(ClassNotFoundException c)  {
18             // 捕获类找不到异常
19              System.out.println("Employee class not found");
20              c.printStackTrace();
21              return;
22         }
23         // 无异常,直接打印输出
24         System.out.println("Name: " + e.name);    // zhangsan
25         System.out.println("Address: " + e.address); // beiqinglu
26         System.out.println("age: " + e.age); // 0
27     }
28 }

  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。

 1 public class Employee implements java.io.Serializable {
 2      // 加入序列版本号
 3      private static final long serialVersionUID = 1L;
 4      public String name;
 5      public String address;
 6      // 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值.
 7      public int eid; 
 8 
 9      public void addressCheck() {
10          System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
11      }
12 }

7.打印流

 7.1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。

 7.2 PrintStream类

  • 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:

1 PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");

  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",将数据输出到指定文本文件中。

 1 public class PrintDemo {
 2     public static void main(String[] args) throws IOException {
 3         // 调用系统的打印流,控制台直接输出97
 4         System.out.println(97);
 5       
 6         // 创建打印流,指定文件的名称
 7         PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
 8           
 9           // 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt
10         System.setOut(ps);
11           // 调用系统的打印流,ps.txt中输出97
12         System.out.println(97);
13     }
14 }

 

 

 

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