1. 缓冲流
昨天学习了基本的一些流,作为IO流的入门,今天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。
1.1 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:
BufferedInputStream
,BufferedOutputStream
-
字符缓冲流:
BufferedReader
,BufferedWriter
缓冲流的基本原理,是在创建流对象时,会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组,通过缓冲区读写,减少系统IO次数,从而提高读写的效率。
1.2 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:
// 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。
-
基本流,代码如下:
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...
-
缓冲流,代码如下:
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:
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
字节缓冲流提高效率原理
基本流从文件当中读取数据交给缓冲输入流,准确的来说交给缓冲区的输入流 ,缓冲区的默认大小是8192刚字节长度的数组,目的地也关联了基本流,真正把数据写入目的地的还是基本流,
会把缓冲流的数据写入本地文件当中,
细节: 缓冲输入流和缓冲输出流的缓冲区不是同一个
定义了一个变量b,从缓冲输入流的缓冲区读取数据放入变量b当中,然后把b写入缓冲输出流的缓冲区当中,最后基本流会从缓冲区里面写入数据
中间的就是b就是不断的在二个缓冲区里赋值,在内存里可以忽约不计赋值的速度
1.3 字符缓冲流
构造方法
-
public BufferedReader(Reader in)
:创建一个 新的缓冲输入流。 -
public BufferedWriter(Writer out)
: 创建一个新的缓冲输出流。
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"));
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(); } }
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("黑马"); // 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: 黑马 程序 员
1.4 练习:文本排序
请将文本信息恢复顺序。
3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必得裨补阙漏,有所广益。 8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏,臣不胜受恩感激。 4.将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用之于昔日,先帝称之曰能,是以众议举宠为督。愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。 2.宫中府中,俱为一体,陟罚臧否,不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理,不宜偏私,使内外异法也。 1.先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。 9.今当远离,临表涕零,不知所言。 6.臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。 7.先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。受命以来,夙夜忧叹,恐付托不效,以伤先帝之明,故五月渡泸,深入不毛。今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。 5.亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之信之,则汉室之隆,可计日而待也。
案例分析
-
逐行读取文本信息。
-
把读取到的文本存储到集合中
-
对集合中的文本进行排序
-
遍历集合,按顺序,写出文本信息。
案例实现
public class Demo05Test { public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建ArrayList集合,泛型使用String ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); //2.创建BufferedReader对象,构造方法中传递FileReader对象 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("10_IO\\in.txt")); //3.创建BufferedWriter对象,构造方法中传递FileWriter对象 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("10_IO\\out.txt")); //4.使用BufferedReader对象中的方法readLine,以行的方式读取文本 String line; while((line = br.readLine())!=null){ //5.把读取到的文本存储到ArrayList集合中 list.add(line); } //6.使用Collections集合工具类中的方法sort,对集合中的元素按照自定义规则排序 Collections.sort(list, new Comparator<String>() { /* o1-o2:升序 o2-o1:降序 */ @Override public int compare(String o1, String o2) { //依次比较集合中两个元素的首字母,升序排序 return o1.charAt(0)-o2.charAt(0); } }); //7.遍历ArrayList集合,获取每一个元素 for (String s : list) { //8.使用BufferedWriter对象中的方法wirte,把遍历得到的元素写入到文本中(内存缓冲区中) bw.write(s); //9.写换行 bw.newLine(); } //10.释放资源 bw.close(); br.close(); } }
package lx;
import java.io.*;
import java.util.TreeSet;
/*
需求:把《出师表》的文章顺序进行恢复到一个新文件中。
*/
public class demo2Case1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.读取数据
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
//2.自动排序
TreeSet<String> ts = new TreeSet();
String s;
while ((s = br.readLine()) != null) {
ts.add(s);
}
br.close();
//3.写出数据
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
for (String t : ts) {
bw.write(t);
bw.newLine();
}
bw.close();
}
}
package lx;
import java.io.*;
import java.util.*;
/*
需求:把《出师表》的文章顺序进行恢复到一个新文件中。
*/
public class demo2Case2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.读取数据
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
String s;
while ((s = br.readLine()) != null) {
list.add(s);
}
//排序
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
int i1=Integer.parseInt(o1.split("\\.")[0]);
int i2=Integer.parseInt(o2.split("\\.")[0]);
return i1-i2;
}
});
br.close();
//3.写出数据
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
for (String t :list) {
bw.write(t);
bw.newLine();
}
bw.close();
}
}
package lx;
import java.io.*;
import java.util.*;
/*
需求:把《出师表》的文章顺序进行恢复到一个新文件中。
*/
public class demo2Case3 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.读取数据
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
//键是序号,值是内容
TreeMap<Integer, String> tm = new TreeMap<>();
String s;
while ((s = br.readLine()) != null) {
String[] arr = s.split("\\.");
//0:序号 1 :内容
//s代表每一行数据
tm.put(Integer.parseInt(arr[0]), s);
}
br.close();
//2.写出数据
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = tm.entrySet();
for (Map.Entry<Integer, String> entry : entries) {
String value = entry.getValue();
bw.write(value);
bw.newLine();
}
bw.close();
}
}
1.5 四种拷贝方式
package lx;
import java.io.*;
/*
四种方式拷贝文件,并统计各自用时
*/
public class demo1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
File src = new File("D:\\tep\\省赛视频");
File dest = new File("D:\\副本");
long start = System.currentTimeMillis();
//1.字节流的基本流:一次读写一个字节1,162,382,123 字节
// method01(src, dest);
//2.字节流的基本流:一次读写一个字节数组
// method02(src, dest);//2.526秒
//3.字节流的缓冲流:一次读写一个字节
// method03(src, dest);//16.641秒
//4.字节流的缓冲流:一次读写一个字节数组
method04(src, dest);//2.657秒
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println((end - start) / 1000.0 + "秒");
}
/*
* 作用:拷贝文件夹
* 参数一:数据源
* 参数二:目的地
*
* */
private static void method01(File src, File dest) throws IOException {
dest.mkdirs();
//1.进入数据源
File[] files = src.listFiles();
//2.遍历数组
for (File file : files) {
if (file.isFile()) {
//3.判断文件,拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest, file.getName()));
int len = 0;
while ((len = fis.read()) != -1) {
fos.write(len);
}
fos.close();
fis.close();
} else {
//4.判断文件夹,递归
method01(file, new File(dest, file.getName()));
}
}
}
private static void method02(File src, File dest) throws IOException {
dest.mkdirs();
//1.进入数据源
File[] files = src.listFiles();
//2.遍历数组
for (File file : files) {
if (file.isFile()) {
//3.判断文件,拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest, file.getName()));
int len = 0;
byte[] bytes = new byte[8192];
while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
fos.write(bytes);
}
fos.close();
fis.close();
} else {
//4.判断文件夹,递归
method02(file, new File(dest, file.getName()));
}
}
}
private static void method03(File src, File dest) throws IOException {
dest.mkdirs();
//1.进入数据源
File[] files = src.listFiles();
//2.遍历数组
for (File file : files) {
if (file.isFile()) {
//3.判断文件,拷贝
BufferedInputStream fis =new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
BufferedOutputStream fos =new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File(dest, file.getName())));
int len = 0;
while ((len = fis.read()) != -1) {
fos.write(len);
}
fos.close();
fis.close();
} else {
//4.判断文件夹,递归
method03(file, new File(dest, file.getName()));
}
}
}
private static void method04(File src, File dest) throws IOException {
dest.mkdirs();
//1.进入数据源
File[] files = src.listFiles();
//2.遍历数组
for (File file : files) {
if (file.isFile()) {
//3.判断文件,拷贝
BufferedInputStream fis =new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
BufferedOutputStream fos =new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File(dest, file.getName())));
int len = 0;
byte[] bytes = new byte[8192];
while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
fos.write(bytes);
}
fos.close();
fis.close();
} else {
//4.判断文件夹,递归
method04(file, new File(dest, file.getName()));
}
}
}
}
1.6实现一个验证程序运行次数的小程序
package lx;
import java.io.*;
public class demo3 {
/*
实现一个验证程序运行次数的小程序,要求如下:
1.当程序运行超过3次时给出提示:本软件只能免费使用3次,欢迎您注册会员后继续使用~
2.程序运行演示如下:
第一次运行控制台输出: 欢迎使用本软件,第1次使用免费~
第二次运行控制台输出: 欢迎使用本软件,第2次使用免费~
第三次运行控制台输出: 欢迎使用本软件,第3次使用免费~
第四次及之后运行控制台输出:本软件只能免费使用3次,欢迎您注册会员后继续使用~
*/
//1.把文件中的数字读取到内存中
//原则:
//IO:随用随创建
// 什么时候不用什么时候关闭
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建字符输入流
BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("h.txt"));
//2.读取数据
String str= br.readLine();
//3.关流
br.close();
int count=Integer.parseInt(str);//每次运行的时候从文件读取的count+1
count++;
if(count<=3){
System.out.println("欢迎使用本软件,"+"第"+count+"次使用免费~");
}else {
System.out.println("本软件只能免费使用3次,欢迎您注册会员后继续使用~");
}
//4.写出数据
BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new FileWriter("h.txt"));
bw.write(count+"");//因为count是int类型,由于write里的参数是字符串所以,+" "才转成字符串
bw.close();
}
}
2. 转换流
2.1 字符编码和字符集
字符编码
计算机中储存的信息都是用二进制数表示的,而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则,将字符存储到计算机中,称为编码 。反之,将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来,称为解码 。比如说,按照A规则存储,同样按照A规则解析,那么就能显示正确的文本符号。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。
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GB18030:最新的中文码表。收录汉字70244个,采用多字节编码,每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
-
-
Unicode字符集 :
-
Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计,是业界的一种标准,也称为统一码、标准万国码。
-
它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号,或者文字。有三种编码方案,UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。
-
UTF-8编码,可以用来表示Unicode标准中任何字符,它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中,优先采用的编码。互联网工程工作小组(IETF)要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以,我们开发Web应用,也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码,编码规则:
-
128个US-ASCII字符,只需一个字节编码。
-
拉丁文等字符,需要二个字节编码。
-
大部分常用字(含中文),使用三个字节编码。
-
其他极少使用的Unicode辅助字符,使用四字节编码。
-
-
2.2 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。
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?
2.3 InputStreamReader类
转换流java.io.InputStreamReader
,是Reader的子类,是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节,并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定,也可以接受平台的默认字符集。
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");
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(); } }
2.4 OutputStreamWriter类
转换流java.io.OutputStreamWriter
,是Writer的子类,是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。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
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!
2.5 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
-
指定GBK编码的转换流,读取文本文件。
-
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(); } }
package zhuanghuanliu;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.Charset;
public class demo4 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
利用转换流按照指定字符编码写出
*/
//jdk11以后的
FileReader fr=new FileReader("gbkfile.txt", Charset.forName("GBK"));
FileWriter fw=new FileWriter("b.txt",Charset.forName("UTF-8"));
int len;
while ((len=fr.read())!=-1){
fw.write(len);
}
fw.close();
fr.close();
}
}
2.6 利用字节流读取文件中的数据,每次读一整行,而且不能出现乱码
package zhuanghuanliu;
import java.io.*;
import java.nio.charset.Charset;
public class demo3 {
/*
利用字节流读取文件中的数据,每次读一整行,而且不能出现乱码
//1.字节流在读取中文的时候,是会出现乱码的,但是字符流可以搞定
//2.字节流里面是没有读一整行的方法的,只有字符缓冲流才能搞定
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
/* //1.创建一个字节流
FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
//由于字节流读取中文的时候会出现乱码,就是要转换成字符流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
//字符输入流没有读一整行的方法,只有字符缓冲流才能搞定
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
isr.close();
fis.close();*/
//简单版本
//就是创建一个字符输入的缓冲流 由字节输入流来转换成字符输入流,然后传给字符缓冲输入流
//因为字符缓冲输入流的对象是一个字符输入流
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt")));
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
br.close();
}
}
3. 序列化
3.1 概述
Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象,该字节序列包含该对象的数据
、对象的类型
和对象中存储的属性
等信息。字节序列写出到文件之后,相当于文件中持久保存了一个对象的信息。
反之,该字节序列还可以从文件中读取回来,重构对象,对它进行反序列化。对象的数据
、对象的类型
和对象中存储的数据
信息,都可以用来在内存中创建对象。看图理解序列化:
3.2 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);
序列化操作
-
一个对象要想序列化,必须满足两个条件:
-
该类必须实现
java.io.Serializable
接口,Serializable
是一个标记接口,不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化,会抛出NotSerializableException
。 -
该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的,则该属性必须注明是瞬态的,使用
transient
关键字修饰。
public class Employee implements 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。
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
3.3 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 } }
对于JVM可以反序列化对象,它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件,则抛出一个 ClassNotFoundException
异常。
反序列化操作2
另外,当JVM反序列化对象时,能找到class文件,但是class文件在序列化对象之后发生了修改,那么反序列化操作也会失败,抛出一个InvalidClassException
异常。发生这个异常的原因如下:
-
该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
-
该类包含未知数据类型
-
该类没有可访问的无参数构造方法
Serializable
接口给需要序列化的类,提供了一个序列版本号。serialVersionUID
该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配。
public class 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); } }
package xuliehualiu;
import java.io.*;
public class demo1 {
/*
需求:
利用序列化流/对象操作输出流,把一个对象写到本地文件中
构造方法:
public ObjectOutputStream(OutputStream out) 把基本流变成高级流
成员方法:
public final void writeObject(Object obj) 把对象序列化(写出)到文件中去
需求:
利用反序列化流/对象操作输入流,把文件中中的对象读到程序当中
构造方法:
public ObjectInputStream(InputStream out) 把基本流变成高级流
成员方法:
public Object readObject() 把序列化到本地文件中的对象,读取到程序中来
*/
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
//1.创建对象
Student stu1 = new Student("zhangsan",25);
//2.创建序列化流
ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("b.txt"));
//3.写出
oos.writeObject(stu1);
oos.close();
//4.创建反序列化流的对象
ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(new FileInputStream("b.txt"));
//5.把序列化到本地文件中的对象,读取到程序中来
Student stu2=(Student)ois.readObject();
System.out.println(stu2.getName()+","+stu2.getAge());
ois.close();
}
}
3.4 练习:序列化集合
-
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。 -
反序列化
list.txt
,并遍历集合,打印对象信息。
案例分析
-
把若干学生对象 ,保存到集合中。
-
把集合序列化。
-
反序列化读取时,只需要读取一次,转换为集合类型。
-
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(); } }
package xuliehualiu;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class demo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Student s1=new Student("张三",18,"北京");
Student s2=new Student("李四",28,"上海");
Student s3=new Student("王五",19,"武汉");
ArrayList<Student> list=new ArrayList<>();
Collections.addAll(list,s1,s2,s3);
/*
构造方法:
public ObjectOutputStream(OutputStream out) 把基本流变成高级流
成员方法:
public final void writeObject(Object obj) 把对象序列化(写出)到文件中去
*/
//1.创建序列性
ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("h.txt"));
//2.写入本地文件
oos.writeObject(list);
oos.close();
}
}
package xuliehualiu;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.util.ArrayList;
public class demo3 {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
/*
需求:
利用反序列化流/对象操作输入流,把文件中中的对象读到程序当中
构造方法:
public ObjectInputStream(InputStream out) 把基本流变成高级流
成员方法:
public Object readObject() 把序列化到本地文件中的对象,读取到程序中来
*/
//1.创建反序列流 把文件中的对象读到程序当中
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("h.txt"));
//2.把文件的数据读取到程序当中
ArrayList<Student> list = (ArrayList<Student>)ois.readObject();
for (Student student : list) {
System.out.println(student);
}
ois.close();
}
}
3.5细节
当类实现了Serializable接口的时候,这个类的所有内容会计算出一个序列号,可以理解为版本号,创建一个对象时候,这个对象就包含了版本号1,用序列号流写入本地文件的时候,也会把版本号写入本地文件文件当中
如果我修改了javabean类的程序,Java会重新计算出版本号
当我使用反序列化流的时候,发现写入文件当中的版本号和javabean类的版本号不同
说白了就是使用反序列号流开始从本地文件读取程序的时候,发现本地文件的序列号和javabean类的版本号不同,也就是说本地文件是由序列号流写入的,修改了javabean类程序,反序列号流的版本号也变了
解决方案
固定版本号,不要javabean类重新计算版本号
private static final long serialVersionUID = 1L;
4. 打印流
字节打印流
4.1 概述
平时我们在控制台打印输出,是调用print
方法和println
方法完成的,这两个方法都来自于java.io.PrintStream
类,该类能够方便地打印各种数据类型的值,是一种便捷的输出方式。
4.2 字节打印流
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");
package printliu;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
public class demo1 {
/*
字节打印流:
构造方法
public PrintStream(OutputStream/File/String) 关联字节输出流/文件/文件路径
public PrintStream(String fileName, Charset charset) 指定字符编码
public PrintStream(OutputStreamout, boolean autoFlush) 自动刷新
public PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush, String encoding) 指定字符编码且自动刷新
成员方法:
public void write(int b) 常规方法:规则跟之前一样,将指定的字节写出
public void println(Xxx xx) 特有方法:打印任意数据,自动刷新,自动换行
public void print(Xxx xx) 特有方法:打印任意数据,不换行
public void printf(String format, Object... args) 特有方法:带有占位符的打印语句,不换行
*/
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, UnsupportedEncodingException {
PrintStream ps=new PrintStream(new FileOutputStream("a.txt"), true,"UTF-8");
ps.write(97);
ps.println("\n你好啊");
ps.print("李四");
ps.printf("年龄是%d", 18);
ps.close();
}
}
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); } }
4.3 字符打印流
package printliu;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
public class demo3 {
/*
字符打印流:
构造方法
public PrintWriter(Write/File/String) 关联字节输出流/文件/文件路径
public PrintWriter(String fileName, Charset charset) 指定字符编码
public PrintWriter(Write, boolean autoFlush) 自动刷新
public PrintWriter(Write out, boolean autoFlush, String encoding) 指定字符编码且自动刷新
成员方法:
public void write(int b) 常规方法:规则跟之前一样,将指定的字节写出
public void println(Xxx xx) 特有方法:打印任意数据,自动刷新,自动换行
public void print(Xxx xx) 特有方法:打印任意数据,不换行
public void printf(String format, Object... args) 特有方法:带有占位符的打印语句,不换行
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
PrintWriter pw=new PrintWriter(new FileWriter("a.txt"));
pw.write(97);
pw.println("\nhello");
pw.print("hello");
pw.printf("\nhello %s", "world");
pw.close();
}
}
public class demo4 {
public static void main(String[] args) {
//打印流的应用场景
//获取打印流对象的时候,此时打印流在虚拟机启动时候,由虚拟机自动创建,默认指向控制台
//特殊的打印流,系统中的标准输出流,是不能关闭的,在系统中是唯一的
PrintStream ps = System.out;
ps.println("hello");
}
}
5. 压缩流和解压缩流
压缩流:
负责压缩文件或者文件夹
解压缩流:
负责把压缩包中的文件和文件夹解压出来
/* * 解压缩流 * * */ public class ZipStreamDemo1 { public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建一个File表示要解压的压缩包 File src = new File("D:\\aaa.zip"); //2.创建一个File表示解压的目的地 File dest = new File("D:\\"); //调用方法 unzip(src,dest); } //定义一个方法用来解压 public static void unzip(File src,File dest) throws IOException { //解压的本质:把压缩包里面的每一个文件或者文件夹读取出来,按照层级拷贝到目的地当中 //创建一个解压缩流用来读取压缩包中的数据 ZipInputStream zip = new ZipInputStream(new FileInputStream(src)); //要先获取到压缩包里面的每一个zipentry对象 //表示当前在压缩包中获取到的文件或者文件夹 ZipEntry entry; while((entry = zip.getNextEntry()) != null){ System.out.println(entry); if(entry.isDirectory()){ //文件夹:需要在目的地dest处创建一个同样的文件夹 File file = new File(dest,entry.toString()); file.mkdirs(); }else{ //文件:需要读取到压缩包中的文件,并把他存放到目的地dest文件夹中(按照层级目录进行存放) FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,entry.toString())); int b; while((b = zip.read()) != -1){ //写到目的地 fos.write(b); } fos.close(); //表示在压缩包中的一个文件处理完毕了。 zip.closeEntry(); } } zip.close(); } }
public class ZipStreamDemo2 { public static void main(String[] args) throws IOException { /* * 压缩流 * 需求: * 把D:\\a.txt打包成一个压缩包 * */ //1.创建File对象表示要压缩的文件 File src = new File("D:\\a.txt"); //2.创建File对象表示压缩包的位置 File dest = new File("D:\\"); //3.调用方法用来压缩 toZip(src,dest); } /* * 作用:压缩 * 参数一:表示要压缩的文件 * 参数二:表示压缩包的位置 * */ public static void toZip(File src,File dest) throws IOException { //1.创建压缩流关联压缩包 ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(new File(dest,"a.zip"))); //2.创建ZipEntry对象,表示压缩包里面的每一个文件和文件夹 //参数:压缩包里面的路径 ZipEntry entry = new ZipEntry("aaa\\bbb\\a.txt"); //3.把ZipEntry对象放到压缩包当中 zos.putNextEntry(entry); //4.把src文件中的数据写到压缩包当中 FileInputStream fis = new FileInputStream(src); int b; while((b = fis.read()) != -1){ zos.write(b); } zos.closeEntry(); zos.close(); } }
public class ZipStreamDemo3 { public static void main(String[] args) throws IOException { /* * 压缩流 * 需求: * 把D:\\aaa文件夹压缩成一个压缩包 * */ //1.创建File对象表示要压缩的文件夹 File src = new File("D:\\aaa"); //2.创建File对象表示压缩包放在哪里(压缩包的父级路径) File destParent = src.getParentFile();//D:\\ //3.创建File对象表示压缩包的路径 File dest = new File(destParent,src.getName() + ".zip"); //4.创建压缩流关联压缩包 ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(dest)); //5.获取src里面的每一个文件,变成ZipEntry对象,放入到压缩包当中 toZip(src,zos,src.getName());//aaa //6.释放资源 zos.close(); } /* * 作用:获取src里面的每一个文件,变成ZipEntry对象,放入到压缩包当中 * 参数一:数据源 * 参数二:压缩流 * 参数三:压缩包内部的路径 * */ public static void toZip(File src,ZipOutputStream zos,String name) throws IOException { //1.进入src文件夹 File[] files = src.listFiles(); //2.遍历数组 for (File file : files) { if(file.isFile()){ //3.判断-文件,变成ZipEntry对象,放入到压缩包当中 ZipEntry entry = new ZipEntry(name + "\\" + file.getName());//aaa\\no1\\a.txt zos.putNextEntry(entry); //读取文件中的数据,写到压缩包 FileInputStream fis = new FileInputStream(file); int b; while((b = fis.read()) != -1){ zos.write(b); } fis.close(); zos.closeEntry(); }else{ //4.判断-文件夹,递归 toZip(file,zos,name + "\\" + file.getName()); // no1 aaa \\ no1 } } } }
6. 工具包(Commons-io)
介绍:
Commons是apache开源基金组织提供的工具包,里面有很多帮助我们提高开发效率的API
比如:
StringUtils 字符串工具类
NumberUtils 数字工具类
ArrayUtils 数组工具类
RandomUtils 随机数工具类
DateUtils 日期工具类
StopWatch 秒表工具类
ClassUtils 反射工具类
SystemUtils 系统工具类
MapUtils 集合工具类
Beanutils bean工具类
Commons-io io的工具类
等等.....
其中:Commons-io是apache开源基金组织提供的一组有关IO操作的开源工具包。
作用:提高IO流的开发效率。
使用方式:
1,新建lib文件夹
2,把第三方jar包粘贴到文件夹中
3,右键点击add as a library
代码示例:
public class CommonsIODemo1 { public static void main(String[] args) throws IOException { /* FileUtils类 static void copyFile(File srcFile, File destFile) 复制文件 static void copyDirectory(File srcDir, File destDir) 复制文件夹 static void copyDirectoryToDirectory(File srcDir, File destDir) 复制文件夹 static void deleteDirectory(File directory) 删除文件夹 static void cleanDirectory(File directory) 清空文件夹 static String readFileToString(File file, Charset encoding) 读取文件中的数据变成成字符串 static void write(File file, CharSequence data, String encoding) 写出数据 IOUtils类 public static int copy(InputStream input, OutputStream output) 复制文件 public static int copyLarge(Reader input, Writer output) 复制大文件 public static String readLines(Reader input) 读取数据 public static void write(String data, OutputStream output) 写出数据 */ /* File src = new File("myio\\a.txt"); File dest = new File("myio\\copy.txt"); FileUtils.copyFile(src,dest);*/ /*File src = new File("D:\\aaa"); File dest = new File("D:\\bbb"); FileUtils.copyDirectoryToDirectory(src,dest);*/ /*File src = new File("D:\\bbb"); FileUtils.cleanDirectory(src);*/ } }
7. 工具包(hutool)
介绍:
Commons是国人开发的开源工具包,里面有很多帮助我们提高开发效率的API
比如:
DateUtil 日期时间工具类
TimeInterval 计时器工具类
StrUtil 字符串工具类
HexUtil 16进制工具类
HashUtil Hash算法类
ObjectUtil 对象工具类
ReflectUtil 反射工具类
TypeUtil 泛型类型工具类
PageUtil 分页工具类
NumberUtil 数字工具类
使用方式:
1,新建lib文件夹
2,把第三方jar包粘贴到文件夹中
3,右键点击add as a library
代码示例:
public class Test1 { public static void main(String[] args) { /* FileUtil类: file:根据参数创建一个file对象 touch:根据参数创建文件 writeLines:把集合中的数据写出到文件中,覆盖模式。 appendLines:把集合中的数据写出到文件中,续写模式。 readLines:指定字符编码,把文件中的数据,读到集合中。 readUtf8Lines:按照UTF-8的形式,把文件中的数据,读到集合中 copy:拷贝文件或者文件夹 */ /* File file1 = FileUtil.file("D:\\", "aaa", "bbb", "a.txt"); System.out.println(file1);//D:\aaa\bbb\a.txt File touch = FileUtil.touch(file1); System.out.println(touch); ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("aaa"); list.add("aaa"); list.add("aaa"); File file2 = FileUtil.writeLines(list, "D:\\a.txt", "UTF-8"); System.out.println(file2);*/ /* ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("aaa"); list.add("aaa"); list.add("aaa"); File file3 = FileUtil.appendLines(list, "D:\\a.txt", "UTF-8"); System.out.println(file3);*/ List<String> list = FileUtil.readLines("D:\\a.txt", "UTF-8"); System.out.println(list); } }