Java核心类库之（字符集/编码集、File类、递归、IO流：字节流、字符流、特殊操作流）

1 字符集/编码集

基础知识

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的;我们在屏幕上看到的英文、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。这里强调一下: 按照A编码存储，必须按照A编码解析,这样才能显示正确的文本符号。否则就会导致乱码现象
字符编码：就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则(A,65)
字符集：各个国家为自己国家的字符取的一套编号规则
GBK编码：一个中文字符一般占用2个字节
UTF-8：一个中文字符一般占3个字节
注意：采用何种规则编码，就采用对应规则解码，否则就会报错

字符串编码

byte[] getBytes()：使用平台的默认字符集将该String编码为一系列节, 将结果存储到新的字节数组中
byte[] getBytes(String charsetName)：使用指定的字符集将该String编码为一系列字节,将结果存储到新的字节数组中

字符串解码

String(byte[] bytes)：通过使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来构造新的String
String(byte[] bytes, String charsetName)：通过指定的字符集解码指定的字节数组来构造新的String

package test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Arrays;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        //定义一个字符串
        String s= "中国";

        //1,byte] getBytes():使用平台的默认字符集将该String编码为-系列节, 将结果存储到新的字节数组中
        byte[] bys = s.getBytes(); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
        //2,byte[ ] getBytes(String charsetName):使用指定的字符集将该String编码为-系列字节,将结果存储到新的字节数组中
//        byte[] bys = s.getBytes("UTF-8"); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
//        byte[] bys = s.getBytes("GBK"); //[-42, -48, -71, -6]
        System.out.println(Arrays.toString(bys));

        //3,String(byte[] bytes):通过使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来构造新的String
        /*String ss = new String(bys);
        System.out.println(ss); //中国*/

        //4,String(byte0] bytes, String charsetName):通过指定的字符集解码指定的字节数组来构造新的String
//        String ss = new String(bys,"UTF-8");//中国
        String ss = new String(bys,"GBK"); //涓浗
        System.out.println(ss);
    }
}

2 File文件类

2.1 File类概述和构造方法

包：java.io.File
File：它是文件和目录路径名的抽象表示
- 文件和目录是可以通过File封装成对象的
- 对于File而言，其封装的并不是一个真正存在的文件，仅仅是一个路径名而已。它可以是存在的，也可以是不存在的。将来是要通过具体的操作把这个路径的内容转换为具体存在的
构造方法：

方法名	说明
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

import java.io.File;

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //1,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
        File f1 = new File("E:\\test\\java.txt");
        System.out.println(f1); //E:\test\java.txt

        //2,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
        File f2 = new File("E:\\test","java.txt"); //E:\test\java.txt

        //3,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
        File f3 = new File("E:\\test");
        File f4 = new File(f3,"java.txt");
        System.out.println(f4); //E:\test\java.txt
    }
}

2.2 File类创建和删除方法

绝对路径和相对路径的区别
- 绝对路径:：完整的路径名，不需要任何其他信息就可以定位它所表示的文件。例如: E:\\test\\java\\java.txt
- 相对路径: 必须使用取自其他路径名的信息进行解释。例如: test\\java.txt（test表示当前模块）
删除目录时的注意事项：如果一个目录中有内容(目录，文件),不能直接删除。应该先删除目录中的内容，最后才能删除目录

方法名	说明
public boolean createNewFile()	当具有该名称的文件不存在时，创建一个新的空文件
public boolean mkdir()	创建此抽象路径命名的目录(只能创建一级目录)
public boolean mkdirs()	创建多级目录(建议使用)
public boolean delete()	删除此File表示的文件或目录(只能删除空目录)

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //需求1: 我要在E:\\test目录 下创建一个文件 java.txt
        File f1 = new File("E:\\test\\java.txt");

        //如果文件不存在，就创建，并返回true; 如果文件存在，就不创建，并返回false
        //1,、public boolean createNewFile() 	当具有该名称的文件不存在时，创建一个新的空文件
        System.out.println(f1.createNewFile()); //true

        //需求2:我要在E:\\test目录下创建一个 目录JavaSE
        File f2 = new File("E:\\test\\JavaSE");

        //2、public boolean mkdir() 	创建此抽象路径命名的目录(只能创建一级目录)
        //如果目录不存在，就创建，并返回true; 如果目录存在，就不创建，并返回false
        System.out.println(f2.mkdir()); //true

        //需求3:我要在E:\\test目录 下创建一个多级目录JavaWEB\\HTML
        File f3 = new File("E:\\test\\JavaWEB\\HTML");
        //3、public boolean mkdirs() 	创建多级目录(建议使用)
        //如果目录不存在，就创建，并返回true; 如果目录存在，就不创建，并返回false
        //System.out.println(f3.mkdir()); //false；mkdir()：无法创建多级目录
        //4,public boolean mkdirs()	创建多级目录(建议使用)
        System.out.println(f3.mkdirs()); //true

        //需求4：删除java.txt文件
        //5、public boolean delete()	删除此File表示的文件或目录(只能删除空目录)
        System.out.println(f1.delete()); //true

        //需要5：删除JavaSE
        System.out.println(f2.delete()); //true

        //需求6：先创建java文件，里面创建java.txt文件；并删除java目录
        File f4 = new File("E:\\test\\java");
        f4.mkdir();
        File f5 = new File("E:\\test\\java\\java.txt");
        f5.createNewFile();
        System.out.println(f4.delete()); //false；只能删除空目录
    }
}

2.3 File类判断和获取方法

方法名	说明
public boolean isDirectory() [dəˈrektəri]	判断此抽象路径名表示的File是否为目录
public boolean isFile()	判断此抽象路径名表示的File是否为文件
public boolean exists() [ɪɡˈzɪsc]	判断此抽象路径名表示的File是否存在
public String getAbsolutePath() [ˈæbsəliːt]	返回此抽象路径名的绝对路径名字符串
public String getPath()	将此抽象路径名转换为路径名字符串
public String getName()	返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称
public String[] list()	返回此抽象路径名表示的目录中的文件和目录的名称字符串数组
public File[ listFiles()	返回此抽象路径名表示的目录中的文件和目录的File对象数组

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建file对象
        File f1  = new File("test\\java.txt");

//        public boolean isDirectory() 	判断此抽象路径名表示的File是否为目录
//        public boolean isFile() 	判断此抽象路径名表示的File是否为文件
//        public boolean exists() 	判断此抽象路径名表示的File是否存在
        System.out.println(f1.isDirectory()); //false
        System.out.println(f1.isFile()); //true
        System.out.println(f1.exists()); //true

//        public String getAbsolutePath() 	返回此抽象路径名的绝对路径名字符串
//        public String getPath() 	将此抽象路径名转换为路径名字符串
//        public String getName() 	返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称
        System.out.println(f1.getAbsoluteFile()); //E:\test\test\test\java.txt
        System.out.println(f1.getPath()); //test\java.txt
        System.out.println(f1.getName()); //java.txt
        System.out.println("-----------");

//        public String[] list() 	返回此抽象路径名表示的目录中的文件和目录的名称字符串数组
        File f2 = new File("E:\\test");
        String[] strArray = f2.list();
        for(String s:strArray) {
            System.out.println(s);
            /*java
            java.txt
            test*/
        }

        //public File[ listFiles() 	返回此抽象路径名表示的目录中的文件和目录的File对象数组
        File[] fileArray = f2.listFiles();
        for(File file:fileArray ) {
            /*System.out.println(file);
//            E:\test\java
//            E:\test\java.txt
//            E:\test\test*/

            if(file.isFile()) { //file对象可以调方法
                System.out.println(file); //E:\test\java.txt
            }
        }
    }
}

3 递归

3.1 递归基础

递归概述：以编程的角度来看，递归指的是方法定义中调用方法本身的现象
递归解决问题的思路：
- 把一个复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求
- 解递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算
递归解决问题要找到两个内容：
- 递归出口：否则会出现内存溢出
- 递归规则：与原问题相似的规模较小的问题

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //回顾不死神兔：每个月兔子个数：1、1、2、3、5、8...；求第20月的兔子个数
        int arr[] = new int[20];

        arr[0] = 1;
        arr[1] = 1;
        for(int i=2;i< arr.length;i++) {
            arr[i] = arr[i-1] + arr[i-2];
        }
        System.out.println(arr[19]); //6765

//        f(20); //1,java.lang.StackOverflowError:当堆栈溢出发生时抛出一个应用程序递归抬深
        System.out.println(f(20)); //6765

    }
	//递归解决问题首先定义个方法
    public static int f(int n) {
    	//1,return f(n-1)+f(n-2);
    	//2,给出递归出口防止内存溢出
        if(n==1 || n==2) {
            return 1;
        }else {
            return f(n-1)+f(n-2);
        }
    }
}

3.2 案例1：递归求阶层

在这里插入图片描述

内存图解

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int number = jc(5);
        System.out.println(number); //120
    }

    public static int jc(int n) {
        if (n == 1) {
            return 1;
        } else {
            return n * jc(n - 1);
        }
    }
}

3.3 案例2：遍历目录

在这里插入图片描述

import java.io.File;
import java.io.IOException;


public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1:根据给定的路径创建一个File对象
        File srcfile  = new File("E:\\test");

        // 6:调用方法
        getAllFilePath(srcfile);
    }
    //2:定义一个方法，用于获取给定目录下的所有内容，参数为第1步创建的File对象
    public static void getAllFilePath(File srcfile) {
        //3:获取给定的File目录下所有的文件或者目录的File数组
        File[] fileArray = srcfile.listFiles();
        if(fileArray != null) {
            //4:遍历该File数组，得到每一个File对象
            for(File file:fileArray) {
                //5:判断该File对象是否是目录
                //public boolean isDirectory() 	判断此抽象路径名表示的File是否为目录
                if(file.isDirectory()) {
                    //是，递归调用,这此目录回到操作3
                    getAllFilePath(file);
                }else {
                    //不是:获取绝对路径输出在控制台
                    //public String getAbsolutePath() 	返回此抽象路径名的绝对路径名字符串
                    System.out.println(file.getAbsoluteFile());
                }
            }
        }
    }
}

3.4 案例3：汉罗塔问题

在这里插入图片描述

汉诺塔问题描述：

有3根柱子A、B、C，A柱上有n个盘子，盘子的大小不等，大的盘子在下，小的盘子在上。
要求将A柱上的n个盘子移到C柱上，每次只能移动一个盘子。
在移动过程中，可以借助于任何一根柱子(A、B、C)，但必须保证3根柱子上的盘子都是大的盘子在下，小的盘子在上。

思路：

可以理解成只有两种情况，当其中只有一个盘子，直接从A移动到C
当有两个的时候将第一个移动到B，最下面的移动到C，再将第一个移动到C
所以当有n个的时候，将上面的 n-1 当做一个整体移动到B，将 n 移动到C，再将上面的 n-1 移动到C

实现类

public class Hanoi {
    public static void main(String[] args) {
        hanoi(3,'A','B','C');
//        第1个盘子从A移动到C
//        第2个盘子从A移动到B
//        第1个盘子从C移动到B
//        第3个盘子从A移动到C
//        第1个盘子从B移动到A
//        第2个盘子从B移动到C
//        第1个盘子从A移动到C
    }

    //n：n个盘子，x：开始的柱子，y：中间的柱子，z：目标柱子
    public static void hanoi(int n,char x,char y,char z) {
        if(n==1) {
            System.out.println("第1个盘子从"+x+"移动到"+z);
        //无论有多少个盘子都认为只有两个。上面所有盘子为n-1，下面为n
        }else {
            //将前面n-1个盘子移到中间位置
            hanoi(n-1,x,z,y);
            //移动下面的盘子到目标位置
            System.out.println("第"+n+"个盘子从"+x+"移动到"+z);
            //把上面n-1个盘子从中间位置移动到目标位置
            hanoi(n-1,y,x,z);
        }
    }
}

4 字节流

字节流抽象基类
- InputStream：这个抽象类是表示字节输入流的所有类的超类
- OutputStream：这个抽象类是表示字节输出流的所有类的超类
- 子类名特点：子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀

4.1 IO流概述和分类

IO流概述：
- IO：输入/输出(Input/Output)
- 流：是一种抽象概念,是对数据传输的总称。也就是说数据在设备间的传输称为流，流的本质是数据传输
- IO流就是用来处理设备间数据传输问题的
常见的应用：文件复制；文件上传；文件下载

IO流分类

按照数据的流向
- 输入流：读数据
- 输出流：写数据
按照数据类型来分（重点）
- 字节流：字节输入流；字节输出流
- 字符流：字符输入流：字符输出流
一般情况， IO流的分类是按照数据类型来分的
那么这两种流都在什么情况下使用呢?
- 如果数据通过Window自带的记事本软件打开，我们还可以读懂里面的内容，就使用字符流，否则使用字节流。
- 如果你不知道该使用哪种类型的流，就使用字节流

4.2 字节输出流（写数据）

父类：OutputStream（抽象类）
子类：FileOutputStream；文件输出流用于将数据写入文件
使用字节输出流写数据的步骤：
- 1、创建字节输出流对象(调用系统功能创建了文件,创建字节输出流对象，让字节输出流对象指向文件)：FileOutputStream(String name) ，（name表示文件路径）
- 2、调用字节输出流对象的写数据方法：void write(int b)
- 3、释放资源(关闭此文件输出流并释放与此流相关联的任何系统资源)：void close()
范例

package test;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileOutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1,创建字节输出流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt");
        /*做了三件事情:
            1:调用系统功能创建了文件
            2:创建了字节输出流对象
            3:让字节输出流对象指向创建好的文件*/

        //2，写数据
        fos.write(97); //a

        //3,最后都到释放资源
        fos.close();
    }
}

4.2.1 字节输出流构造方法和常用方法

构造方法

方法名	说明
FileOutputStream(String name)（推荐）	创建文件输出流以指定名称写入文件
FileOutputStream(File file)	创建文件输出流写入以指定的 File对象表示的文件
public FileOutputStream(String file,boolean append)	创建一个追加数据的字节输出流管道通向目标文件路径（如果第二个参数为true就追加写入）
public FileOutputStream(File file,boolean append)	创建一个追加数据的字节输出流管道通向目标文件对象

写入数据三种方法

方法名	说明
void write(int b)	将指定的字节写入此文件输出流一次写一个字节数据
void write(byte[ ] b)	将b.length字节从指定的字节数组写入此文件输出流一次写一个字节数组数据
void wirte(byte[ ] b,int off,int len)	将len字节从指定的字节数组开始，从偏移量off开始写入此文件输出流一次写一个字节数组的部分数据

范例

package test;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileOutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //一、FileOutputStream(String name) 	创建文件输出流以指定名称写入文件
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt");
        /*源码解析：创建了File对象进行封装
        new File(name)
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("E:\\test\\fos.txt"));*/

        //二、FileOutputStream(File file) 	创建文件输出流写入以指定的 File对象表示的文件
        /*File file = new File("E:\\test\\fos.txt");
        FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream(file);*/
//        FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream(new File("E:\\test\\fos.txt")); //和上两句相等

        //1、void write(int b) 	将指定的字节写入此文件输出流一次写一个字节数据
        /*fos.write(97);
        fos.write(98);
        fos.write(99);
        fos.write(100);
        fos.write(101);*/
        //abcde

        //2、void write(byte[ ] b) 	将b.length字节从指定的字节数组写入此文件输出流一次写一个字节数组数据
        /*byte[] bys = {97,98,99};
        fos.write(bys); //abc*/
        //byte[] getBytes()：返回字符串对应的字节数组
        byte[] bys = "abc".getBytes();
//        fos.write(bys); //abc

        //3,void wirte(byte[ ] b,int off,int len)
        //将len字节从指定的字节数组开始，从偏移量off开始写入此文件输出流一次写一个字节数组的部分数据
        fos.write(bys,1,2); //bc;从索引1开始写两个
		fos.close()
    }
}

4.2.2 字节输出流换行和追加写入

字节流写完数据后，加换行符实现换行
- windows系统：\r\n
- linux系统：\n
- mac系统：\r
字节流写数据实现追加写入
- public FileOutputStream(String name,boolean append)
- 创建文件输出流以指定的名称写入文件。如果第二个参数为true ，则字节将写入文件的末尾而不是开头

package test;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileOutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //public FileOutputStream(String file,boolean append) 	创建一个追加数据的字节输出流管道通向目标文件路径
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt",true);

        for(int i=0;i<4;i++) {
            fos.write("hello".getBytes()); //hellohellohellohello
            fos.write("\r\n".getBytes());
            /*第一次执行
            hello
            hello
            hello
            hello*/
            /*第二次执行
            hello
            hello
            hello
            hello
            hello
            hello
            hello
            hello*/
        }
        fos.close();
    }
}

4.2.3 字节输出加异常处理

finally：在异常处理时提供finally块来执行所有清除操作。比如说O流中的释放资源
特点：被finally控制的语句一定会执行，除非JVM退出
格式

try {
	可能出现异常的代码；
}catch(异常类名 变量名) {
	异常处理的代码;
}finally {
	执行所有清除操作;
}

案例

package test;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileOutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) {
        FileOutputStream fos =null; //初始化
        try {
// 1,测试地址错误           fos = new FileOutputStream("Z:\\test\\fos.txt");
            fos = new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt");
            fos.write("hello".getBytes());
        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //1，NullPointerException；当文件地址错误时，fos还是为null，就不需要释放内存，所以需要加个判断fos是否为null的判断
            if(fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

4.3 字节输入流（读数据）

父类：InputStream（抽象类）
子类：FileInputStream（实现类：从文件系统中的文件获取输入字节）
构造方法

方法名	说明
public FileInputStream(File path)	创建一个字节输入流管道与源文件对象接通
public FileInputStream(String pathName)	创建一个字节输入流管道与文件路径对接

方法

方法名	说明
public int read()	每次读取一个字节返回！读取完毕会返回 -1
public int read(byte[] buffer)	从字节输入流中读取字节到字节数组中去，返回读取的字节数量，没有字节可读返回 -1

使用字节输入流读数据的步骤：
- 1、创建字节输入流对象
- 2、调用字节输入流对象的读数据方法
- 3、释放资源
范例：

package test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class FileInputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1、创建字节输入流对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\test\\fos.txt");

        //2、调用字节输入流对象的读数据方法
        //int read():从该输入流读取一个字节数据
        //第一次读取数据
        /*int by = fis.read();
        System.out.println(by); //97,表示a
        System.out.println((char)by); //a

        //第二次读取数据
        by = fis.read();
        System.out.println(by); //98
        System.out.println((char)by); //b

        //再多读取两次
        by = fis.read();
        System.out.println(by); //-1，表示没有数据了
        by = fis.read();
        System.out.println(by); //-1*/

        //循环改进
        /*int by = fis.read();
        while(by != -1) {
            System.out.print((char)by); //ab
            by = fis.read();
        }*/

        //优化循环
        int by;
        //1、先做了读数据fis.read()；2、赋值by=fis.read()；3、与by 与 -1比较
        while((by=fis.read()) != -1) {
            System.out.print((char)by); //ab
        }
        
        //3、释放资源
        fis.close();
    }
}

案例：按字节数组读取

package test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class CopyTxtDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\test\\fos.txt");

        byte[] bys = new byte[1024]; //1024及其整数倍
        int len;
        while((len=fis.read(bys)) != -1) {
            System.out.println(new String(bys,0,len));
            /*ab
            cd*/
        }
        fis.close();
    }
}

案例：Copy文本文件

package test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class CopyTxtDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\test\\fos.txt");

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\test\\Demo\\fos.txt");

        int by;
        while((by=fis.read()) != -1) {
            fos.write(by);
        }

        fos.close();
        fis.close();
    }
}

案例：Copy图片

package test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class CopyPngDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\test\\1.png");

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\test\\Demo\\1.png");

        byte[] bys = new byte[1024];
        int len;
        while((len=fis.read(bys)) != -1) {
            fos.write(bys,0,len);
        }

        fos.close();;
        fis.close();
    }
}

4.4 字节缓冲流

缓冲流可以提高字节流和字符流的读写数据的性能
字节缓冲流：
- BufferedInputStream：创建BufferedInputStream将创建一个内部缓冲区数组。当从流中读取或跳过字节时，内部缓冲区将根据需要从所包含的输入流中重新填充，一次很多字节
- BufferOutputStream：该类实现缓冲输出流。通过设置这样的输出流，应用程序可以向底层输出流写入字节，而不必为写入的每个字节导致底层系统的调用
构造方法：
- 字节缓冲输入流：BufferedInputStream(InputStream in)
- 字节缓冲输出流：BufferedOutputStream(OutputStream out)
为什么构造方法需要的是字节流，而不是具体的文件或者路径呢?
- 字节缓冲流仅仅提供缓冲区，而真正的读写数据还得依靠基本的字节流对象进行操作
范例：

package test;

import java.io.*;

public class BufferStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //字节缓冲输出流：BufferedOutputStream(OutputStream out)
        /*FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt");
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);*/

        /*BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt"));

        //写数据
        bos.write("hello\r\n".getBytes());
        bos.write("java\r\n".getBytes());

//        hello
//        java
        bos.close();*/

        //字节缓冲输入流：BufferedInputStream(InputStreamin)
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:\\test\\fos.txt"));

        int by;
        while((by=bis.read()) != -1) {
            System.out.print((char)by);
//            hello
//            java
        }

        bis.close();
    }
}

4.5 案例：测试四个方法的耗时

在这里插入图片描述

5 字符流

5.1 为什么出现字符流

由于字节流操作中文不是特别的方便，所以Java就提供字符流
字符流=字节流+编码表
用字节流复制文本文件时，文本文件也会有中文，但是没有问题，原因是最终底层操作会自动进行字节拼接成中文，如何识别是中文的呢?
- 汉字在存储的时候，无论选择哪种编码存储,第一个字节都是负数

5.2 字符流中编码解码问题

字符流抽象基类
- Reader：字符输入流的抽象类
- Writer：字符输出流的抽象类
字符流中和编码解码问题相关的两个类：
- InputStreamReader
- OutputStreamWriter

package test;

    /*InputStreamReader:是从字节流到字符流的桥梁
        它读取字节，并使用指定的编码将其解码为字符
        它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集
    OutputStreamhriter:是从字符流到字节流的桥梁
        是从字符流到字节流的桥梁，使用指定的编码将写入的字符编码为字节
        它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集*/

import java.io.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt"));
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt"),"GBK");
        osw.write("中国");
        osw.close();

//1,        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\test\\fos.txt"));
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\test\\fos.txt"),"GBK");
        int ch;
        while((ch= isr.read()) !=-1) {
            System.out.print((char)ch); //1:�й�;2:中国,因为第二次和编码格式GBK一样
        }
        isr.close();
    }
}

5.3 字符输出流

方法名	说明
void write(int c)	写一个字符
void write(char[ ] cbuf)	写一个字符数组
void write(char[ ] cbuf,int off,int len)	写一个字符数组的一部分
void write(String str)	写一个字符串
void write(String str,int off,int len)	写一个字符串的一部分

方法名	说明
flush()	刷新流还可以写数据
close()	关闭流，释放资源，但在关闭之前先刷新。关闭后不能写数据

范例

package test;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;

public class OutputStreamWriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("E:\\test\\fos.txt"));

        //1,void write(int c) 	写一个字符
        /*osw.write(97);
        osw.write(98);
        //ab
        //void flush():刷新流
        osw.flush();*/

        //2,void write(char[ ] cbuf) 	写一个字符数组
        /*char[] chs = {'a','b','c'};
//        osw.write(chs);
        //abc

        //3,void write(char[ ] cbuf,int off,int len) 	写一个字符数组的一部分
        osw.write(chs,1, 2); //bc，1索引开始，写两个*/

        //4,void write(String str) 	写一个字符串
//        osw.write("abcef"); //abcef

        //5,void write(String str,int off,int len) 	写一个字符串的一部分
        osw.write("abcdef",0, "abcdef".length()); //abcdef
        osw.close();
    }
}

5.4 字符输入流

方法名	说明
int read()	一次读一个字符数据
int read(char([ ] cbuf)	一次读一个字符数组数据

范例

package test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class InputStreamReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\test\\fos.txt"));
        
        //1,int read() 	一次读一个字符数据
        /*int ch;
        while((ch= isr.read()) != -1) {
            System.out.print((char)ch);
//            Java
//            Python
//            Scala
        }*/

        //2,int read(char([ ] cbuf) 	一次读一个字符数组数据
        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while((len= isr.read(chs)) != -1) {
            System.out.print(new String(chs,0,len));
//            Java
//            Python
//            Scala
        }
        isr.close();
    }
}

案例：Copy文件

package test;

import java.io.*;

public class CopyJavaDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileReader fr = new FileReader("E:\\test\\Demo.java");
        FileWriter fw = new FileWriter("E:\\test\\Demo\\Demo.java");

        //读写数据，一次一个
        /*int ch;
        while((ch=fr.read()) != -1) {
            fw.write(ch);
        }*/

        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while((len=fr.read(chs)) != -1) {
            fw.write(chs,0,len);
        }

        fw.close();
        fr.close();
    }
}

5.5 字符缓冲流

BufferedReader：从字符输入流读取文本，缓冲字符，以提供字符，数组和行的高效读取，可以指定缓冲区大小,或者可以使用默认大小。默认值足够大,可用于大多数用途
BufferedWriter：将文本写入字符输出流，缓冲字符,以提供单个字符，数组和字符串的高效写入，可以指定缓冲区大小，或者可以接受默认大小。默认值足够大,可用于大多数用途
构造方法
- BufferedReader(Reader in)
- BufferedWriter(Writer out)

package test;

import java.io.*;

public class BufferedStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //2,BufferedWriter(Writer out)
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\fos.txt"));
        bw.write("java\r\n");
        bw.write("python\r\n");
        bw.close();
        //java
        // python

        //1,BufferedReader(Reader in)
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\fos.txt"));
        //一次读一个字符数据
        /*int ch;
        while((ch=br.read()) != -1) {
            System.out.print((char)ch);
//            java
//            python
        }
        br.close();*/

        //一次读一个字符数组
        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while((len=br.read(chs)) != -1) {
            System.out.println(new String(chs,0,len));
//            java
//            python
        }
        br.close();
    }
}

5.6 字符缓冲流特有功能

BufferedReader

public String readLine()：读一行文字。结果包含行的内容的字符串,不包括任何行终止字符，如果流的结尾已经到达，则为null

BufferedWriter

void newLine()：写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义

package test;

import java.io.*;

public class BufferedStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建字符缓冲流输出流
        /*BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\fos.txt"));

        for(int i=0;i<5;i++) {
            bw.write("hello"+i);
//            bw.write("\r\n");
            //2,void newLine()：写一行行分隔符， 行分隔符字符串由系统属性定义
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }
        bw.close();*/

        //创建字符缓冲输入流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\fos.txt"));
        //2,public String readLine()：读一行文字
        String line;
        while((line=br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
            /*
            hello0
            hello1
            hello2
            hello3
            hello4*/
        }
        br.close();
    }
}

5.7 字符缓冲流Copy文件（推荐使用）

package test;

import java.io.*;

public class BufferedStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //根据数据源创建字符缓冲流输入对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\fos.txt"));
        //根据数据源创建字符缓冲流输出对象
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(("E:\\test\\Demo\\copy.txt")));

        String line;
        while((line=br.readLine()) !=null){
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        bw.close();
        br.close();
    }
}

5.8 IO流小结

字节流小结
字符流小结

5.9 案例大全

案例1：集合到文件

package test;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        array.add("java");
        array.add("python");
        array.add("scala");

        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\java.txt"));

        for(String s:array) {
            bw.write(s);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        bw.close();
    }
}

案例2：文件到集合

package test;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\java.txt"));

        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        String line;
        while((line=br.readLine()) !=null) {
            array.add(line);
        }

        br.close();

        for(String s:array) {
            System.out.println(s);
            /*java
            python
            scala*/
        }
    }
}

案例3：点名器

package test;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\java.txt"));

        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        String line;
        while((line=br.readLine()) !=null) {
            array.add(line);
        }

        br.close();

        Random r = new Random();
        int index = r.nextInt(array.size());

        String name = array.get(index);
        System.out.println(name); //第一次：Java；第二次：Python；第三次：Python；第四次：Scala
    }
}

案例4：集合到文件（改进版）

package test;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<>();

        Student s1 = new Student("小明",10);
        Student s2 = new Student("小白",20);
        Student s3 = new Student("小黑",30);

        array.add(s1);
        array.add(s2);
        array.add(s3);

        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\java.txt"));

        for(Student s:array) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append(s.getName()).append(",").append(s.getAge());

            bw.write(sb.toString()); //需要的是一个字符串
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        bw.close();
        /*小明,10
        小白,20
        小黑,30*/
    }
}

案例5：文件到集合（改进版）

package test;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\java.txt"));

        ArrayList<Student> array = new ArrayList<>();

        String line;
        while((line=br.readLine()) != null) {
            String[] strArray = line.split(","); //获取line数据按照逗号进行分割，存入字符串数组

            Student s = new Student();
            s.setName(strArray[0]);
            s.setAge(Integer.parseInt(strArray[1])); //需要的是int类型的数据

            array.add(s);
        }
        br.close();

        for(Student s:array) {
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge()); //字符串转为int
            /*小明,10
            小白,20
            小黑,30*/
        }
    }
}

6 特殊操作流

6.1 标注输入输出流

System类中有两个静态的成员变量：
- public static final InputStream in：标准输入流，通常该流对应于键盘输入或由主机环境或用户指定的另一个输入源
- public static final PrintStream out：标准输出流，通常该流对应于显示输出或由主机环境或用户指定的另一个输入源

package test;


import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws  IOException {
/*        //public static final InputStream in：标准输入流
        InputStream is = System.in;

        int by;
        while((by=is.read()) != -1) {
            System.out.print((char)by);
        }

        //如何把字节流转换为字符流
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
        //一次读一行，是字符缓冲输入流的特有方法
        BufferedReader br  =new BufferedReader(isr);*/

        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        System.out.println("请输入一个字符串");
        String line = br.readLine();
        System.out.println("你输入的字符串:"+line);
        br.close();
    }
}

6.2 打印流

打印流分类：
- 字节打印流：PrintStream
- 字符打印流：PrintWriter
打印流特点：
- 只负责输出数据，不负责读取数据
- 有自己特有方法
字节打印流：
- PrintStream(String fileName)：使用指定的文件名创建新的打印流
- 使用继承父类的方法写数据，查看时会转码；使用自己特有方法写数据，查看的数据原样输出

package test;

import java.io.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws  IOException {
     //PrintStream(String fileName)：使用指定的文件名创建新的打印流
        PrintStream ps = new PrintStream("E:\\test\\java.txt");

        /*ps.print(1);
        ps.print(2);*/
        //12没有换行

        ps.println(97);
        ps.println(87);
        //97
        //87
        ps.close();
    }
}

字符打印流

方法名	说明
PrintWriter(String fileName)	使用指定的文件名创建一个新的PrintWriter，而不需要自动执行刷新
PrintWriter(Writer out,boolean autoFlush)	创建一个新的PrintWriter；out：字符输出流，autoFlush：一个布尔值，如果为true，则println，printf，或format方法将刷新输出缓冲区

package test;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1,PrintWriter(String fileName)
/*        PrintWriter pw = new PrintWriter("E:\\test\\java.txt");

        *//*pw.write("hello");
        pw.write("\r\n");
        pw.flush();
        pw.write("hello");
        pw.write("\r\n");
        pw.flush();*//*
        *//*hello
        hello*//*

        pw.println("hello"); //换行
        pw.flush();
        pw.println("hello");
        pw.flush();*/

        //2,PrintWriter(Writer out,boolean autoFlush)
        PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileWriter("E:\\test\\java.txt",true));

        pw.println("hello");
        pw.println("hello"); //构造方法自动刷新了
        
        pw.close();
    }
}

6.3 对象序列化

对象序列化：就是将对象保存到磁盘中，或者在网络中传输对象
这种机制就是使用一个字节序列表示个对象,该字节序列包含:对象的类型、对象的数据和对象中存储的属性等信息字节序列写到文件之后，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
要实现序列化和反序列化就要使用对象序列化流和对象反序列化流:
- 对象序列化流: ObjectOutputStream
- 对象反序列化流: ObjectlnputStream

6.3.1 对象序列化流

对象序列化流：ObjectOutputStream
将Java对象的原始数据类型和图形写入OutputStream。可以使用ObjectInputStream读取 (重构)对象。可以通过使用流的文件来实现对象的持久存储。如果流是网络套接字流, 则可以在另一个主机上或另一个进程中重构对象
构造方法

方法名	说明
ObjectOutputStream(OutputStream out)	创建一个写入指定的OutputStream的ObjectOutputStream

序列化对象的方法

方法名	说明
void writeObject(Object obj)	将指定的对象写入ObjectOutputStream

注意：
一个对象要想被序列化，该对象所属的类必须必须实现Serializable[ˈsɪərɪlaɪzbl]接口
Serializable是一个标记接口，实现该接口，不需要重写任何方法
范例：
Student类

package test;

import java.io.Serializable;
//NotSerializableException：一个对象要想被序列化，该对象所属的类必须必须实现Serializable接口
public class Student implements Serializable { 
    private String name;
    private int age;

    public Student() { }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

测试类

package test;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class ObjectOutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //ObjectOutputStream(OutputStream out) 	创建一个写入指定的OutputStream的ObjectOutputStream
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("E:\\test\\java.txt"));

        //创建对象
        Student s = new Student("小白",10);

        //void writeObject(Object obj) 	将指定的对象写入ObjectOutputStream
        oos.writeObject(s);

        oos.close();

        /* sr test.Student蝄8kr<q I ageL namet Ljava/lang/String;xp
        t 灏忕櫧*/
    }
}

6.3.2 对象反序列化流

对象反序列化流：ObjectInputStream
ObjectInputStream反序列化前先使用ObjectOutputStream编写的原始数据和对象
构造方法

方法名	说明
ObjectInputStream(InputStream in)	创建从指定InputStream读取的ObjectInputStream

反序列化对象的方法

方法名	说明
Object readObject()	从ObjectInputStream读取一个对象

范例

package test;


import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //ObjectInputStream(InputStream in) 	创建从指定InputStream读取的ObjectInputStream
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("E:\\test\\java.txt"));

        //Object readObject() 	从ObjectInputStream读取一个对象
        Student s = (Student) ois.readObject();;
        System.out.println(s.getName()+","+s.getAge()); //小白,10
        ois.close();
    }
}

6.3.3 注意事项

1、用对象序列化流序列化了一个对象后,假如我们修改了对象所属的类文件，读取数据会不会出问题呢?

会出问题，抛出InvalidClassException异常

2、如果出问题了，如何解决呢?

给对象所属的类加一个serialVersionUID：private static final long serialVersionUID = 42L;

3、如果一个对象中的某个成员变量的值不想被序列化，又该如何实现呢?

给该成员变量加transient [ˈtrænziənt] 关键字修饰，该关键字标记的成员变量不参与序列化过程：private transient int age; （age不会参加序列化）

6.4 Properties

6.4.1 Properties [ˈprɒpətiz]作为Map集合使用

Properties概述：
是一个Map体系的集合
Properties可以保存到流或者从流加载
范例：

package test;


import javafx.beans.property.Property;

import java.util.Properties;
import java.util.Set;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Properties prop = new Properties();

        //存储元素
        prop.put("001","小黑");
        prop.put("002","小白");
        prop.put("003","小灰");

        Set<Object> keySet = prop.keySet();
        for(Object key:keySet) {
            Object value = prop.get(key);
            System.out.println(key+","+value);
//            003,小灰
//            002,小白
//            001,小黑
        }
    }
}

6.4.2 Properties特有方法

方法名	说明
Object setProperty(String key, String value)	设置集合的键和值，都是String类型，底层调用Hashtable方法 put
String getProperty(String key)	使用此属性列表中指定的键搜索属性
`Set<String> stringPropertyNames()`	从该属性列表中返回一个不可修改的键集，其中键及其应的值是字符串

范例：

package test;


import javafx.beans.property.Property;

import java.util.Properties;
import java.util.Set;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Properties prop = new Properties();

        //1，Object setProperty(String key, String value) 	设置集合的键和值，都是String类型， 底层调用Hashtable方法 put
        prop.setProperty("001","小黑");
        /*
        public synchronized Object setProperty(String key, String value) {
            return put(key, value);
        }*/
        prop.setProperty("002","小白");
        prop.setProperty("003","小灰");

        /2，String getProperty(String key) 	使用此属性列表中指定的键搜索属性
        System.out.println(prop.getProperty("003")); //小灰
        System.out.println(prop.getProperty("004")); //null

        //3，Set<String> stringPropertyNames() 	从该属性列表中返回一个不可修改的键集，其中键及其应的值是字符串
        Set<String> names = prop.stringPropertyNames();
        for(String key:names) {
//            System.out.println(key);
//            003
//            002
//            001
            String value = prop.getProperty(key);
            System.out.println(key+","+value);
//            003,小灰
//            002,小白
//            001,小黑
        }
    }
}

6.4.3 Properties与IO流相结合方法

方法名	说明
void load(InputStream inStream)	从输入字节流读取属性列表(键和元素对)
`void load(Reader reader)`	从输入字符流读取属性列表(键和元素对)
void store(OutputStream out, String comments)	将此属性列表(键和元素对)写入此Properties表中，以适合于使用load(InputStream)方法的格式写入输出字节流
`void store(Writer writer, String comments)`	将此属性列表(键和元索对)写入此Properties表中，以适合使用load(Reader)方法的格式写入输出字符流

范例

package test;


import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        //把集合中的数据保存到文件
        myStore();

        //把文件中的数据保存到集合
        myLood();
    }

    private static void myLood() throws IOException{
        Properties prop = new Properties();

        FileReader fr = new FileReader("E:\\test\\java.txt");
        //2,void load(Reader reader)
        prop.load(fr);
        fr.close();

        System.out.println(prop); //{003=小灰, 002=小白, 001=小黑}
    }

    private static void myStore() throws IOException {
        Properties prop = new Properties();

        prop.setProperty("001", "小黑");
        prop.setProperty("002", "小白");
        prop.setProperty("003", "小灰");

        //4,void store(Writer writer, String comments)
        FileWriter fw = new FileWriter("E:\\test\\java.txt");
        prop.store(fw,null);
        fw.close();
    }
}

Java核心类库之（字符集/编码集、File类、递归、IO流：字节流、字符流、特殊操作流）

目录

1 字符集/编码集

2 File文件类

2.1 File类概述和构造方法

2.2 File类创建和删除方法

2.3 File类判断和获取方法

3 递归

3.1 递归基础

3.2 案例1：递归求阶层

3.3 案例2：遍历目录

3.4 案例3：汉罗塔问题

4 字节流

4.1 IO流概述和分类

4.2 字节输出流（写数据）

4.2.1 字节输出流构造方法和常用方法

4.2.2 字节输出流换行和追加写入

4.2.3 字节输出加异常处理

4.3 字节输入流（读数据）

4.4 字节缓冲流

4.5 案例：测试四个方法的耗时

5 字符流

5.1 为什么出现字符流

5.2 字符流中编码解码问题

5.3 字符输出流

5.4 字符输入流

5.5 字符缓冲流

5.6 字符缓冲流特有功能

5.7 字符缓冲流Copy文件（推荐使用）

5.8 IO流小结

5.9 案例大全

6 特殊操作流

6.1 标注输入输出流

6.2 打印流

6.3 对象序列化

6.3.1 对象序列化流

6.3.2 对象反序列化流

6.3.3 注意事项

6.4 Properties

6.4.1 Properties [ˈprɒpətiz]作为Map集合使用

6.4.2 Properties特有方法

6.4.3 Properties与IO流相结合方法

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