Day09+Day10

一、IO

​ IO分别代表Input输入，和Output输出。数据的传输需要借助流，可以理解为数据的流动。

• 根据流动的方向不同，分为输入流（由设备到内存）和输出流（由内存到设备）。
• 根据传输的数据类型不同，分为字节流和字符流。

流的顶级父类：

顶级父类	输入流	输出流
字节流	InputStream	OutputStream
字符流	Reader	Writer

二、 字节流

数据的传输，无论体现出来是哪种形式，最底层一定是字节的传输。

字节输出流：

2.1OutputStream

​ java.io.OutputStream是所有字节输出流的父类，是一个抽象类，它定义了字节输出流的基本方法。

• public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。 （必须要）
• public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
• public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
• public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
• public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

2.2 FileOutputStream

java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。

构造方法有两种形式：

//当前路径下以字符串形式创建
FileOutputStream fout = new FileOutputStream("a.txt");
//以文件作为参数构造
File f= new File("a.txt");
FileOutputStream fout2 = new FileOutputStream(f);

写出数据write(int n)、写出数组write(byte[] n)、写出指定长度数组write (byte[] n , int off ,int lenth)、写出换行write("\r\n")

public static void main(String[] args) throws IOException {//写出数据，默认追加为false，如果要追加创建的时候应为...("a.txt",true);FileOutputStream file = new FileOutputStream("a.txt");file.write(97);byte[] s = "abcde".getBytes();//写出全部数组file.write(s);//写出换行file.write("\r\n".getBytes());//写出数组中从0位置开始，三个长度的字节数据file.write(s, 0, 3);file.close();	}

• 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。

• 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。

2.3 FileInputStream

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。

构造方法：

public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");int len;//读单个字节while((len=fis.read())!=-1) {System.out.println((char)len);}fis.close();//读字节数组，需要获取每次读到的长度，如果直接输出数组b，例如数组长度是5，这一次只读到3个字节，那么有两个字节是上一次的，会导致错误的输出，用len可以保证读了多少输出多少FileInputStream fis2 = new FileInputStream("a.txt");byte [] b = new byte[5];while((len=fis2.read(b))!=-1) {System.out.println(new String(b,0,len));}fis.close();}

中间需要再次打开的时候，是因为之前单个打印的时候已经全部读完了，需要重头再来。

2.4 读取图片练习

public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("copy.jpg");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test.jpg");int len;//采用数组的方式读写，数组长度越长，IO次数就越少，效率越高byte [] b = new byte[10];//读取数组while((len=fis.read(b))!=-1) {//写出数组，用len保证数组的准确性fos.write(b,0,len);}//读写完之后一定要关闭，流的关闭原则：先开后关，后开先关，类似于离开一栋房子，先关上房间里面的门，最后再关大门fos.close();fis.close();}

三、字符流

3.1 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 。

3.2 FileReader

java.io.FileReader类可以直接读取字符文件，构造时，使用系统默认的字符编码（Windows是GBK）和默认字节缓冲区（一个字节数组，用来临时储存数据）。

构造与读取字符：

public static void main(String[] args) throws IOException {//采用路径直接构造FileReader f = new FileReader("a.txt");int len;char[] cubf = new char[10];//读取单个字符，提升为int类型while((len=f.read())!=-1) {System.out.println((char)len);}f.close();//读取字符数组FileReader f2 = new FileReader("a.txt");while((len=f2.read(cubf))!=-1) {System.out.println(new String(cubf,0,len));}}

3.3 FileWriter

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。

• 写入方法
• void flush()刷新该流的缓冲。
• void close() 关闭此流，但要先刷新它。
• 构造方法：直接用地址构造，或以文件构造
  • public FileWriter(File file)
  • public FileWriter("a.txt")

public static void main(String[] args) throws IOException {FileWriter fw = new FileWriter("aa.txt");//写字符fw.write('A');//写字符串fw.write("大会上年度涉农打算把");String s = "不然赛排毒素大数据库";//写出换行fw.write("\r\n");//写出字符串中指定位置+指定长度内容fw.write(s, 1, 3);char[] cubf = "一个字节数组".toCharArray();//写出字符数组fw.write(cubf);//写出字符数组中指定位置+指定长度内容fw.write(cubf, 2, 2);fw.close();}

四、 缓冲流

4.1 简介

缓冲流是对输入输出流的"增强"。其基本原理，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：

BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("copy.jpg"));//以基本输入流作为参数构造
BufferedInputStream bos = new BufferedInputStream(new FileInputStream("buffer.txt"));

读取效率对比

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("copy.jpg"));
//			BufferedInputStream bos = new BufferedInputStream(new FileInputStream("buffer.txt"));int len=0;byte [] b = new byte[10];FileInputStream filein = new FileInputStream("copy.jpg");long time = System.currentTimeMillis();while((len=filein.read(b))!=-1) {}time =System.currentTimeMillis()-time;System.out.println("读取时间："+time);time = System.currentTimeMillis();while((len=bis.read(b))!=-1) {}time =System.currentTimeMillis()-time;System.out.println("读取时间："+time);filein.close();bis.close();}	
输出结果：1923

4.4字符缓冲流

• 构造方法

  BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
  //以基本字符流的作为构造参数，实际上是对基本流的“增强”
  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("a.txt");
  

• 特有方法

  • 读取一行br.readLine();
  • 写出系统对应的行分隔符bw.newLine();

4.5 文本读取排序分析

按照文本前的序号进行升序排序：

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。

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {//创建缓冲字符输入与输出流BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"));BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("test2.txt"));//创建字符串集合ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();String line =null;//逐行读入，添加至集合list中while((line=br.readLine())!=null) {list.add(line);}//根据字符串的第一个字，也就是序号升序排列，采用了Lambda表达式Collections.sort(list, (o1,o2) -> o1.charAt(0)-o2.charAt(0));//将排序后的list写入新的txt文件中for(String s : list) {bw.write(s);bw.newLine();}bw.close();br.close();}

五、转换流

5.1 转换流的作用

字符在计算机中都是以二进制数据存储的，但是我们不能直接看的明白二进制数据，需要对二进制数据进行“翻译”。

由二进制数据 -> 我们能够识别的字符，这一过程称为解码

字符 -> 二进制数据 这一过程称为编码

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。对于不同的编码，有不同的规则，编码对应的规则称为字符集。

• 编码和解码必须采用相同的字符集，如果一个文本是以ACSII码进行编码，却用GBK字符集进行解码，则会读到乱码

5.2 InputStreamReader&&OutputStreamWriter

构造方法：以文件输入流作为构造参数，还可以选择对应的解码字符集，默认为UTF-8编码。其余读写功能与FileInputStream一致。

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {	InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"));InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"),"GBK");InputStreamReader isr3 = new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"),"UTF-8");int len;while((len=isr.read())!=-1) {System.out.print((char)len);}System.out.println();while((len=isr2.read())!=-1) {System.out.print((char)len);}System.out.println();while((len=isr3.read())!=-1) {System.out.print((char)len);}isr.close();isr2.close();isr3.close();}
输出：dasniondiaosniof大设计师大教室的kxzcln2nkldsanl
dasniondiaosniof大设计师大教室的kxzcln2nkldsanl
dasniondiaosniof????????????kxzcln2nkldsanl  

输出转换流的构造与输入流一致，其区别是一个指定读取的解码字符集，一个指定写入的编码字符集。

5.3文本的读入与输出案例

以出师表为例，用GBK码读出，用UTF-8码编入。

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("test.txt"),"GBK");OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("a.txt"),"UTF-8");int len;char b[] = new char[10];while((len=isr.read(b))!=-1) {osw.write(b,0,len);}	isr.close();osw.close();}
查看转换后的文本大小，发现UTF-8码的文件稍大一些

五、序列化流

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。

序列化流有两个必须的条件：

• 类要实现java.io.Serializable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，不需要序列化的属性要加transient修饰符
• 构造方法：
  • public ObjectOutputStream(OutputStream out)
  • public ObjectIntputStream(InputStream in)

5.1 序列化与反序列化

public class Day10 {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {//序列化、反序列化流的构造ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));//创建类的一个对象eEmployee e = new Employee("ddd","aaa",7);//序列化对象eoos.writeObject(e);oos.close();//反序列化对象e，因为读取对象后变为Object类，需要向下造型Employee object = (Employee)ois.readObject();object.addressCheck();	}		}
class Employee implements java.io.Serializable{public String name;public String address;public int eid;//瞬态成员变量，不会被序列化public transient int member;//增加一个版本号，验证序列化的对象和对应类是否版本匹配private static final long serialVersionUID = 1L;public Employee(String name, String address, int eid) {super();this.name = name;this.address = address;this.eid = eid;}public void addressCheck() {System.out.println("Employee [name=" + name + ", address=" + address + ", eid=" + eid+ "]");}}

• 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。

• 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。这是由于：

  • 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

  • 包含未知的数据类型

  • 没有可以访问的无参构造

5.1 练习

1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作，保存到list.txt文件中。
2. 反序列化list.txt ，并遍历集合，打印对象信息。

//Employee类同上，不再给出
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));ArrayList<Employee> list = new ArrayList<Employee>();//创建Employee类对象Employee e = new Employee("first","diyi",1);Employee e2 = new Employee("second","dier",2);Employee e3 = new Employee("third","disan",2);//将对象添加进集合Collections.addAll(list, e,e2,e3);//将集合序列化oos.writeObject(list);oos.close();//反序列化集合并输出ArrayList<Employee> list2 = (ArrayList<Employee>)ois.readObject();for(Employee ee: list2) {ee.addressCheck();}}

六、打印流

​ 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。

6.1PrintSystem类

• 构造方法：public PrintStream(String filename)

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {//创建打印流的对象，会覆盖文件PrintStream ps = new PrintStream("a.txt");//将System.out.println的目标从控制台改变为ps对象关联的文件System.setOut(ps);System.out.println("6666667打算的撒。。**77");}

特点：可以打印各种类型的数据

七、IO的异常处理

7.1 JDK之前的处理

采用try-catch-finally的形式，保证流一定关闭。

public static void main(String[] args) throws IOException {FileWriter fw = null;try{fw = new FileWriter("aa.txt");fw.write('A');}catch(IOException e) {System.out.println("抓住了");}finally{if(fw != null){fw.close();}}	}
}

7.2 JDK7的处理

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。

public static void main(String[] args)  {
try(FileWriter fw = new FileWriter("aa.txt");FileWriter fw2 = new FileWriter("bb.txt");){fw.write('A');fw2.write('Q');				}catch(IOException e) {System.out.println("抓住了");}
}//即把创造流对象的语句放在try（）中，如果有多个，用分号隔开

7.3 JDK9的处理

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

public static void main(String[] args)  {FileWriter fw = new FileWriter("aa.txt");FileWriter fw2 = new FileWriter("bb.txt");
try(fw; fw2 ){fw.write('A');fw2.write('Q');				}catch(IOException e) {System.out.println("抓住了");}
}//即只要把创建好的流对象放在try()中即可

八、 属性集

java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。

基本方法：

• public Properties() :创建一个空的属性列表。

• public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性。

• public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。

• public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。

public static void main(String[] args) throws  {Properties p = new Properties();p.setProperty("一个键", "一个值");System.out.println(p.getProperty("一个键"));//输出：一个值System.out.println(p);Set<String> s = p.stringPropertyNames();}

比较特别的是它可以与流结合使用：

• public load(InputStream in)

加载一个输入流的信息，流对应一个文本，可以使属性集加载文本中的数据，前提是文本中数据的格式必须是键值对的形式，可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。

public static void main(String[] args) throws IOException {Properties p = new Properties();p.load(new FileInputStream("KV.txt"));Set<String> s= p.stringPropertyNames();for(String ss : s) {System.out.println(s+p.getProperty(ss));}}

输出：

???filename-KV.txt
date-2020.6.3
time-1531