IO流的个人总结

    技术2023-12-01  75

    l/O流

    1、IO流

    1.1、概念

    数据的传输,可以看做是一种数据的流动,按照流动的方向,以内存为基准,分为 输入input 和 输出output ,即流向内存是输入流,流出内存的输出流。 Java中I/O操作主要是指使用 java.io 包下的内容,进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据,输出也叫做作写出数据。

    1.2、分类

    根据数据的流向分为:输入流和输出流。 ​ 输入流 :把数据从 其他设备 上读取到 内存 中的流。 ​ 输出流 :把数据从 内存 中写出到 其他设备 上的流。 根据数据的类型分为:字节流和字符流。 ​ 字节流 :以字节为单位,读写数据的流。 ​ 字符流 :以字符为单位,读写数据的流。

    2、字节流

    一切文件(文本、图片、视频等)在存储时,都是以二进制数字的形式保存,都是按一个一个的字节存储的,所以传输文件的时候也是如此。所以,字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候,要了解到无论使用什么样的流对象,底层传输的始终为二进制数据。

    2.1、字节输出流–OutputStream

    该类是一个抽象类;表示字节输出流的所有类的超类,将指定的字节信息写出到目的文件。 类中定义了字节输出流的基本共性功能方法。

    2.2、FileOutputStream类

    OutputStream的子类,该类多用于将数据写出到文件

    2.2.1、构造方法

    public static void main(String[] args) { //创建流对象时需要一个路径,路径中存在文件则清空文件数据,不存在则创建一个文件, //根据流对象创建输出流对象 File file=new File("lina.txt"); OutputStream out=new FileOutputStream(file); //根据文件名称创建输出流对象 OutputStream out2=new FileOutputStream("lina.txt"); }
    2.2.2、写出字节数据

    public static void main(String[] args) throws Exception { //创建流对象时需要一个路径,路径中存在文件则清空文件数据,不存在则创建一个文件, //根据流对象创建输出流对象 File file=new File("lina.txt"); OutputStream out=new FileOutputStream(file); //写出单个字节 out.write(97);//写出第一个第1个字节到文件 out.write(98);//写出第一个第2个字节到文件 out.write(99);//写出第一个第3个字节到文件 //写出字节数组 String str="123"; byte[] bs=str.getBytes(); out.write(bs); //写出指定长度的字节数组 out.write(bs, 0, 3); out.close(); }
    2.2.3、数据追加写出到文件

    换行:Windows系统里,换行符号是 \r\n 。

    out.write("\r\n".getBytes());

    2.3、字节输入流–InputStream

    该类是一个抽象类,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。

    2.4、FileInputSteam类

    文件输入流,从文件中读取字节。

    2.4.1、构造方法

    2.4.2、读取字节的数据

    public static void main(String[] args) throws IOException { //读取文件中的内容-- File file=new File("lina.txt"); if(file.exists()){ //根据文件的对象创建一个字节输入流;读取的文件必须存在才能读 InputStream in=new FileInputStream(file); //按字节读取--读取的结果提升为int类型;如果读取的结果是-1,代表读取文件到了结尾 int num1=in.read();//读取第1个字节 int num2=in.read();//读取第2个字节 int num3=in.read();//读取第3个字节 System.out.println(num1+"=="+num2+"=="+num3); //按字节数组读取 int len=(int) file.length(); byte[] bs=new byte[len]; in.read(bs); String s=new String(bs); System.out.println(s); //读取指定长度的字节数组 in.read(bs, 0, 5); in.close(); }else{ System.out.println("要读取的文件不存在!"); } }

    2.5、PS:所有流最后都要关闭

    2.6、练习:复制文件

    public class Test3 { public static void mycopy(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException{ //从硬盘读取文件到写入到内存中 InputStream in=new FileInputStream(sourceFile); //从内存中写出到指定硬盘 OutputStream out=new FileOutputStream(muBiaoFile); byte[] b=new byte[1024]; while(in.read(b)!=-1){//==-1表示文件读取到了结尾 out.write(b); } in.close(); out.close(); } public static void main(String[] args) { try { mycopy("d:/Wildlife.wmv", "e:/Wildlife.wmv"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }

    3、字符流

    当使用字节流读取文本文件时,当遇到遇到中文字符时,可能因为一个中文字符可能占用多个字节存储而出现问题。所以Java提供了字符流类,以字符为单位读写数据,专门用于处理文本文件。

    3.1、字符输入流–Reader

    java.io.Reader 是一个抽象类,该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。

    3.2、FileReader类

    阅读字符文件的便利类。 该类的构造函数假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小是适当的。

    字节缓冲区:一个字节数组,用来临时存储字节数据。

    字符编码:字节与字符的对应规则。

    3.2.1、构造方法

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException { //根据文件对象创建---字符输入流 File file=new File("lina.txt"); Reader reader=new FileReader(file); //根据文件名称创建---字符输入流 Reader reader2=new FileReader("lina.txt"); }
    3.2.2、读入方法

    public static void main(String[] args) throws IOException { //根据文件对象创建---字符输入流 File file=new File("lina.txt"); Reader reader=new FileReader(file); //读取单个字符 int num=reader.read(); System.out.println(num); num=reader.read(); System.out.println(num); num=reader.read(); System.out.println(num); //读取字符数组 char[] cs=new char[20]; //read()返回值:读取到的真正的字符的个数 int num2=reader.read(cs); System.out.println(num2); for (char c : cs) { System.out.println(c); } //读取指定长度的字符放入数组 num2=reader.read(cs, 3, 10); reader.close(); }

    3.3、字符输出流–Writer

    是一个抽象类,该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。它定义了字符输出流的基本共性功能方法。

    3.4、FileWriter类

    java.io.FileWriter 类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

    3.4.1、构造方法

    3.4.2、写出数据的方法
    public static void main(String[] args) throws IOException { File file=new File("lina.txt"); //根据文件对象创建---字符输出流 Writer w=new FileWriter(file); //写出数据 //写出字符串 w.write("中国"); //写出字符的数组 char[] cs={'你','好','啊','a'}; w.write(cs); //写入整数,不是写入的数字,写入的是整数对应的字符 w.write(97); w.flush();//刷新缓冲区,强行将缓冲区中的无内容写出到文件中;刷新之后的流依然可用 w.close();//先刷新缓冲,再关闭流,流不可用了 System.out.println("over"); }

    4、缓冲区

    ​ 在基本的流对象基础之上创建而来的,是对基本流对象的一种增强。

    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: 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。

    4.2、字节缓冲流

    4.2.1、构造方法

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException { File file=new File("lina.txt"); //创建字节输入流 InputStream in=new FileInputStream(file); //创建字节输出流 OutputStream out=new FileOutputStream(file); //创建缓冲输入流 BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream(in); //创建缓冲输出流 BufferedOutputStream bout=new BufferedOutputStream(out); }
    4.2.2、高效体现
    public class Test5 { public static void mycopy(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException{ //从硬盘读取文件到写入到内存中 InputStream in=new FileInputStream(sourceFile); //从内存中写出到指定硬盘 OutputStream out=new FileOutputStream(muBiaoFile); byte[] b=new byte[100]; long time1=System.currentTimeMillis(); while(in.read(b)!=-1){//==-1表示文件读取到了结尾 out.write(b); } long time2=System.currentTimeMillis(); System.out.println(time2-time1+"----毫秒数"); in.close(); out.close(); } public static void main(String[] args) { try { mycopy("d:/test.wmv","e:/test.wmv"); mycopy2("d:/test.wmv","e:/test.wmv"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public static void mycopy2(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException { File file=new File(sourceFile); File file2=new File(muBiaoFile); //创建字节输入流 InputStream in=new FileInputStream(file); //创建字节输出流 OutputStream out=new FileOutputStream(file2); //创建缓冲输入流 BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream(in); //创建缓冲输出流 BufferedOutputStream bout=new BufferedOutputStream(out); //复制一个视频 byte[] bs=new byte[100]; long time1=System.currentTimeMillis(); while(bin.read(bs)!=-1){ bout.write(bs); } System.out.println("over"); long time2=System.currentTimeMillis(); System.out.println(time2-time1+"----毫秒数"); bin.close(); bout.close(); } }

    4.3、字符缓冲流

    4.3.1、构造方法

    4.3.2、独有方法

    字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致,不再列举。

    接下来说明字符缓冲流独有的方法:

    public static void main(String[] args) throws IOException { File file=new File("lina.txt"); File file2=new File("lina2.txt"); //字符输入流 Reader read=new FileReader(file); //字符输出流 Writer write=new FileWriter(file2); //缓冲输入流 BufferedReader br=new BufferedReader(read); //缓冲输出流 BufferedWriter bw=new BufferedWriter(write); //特有的读取一行 String s=br.readLine(); System.out.println(s); s=br.readLine(); System.out.println(s); s=br.readLine(); System.out.println(s); br.close(); //写入一行 bw.newLine();//相当于写入“\r\n” bw.write("aaaa"); bw.newLine(); bw.write("aaaa"); bw.newLine(); bw.write("aaaa"); bw.close(); System.out.println("over"); }

    5、转换流

    5.1、字符编码和字符集

    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。

    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

    5.2、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。

    当指定了编码,它所对应的字符集自然就指定了,所以编码很重要。

    下图是字符集与编码的对照。

    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:

    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

    5.3、编码转换的问题

    不同编码格式会引发乱码问题,所以出现了转换流。转换流是字节与字符间的桥梁!

    5.4、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。

    5.4.1、构造方法

    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(“lina.txt”));

    InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(“lina.txt”) , “GBK”);

    5.4.2、按照指定编码读取
    public class Ttest6 { public static void main(String[] args) throws IOException { InputStream in=new FileInputStream("lina.txt");//文件编码格式是UTF8 InputStreamReader r1=new InputStreamReader(in,"GBK"); char[] bs=new char[1024]; while(r1.read(bs)!=-1){//使用GBK格式读取的结果会乱码 System.out.println(new String(bs)); } System.out.println("read over"); r1.close(); } }

    5.5、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。

    5.5.1、构造方法

    public static void write() throws IOException{ OutputStream out=new FileOutputStream("lina.txt"); OutputStreamWriter w=new OutputStreamWriter(out, "GBK"); w.write("你好你好你好你好你好你好"); w.close(); System.out.println("write over"); } public class Ttest6 { public static void read(String fileName,String charsetName) throws IOException{ InputStream in=new FileInputStream(fileName); InputStreamReader r1=new InputStreamReader(in,charsetName); char[] bs=new char[1024]; while(r1.read(bs)!=-1){//使用GBK格式读取的结果会乱码 System.out.println(new String(bs)); } System.out.println("read over"); r1.close(); } public static void write(String fileName,String charsetName) throws IOException{ OutputStream out=new FileOutputStream(fileName); OutputStreamWriter w=new OutputStreamWriter(out, charsetName); w.write("你好你好你好你好你好你好"); w.close(); System.out.println("write over"); } public static void main(String[] args) throws IOException { write("lina.txt","GBK"); read("lina.txt","utf8"); } }

    6、过滤流

    DataInputStream类:提供了往各种输入流对象中读取各种类型的数据的方法

    DataOutputStream类:提供了往各种输出流对象中写出各种类型的数据的方法

    6.1、构造方法

    InputStream in=new FileInputStream("lina.txt"); OutputStream out=new FileOutputStream("lina.txt"); DataInputStream din=new DataInputStream(in); DataOutputStream dout=new DataOutputStream(out);

    6.2、其他方法

    DataInputStream类中的读取数据的方法: DataOutputStream类的写出方法:

    public static void fun2() throws IOException { OutputStream out = new FileOutputStream("lina.txt"); // 过滤流--封装了一些方法专门针对各种数据类的写入和写出 DataOutputStream dout = new DataOutputStream(out); /*dout.writeUTF("utf你好!\r\n"); dout.write("你好!\r\n".getBytes());*/ dout.writeInt(100); dout.writeDouble(3.5); dout.writeBoolean(true); dout.close(); System.out.println("write over"); InputStream in = new FileInputStream("lina.txt"); DataInputStream din = new DataInputStream(in); /*String s1 = din.readUTF(); System.out.println(s1); byte[] bs = new byte[1024]; while (din.read(bs) != -1) { System.out.print(new String(bs)); }*/ int num = din.readInt(); double num2 = din.readDouble(); boolean res = din.readBoolean(); System.out.println(num); System.out.println(num2); System.out.println(res); System.out.println("read over"); din.close(); }

    7、序列化与反序列化

    7.1、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。

    7.2、序列化

    把Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。

    7.3、序列化的条件

    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的,使用 transient 关键字修饰:为我们提供了便利,你只需要实现Serilizable接口,将不需要序列化的属性前添加关键字transient,序列化对象的时候,这个属性就不会序列化到指定的目的地中。

    public class Student implements Serializable{ private String name; private Integer age; private Teacher teacher; } public class Teacher implements Serializable{ private String name; private Integer age; } public static void main(String[] args) { Teacher t=new Teacher("lina", 20); Student s1 = new Student("baoyu", 16,t); try (OutputStream out = new FileOutputStream("lina.txt"); ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(out);) { // 对象的序列化--将java对象从内存存储到硬盘 o.writeObject(s1); System.out.println("over"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } try ( InputStream in=new FileInputStream("lina.txt"); ObjectInputStream i=new ObjectInputStream(in); ){ //对象的反序列化--从硬盘文件读取到内存中 Object obj=i.readObject(); if(obj!=null && obj instanceof Student){ Student s=(Student) obj; System.out.println(s); } } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }

    8、Properties

    8.4、概述

    主要用于读取项目的配置文件,配置文件以.properties结尾的文件和xml文件。

    8.5、构造方法

    8.6、常用方法

    Processed: 0.009, SQL: 9