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JavaIO

JavaIO

1.File实例化

/**
        1.如何创建File类的实例
            File(String filePath)
            File(String parentPath, String childPath)
            File(File parentFile, String childPath)
            File(URI uri)

        2.
        相对路径:相较于某个路径下,指明的路径。
        绝对路径:包含盘符在内的文件或文件目录的路径

        3.路径分隔符
          windows:\\
          unix:/
     */
    @Test
    public void test1() {
        //构造器1
        File file1 = new File("hello.txt");// 相对于当前module
        File file2 = new File("D:\\DeskTop\\he.txt");

        System.out.println(file1); // hello.txt
        System.out.println(file2); // D:\DeskTop\he.txt

        //构造器2:
        File file3 = new File("D:" + File.separator, "DeskTop");
        System.out.println(file3); // D:\DeskTop

        //构造器3:
        File file4 = new File(file3, "hi.txt");
        System.out.println(file4); // D:\DeskTop\hi.txt
    }

2.File类常用方法

/*
    public String getAbsolutePath():获取绝对路径
    public String getPath() :获取路径
    public String getName() :获取名称
    public String getParent():获取上层文件目录路径。若无,返回null
    public long length() :获取文件长度(即:字节数)。不能获取目录的长度。
    public long lastModified() :获取最后一次的修改时间,毫秒值

    如下的两个方法适用于文件目录:
    public String[] list() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
    public File[] listFiles() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
 */
@Test
public void test2() {
    File file1 = new File("hello.txt");
    File file2 = new File("d:/io/hi.txt");

    System.out.println(file1.getAbsolutePath());
    System.out.println(file1.getPath());
    System.out.println(file1.getName());
    System.out.println(file1.getParent());//null 创建时是相对路径找不到
    System.out.println(file1.length());
    System.out.println(new Date(file1.lastModified()));

    System.out.println();

    System.out.println(file2.getAbsolutePath());
    System.out.println(file2.getPath());
    System.out.println(file2.getName());
    System.out.println(file2.getParent());
    System.out.println(file2.length());
    System.out.println(file2.lastModified());
}
@Test
    public void test3() {
        File file = new File("D:\\workspace_idea1\\JavaSenior");

        String[] list = file.list();
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println();

        File[] files = file.listFiles();
        for (File f : files) {
            System.out.println(f);
        }
    }

    /*
        public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
        比如:file1.renameTo(file2)为例:
        要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的,且file2不能在硬盘中存在。
     */
    @Test
    public void test4() {
        File file1 = new File("hello.txt");
        File file2 = new File("D:\\io\\hi.txt");

        boolean renameTo = file2.renameTo(file1);
        System.out.println(renameTo);
    }
/*
        public boolean isDirectory():判断是否是文件目录
        public boolean isFile() :判断是否是文件
        public boolean exists() :判断是否存在
        public boolean canRead() :判断是否可读
        public boolean canWrite() :判断是否可写
        public boolean isHidden() :判断是否隐藏
     */
    @Test
    public void test5() {
        File file1 = new File("hello.txt");
        file1 = new File("hello1.txt");

        System.out.println(file1.isDirectory());
        System.out.println(file1.isFile());
        System.out.println(file1.exists());
        System.out.println(file1.canRead());
        System.out.println(file1.canWrite());
        System.out.println(file1.isHidden());

        System.out.println();

        File file2 = new File("d:\\io");
        file2 = new File("d:\\io1");
        System.out.println(file2.isDirectory());
        System.out.println(file2.isFile());
        System.out.println(file2.exists());
        System.out.println(file2.canRead());
        System.out.println(file2.canWrite());
        System.out.println(file2.isHidden());
    }
 /*
        创建硬盘中对应的文件或文件目录
        public boolean createNewFile() :创建文件。若文件存在,则不创建,返回false
        public boolean mkdir() :创建文件目录。如果此文件目录存在,就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在,也不创建。
        public boolean mkdirs() :创建文件目录。如果此文件目录存在,就不创建了。如果上层文件目录不存在,一并创建

        删除磁盘中的文件或文件目录
        public boolean delete():删除文件或者文件夹
        删除注意事项:Java中的删除不走回收站。
     */
    @Test
    public void test6() throws IOException {
        File file1 = new File("hi.txt");
        if (!file1.exists()) {
            //文件的创建
            file1.createNewFile();
            System.out.println("创建成功");
        } else {//文件存在
            file1.delete();
            System.out.println("删除成功");
        }
    }

    @Test
    public void test7() {
        //文件目录的创建
        File file1 = new File("d:\\io\\io1\\io3");
        boolean mkdir = file1.mkdir();
        if (mkdir) {
            System.out.println("创建成功1");
        }

        File file2 = new File("d:\\io\\io1\\io4");
        boolean mkdir1 = file2.mkdirs();
        if (mkdir1) {
            System.out.println("创建成功2");
        }
        //要想删除成功,io4文件目录下不能有子目录或文件
        File file3 = new File("D:\\io\\io1\\io4");
        file3 = new File("D:\\io\\io1");
        System.out.println(file3.delete());
    }

注意:当硬盘中真有一个真实的文件或目录存在时,创建File对象时,各个属性会显式赋值。当硬盘中没有真实的文件或目录对应时,那么创建对象时,除了指定的目录和路径之外,其他的属性都是取成员变量的默认值。

3.IO流概述和流的分类

JavaIO原理

  • I/O是Input/Output缩写,I/O技术用于处理设备之间的数据传输;
  • Java程序中,数据的输入输出操作以“流(stream)”的方式进行;
  • java.io包提供了各种“流”类和接口。

流的分类

  • 按操作数据单位不同分为:字节流(8bit), 字符流(16bit)。
  • 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流。
  • 按流的角色不同分为:节点流,处理流。

4.IO流体系结构

抽象基类字节流字符流
输入流InputStreamReader
输出流OutputStreamWriter

以基类为标准注意区分,重要IO流已加重标记:

5.FileReader读入数据的基本操作

public class A1FileReaderWriterTest {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("hello.txt");//相较于当前工程
        System.out.println(file.getAbsolutePath());

        File file1 = new File("d:\\hello.txt");
        System.out.println(file1.getAbsolutePath());
    }
    /*
        将d盘下的hello.txt文件内容读入程序中,并输出到控制台
        说明点:
        1. read()的理解:返回读入的一个字符。如果达到文件末尾,返回-1
        2. 异常的处理:为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
        3. 读入的文件一定要存在,否则就会报FileNotFoundException。
     */
    @Test
    public void testFileReader() {
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.实例化File类的对象,指明要操作的文件
            File file = new File("hello.txt");//相较于当前Module
            //2.提供具体的流
            fr = new FileReader(file);

            //3.数据的读入
            //read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾,返回-1
            //方式一:
//            int data = fr.read();
//            while(data != -1){
//                System.out.print((char)data);
//                data = fr.read();
//            }

            //方式二:语法上针对于方式一的修改
            int data;
            while ((data = fr.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.流的关闭操作
//            try {
//                if(fr != null)
//                    fr.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
            //或
            if (fr != null) {
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

6.FileReader中使用read(char [] cbuf)读入数据

这是一个经典案例,需要熟悉:

    // 对read()操作升级:使用read的重载方法
    @Test
    public void testFileReader1() {
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.File类的实例化
            File file = new File("hello.txt");

            //2.FileReader流的实例化
            fr = new FileReader(file);

            //3.读入的操作
            //read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾,返回-1
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;
            while ((len = fr.read(cbuf)) != -1) {
                //方式一:
                //错误的写法
//                for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //正确的写法
//                for(int i = 0;i < len;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }

                //方式二:
                //错误的写法,对应着方式一的错误的写法
//                String str = new String(cbuf);
//                System.out.print(str);
                //正确的写法
                String str = new String(cbuf, 0, len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fr != null) {
                //4.资源的关闭
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

7.FileWriter写出数据的操作

    /**
    从内存中写出数据到硬盘的文件里。

    说明:
    1. 输出操作,对应的File可以不存在的。并不会报异常
    2.
       File对应的硬盘中的文件如果不存在,在输出的过程中,会自动创建此文件。
       File对应的硬盘中的文件如果存在:
            如果流使用的构造器是:FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原有文件的覆盖
            如果流使用的构造器是:FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖,而是在原有文件基础上追加内容
     */
    @Test
    public void testFileWriter() {
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.提供File类的对象,指明写出到的文件
            File file = new File("hello1.txt");

            //2.提供FileWriter的对象,用于数据的写出
            fw = new FileWriter(file, false);

            //3.写出的操作
            fw.write("I have a dream!\n");
            fw.write("you need to have a dream!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.流资源的关闭
            if (fw != null) {
                try {
                    fw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

8.用FileReader和FileWriter实现文本文件复制

    @Test
    public void testFileReaderFileWriter() {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.创建File类的对象,指明读入和写出的文件
            File srcFile = new File("hello.txt");
            File destFile = new File("hello2.txt");

            //不能使用字符流来处理图片等字节数据
//            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
//            File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");

            //2.创建输入流和输出流的对象
            fr = new FileReader(srcFile);
            fw = new FileWriter(destFile);

            //3.数据的读入和写出操作
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
            while ((len = fr.read(cbuf)) != -1) {
                //每次写出len个字符
                fw.write(cbuf, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭流资源
            //方式一:
//            try {
//                if(fw != null)
//                    fw.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }finally{
//                try {
//                    if(fr != null)
//                        fr.close();
//                } catch (IOException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }
            //方式二:
            try {
                if (fw != null) {
                    fw.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if (fr != null) {
                    fr.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

注意:根据已知实践经验和知识,上述方式只适用于复制文本文件,无法正确复制媒体文件,比如图片,视频等等。

利用字节流实现图片复制:

    @Test
    public void testFileReaderFileWriter() {
        FileInputStream fr = null;
        FileOutputStream fw = null;
        try {
            //1.创建File类的对象,指明读入和写出的文件
            File srcFile = new File("2.jpg");
            File destFile = new File("3.jpg");

            //不能使用字符流来处理图片等字节数据
		   //File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
		   //File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");

            //2.创建输入流和输出流的对象
            //fr = new FileReader(srcFile);
            //fw = new FileWriter(destFile);
            fr = new FileInputStream(srcFile);
            fw = new FileOutputStream(destFile);
            //3.数据的读入和写出操作
            byte[] cbuf = new byte[5];
            int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字节的个数
            while ((len = fr.read(cbuf)) != -1) {
                //每次写出len个字符
                fw.write(cbuf, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fw != null) {
                    fw.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if (fr != null) {
                    fr.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

9.通过FileInputStream和FileOutputStream测试复制文件

复制文本成功:

@Test
    public void testFileInputStream() {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            //1. 造文件
            File file = new File("hello.txt");

            //2.造流
            fis = new FileInputStream(file);

            //3.读数据
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;//记录每次读取的字节的个数

            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                String str = new String(buffer,0,len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fis != null){
                //4.关闭资源
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

复制图片在上面已经展示过代码,略。

10.缓冲流实现非文本文件的复制

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/*
 * 处理流之一:缓冲流的使用
 *
 * 1. 缓冲流:
 *      BufferedInputStream
 *      BufferedOutputStream
 *      BufferedReader
 *      BufferedWriter
 *
 * 2. 作用:提供流的读取、写入的速度
 *    提高读写速度的原因:内部提供了一个缓冲区
 *
 * 3. 处理流,就是“套接”在已有的流的基础上。
 */
public class A3BufferedTest {
    /*
        实现非文本文件的复制
     */
    @Test
    public void BufferedStreamTest() {
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节:读取、写入
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {
                bos.write(buffer, 0, len);
//                bos.flush();//刷新缓冲区
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求:先关闭外层的流,再关闭内层的流
            if (bos != null) {
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (bis != null) {
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //说明:关闭外层流的同时,内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭,我们可以省略.
//            fos.close();
//            fis.close();
        }
    }

    //实现文件复制的方法
    public void copyFileWithBuffered(String srcPath, String destPath) {
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节:读取、写入
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {
                bos.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求:先关闭外层的流,再关闭内层的流
            if (bos != null) {
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (bis != null) {
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    @Test
    public void testCopyFileWithBuffered() {
        long start = System.currentTimeMillis();

        String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
        String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\03-视频.avi";

        copyFileWithBuffered(srcPath, destPath);

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("复制操作花费的时间为:" + (end - start));//618 - 176
    }

11.使用缓冲流实现文本文件的复制

 /*
        使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
     */
    @Test
    public void testBufferedReaderBufferedWriter() {
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;

        try {
            //创建文件和相应的流
            br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));

            //读写操作
            //方式一:使用char[]数组
//            char[] cbuf = new char[1024];
//            int len;
//            while((len = br.read(cbuf)) != -1){
//                bw.write(cbuf,0,len);
//    //            bw.flush();
//            }

            //方式二:使用String
            String data;
            while ((data = br.readLine()) != null) {
                //方法一:
//                bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
                //方法二:
                bw.write(data);//data中不包含换行符
                bw.newLine();//提供换行的操作
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if (bw != null) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (br != null) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

12.转换流概述与InputStreamReader使用

基本概念

  1. 转换流:属于字符流;
    • InputStreamReader:将一个字节的输入流转换为字符的输入流;
    • OutputStreamWriter:将一个字符的输出流转换为字节的输出流
  2. 作用:提供字节流与字符流之间的转换;
  3. 解码:字节、字节数组 —> 字符数组、字符串;
  4. 编码:字符数组、字符串 —> 字节、字节数组;
  5. 字符集:
    • ASCII:美国标准信息交换码,用一个字节的7位可以表示
    • ISO8859-1:拉丁码表。欧洲码表,用一个字节的8位表示
    • GB2312:中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符
    • GBK:中国的中文编码表升级,融合了更多的中文文字符号,最多两个字节编码
    • Unicode:国际标准码,融合了目前人类使用的所有字符,为每个字符分配唯一的字符码,所有的文字都用两个字节来表示。
    • UTF-8:变长的编码方式,可用1-4个字节来表示一个字符

InputStreamReader的使用

/*
        InputStreamReader的使用,实现字节的输入流到字符的输入流的转换
        此时处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally
     */
    @Test
    public void test1() throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
//        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集
        //参数2指明了字符集,具体使用哪个字符集,取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");

        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while ((len = isr.read(cbuf)) != -1) {
            String str = new String(cbuf, 0, len);
            System.out.print(str);
        }

        isr.close();
    }

13.综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter

/*
    此时处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally
 */
@Test
public void test2() throws Exception {
    //1.造文件、造流
    File file1 = new File("dbcp.txt");
    File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");

    FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);

    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
    OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "gbk");

    //2.读写过程
    char[] cbuf = new char[20];
    int len;
    while ((len = isr.read(cbuf)) != -1) {
        osw.write(cbuf, 0, len);
    }

    //3.关闭资源
    isr.close();
    osw.close();


}

14.经典练习题

从键盘输入字符串,要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作,直至当输入“e”或者“exit”时,退出程序。

public static void main(String[] args) {
        BufferedReader br = null;
        try {
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
            br = new BufferedReader(isr);

            while (true) {
                System.out.println("请输入字符串:");
                String data = br.readLine();
                if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
                    System.out.println("程序结束");
                    break;
                }
                String upperCase = data.toUpperCase();
                System.out.println(upperCase);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (br != null) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

15.打印流

    @Test
    public void test2() {
        PrintStream ps = null;
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
            // 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
            ps = new PrintStream(fos, true);

            if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
                System.setOut(ps);
            }

            for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
                System.out.print((char) i);
                if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
                    System.out.println(); // 换行
                }
            }

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ps != null) {
                ps.close();
            }
        }
    }

16.数据流

/*
    3. 数据流
    3.1 DataInputStream 和 DataOutputStream
    3.2 作用:用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串

    练习:将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
    注意:处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally.
 */
@Test
public void test3() throws IOException {
    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));

    dos.writeUTF("刘建辰");
    dos.flush();//刷新操作,将内存中的数据写入文件
    dos.writeInt(23);
    dos.flush();
    dos.writeBoolean(true);
    dos.flush();

    dos.close();
}

/*
    将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中,保存在变量中。
    注意点:读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时,保存的数据的顺序一致!
 */
@Test
public void test4() throws IOException {
    DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));

    String name = dis.readUTF();
    int age = dis.readInt();
    boolean isMale = dis.readBoolean();

    System.out.println("name = " + name);
    System.out.println("age = " + age);
    System.out.println("isMale = " + isMale);

    dis.close();
}

17.对象流

概述

ObjectInputStream和ObjectOutputStream是用于存储和读取基本数据类型数据或者对象的处理流。

  • 序列化:用ObjectOutputStream类 保存基本类型数据或对象的机制
  • 反序列化:用ObjectInputStream类 读取基本类型数据或对象的机制

对象序列化机制

允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流,从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上,或通过网络将这种二进制流传
输到另一个网络节点。当其它程序获取了这种二进制流,就可以恢复成原来的Java对象。

序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据,使其在保存和传输时可被还原。

序列化和反序列化例子

public class A1ObjectInputOutputStreamTest {
    /*
        序列化过程:将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
        使用ObjectOutputStream实现
     */
    @Test
    public void testObjectOutputStream() {
        ObjectOutputStream oos = null;

        try {
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));

            oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
            oos.flush();//刷新操作

            oos.writeObject(new Person("王铭", 23));
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("张学良", 23, 1001, new Account(5000)));
            oos.flush();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (oos != null) {
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /*
        反序列化:将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
        使用ObjectInputStream来实现
     */
    @Test
    public void testObjectInputStream() {
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            String str = (String) ois.readObject();
            Person p = (Person) ois.readObject();
            Person p1 = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
            System.out.println(p1);

        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ois != null) {
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

Person类

import java.io.Serializable;

/*
 * Person(任何自定义类)需要满足如下的要求,方可序列化
 * 1. 需要实现接口:Serializable
 * 2. 当前类提供一个全局常量:serialVersionUID
 * 3. 除了当前Person类需要实现Serializable接口之外,还必须保证其内部所有属性
 *    也必须是可序列化的。(默认情况下,基本数据类型可序列化)
 *
 * 补充:ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
 */
public class Person implements Serializable {
    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;

    private String name;
    private int age;
    private int id;
    private Account acct;

    public Person() {
    }

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

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

    public Person(String name, int age, int id, Account acct) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
        this.acct = acct;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                ", acct=" + acct +
                '}';
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    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;
    }
}

class Account implements Serializable {
    public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
    private double balance;

    @Override
    public String toString() {
        return "Account{" +
                "balance=" + balance +
                '}';
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public Account(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
}

18.serialVersionUID的理解

简单来说,Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时,JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较,如果相同就认为是一致的,可以进行反序列化,否则就会出现序列化版本不- -致的异常。(InvalidCastException)

原因:如果类没有显式定义这个静态常量,它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改,serialVersionUID可能发生变化。故建议,显式声明。

19.自定义类可序列化的要求

任何自定义类)需要满足如下的要求,方可序列化:

  • 需要实现接口:Serializable
  • 当前类提供一个全局常量:serialVersionUID
  • 除了当前自定义类需要实现Serializable接口之外,还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。(默认情况下,基本数据类型可序列化)

注意:ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

20.随机存取文件流(RandomAccessFile)

基本概念

  • RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类,实现了DataInput和DataOutput接口;
  • RandomAccessFile既可以作为一个输入流,又可以作为一个输出流;
  • 如果RandomAccessFile作为输出流时,写出到的文件如果不存在,则在执行过程中自动创建;如果写出到的文件存在,不是对文件覆盖,而是对原有文件内容进行覆盖。(默认情况下,从头覆盖);
  • 可以通过相关的操作,实现RandomAccessFile“插入”数据的效果。

实例

public class RandomAccessFileTest {
    @Test
    public void test1() {
        RandomAccessFile raf1 = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;

        try {
            raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"), "r");
            raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"), "rw");

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = raf1.read(buffer)) != -1) {
                raf2.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (raf1 != null) {
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (raf2 != null) {
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    @Test
    public void test2() throws IOException {
        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        raf1.write("xyz".getBytes());

        raf1.close();
    }

    /*
        使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
     */
    @Test
    public void test3() throws IOException {
        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置

        //保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
        StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while ((len = raf1.read(buffer)) != -1) {
            builder.append(new String(buffer, 0, len));
        }

        //调回指针,写入“xyz”
        raf1.seek(3);
        raf1.write("xyz".getBytes());
        //将StringBuilder中的数据写入到文件中
        raf1.write(builder.toString().getBytes());

        raf1.close();
        //思考:将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
    }
}

21.NIO概述

概述

NIO,即New IO, Non-Blocking IO。从java1.4版本出现的,可以替代标准IO API的全新IO API。

NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的),基于通道的IO操作。

NIO将以更加高效的方式进行文件读写操作。

  • 注意:Java API中提供了两套NIO,一 套是针对标准输入输出NIO,另一 套就是网络编程NIO。

这里展示其API继承树:

Path、Paths、Files

  • Path可以看作是Files类的升级版本,其引用资源可以不存在;
  • Paths用get()方法来获取文件实例化对象。

这里就列举一些常用的核心API。

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

/**
 * 1. jdk 7.0 时,引入了 Path、Paths、Files三个类。
 * 2. 此三个类声明在:java.nio.file包下。
 * 3. Path可以看做是java.io.File类的升级版本。也可以表示文件或文件目录,与平台无关
 *
 * 4. 如何实例化Path:使用Paths.
 *    static Path get(String first, String … more) : 用于将多个字符串串连成路径
 *    static Path get(URI uri): 返回指定uri对应的Path路径
 */
public class A4PathTest {
    //如何使用Paths实例化Path
    @Test
    public void test1() {
        Path path1 = Paths.get("d:/nio/hello.txt");//new File(String filepath)

        Path path2 = Paths.get("d:/", "nio/hello.txt");//new File(String parent,String filename);

        System.out.println(path1);
        System.out.println(path2);

        Path path3 = Paths.get("d:/", "nio");
        System.out.println(path3);
    }

    //Path中的常用方法
    @Test
    public void test2() {
        Path path1 = Paths.get("d:\\", "nio\\nio1\\nio2\\hello.txt");
        Path path2 = Paths.get("hello.txt");

//		String toString() : 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
        System.out.println(path1);

//		boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
        System.out.println(path1.startsWith("d:\\nio"));
//		boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
        System.out.println(path1.endsWith("hello.txt"));

//		boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
        System.out.println(path1.isAbsolute() + "~");
        System.out.println(path2.isAbsolute() + "~");

//		Path getParent() :返回Path对象包含整个路径,不包含 Path 对象指定的文件路径
        System.out.println(path1.getParent());
        System.out.println(path2.getParent());
//		Path getRoot() :返回调用 Path 对象的根路径
        System.out.println(path1.getRoot());
        System.out.println(path2.getRoot());
//		Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
        System.out.println(path1.getFileName() + "~");
        System.out.println(path2.getFileName() + "~");
//		int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
//		Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
        for (int i = 0; i < path1.getNameCount(); i++) {
            System.out.println(path1.getName(i) + "*****");
        }

//		Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象
        System.out.println(path1.toAbsolutePath());
        System.out.println(path2.toAbsolutePath());
//		Path resolve(Path p) :合并两个路径,返回合并后的路径对应的Path对象
        Path path3 = Paths.get("d:\\", "nio");
        Path path4 = Paths.get("nioo\\hi.txt");
        path3 = path3.resolve(path4);
        System.out.println(path3);

//		File toFile(): 将Path转化为File类的对象
        File file = path1.toFile();//Path--->File的转换
        Path newPath = file.toPath();//File--->Path的转换
    }
}

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