今日目标
- IO资源的处理。
finnally释放资源
jdk 1.7开始的新技术 try-with-resources - 缓冲流
提高字节流和字符流读写数据的性能的。 - 转换流
可以解决不同编码读取乱码的问题。 - 序列化
可以实现把Java对象存储到文件中去。 - 打印流
可以方便的写数据出去,支持写任意类型的数据到文件中去,非常方便和简单以及强大。 - 属性集
是一种Map集合。
教学目标
能够使用字节输入流读取数据到程序
- InputStream is = new FileInputStream(“文件路径”);
- is.read():读取一个字节
- is.read(byte[] buffer):读取一个字节数组。
能够理解读取数据read(byte[])方法的原理
- read(byte[]):读取字节数据到一个字节数组中去,返回读取的字节数量,读取完毕返回-1
能够使用字节流完成文件的复制
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5(1)创建一个字节输入流管道与源文件接通。
(2)创建一个字节输出流与目标文件接通。
(3)创建一个字节数组作为桶
(4)从字节输入流管道中读取数据,写出到字节输出流管道即可。
(5)关闭资源!能够使用FileWriter写数据的5个方法
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5a.public void write(int c):写一个字符出去
b.public void write(String c)写一个字符串出去:
c.public void write(char[] buffer):写一个字符数组出去
d.public void write(String c ,int pos ,int len):写字符串的一部分出去
e.public void write(char[] buffer,int pos ,int len):写一个字符数组的一部分出去能够说出FileWriter中关闭和刷新方法的区别
- 关闭包含刷新
- 关闭后流无法继续使用
- 刷新后流可以继续使用
能够使用FileWriter写数据实现换行和追加写
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2追加管道是: Writer fw = new FileWriter("Day10Demo/out03.txt" , true); // 追加管道!!
换行: fw.write("\r\n"); // 写一个字符串的换行符!能够使用FileReader读数据一次一个字符
能够使用FileReader读数据一次一个字符数组
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8Reader fr = new FileReader("Day10Demo/dlei02.txt");
char[] buffer = new char[1024]; // 定义一个桶 // 3 + 3 + 1
int len ; // 记录每次读取的字符数量
while((len = fr.read(buffer))!=-1){
String rs = new String(buffer,0,len);
System.out.print(rs);
}能够使用Properties的load方法加载文件中配置信息
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11// 1.定义一个字节输入流管道与属性源文件接通
InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream("Day10Demo/users.properties"));
// 2.创建一个属性集对象加载文件中的数据。
Properties pro = new Properties();
System.out.println(pro);
// 3.把属性集对象的字节输入流文件数据加载到属性集对象pro中去。
pro.load(is);
System.out.println(pro);
System.out.println(pro.getProperty("dlei"));
System.out.println(pro.getProperty("admin"));能够使用字节缓冲流读取数据到程序
- 把之前的流包装就可以了!!
能够使用字节缓冲流写出数据到文件
- 把之前的流包装就可以了!!
能够明确字符缓冲流的作用和基本用法
- 提高性能!读写字符的性能。
能够使用缓冲流的特殊功能
- 字符输入缓冲流BufferedReader多了按照行读取:readLine();
- 字符输出缓冲流BufferedWriter多了换行方法:newLine();
能够阐述编码表的意义
- 相同编码读取不会乱码
- 不同编码读取会乱码
能够使用转换流读取指定编码的文本文件
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13// 代码:UTF-8 文件:GBK(ab我爱你)
// 1.先提取文件的原始字节流: o o oo oo oo
InputStream is = new FileInputStream("D:\\itcast\\网络编程公开课\\Netty.txt");
// 2.把字节输入流转换成字符输入流:使用字符输入转换流。
//Reader isr = new InputStreamReader(is); // 默认编码UTF-8转字符流。
Reader isr = new InputStreamReader(is ,"GBK"); // 指定编码把字节流转换成字符流
// 3.把字符流包装成高级的缓冲字符输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
// 4.按照行读取
String line ;
while((line = br.readLine())!=null){
System.out.println(line);
}
能够使用转换流写入指定编码的文本文件
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12// 1.写一个字节输出流通向文件
OutputStream os = new FileOutputStream("Day10Demo/out05.txt");
// 2.把字节输出流转换成字符输出流:以默认编码转换!!
// Writer fw = new OutputStreamWriter(os); // 字符:UTF-8
Writer fw = new OutputStreamWriter(os,"GBK"); // 字符:GBK
// 3.把字符输出流包装成缓冲字符输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
bw.write("我爱你中国!");
bw.write("我爱你中国!");
bw.close();
能够使用序列化流写出对象到文件
ObjectOutputStream
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12// 1.创建一个User对象
User user = new User("泷泽萝拉","dongjing-lzll","15longze",21);
// 需求:把Java对象序列化到本地文件中去。
// 2.创建一个低级的字节输出流通向目标文件。
OutputStream os = new FileOutputStream("Day10Demo/obj.dat");
// 3.把低级的字节输出流包装成高级的对象字节输出流:
// 因为只有对象字节输出流才能够在这里做对象系列化!
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);
// 4.开始使用对象序列化流序列化对象。
oos.writeObject(user);
oos.close();
System.out.println("序列化成功!");
能够使用反序列化流读取文件到程序中
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10// 1.定义一个字节输入流与Java对象的源文件接通
InputStream is = new FileInputStream("Day10Demo/obj.dat");
// 2.把低级的字节输入流包装成高级的对象字节输入流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(is);
// 3.反序列对象出来
User user = (User) ois.readObject();
System.out.println(user);
第一章 字符流
当使用字节流读取文本文件时,可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时,可能不会显示完整的字符,那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类,以字符为单位读写数据,专门用于处理文本文件。
1.1 字符输入流【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 。
1.2 FileReader类
java.io.FileReader
类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。
小贴士:
- 字符编码:字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是GBK编码表。
idea中UTF-8
- 字节缓冲区:一个字节数组,用来临时存储字节数据。
构造方法
FileReader(File file)
: 创建一个新的 FileReader ,给定要读取的File对象。FileReader(String fileName)
: 创建一个新的 FileReader ,给定要读取的文件的名称。
当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。
- 构造举例,代码如下:
1 | public class FileReaderConstructor throws IOException{ |
读取字符数据
- 读取字符:
read
方法,每次可以读取一个字符的数据,提升为int类型,读取到文件末尾,返回-1
,循环读取,代码使用演示:
1 | public class FRRead { |
小贴士:虽然读取了一个字符,但是会自动提升为int类型。
- 使用字符数组读取:
read(char[] cbuf)
,每次读取b的长度个字符到数组中,返回读取到的有效字符个数,读取到末尾时,返回-1
,代码使用演示:
1 | public class FRRead { |
获取有效的字符改进,代码使用演示:
1 | public class FISRead { |
1.3 字符输出流【Writer】
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。
public abstract void close()
:关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。public abstract void flush()
:刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字符被写出。public void write(int c)
:写出一个字符。public void write(char[] cbuf)
:将 b.length字符从指定的字符数组写出此输出流。public abstract void write(char[] b, int off, int len)
:从指定的字符数组写出 len字符,从偏移量 off开始输出到此输出流。public void write(String str)
:写出一个字符串。
1.4 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。
构造方法
FileWriter(File file)
: 创建一个新的 FileWriter,给定要读取的File对象。FileWriter(String fileName)
: 创建一个新的 FileWriter,给定要读取的文件的名称。
当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径,类似于FileOutputStream。
- 构造举例,代码如下:
1 | public class FileWriterConstructor { |
基本写出数据
写出字符:write(int b)
方法,每次可以写出一个字符数据,代码使用演示:
1 | public class FWWrite { |
小贴士:
- 虽然参数为int类型四个字节,但是只会保留一个字符的信息写出。
- 未调用close方法,数据只是保存到了缓冲区,并未写出到文件中。
关闭和刷新
因为内置缓冲区的原因,如果不关闭输出流,无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象,是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据,又想继续使用流,就需要flush
方法了。
flush
:刷新缓冲区,流对象可以继续使用。close
:关闭流,释放系统资源。关闭前会刷新缓冲区。
代码使用演示:
1 | public class FWWrite { |
小贴士:即便是flush方法写出了数据,操作的最后还是要调用close方法,释放系统资源。
写出其他数据
- 写出字符数组 :
write(char[] cbuf)
和write(char[] cbuf, int off, int len)
,每次可以写出字符数组中的数据,用法类似FileOutputStream,代码使用演示:
1 | public class FWWrite { |
- 写出字符串:
write(String str)
和write(String str, int off, int len)
,每次可以写出字符串中的数据,更为方便,代码使用演示:
1 | public class FWWrite { |
- 续写和换行:操作类似于FileOutputStream。
1 | public class FWWrite { |
小贴士:字符流,只能操作文本文件,不能操作图片,视频等非文本文件。
当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流
第二章 IO资源的处理
1.2 JDK7前处理
之前的入门练习,我们一直把异常抛出,而实际开发中并不能这样处理,建议使用try...catch...finally
代码块,处理异常部分,代码使用演示:
1 | public class HandleException1 { |
1.3 JDK7的处理
还可以使用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。
格式:
1 | try (创建流对象语句,如果多个,使用';'隔开) { |
代码使用演示:
1 | public class HandleException2 { |
第三章 属性集
3.1 概述
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。该类也被许多Java类使用,比如获取系统属性时,System.getProperties
方法就是返回一个Properties
对象。
3.2 Properties类
构造方法
public Properties()
:创建一个空的属性列表。
基本的存储方法
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。
1 | public class ProDemo { |
与流相关的方法
public void load(InputStream inStream)
: 从字节输入流中读取键值对。
参数中使用了字节输入流,通过流对象,可以关联到某文件上,这样就能够加载文本中的数据了。文本数据格式:
1 | filename=a.txt |
加载代码演示:
1 | public class ProDemo2 { |
小贴士:文本中的数据,必须是键值对形式,可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。
第四章 缓冲流
昨天学习了基本的一些流,作为IO流的入门,今天我们要见识一些更强大的流。比如能够高效读写的缓冲流,能够转换编码的转换流,能够持久化存储对象的序列化流等等。这些功能更为强大的流,都是在基本的流对象基础之上创建而来的,就像穿上铠甲的武士一样,相当于是对基本流对象的一种增强。
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
构造方法
public BufferedInputStream(InputStream in)
:创建一个 新的缓冲输入流。public BufferedOutputStream(OutputStream out)
: 创建一个新的缓冲输出流。
构造举例,代码如下:
1 | // 创建字节缓冲输入流 |
效率测试
查询API,缓冲流读写方法与基本的流是一致的,我们通过复制大文件(375MB),测试它的效率。
- 基本流,代码如下:
1 | public class BufferedDemo { |
- 缓冲流,代码如下:
1 | public class BufferedDemo { |
如何更快呢?
使用数组的方式,代码如下:
1 | public class BufferedDemo { |
4.3 字符缓冲流
构造方法
public BufferedReader(Reader in)
:创建一个 新的缓冲输入流。public BufferedWriter(Writer out)
: 创建一个新的缓冲输出流。
构造举例,代码如下:
1 | // 创建字符缓冲输入流 |
特有方法
字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致,不再阐述,我们来看它们具备的特有方法。
- BufferedReader:
public String readLine()
: 读一行文字。 - BufferedWriter:
public void newLine()
: 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。
readLine
方法演示,代码如下:
1 | public class BufferedReaderDemo { |
newLine
方法演示,代码如下:
1 | public class BufferedWriterDemo throws IOException { |
4.4 练习:文本排序
请将文本信息恢复顺序。
1 | 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。 |
案例分析
- 逐行读取文本信息。
- 解析文本信息到集合中。
- 遍历集合,按顺序,写出文本信息。
案例实现
1 | public class BufferedTest { |
第五章 转换流
5.1 字符编码和字符集
字符编码
计算机中储存的信息都是用二进制数表示的,而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则,将字符存储到计算机中,称为编码 。反之,将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来,称为解码 。比如说,按照A规则存储,同样按照A规则解析,那么就能显示正确的文本f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。
字符集
- 字符集
Charset
:也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合,包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。
计算机要准确的存储和识别各种字符集符号,需要进行字符编码,一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。
可见,当指定了编码,它所对应的字符集自然就指定了,所以编码才是我们最终要关心的。
- ASCII字符集 :
- ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,用于显示现代英语,主要包括控制字符(回车键、退格、换行键等)和可显示字符(英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号)。
- 基本的ASCII字符集,使用7位(bits)表示一个字符,共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位(bits)表示一个字符,共256字符,方便支持欧洲常用字符。
- ISO-8859-1字符集:
- 拉丁码表,别名Latin-1,用于显示欧洲使用的语言,包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
- ISO-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。
5.2 编码引出的问题
在IDEA中,使用FileReader
读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置,都是默认的UTF-8
编码,所以没有任何问题。但是,当读取Windows系统中创建的文本文件时,由于Windows系统的默认是GBK编码,就会出现乱码。
1 | public class ReaderDemo { |
那么如何读取GBK编码的文件呢?
5.3 InputStreamReader类
转换流java.io.InputStreamReader
,是Reader的子类,是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节,并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定,也可以接受平台的默认字符集。
构造方法
InputStreamReader(InputStream in)
: 创建一个使用默认字符集的字符流。InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)
: 创建一个指定字符集的字符流。
构造举例,代码如下:
1 | InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt")); |
指定编码读取
1 | public class ReaderDemo2 { |
5.4 OutputStreamWriter类
转换流java.io.OutputStreamWriter
,是Writer的子类,是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定,也可以接受平台的默认字符集。
构造方法
OutputStreamWriter(OutputStream in)
: 创建一个使用默认字符集的字符流。OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName)
: 创建一个指定字符集的字符流。
构造举例,代码如下:
1 | OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt")); |
指定编码写出
1 | public class OutputDemo { |
转换流理解图解
转换流是字节与字符间的桥梁!
5.5 练习:转换文件编码
将GBK编码的文本文件,转换为UTF-8编码的文本文件。
案例分析
- 指定GBK编码的转换流,读取文本文件。
- 使用UTF-8编码的转换流,写出文本文件。
案例实现
1 | public class TransDemo { |
第六章 序列化
6.1 概述
Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象,该字节序列包含该对象的数据
、对象的类型
和对象中存储的属性
等信息。字节序列写出到文件之后,相当于文件中持久保存了一个对象的信息。
反之,该字节序列还可以从文件中读取回来,重构对象,对它进行反序列化。对象的数据
、对象的类型
和对象中存储的数据
信息,都可以用来在内存中创建对象。看图理解序列化:
6.2 ObjectOutputStream类
java.io.ObjectOutputStream
类,将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。
构造方法
public ObjectOutputStream(OutputStream out)
: 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。
构造举例,代码如下:
1 | FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt"); |
序列化操作
- 一个对象要想序列化,必须满足两个条件:
- 该类必须实现
java.io.Serializable
接口,Serializable
是一个标记接口,不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化,会抛出NotSerializableException
。 - 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的,则该属性必须注明是瞬态的,使用
transient
关键字修饰。
1 | public class Employee implements java.io.Serializable { |
2.写出对象方法
public final void writeObject (Object obj)
: 将指定的对象写出。
1 | public class SerializeDemo{ |
6.3 ObjectInputStream类
ObjectInputStream反序列化流,将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。
构造方法
public ObjectInputStream(InputStream in)
: 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。
反序列化操作1
如果能找到一个对象的class文件,我们可以进行反序列化操作,调用ObjectInputStream
读取对象的方法:
public final Object readObject ()
: 读取一个对象。
1 | public class DeserializeDemo { |
对于JVM可以反序列化对象,它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件,则抛出一个 ClassNotFoundException
异常。
反序列化操作2
另外,当JVM反序列化对象时,能找到class文件,但是class文件在序列化对象之后发生了修改,那么反序列化操作也会失败,抛出一个InvalidClassException
异常。发生这个异常的原因如下:
- 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
- 该类包含未知数据类型
- 该类没有可访问的无参数构造方法
Serializable
接口给需要序列化的类,提供了一个序列版本号。serialVersionUID
该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配。
1 | public class Employee implements java.io.Serializable { |
6.4 练习:序列化集合
- 将存有多个自定义对象的集合序列化操作,保存到
list.txt
文件中。 - 反序列化
list.txt
,并遍历集合,打印对象信息。
案例分析
- 把若干学生对象 ,保存到集合中。
- 把集合序列化。
- 反序列化读取时,只需要读取一次,转换为集合类型。
- 遍历集合,可以打印所有的学生信息
案例实现
1 | public class SerTest { |
第七章 打印流
7.1 概述
平时我们在控制台打印输出,是调用print
方法和println
方法完成的,这两个方法都来自于java.io.PrintStream
类,该类能够方便地打印各种数据类型的值,是一种便捷的输出方式。
7.2 PrintStream类
public PrintStream(String fileName)
: 使用指定的文件名创建一个新的打印流。
构造举例,代码如下:
1 | PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt"); |
System.out
就是PrintStream
类型的,只不过它的流向是系统规定的,打印在控制台上。不过,既然是流对象,我们就可以玩一个”小把戏”,将数据输出到指定文本文件中。
1 | public class PrintDemo { |