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Java IO流详解

发布时间:2023-05-08 09:10:47

文件对我们来说并不陌生。文件是保存数据的地方。文件以流程的形式在程序中操作。

 

Java IO流详解_java

流:数据在数据源(文件)和程序(内存)之间的路径

输入流:数据从数据源(文件)到程序(内存)的路径

输出流:从程序(内存)到数据源(文件)的数据路径

常用的文件操作创建文件对象的相关构造器和方法
  • new File(String pathname) ///根据路径构建File对象
  • new File(File parent, String child) ///根据父目录文件+子路径构建newwnew
  • File(String parent, String child) ///根据父目录+子路径构建
package com.hspedu.file;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.*;/** * 演示创建文件 */public class FileCreate {    public static void main(String[] args) {    }    //方式1 new File(String pathname)    @Test    public void create01() {        String filePath = "e:\news1.txt";        File file = new File(filePath);        try {            file.createNewFile();            System.out.println(“成功创建文件”);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }    //方式2 new File(File parent,String child) ///根据父目录文件+子路径构建    //e:\news2.txt    @Test    public  void create02() {        File parentFile = new File("e:\\");        String fileName = "news2.txt";        ///这里的file对象,只是java程序中的一个对象        ///只执行createnewfile 只有这样,我们才能真正在磁盘上创建文件        File file = new File(parentFile, fileName);        try {            file.createNewFile();            System.out.println(“成功创造~”);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }    //方式3 new File(String parent,String child) ///根据父目录+子路径构建    @Test    public void create03() {        //String parentPath = "e:\\";        String parentPath = "e:\\";        String fileName = "news4.txt";        File file = new File(parentPath, fileName);        try {            file.createNewFile();            System.out.println(“成功创造~”);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }    ///以下四个都是抽象类    //InputStream    //OutputStream    //Reader ///字符输入流    //Writer  ///字符输出流
获取文件的相关信息

getNamegetAbsolutePathgetParentlengthexistsisFileisDirectory

Java IO流详解_java_02

package com.hspedu.file;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.File;public class FileInformation {    public static void main(String[] args) {    }    // 获取文件信息    @Test    public void info() {        // 先创建文件对象        File file = new File("e:\news1.txt");        // 调用相应的方法,获取相应的信息        System.out.println(文件名=” + file.getName());        // getName、getAbsolutePath、getParent、length、exists、isFile、isDirectory        System.out.println(文件绝对路径=” + file.getAbsolutePath());        System.out.println(文件父级目录=” + file.getParent());        System.out.println(文件大小(字节)= + file.length());        System.out.println(文件是否存在=” + file.exists());//T        System.out.println(”是文件=”吗? + file.isFile());//T        System.out.println(”是目录=”吗? + file.isDirectory());//F    }}
删除目录和文件的操作

mkdir创建一级目录,mkdirs创建多级目录,delete删除空目录或文件

Java IO流详解_java_03

演示应用案例

  1. 判断 d:\news1.txt是否存在,如果存在,请删除它
  2. 判断 D:\ldemo02是否存在,存在时删除,否则提示不存在.
  3. 判断 D:\\demo\\a\\b\\c是否存在目录,如果存在,提示已经存在,否则将创建
package com.hspedu.file;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.File;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;public class Directory_ {    public static void main(String[] args) {        //    }    //判断 d:\news1.txt 是否存在,如果存在,请删除    @Test    public void m1() {        String filePath = "e:\news1.txt";        File file = new File(filePath);        if (file.exists()) {            if (file.delete()) {                System.out.println(filePath + “成功删除”;            } else {                System.out.println(filePath + “删除失败”);            }        } else {            System.out.println(文件不存在...");        }    }    //判断 D:\demo02 是否存在,存在时删除,否则提示不存在    在java编程中,我们需要意识到,该目录也被用作文件    @Test    public void m2() {        String filePath = "D:\demo02;        File file = new File(filePath);        if (file.exists()) {            if (file.delete()) {                System.out.println(filePath + “成功删除”;            } else {                System.out.println(filePath + “删除失败”);            }        } else {            System.out.println(”这个目录不存在...");        }    }    //判断 D:\\demo\\a\\b\\c 目录是否存在,若存在,则提示已存在,否则就创建    @Test    public void m3() {        String directoryPath = "D:\\demo\\a\\b\\c";        File file = new File(directoryPath);        if (file.exists()) {            System.out.println(directoryPath + "存在..");        } else {            if (file.mkdirs()) { 使用mkdir()创建一级目录 ,mkdirs()创建多级目录                System.out.println(directoryPath + "创建成功..");            } else {                System.out.println(directoryPath + "创建失败...");            }        }    }}
IO Java流原理及流分类 IO 流原理
  1. I/O 是 Input/Output 的缩写,I/O技术是处理数据传输的非常实用的技术。如阅读/撰写文件、网络通信等。
  2. 在Java程序中,数据的输入/输出操作是流动的(stream)"方式进行。
  3. java.io包下提供各种“流”类和接口,以获取不同类型的数据,并通过方法输入或输出数据
  4. 输入input:在程序(内存)中读取外部数据(磁盘、光盘等存储设备的数据)。
  5. 输出output:将程序(内存)数据输出到磁盘、光盘等存储设备中
流的分类
  • 根据不同的操作数据单位分为字节流(8) bit)(声音视频word等二进制文件可无损操作),字符流(按字符)(文本文件)。
  • 输入流和输出流根据数据流的流向而不同。
  • 根据流动角色的不同,分为节点流和流动处理 / 包装流。

Java IO流详解_System_04

  1. Java的IO流涉及40多个类别,实际上是非常规则的,都是从以上4个抽象基类中衍生出来的。
  2. 从这四类中衍生出来的子类名称都是以其父类名为子类名的后缀。
IO 流体系图-常用类IO 流体系图

Java IO流详解_java_05

文件 VS 流

Java IO流详解_java_06

FileInputStream 介绍

 

Java IO流详解_System_08

FileInputStream 应用实例

请使用Fileinputstreamm 读hello.txt 并在控制台上显示文件内容.

当然,请注意,一个汉字通常由三个bytes组成,而read只读取一个byte数据。因此,如果使用read,建议使用字符流处理文本文件。

package com.hspedu.inputstream_;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;/** * 展示FileinputStream的使用(字节输入流 文件--> 程序) */public class FileInputStream_ {    public static void main(String[] args) {    }    /**     * 演示读取文件...     * 读取单个字节,效率比较低     * -> 使用 read(byte[] b)     */    @Test    public void readFile01() {        String filePath = "e:\\hello.txt";        int readData = 0;        FileInputStream fileInputStream = null;        try {            //创建 FileInputStream 对象,用于读取 文件            fileInputStream = new FileInputStream(filePath);            ///从输入流读取字节数据。 如果没有可用的输入,这种方法将被阻止。 如果没有可用的输入,这种方法将被阻止。            /如果返回-1 , 说明读完了            while ((readData = fileInputStream.read()) != -1) {                System.out.print((char)readData);///转向char显示显示器            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            //关闭文件流,释放资源.            try {                fileInputStream.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }    /**     * 使用 read(byte[] b) 读取文件,提高效率     */    @Test    public void readFile02() {        String filePath = "e:\\hello.txt";        //字节数组        byte[] buf = new byte[8]; ///一次读8个字节.        int readLen = 0;        FileInputStream fileInputStream = null;        try {            //创建 FileInputStream 对象,用于读取 文件            fileInputStream = new FileInputStream(filePath);            ///从这个输入流中读取最多b.length字节数据到字节数组。 在某些输入可用之前,这种方法会阻塞它。 在某些输入可用之前,这种方法会阻塞它。            /如果返回-1 , 说明读完了            //如果读得正常, 返回实际读取的字节数            while ((readLen = fileInputStream.read(buf)) != -1) {                System.out.print(new String(buf, 0, readLen));//显示            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            //关闭文件流,释放资源.            try {                fileInputStream.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
FileOutputStream 介绍

Java IO流详解_java_09

Java IO流详解_java_10

FileOutputStream 应用实例

请使用Fileoutstreamt 在a.txt 文件中写着“hello,world”. 如果文件不存在,将创建文件(注:前提是目录已经存在.)

package com.hspedu.outputstream_;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;public class Fileoutstream0 {    public static void main(String[] args) {    }    /**     * 演示使用 FileOutputStream 将数据写入文件中,     * 若该文件不存在,创建此文件     */    @Test    public void writeFile() {        //创建 Fileoutstream对象        String filePath = "e:\\a.txt";        FileOutputStream fileOutputStream = null;        try {            //得到 Fileoutstream对象 对象            ///老师说明            //1. new FileOutputStream(filePath) 创建方式,当内容被写入时,它将覆盖原始内容            //2. new FileOutputStream(filePath, true) 当写入内容时,创建方法是将其添加到文件后面            fileOutputStream = new FileOutputStream(filePath, true);            ///写字节            //fileOutputStream.write('H');//            ///写字符串            String str = "hello,world!";            //str.getBytes() 可以把 字符串-> 字节数组            //fileOutputStream.write(str.getBytes());            /*            write(byte[] b, int off, int len) 将 len字节从位于偏移量 将off的指定字节数组写入本文件输出流             */            fileOutputStream.write(str.getBytes(), 0, 3);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                fileOutputStream.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
FileOutputStream 应用实例2

编程完成图片/音乐的复制.

package com.hspedu.outputstream_;import com.hspedu.inputstream_.FileInputStream_;import java.io.*;public class FileCopy {    public static void main(String[] args) {        //完成 文件拷贝,将 e:\\Koala.jpg 拷贝 c:\\        //思维分析        //1. 输入流创建文件 , 在程序中读取文件        //2. 输出流创建文件, 将读取的文件数据,写入指定文件.        String srcFilePath = "e:\\Koala.jpg";        String destFilePath = "e:\Koala3.jpg";        FileInputStream fileInputStream = null;        FileOutputStream fileOutputStream = null;        try {            fileInputStream = new FileInputStream(srcFilePath);            fileOutputStream = new FileOutputStream(destFilePath);            //定义字节数组,提高阅读效果            byte[] buf = new byte[1024];            int readLen = 0;            while ((readLen = fileInputStream.read(buf)) != -1) {                ///读完后,写入文件 通过 fileOutputStream                //即边读边写。                fileOutputStream.write(buf, 0, readLen);///必须使用这种方法                // 不能用 fileOutputStream.write(buf) 最后,你可能会犯错误,因为你可能读得不够            }            System.out.println(复制ok);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                //关闭输入流和输出流,释放资源                if (fileInputStream != null) {                    fileInputStream.close();                }                if (fileOutputStream != null) {                    fileOutputStream.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
FileReader 和FileWriter 介绍

Java IO流详解_java_11

FileReader 相关方法
  1. new FileReader(File/String)
  2. read: 每次读取单个字符,如果返回到文件末尾-1
  3. read(charD): 批量读取多个字符到数组,返回读取的字符数,如果文件未尾返回-1

相关API:

  1. new String(charD):将char[]转换为String
  2. new String(charl,off,len):将char[]的指定部分转换为String
FileWriter 相关方法
  1. new FileWriter(File/String):覆盖模式相当于第一端流动指针
  2. new FileWriter(File/String,true):追加模式相当于尾端流动指针
  3. write(int):写单个字符
  4. write(char):写入指定数组
  5. write(charl.off,.len):6)写入指定数组的指定部分 write (string):写入整个字符串
  6. write(string,off,len):写入字符串指定部分的指定部分

相关APl: String类: toCharArray:将String转换为char[]

注意: **FileWriter使用后,必须关闭(close)或刷新(flush),否则不能写入指定文件!**因为它只在Java程序内存中。

FileReader 和FileWriter 应用案例
  1. Filereder使用 从story.txt 读取内容并显示
package com.hspedu.reader_;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;public class FileReader_ {    public static void main(String[] args) {    }    /**     * 读取单个字符的文件     */    @Test    public void readFile01() {        String filePath = "e:\\story.txt";        FileReader fileReader = null;        int data = 0;        //1. 创建Filereader对象        try {            fileReader = new FileReader(filePath);            //循环读取 使用read, 读取单个字符            while ((data = fileReader.read()) != -1) {                System.out.print((char) data);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                if (fileReader != null) {                    fileReader.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }    /**     * 读取字符数组的文件     */    @Test    public void readFile02() {        System.out.println(~~readFile02 ~~~");        String filePath = "e:\\story.txt";        FileReader fileReader = null;        int readLen = 0;        char[] buf = new char[8];        //1. 创建Filereader对象        try {            fileReader = new FileReader(filePath);            //循环读取 使用read(buf), 返回的是实际读取的字符数            /如果返回-1, 说明到文件结束            while ((readLen = fileReader.read(buf)) != -1) {                System.out.print(new String(buf, 0, readLen));            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                if (fileReader != null) {                    fileReader.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
  1. FileWriter使用 “风雨过后,定见彩虹” 写入note.txt 文件中, 注意细节.
package com.hspedu.writer_;import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;public class FileWriter_ {    public static void main(String[] args) {        String filePath = "e:\\note.txt";        ///创建FileWriter对象        FileWriter fileWriter = null;        char[] chars = {'a', 'b', 'c'};        try {            fileWriter = new FileWriter(filePath);//默认是覆盖写入////            3) write(int):写单个字符            fileWriter.write('H');//            4) write(char[]):写入指定数组            fileWriter.write(chars);//            5) write(char[],off,len):写入指定数组的指定部分            fileWriter.write("教育".toCharArray(), 0, 3);//            6) write(string):写入整个字符串            fileWriter.write(" 你好,北京~”;            fileWriter.write(”风雨过后,定见彩虹”);//            7) write(string,off,len):写入字符串指定部分的指定部分            fileWriter.write(上海天津”, 0, 2); // 从offset0开始,输出上海,写两个字符            //在数据量大的情况下,循环操作可以使用.        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            // 对应FileWriter , 一定要关闭流,或者flush可以真正将数据写入文件            // 看源码就知道原因了.            /*                看看代码                private void writeBytes() throws IOException {        this.bb.flip();        int var1 = this.bb.limit();        int var2 = this.bb.position();        assert var2 <= var1;        int var3 = var2 <= var1 ? var1 - var2 : 0;        if (var3 > 0) {            if (this.ch != null) {                assert this.ch.write(this.bb) == var3 : var3;            } else {                this.out.write(this.bb.array(), this.bb.arrayOffset() + var2, var3);            }        }        this.bb.clear();    }             */            try {                //fileWriter.flush();                //关闭文件流,等价于 flush() + 关闭                fileWriter.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }        System.out.println(”程序结束...");    }}
节点流和处理流的基本介绍
  1. 节点流可以从特定的数据源读写数据,如Filereader、FileWriter
  2. 处理流(又称包装流)是在现有流(节点流或处理流)上“连接”,为程序提供更强大的读写功能,更灵活,如bufferedreader、BufferedWriter
节点流和处理流清单

Java IO流详解_java_12

节点流和处理流之间的差异和联系
  1. 节点流是与数据源直接连接的底层流/低级流。
  2. 处理流(包装流)包装节点流不仅可以消除不同节点流的差异,还可以提供更方便的方法来完成输入输出。
  3. 处理流(也称为包装流)包装节点流,采用装饰设计模式,不直接连接到数据源[模拟装饰设计模式]
package com.hspedu;public class StringReader_ extends Reader_ {    public void readString() {        System.out.println(”读取字符串..");    }}
package com.hspedu;public class FileReader_ extends Reader_ {        public void readFile() {        System.out.println(”读取文件...");    }}
package com.hspedu;public abstract class Reader_ { //抽象类    public void readFile() {    }    public void readString() {    }    ///在Reader_ 抽象类,使用read统一管理方法.    //后面调用时,有利于对象动态绑定机制, 绑定到相应的实现子类中.    //public abstract void read();}
package com.hspedu;/** * 做成处理流/包装流 */public class BufferedReader_ extends Reader_{    private Reader_ reader_; //属性是 Reader_类型    ///接收Reader__ 子类对象    public BufferedReader_(Reader_ reader_) {        this.reader_ = reader_;    }    public void readFile() { ///包装一层        reader_.readFile();    }    //使方法更加灵活, 多次阅读文件, 或者加缓冲byte[] ...    public void readFiles(int num) {        for(int i = 0; i < num; i++) {            reader_.readFile();        }    }    //扩展 readString, 字符串数据的批量处理    public void readStrings(int num) {        for(int i = 0; i <num; i++) {            reader_.readString();        }    }}
package com.hspedu;import java.io.*;public class Test_ {    public static void main(String[] args) {        BufferedReader_ bufferedReader_ = new BufferedReader_(new FileReader_());        bufferedReader_.readFiles(10);        //bufferedReader_.readFile();        //Serializable        //Externalizable        //ObjectInputStream        //ObjectOutputStream        ///希望这次通过 BufferedReader_ 多次读取字符串        BufferedReader_ bufferedReader_2 = new BufferedReader_(new StringReader_());        bufferedReader_2.readStrings(5);    }}
处理流的功能
  1. 提高性能:主要通过增加缓冲来提高输入输出的效率。
  2. 操作方便:处理流可提供一系列方便的方法,一次输入输出大量数据,使用更加灵活方便。
处理流 BufferedReader bufferedWriter

Java IO流详解_java_13

BufferedReader 和 bufferedwriter属于字符流,按字符读取数据

关闭时处理流,只需关闭外层流(因为真正工作的是内层流,关闭时只需要关闭关闭外层处理流,内层流会自动关闭)[源码]

应用案例
  1. 使用bufferedreader阅读文本文件并显示在控制台上
package com.hspedu.reader_;import java.io.BufferedReader;import java.io.FileReader;/** * 演示bufferedredreader 使用 */public class BufferedReader_ {    public static void main(String[] args) throws Exception {        String filePath = "e:\\a.java";        //创建bufferedredreader        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(filePath));        //读取        String line; ///按行读取, 效率高        //说明        //1. bufferedReader.readLine() 是按行读取文件        //2. 回到null 当文件被读取时,它意味着文件被读取        while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {            System.out.println(line);        }        ///关闭流, 这里注意,只需关闭即可 BufferedReader ,底层会自动关闭,因为底层会自动关闭 节点流        //FileReader。        /*            public void close() throws IOException {                synchronized (lock) {                    if (in == null)                        return;                    try {                        in.close();//in 是我们介绍的 new FileReader(filePath), 关闭了.                    } finally {                        in = null;                        cb = null;                    }                }            }         */        bufferedReader.close();    }}
  1. 使用BufferedWriter将” hello,将教育写入文件中
package com.hspedu.writer_;import java.io.BufferedWriter;import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;/** * 演示BufferedWriter的使用 */public class BufferedWriter_ {    public static void main(String[] args) throws IOException {        String filePath = "e:\\ok.txt";        ///创建BufferedWriterter        //说明:        //1. new FileWriter(filePath, true) 表示以追加的方式写入        //2. new FileWriter(filePath) , 表示以覆盖的形式写入        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(filePath));        bufferedWriter.write("hello, 教育!");        bufferedWriter.newLine();///插入与系统相关的换行        bufferedWriter.write(hello2, 教育!");        bufferedWriter.newLine();        bufferedWriter.write(hello3, 教育!");        bufferedWriter.newLine();        //说明:关闭外层流 , 传入的 new FileWriter(filePath) ,底层会关闭        bufferedWriter.close();    }}
  1. BufferedReader综合使用 bufferedWriter完成文本文件复制,注意文件编码。
package com.hspedu.writer_;import java.io.*;public class BufferedCopy_ {    public static void main(String[] args) {        //1. BufferedReader 和 BufferedWriter 按字符操作        //2. 不要去操作 二进制文件[声音,视频,doc, pdf ], 文件损坏可能是可能的        //BufferedInputStream        //BufferedOutputStream        String srcFilePath = "e:\\a.java";        String destFilePath = "e:\\a2.java";//        String srcFilePath = "e:\0245_零基础学Java_引出this.avi";//        String destFilePath = "e:\\a2.avi";        BufferedReader br = null;        BufferedWriter bw = null;        String line;        try {            br = new BufferedReader(new FileReader(srcFilePath));            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(destFilePath));            //说明: readLine 读取一行内容,但是没有换行            while ((line = br.readLine()) != null) {                ///每读一行,就写入                bw.write(line);                //插入一个换行                bw.newLine();            }            System.out.println(”复制完毕...");        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            //关闭流            try {                if(br != null) {                    br.close();                }                if(bw != null) {                    bw.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
流Buferedinputstream处理流量 bufferedoutstreamm

bufferedinputstream是字节流。创建bufferedinputstream时,将创建内部缓冲区数组。

Java IO流详解_System_14

bufferedoutstream是字节流, 实现缓冲输出流, 可以将多个字节写入底层输出流,而不需要将每个字节写入底层系统。

Java IO流详解_System_15

应用案例

要求: 编程完成图片/音乐的复制(Buffered需要使用..流).

package com.hspedu.outputstream_;import java.io.*;/** * Bufferedoutstreamm演示 和 bufferedinputstream使用 * 使用它们可以完成二进制文件的复制. * 思考:字节流可以操作二进制文件,文本文件可以操作吗?当然可以 */public class bufferedcopy02 {    public static void main(String[] args) {//        String srcFilePath = "e:\\Koala.jpg";//        String destFilePath = "e:\\hsp.jpg";//        String srcFilePath = "e:\0245_零基础学Java_引出this.avi";//        String destFilePath = "e:\\hsp.avi";        String srcFilePath = "e:\\a.java";        String destFilePath = "e:\\a3.java";        ///创建Bufferedoutstream对象BufferedInputstream对象        BufferedInputStream bis = null;        BufferedOutputStream bos = null;        try {            //因为 FileInputStream  是 InputStream 子类            bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(srcFilePath));            bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFilePath));            //循环读取文件,并写入到 destFilePath            byte[] buff = new byte[1024];            int readLen = 0;            //当返回 -1 时,这意味着文件已读完            while ((readLen = bis.read(buff)) != -1) {                bos.write(buff, 0, readLen);            }            System.out.println(文件复制~~;        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            //关闭流 , 关闭外层处理流,底层关闭节点流            try {                if(bis != null) {                    bis.close();                }                if(bos != null) {                    bos.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
流ObjectInputstreamam Objectoutstreamt

看需求:不仅需要保存值,还需要保存数据类型。

  1. 将int num = 100这个 将int数据保存到文件中,请注意不是100 数字,但int 100,int可以直接从文件中恢复 100
  2. 将Dog dog = new Dog(小黄”,3)这个 将dog对象保存到文件中,并能从文件中恢复.
  3. 上述要求是能够序列化和反序列化基本数据类型或对象

序列化和反序列化

  1. 序列化是指保存数据的值和数据类型
  2. 反序列化是指在恢复数据时,恢复数据的值和类型
  3. 如果某个对象需要支持序列化机制,则必须使其类可以序列化。为了使某一类可以序列化,必须实现以下两个接口之一:
  • Serializable ///这是一个标记接口,没有办法
  • Externalizable //有办法实现这个接口,所以我们通常会实现上面的接口

Java IO流详解_System_16

对象流介绍

功能:为基本类型或对象类型提供序列化和反序列化的方法

  • ObjectOutputStream 提供序列化功能
  • ObjectInputStream 提供反序列化功能

Java IO流详解_java_17

Java IO流详解_java_18

应用案例
  1. 使用Objectoutstream序列化基本数据类型(name, age),并将其保存到data.在dat文件中。
package com.hspedu.outputstream_;import java.io.Serializable;// 若需要对某一类的对象进行序列化,实现 Serializablepublic class Dog implements Serializable {    private String name;    private int age;    // 在序列化对象中,默认将所有属性序列化,但除static或transient修改的成员外    private static String nation;    private transient String color;    // 当序列化对象时,内部属性的类型也需要序列化接口    private Master master = new Master();    //serialVersionUID 序列化版本号,兼容性可以提高    private static final long serialVersionUID = 1L;    public Dog(String name, int age, String nation, String color) {        this.name = name;        this.age = age;        this.color = color;        this.nation = nation;    }    @Override    public String toString() {        return "Dog{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                ", color='" + color + '\'' +                '}' + nation + " " +master;    }    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;    }}
package com.hspedu.outputstream_;import java.io.FileOutputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.io.Serializable;/** * 演示Objectoutstream的使用, 完成数据的序列化 */public class ObjectOutStream_ {    public static void main(String[] args) throws Exception {        ///序列化后,保存的文件格式不存储文本,而是按照他的格式保存        String filePath = "e:\\data.dat";        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));        ///序列化数据到 e:\data.dat        oos.writeInt(100);// int -> Integer (Integer 实现了 Serializable)        oos.writeBoolean(true);// boolean -> Boolean (实现了 Serializable)        oos.writeChar('a');// char -> Character (实现了 Serializable)        oos.writeDouble(9.5);// double -> Double (实现了 Serializable)        oos.writeUTF(教育);//String        ///保存一个dog对象        oos.writeObject(new Dog(“旺财”, 10, "日本", “白”);        oos.close();        System.out.println(完成数据保存(序列化形式);    }}
  1. 使用Objectlnputstreamt 读data.dat 并反序列化恢复数据
package com.hspedu.inputstream_;import com.hspedu.outputstream_.Dog;import java.io.*;public class ObjectInputStream_ {    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {        ///指定反序列化文件        String filePath = "e:\\data.dat";        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath));        //读取        //1. 读取(反序列化)的顺序需要与您保存数据(序列化)的顺序一致,因为按顺序保存什么样的类型,读取时要按照相应的类型。        //2. 否则会出现异常        System.out.println(ois.readInt());        System.out.println(ois.readBoolean());        System.out.println(ois.readChar());        System.out.println(ois.readDouble());        System.out.println(ois.readUTF());        //dog 编译类型是 Object , dog 操作类型是 Dog        Object dog = ois.readObject();        System.out.println(运行类型=” + dog.getClass());        System.out.println(dog信息=” + dog);//底层 Object -> Dog        //这是一个特别重要的细节:        //1. 假如我们想调用Dog的方法, 需要向下转型        //2. 我们需要将Dog类的定义放在可引用的位置        Dog dog2 = (Dog)dog;        System.out.println(dog2.getName()); //旺财..        ///关闭流, 关闭外层流,底层会关闭 FileInputStream 流        ois.close();    }}
package com.hspedu.outputstream_;import java.io.Serializable;// 若需要对某一类的对象进行序列化,实现 Serializablepublic class Dog implements Serializable {    private String name;    private int age;    // 在序列化对象中,默认将所有属性序列化,但除static或transient修改的成员外    private static String nation;    private transient String color;    // 当序列化对象时,内部属性的类型也需要序列化接口    private Master master = new Master();    //serialVersionUID 序列化版本号,兼容性可以提高    private static final long serialVersionUID = 1L;    public Dog(String name, int age, String nation, String color) {        this.name = name;        this.age = age;        this.color = color;        this.nation = nation;    }    @Override    public String toString() {        return "Dog{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                ", color='" + color + '\'' +                '}' + nation + " " +master;    }    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;    }}

注意事项和细节说明

  1. 读写顺序要一致。
  2. 要求实现序列化或反序列化对象Serializable
  3. 建议添加序列化类别SerialVersionUID,为了提高版本的兼容性。当添加新属性时,序列化和反序列化将被视为原始修改版本,而不是新类别。
private static final long serialVersionUID = 1L;
  1. 在序列化对象中,除了static或transient修改的成员外,默认情况下,所有属性都是序列化的。也就是说,序列化没有保存statictransient修改信息。
  2. 在序列化对象中,要求内部属性的类型也需要实现序列化接口。
  3. 序列化是可继承的,也就是说,如果某一类已经实现了序列化,那么它的所有子类都已经默认实现了序列化。
介绍标准输入输出流

Java IO流详解_java_19

应用案例1

Systemem传统方法.out.println("");使用out 对象向显示器输出数据

应用案例2

传统的方法, Scanner从标准输入键盘接收数据

package com.hspedu.standard;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStreamWriter;import java.util.Scanner;public class InputAndOutput {    public static void main(String[] args) {        //System 类的 public final static InputStream in = null;        // System.in 编译类型   InputStream        // System.in 运行类型   BufferedInputStream        // 表示标准输入 键盘        System.out.println(System.in.getClass());        //1. System.out public final static PrintStream out = null;        //2. 编译类型 PrintStream        //3. 运行类型 PrintStream        //4. 表示标准输出 显示器        System.out.println(System.out.getClass());        System.out.println("hello, 教育");        Scanner scanner = new Scanner(System.in);        System.out.println(“输入内容”);        String next = scanner.next();        System.out.println("next=" + next);    }}
Inputstreamreader转换流量 OutputstreamWriter

文件乱码问题导致了学习转换流的必要性。

可以理解的是,将InputStream转换为Reader,将OutputStream转换为Writer。

Java IO流详解_java_20

Java IO流详解_java_21

  1. InputStreamReader:Reader的子类可以将InputStream(字节流)包装成(转换)Reader(字符流)
  2. OutputStreamWriter:Writer子类将OutputStream(字节流)包装成Writer(字符流)
  3. 在处理纯文本数据时,如果使用字符流更有效,并且能有效地解决中文问题,建议将字节流转换为字符流。
  4. 使用时可指定编码格式(如utf-8, gbk , gb2312,ISO859-1等。
应用案例

1.编程将字节流FilelnputStream包装成(转换成)字符流InputStreamReader,读取文件(按utf-8/gbk格式),然后包装成 BufferedReader

package com.hspedu.transformation;import java.io.*;/** * 演示使用 InputStreamReader 转换流解决了中文乱码问题 * 将字节流 FileInputStream 转成字符流  InputStreamReader, 指定编码 gbk/utf-8 */public class InputStreamReader_ {    public static void main(String[] args) throws IOException {        String filePath = "e:\\a.txt";        //解读        //1. 把 FileInputStream 转成 InputStreamReader        //2. 指定编码 gbk        //InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(filePath), "gbk");        //3. 把 InputStreamReader 传入 BufferedReader        //BufferedReader br = new BufferedReader(isr);        //将2 和 3 合在一起        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(                                                    new FileInputStream(filePath), "gbk"));        //4. 读取        String s = br.readLine();        System.out.println(“阅读内容=”” + s);        //5. 关闭外层流        br.close();    }}
  1. 编程将字节流 Fileoutputstream包装成(转换成)字符流outputstreamwriter,写入文件(按gbk格式指定其他,如utf-8)
package com.hspedu.transformation;import java.io.*;/** * 演示 OutputStreamWriter 使用 * Fileoutputstreamm 字节流,转成字符流 OutputStreamWriter * 指定处理的代码 gbk/utf-8/utf8 */public class OutputStreamWriter_ {    public static void main(String[] args) throws IOException {        String filePath = "e:\\hsp.txt";        String charSet = "utf-8";        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(filePath), charSet);        osw.write("hi, 教育");        osw.close();        System.out.println("按照 " + charSet + " 成功保存文件~);    }}
流Printstream打印流程 和PrintWriter

打印流只有输出流,没有输入流

Java IO流详解_System_22

Java IO流详解_System_23

package com.hspedu.printstream;import java.io.IOException;import java.io.PrintStream;/** * 演示PrintStreamm (字节打印流/输出流) */public class PrintStream_ {    public static void main(String[] args) throws IOException {        PrintStream out = System.out;        //在默认情况下,PrintStream 输出数据的位置是 标准输出,即显示器        /*             public void print(String s) {                if (s == null) {                    s = "null";                }                write(s); //!!!!            }         */        out.print("john, hello");        // 因为print底层使用writet , 因此,我们可以直接调用write打印/输出        out.write("你好".getBytes());        out.close();        ///我们可以修改打印流输出的位置/设备        //1. 输出修改到 "e:\\f1.txt"        //2. "hello, 教育~" 就会输出到 e:\f1.txt        //3. 源码:        // public static void setOut(PrintStream out) {        //        checkIO();        //        setout0(out); // native 方法,修改out        //   }        System.setOut(new PrintStream("e:\\f1.txt"));        System.out.println("hello, 教育~");    }}
package com.hspedu.transformation;import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;import java.io.PrintWriter;/** * 演示 PrintWriter 使用方式 */public class PrintWriter_ {    public static void main(String[] args) throws IOException {        //PrintWriter printWriter = new PrintWriter(System.out); // 输出到显示器        PrintWriter printWriter = new PrintWriter(new FileWriter("e:\\f2.txt"));        printWriter.print("hi, 你好,北京~~~);        printWriter.close();//flush + 关闭流, 将数据写入文件..    }}
Properties 类

看一个需求

下一个配置文件mysql.properties

  • ip=192.168.0.13
  • user=root
  • pwd=12345

编程读取ip. user 以及pwd的值是多少?

分析

  1. 传统的方法
  2. 使用Properties可以很容易地实现

Java IO流详解_System_24

package com.hspedu.properties_;import java.io.BufferedReader;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.io.IOException;public class Properties01 {    public static void main(String[] args) throws IOException {        ///读mysql.properties 文件,并获得ip, user 和 pwd        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("src\\mysql.properties"));        String line = "";        while ((line = br.readLine()) != null) { //循环读取            String[] split = line.split("=");            //如果我们要求指定的ip值            if("ip".equals(split[0])) {                System.out.println(split[0] + "值是: " + split[1]);            }        }        br.close();    }}
基本介绍

Java IO流详解_System_25

  1. 集合配置文件的格式专门用于读写配置文件:

键=值

键=值

  1. 注意:键值不需要空格,值不需要用引号。默认类型是String。
  2. Properties的常见方法
  • load:对Properties对象加载配置文件的键值
  • list:向指定设备显示数据
  • getProperty(key):按键获取值
  • setProperty(key,value):将键值设置为Properties对象
  • store:将Properties中的键值存储到配置文件中,并将信息存储到idea中的配置文件中。如果它包含中文,它将被存储为unicode码http://tool.chinaz.com/tools/unicode.aspx unicode码查询工具
应用案例

1.使用Properties完成mysqlles.阅读properties,查看教师代码演示

package com.hspedu.properties_;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.io.IOException;import java.util.Properties;public class Properties02 {    public static void main(String[] args) throws IOException {        //使用Properties 类读取mysql.properties 文件        //1. 创建Properties 对象        Properties properties = new Properties();        //2. 加载指定的配置文件        properties.load(new FileReader("src\\mysql.properties"));        //3. k-v显示控制台        properties.list(System.out);        //4. 根据key 获取相应的值        String user = properties.getProperty("user");        String pwd = properties.getProperty("pwd");        System.out.println(用户名=” + user);        System.out.println(”密码是=” + pwd);    }}

2.使用Properties添加keyy-val 到新文件mysql2.properties

3.使用Properties完成 mysq12.properties 读取,修改key-val

package com.hspedu.properties_;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.util.Properties;public class Properties03 {    public static void main(String[] args) throws IOException {        //使用Properties 类来创建 配置文件, 修改配置文件的内容        Properties properties = new Properties();        //创建        //1. 如果文件没有key, 就是创建!!!        //2. 假如这个文件有key ,就是修改!!        /*            Properties 父类是 Hashtable , 底层是Hashtable 核心方法            public synchronized V put(K key, V value) {                // Make sure the value is not null                if (value == null) {                    throw new NullPointerException();                }                // Makes sure the key is not already in the hashtable.                Entry<?,?> tab[] = table;                int hash = key.hashCode();                int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;                @SuppressWarnings("unchecked")                Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];                for(; entry != null ; entry = entry.next) {                    if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {                        V old = entry.value;                        entry.value = value;//如果key 存在,就替换                        return old;                    }                }                addEntry(hash, key, value, index);//如果是新k, adddentry                return null;            }         */        properties.setProperty("charset", utf8);        properties.setProperty("user", "汤姆");///注意保存,是中文的 unicode值        properties.setProperty("pwd", "888888");        //将k-v 在存储文件中即可        properties.store(new FileOutputStream("src\mysql2.properties"), null);        System.out.println(成功保存配置文件~);    }}
本章作业

1.编程题

(1)判断e盘下是否有文件夹mytemp ,如果没有,创建mytempp

(2)在e:在llmytemp目录下,创建文件hello.txt

(3)如果hello.txt已经存在,提示文件已经存在,不要重复创建

(4)和hello.在txt文件中,写入hello,world~

package com.hspedu.homework;import java.io.BufferedWriter;import java.io.File;import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;public class Homework01 {    public static void main(String[] args) throws IOException {        /**         *(1) 在判断 e 盘下是否有文件夹mytempp ,如果没有,创建mytempp         *(2) 在e:\\mytemp 目录下, 创建文件 hello.txt         *(3) 假如hello.txt 已经存在,提示文件已经存在,不要重复创建         *(4) 而且在hello.txt 写入文件 hello,world~         */        String directoryPath = "e:\\mytemp";        File file = new File(directoryPath);        if(!file.exists()) {            //创建            if(file.mkdirs()) {                System.out.println("创建 " + directoryPath + " 创建成功" );            }else {                System.out.println("创建 " + directoryPath + " 创造失败”);            }        }        String filePath  = directoryPath + "\\hello.txt";// e:\mytemp\hello.txt        file = new File(filePath);        if(!file.exists()) {            //创建文件            if(file.createNewFile()) {                System.out.println(filePath + " 成功创造~");                //如果文件存在,我们使用BufferedWriter 将字符输入流写入内容                BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(file));                bufferedWriter.write("hello, world~~ 教育");                bufferedWriter.close();            } else {                System.out.println(filePath + " 创造失败~”);            }        } else {            //如果文件已经存在,提示信息            System.out.println(filePath + " 它已经存在,不再重复创建...");        }    }}

2.编程要求:用bufferedreader读取文本文件,为每行添加行号,然后与内容一起输出到屏幕上。

//如果将文件的编码改为 gbk,中文乱码出现了,大家都在思考如何解决。

//1.默认按utf-8处理,一开始没有乱码

//2.提示:使用我们的转换流,将FilelnputStreamm用于Filelnputstream -> InputStreamReader[可指定编码]- >BufferedReader ...

package com.hspedu.homework;import java.io.BufferedReader;import java.io.FileReader;import java.io.IOException;public class Homework02 {    public static void main(String[] args) {        /**         * 要求:  用bufferedreader读取文本文件,将行号添加到每行,         * 与内容一起输出到屏幕上。         */        String filePath = "e:\\a.txt";        BufferedReader br = null;        String line = "";        int lineNum = 0;        try {            br = new BufferedReader(new FileReader(filePath));            while ((line = br.readLine()) != null) { //循环读取                System.out.println(++lineNum + line);            }        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                if(br != null) {                    br.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

3.编程题(1)编写dog.properties

  • name=tom
  • age=5
  • color=red

(2)编写Dog 类(name,age,color)创建dog对象,读取dog.properties用相应的内容完成属性初始化,并输出

(3)将创建的Dog对象序列化为文件Dog.dat 文件

package com.hspedu.homework;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.io.*;import java.util.Properties;public class Homework03 {    public static void main(String[] args) throws IOException {        /**         * (1) 写一个dog.properties   name=tom age=5 color=red         * (2) 编写 Dog 类(name,age,color)  创建dog对象,读取dog.properties 使用相应的内容完成属性初始化, 并输出         * (3) 创建的Dog 对象 ,序列化到 文件 e:\\dog.dat 文件         */        String filePath = "src\\dog.properties";        Properties properties = new Properties();        properties.load(new FileReader(filePath));        String name = properties.get("name") + ""; //Object -> String        int age = Integer.parseInt(properties.get("age") + "");// Object -> int        String color = properties.get("color") + "";//Object -> String        Dog dog = new Dog(name, age, color);        System.out.println(===dog对象信息====);        System.out.println(dog);        //将创建的Dog 对象 ,序列化到 文件 dog.dat 文件        String serFilePath = "e:\\dog.dat";        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(serFilePath));        oos.writeObject(dog);        //关闭流        oos.close();        System.out.println(dog对象,序列化完成...");    }    ///编写一种反序列化dog的方法    @Test    public void m1() throws IOException, ClassNotFoundException {        String serFilePath = "e:\\dog.dat";        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(serFilePath));        Dog dog = (Dog)ois.readObject();        System.out.println(”==反序列化后 dog====");        System.out.println(dog);        ois.close();    }}class Dog implements  Serializable{    private String name;    private int age;    private String color;    public Dog(String name, int age, String color) {        this.name = name;        this.age = age;        this.color = color;    }    @Override    public String toString() {        return "Dog{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                ", color='" + color + '\'' +                '}';    }}

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