Java-進階：Java-File--IO—2

目錄

一、轉換流
二、字節緩沖流
三、字符緩沖流
四、序列化流與反序列化流
五、打印流
六、標準輸入、輸出流
七、IO流總結

一、轉換流

1. OutputStreamWriter 類

（1） 概述

  • java.io.OutputStreamWriter繼承 Writer類；就是一個字符輸出流，寫文本文件；
  • 是字符通向字節的橋梁，將 字符流 轉成 字節流
  • write()：字符，字符數組，字符串

（2） 構造方法

  • OutputStreamWriter(OuputStream out)：接收所有的字節輸出流

字節輸出流目前只有： FileOutputStream

  • OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)

String charsetName：傳遞 編碼表名字：GBK、UTF-8

public class OutputStreamWriterDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {writeUTF();}//轉換流對象OutputStreamWriter寫文本，采用UTF-8編碼表寫入public static void writeUTF()throws IOException{//創建字節輸出流，綁定文件FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\utf.txt");//創建轉換流對象，構造方法保證字節輸出流，并指定編碼表是UTF-8OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8"); //GBK可以不寫osw.write("你好");osw.close(); //使用close()連刷新帶關閉}
}

2. InputStreamReader 類

（1） 概述

  • java.io.InputStreamReader繼承 Reader；是 字符輸入流，讀取文本文件
  • 字節流向字符的橋梁，將 字節流 轉為 字符流
  • 讀取的方法：read() 讀取1個字符，讀取字符數組

（2） 構造方法

  • InputStreamReader(InputStream in)：接收所有的 字節輸入流

可以傳遞的字節輸入流： FileInputStream

  • InputStreamReader(InputStream in,String charsetName): 傳遞編碼表的名字
public class InputStreamReaderDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {readUTF();}//轉換流,InputSteamReader讀取文本，采用UTF-8編碼表,讀取文件utfpublic static void readUTF()throws IOException{//創建字節輸入流,傳遞文本文件FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\utf.txt");//創建轉換流對象,構造方法中,包裝字節輸入流,同時寫編碼表名InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");char[] ch = new char[1024];int len = isr.read(ch);System.out.println(new String(ch,0,len));isr.close();}
}

###3. 轉換流子類父類的區別

  • 繼承關系
    OutputStreamWriter 的子類: FileWriter
    InputStreamReader 的子類：FileReader
  • 區別
  • OutputStreamWriter 和 InputStreamReader 是字符和字節的橋梁：也可以稱之為字符轉換流。字符轉換流原理：字節流 + 編碼表
  • FileWriter 和 FileReader：作為子類，僅作為操作字符文件的便捷類存在。當操作的字符文件，使用的是默認編碼表時可以不用父類，而直接用子類就完成操作了，簡化了代碼。
  • 以下三句話功能相同

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(“a.txt”));//默認字符集。
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(“a.txt”),“GBK”);//指定GBK字符集。
FileReader fr = new FileReader(“a.txt”);

注意：一旦要指定其他編碼時，絕對不能用子類，必須使用字符轉換流。什么時候用子類呢？
條件：1、操作的是文件。2、使用默認編碼。

二、字節緩沖流

1. 概述

  • 可提高IO流的讀寫速度
  • 分為字節緩沖流與字符緩沖流

2. 字節輸出緩沖流 BufferedOutputStream

  • java.io.BufferedOuputStream作用: 提高原有輸出流的寫入效率
  • BufferedOuputStream 繼承 OutputStream
  • 方法：寫入 write 字節,字節數組
  • 構造方法：BufferedOuputStream(OuputStream out)：可以傳遞任意的字節輸出流，傳遞的是哪個字節流，就對哪個字節流提高效率
public class BufferedOutputStreamDemo {public static void main(String[] args)throws IOException {//創建字節輸出流,綁定文件//FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\buffer.txt");//創建字節輸出流緩沖流的對象,構造方法中,傳遞字節輸出流BufferedOutputStream bos = newBufferedOutputStream(new FileOutputStream("c:\\buffer.txt"));bos.write(55);byte[] bytes = "HelloWorld".getBytes();bos.write(bytes);bos.write(bytes, 3, 2);bos.close();}
}

3. 字節輸入緩沖流 BufferedInputStream

  • BufferedInputStream，繼承 InputStream ,標準的字節輸入流
  • 讀取方法： read() ，單個字節，字節數組
  • 構造方法: BufferedInputStream(InputStream in)：可以傳遞任意的字節輸入流，傳遞是誰，就提高誰的效率
  • 可以傳遞的字節輸入流 FileInputStream
public class BufferedInputStreamDemo {public static void main(String[] args) throws IOException{//創建字節輸入流的緩沖流對象,構造方法中包裝字節輸入流,包裝文件BufferedInputStream bis = newBufferedInputStream(new FileInputStream("c:\\buffer.txt"));byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0 ;while((len = bis.read(bytes))!=-1){System.out.print(new String(bytes,0,len));}bis.close();}
}

4. 四種文件復制方式的效率比較

  • 結論：
  • 字節流讀寫單個字節 ：125250 毫秒
  • 字節流讀寫字節數組 ：193 毫秒
  • 字節流緩沖區流讀寫單個字節：1210 毫秒
  • 字節流緩沖區流讀寫字節數組 ：73 毫秒
  • 代碼
public class Copy {public static void main(String[] args)throws IOException {long s = System.currentTimeMillis();copy_4(new File("c:\\q.exe"), new File("d:\\q.exe"));long e = System.currentTimeMillis();System.out.println(e-s);}/** 方法,實現文件復制*  4. 字節流緩沖區流讀寫字節數組*/public static void copy_4(File src,File desc)throws IOException{BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src));BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(desc));int len = 0 ;byte[] bytes = new byte[1024];while((len = bis.read(bytes))!=-1){bos.write(bytes,0,len);}bos.close();bis.close();}/** 方法,實現文件復制*  3. 字節流緩沖區流讀寫單個字節*/public static void copy_3(File src,File desc)throws IOException{BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src));BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(desc));int len = 0 ;while((len = bis.read())!=-1){bos.write(len);}bos.close();bis.close();}/** 方法,實現文件復制*  2. 字節流讀寫字節數組*/public static void copy_2(File src,File desc)throws IOException{FileInputStream fis = new FileInputStream(src);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(desc);int len = 0 ;byte[] bytes = new byte[1024];while((len = fis.read(bytes))!=-1){fos.write(bytes,0,len);}fos.close();fis.close();}/** 方法,實現文件復制*  1. 字節流讀寫單個字節*/public static void copy_1(File src,File desc)throws IOException{FileInputStream fis = new FileInputStream(src);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(desc);int len = 0 ;while((len = fis.read())!=-1){fos.write(len);}fos.close();fis.close();}
}

三、字符緩沖流

1. 字符輸出緩沖流 BufferedWriter

  • java.io.BufferedWriter繼承 Writer
  • 寫入方法： write () ，單個字符,字符數組,字符串
  • 構造方法：BufferedWriter(Writer w)：傳遞任意字符輸出流，傳遞誰，就高效誰
  • 能傳遞的字符輸出流： FileWriter, OutputStreamWriter
public class BufferedWrierDemo {public static void main(String[] args) throws IOException{//創建字符輸出流,封裝文件FileWriter fw = new FileWriter("c:\\buffer.txt");BufferedWriter bfw = new BufferedWriter(fw);bfw.write(100);bfw.flush();bfw.write("你好".toCharArray());bfw.flush();bfw.write("你好");bfw.flush();bfw.write("我好好");bfw.flush();bfw.write("大家都好");bfw.flush();bfw.close();}
}

2. 字符輸出緩沖流 BufferedWriter—特有方法 newLine

  • void newLine()： 寫換行
  • newLine()：文本中換行, \r\n也是文本換行
  • 方法具有平臺無關性

windows \r\n ； Linux \n

  • newLine()運行結果和操作系統是相互關聯的
  • JVM: 安裝的是 Windows 版本，newLine()寫的就是 \r\n；安裝的是 Linux 版本，newLine() 寫的就是**\n**

3.字符輸入流緩沖流 BufferedReader

（1）概述

  • java.io.BufferedReader繼承 Reader，從字符輸入流中讀取文本，緩沖各個字符，從而實現字符、數組和行的高效讀取
    讀取功能： read()， 單個字符,字符數組
    構造方法：BufferedReader(Reader r)：可以任意的字符輸入流，有：FileReaderInputStreamReader

（2）BufferedReader 自己的功能

  • String readLine(): 讀取文本行 \r\n ，讀取一個文本行，包含該行內容的字符串，不包含任何行終止符，如果已到達流末尾，則返回 null

獲取內容的方法一般都有返回值
int：沒有返回的都是 負數
引用類型： 找不到返回 null
boolean： 找不到返回 false

public class BufferedReaderDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {int lineNumber = 0;//創建字符輸入流緩沖流對象,構造方法傳遞字符輸入流,包裝數據源文件BufferedReader bfr = new BufferedReader(new FileReader("c:\\a.txt"));//調用緩沖流的方法 readLine()讀取文本行//循環讀取文本行, 結束條件 readLine()返回nullString line = null;while((line = bfr.readLine())!=null){lineNumber++;System.out.println(lineNumber+"  "+line);}bfr.close();}
}

4. 字符流緩沖區流復制文本文件

/**  使用緩沖區流對象,復制文本文件*  數據源  BufferedReader+FileReader 讀取*  數據目的 BufferedWriter+FileWriter 寫入*  讀取文本行, 讀一行,寫一行,寫換行*/
public class Copy_1 {public static void main(String[] args) throws IOException{BufferedReader bfr = new BufferedReader(new FileReader("c:\\w.log"));   BufferedWriter bfw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:\\w.log"));//讀取文本行, 讀一行,寫一行,寫換行String line = null;while((line = bfr.readLine())!=null){bfw.write(line);bfw.newLine();bfw.flush();}bfw.close();bfr.close();}
}

四、序列化流與反序列化流

1. 概述

  • 對象的序列化：對象中的數據，以流的形式，寫入到文件中保存過程稱為寫出對象，ObjectOutputStream將對象寫道文件中，實現序列化
  • 對象的反序列化：在文件中，以流的形式，將對象讀出來，讀取對象，ObjectInputStream將文件對象讀取出來

2. 實現

  • ObjectOutputStream： 寫對象,實現序列化
    • 構造方法:ObjectOutputStream(OutputSteam out)：傳遞任意的 字節輸出流
    • void writeObject(Object obj)：寫出對象
  • ObjectInputStream：讀取對象,實現反序列化
    • 構造方法：ObjectInputStream(InputStream in)：傳遞任意的 字節輸入流,輸入流封裝文件,必須是序列化的文件
  • Object readObject()： 讀取對象
//定義類
public class Person implements Serializable{//省略}               
}public class ObjectStreamDemo {public static void main(String[] args)throws IOException, ClassNotFoundException {writeObject();readObject();}//ObjectOutputStreampublic static void writeObject() throws IOException{//創建字節輸出流,封裝文件FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\person.txt");//創建寫出對象的序列化流的對象,構造方法傳遞字節輸出流ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);Person p = new Person("lisi",25);//調用序列化流的方法writeObject,寫出對象oos.writeObject(p);oos.close();//ObjectInputStreampublic static void readObject() throws IOException, ClassNotFoundException{FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\person.txt");//創建反序列化流,構造方法中,傳遞字節輸入流ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);//調用反序列化流的方法 readObject()讀取對象Object obj =ois.readObject();System.out.println(obj);ois.close();}
}

3. 細節

（1）transient 瞬態關鍵字

  • 作用： 被 transient修飾的屬性不會被序列化
  • transient關鍵字只能修飾成員變量

（2）靜態不能序列化

  • 原因：序列化是把對象數據進行持久化存儲；靜態的東西不屬于對象，而屬于類

（3）Serializable 接口

  • 作用：給需要序列化的類上加標記。該標記中沒有任何抽象方法；只有實現了 Serializable接口的類的對象才能被序列化

4. 序列化中的序列號沖突問題

  • 問題產生： 當一個類實現Serializable接口后，創建對象并將對象寫入文件，之后更改了源代碼 (比如：將成員變量的修飾符有private改成public)，再次從文件中讀取對象時會報異常

  • 原因：一旦修改了源碼，重新編譯產生class文件，會根據類的成員重新計算序列號，這樣新編譯的class文件中的序列號，與原來文件中的序列號就不同了

  • 解決：需要做一個終身不變的序列號! 需要在序列化中自定義序列號

private static final long serialVersionUID = 1478652478456L;
// 這樣每次編譯類時生成的 serialVersionUID 值都是固定的
//類自定義了序列號,編譯器就不會計算序列號

五、打印流

1. 概述

  • 打印流添加輸出數據的功能，使它們能夠方便地打印各種數據值表示形式.

2. 打印流根據流的分類

  • 字節打印流 PrintStream
  • 字符打印流 PrintWriter

3. 方法

  • void print(String str): 輸出任意類型的數據，
  • void println(String str): 輸出任意類型的數據，自動寫入換行操作

4. 特點

  • 此流不負責數據源，只負責數據目的
  • 可以操作任意類型的數據。（boolean， int， long， float， double）
  • 打印流,可以開啟自動刷新功能
    滿足兩個條件：
    • 使用特定的構造方法，打開打印流的自動刷新，輸出的數據目的必須是流對象：OutputStreamWriter
    • 必須調用 println，printf，format三個方法中的一個,啟用自動刷新
  • 為其他輸出流，添加功能
  • 永遠不會拋出 IOException，但是可能拋出別的異常

5. 構造方法

  • 就是打印流的輸出目的端
  • PrintStream構造方法
    • 接收File類型,接收字符串文件名,接收字節輸出流OutputStream
  • PrintWriter構造方法
    • 接收File類型,接收字符串文件名,接收字節輸出流OutputStream, 接收字符輸出流Writer

6. 打印字符數組

  • println數組，只有打印字符數組時是打印內容，其余均打印數組的地址
  • 因為api中定義了打印字符數組的方法，其底層是在遍歷數組中的元素，而其他打印數組的方法，都是將數組對象編程Object，其底層再將對象編程String，調用了 String s = String.valueOf(x);方法

7. 利用打印流，完成文本文件的復制

/** 打印流實現文本復制* 讀取數據源  BufferedReader+File 讀取文本行* 寫入數據目的 PrintWriter+println 自動刷新*/
public class PrintWriterDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException{BufferedReader bfr = new BufferedReader(new FileReader("c:\\a.txt"));PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileWriter("d:\\a.txt"),true);String line = null;while((line = bfr.readLine())!=null){pw.println(line);}pw.close();bfr.close();}
}

六、標準輸入、輸出流

1. 概述

  • 標準輸入流： System.in默認指鍵盤輸入
  • 標準輸出流： System.out向顯示器輸出

2. 繼承關系

  • PrintStream extends FilterOutputStream
  • FilterOutputStream extends OutputStream

3. 案例

public class StandardIO {public static void main(String[] args) throws IOException {BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String s;// 標準輸入流的read方法，讀取鍵盤數據的時候，當當前沒有鍵盤輸入數據的時候// read會阻塞當前線程，使得不能結束，只有自定義協議，才能結束標準輸入流while((s = br.readLine()) != null) {//自定協議，當用戶輸入886結束接收用戶輸入if("886".equals(s)) {break;}System.out.println("輸出：" + s);}br.close();}
}

七、IO流總結

  • 字節流
    • 字節輸入流 InputStream
      • FileInputStream 操作文件的字節輸入流
      • BufferedInputStream高效的字節輸入流
      • ObjectInputStream 反序列化流
    • 字節輸出流 OutputStram
      • FileOutputStream 操作文件的字節輸出流
      • BufferedOutputStream 高效的字節輸出流
      • ObjectOuputStream 序列化流
      • PrintStream 字節打印流
  • 字符流
    • 字符輸入流 Reader
      • FileReader 操作文件的字符輸入流
      • BufferedReader 高效的字符輸入流
      • InputStreamReader 輸入操作的轉換流(把字節流封裝成字符流)
    • 字符輸出流 Writer
      • FileWriter 操作文件的字符輸出流
      • BufferedWriter 高效的字符輸出流
      • OutputStreamWriter 輸出操作的轉換流(把字節流封裝成字符流)
      • PrintWriter 字符打印流
  • 方法：
    • 讀數據方法：
      • read() 一次讀一個字節或字符的方法
      • read(byte[] char[]) 一次讀一個數組數據的方法
      • readLine() 一次讀一行字符串的方法(BufferedReader類特有方法)
      • readObject() 從流中讀取對象(ObjectInputStream特有方法)
    • 寫數據方法：
      • write(int) 一次寫一個字節或字符到文件中
      • write(byte[] char[]) 一次寫一個數組數據到文件中
      • write(String) 一次寫一個字符串內容到文件中
      • writeObject(Object ) 寫對象到流中(ObjectOutputStream類特有方法)
      • newLine() 寫一個換行符號(BufferedWriter類特有方法)
  • 向文件中寫入數據的過程
    1，創建輸出流對象
    2，寫數據到文件
    3，關閉輸出流
  • 從文件中讀數據的過程
    1， 創建輸入流對象
    2， 從文件中讀數據
    3， 關閉輸入流
  • 文件復制的過程
    1， 創建輸入流（數據源）
    2， 創建輸出流（目的地）
    3， 從輸入流中讀數據
    4， 通過輸出流，把數據寫入目的地
    5， 關閉流

File類

  • 方法
  • 獲取文件名稱 getName()
  • 獲取文件絕對路徑 getAbsolutePath()
  • 獲取文件大小 length()
  • 獲取當前文件夾中所有File對象 File[] listFiles()
  • 判斷是否為文件 isFile()
  • 判斷是否為文件夾 isDirectory()
  • 創建文件夾 mkdir() mkdirs()
  • 創建文件 createNewFile()
  • 異常
    • try…catch…finally捕獲處理異常
    • throws 聲明異常
    • throw 拋出異常對象
  • 異常的分類
    • 編譯期異常 Exception
    • 運行期異常 RuntimeException
  • 注意：
    • 編譯期異常，必須處理，不然無法編譯通過
    • 運行期異常，程序運行過程中，產生的異常信息
  • 實現文件內容的自動追加
    • 構造方法
      • FileOutputStream(File file, boolean append)
      • FileOutputStream(String fileName, boolean append)
      • FileWriter(File, boolean append)
      • FileWriter(String fileName, boolean append)
  • 實現文件內容的自動刷新
    • 構造方法
      • PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush)
      • PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)
  • 異常
    • try…catch…finally捕獲處理異常
    • throws 聲明異常
    • throw 拋出異常對象
  • 異常的分類
    • 編譯期異常 Exception
    • 運行期異常 RuntimeException
  • 注意：
    • 編譯期異常，必須處理，不然無法編譯通過
    • 運行期異常，程序運行過程中，產生的異常信息
  • 實現文件內容的自動追加
    • 構造方法
      • FileOutputStream(File file, boolean append)
      • FileOutputStream(String fileName, boolean append)
      • FileWriter(File, boolean append)
      • FileWriter(String fileName, boolean append)
  • 實現文件內容的自動刷新
    • 構造方法
      • PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush)
      • PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)

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