Java 高级特性之 IO 流，java 面试题高级
try {
if(fr != null)
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3.2 FileInputStream 类、FileOutputStream 类
import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class FileInputOutputStream {
/*需求：将 test/resources 下的 test.png 使用字节流的方式复制到该文件夹下，重命名为 dest.png
分析：
1）将将一些固定的代码抽离出来，将变化的东西放在方法的形参内，将不变的东西放进方法体。
2)不能用字节流来处理文本数据，因为对于英文来说，每一个字符占有一个字节，所以不会有影响。
但是一个中文字符在 UTF-8 编码下是占用三个字符的，所以会出现乱码。
*/
@Test
public void testCopyFile(){
long start = System.currentTimeMillis();
String srcPath = "src/test/resources/test.png";
String destPath = "src/test/resources/dest.png";
copyFile(srcPath,destPath);
//用于测试所用时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618
}
public void copyFile(String srcPath,String destPath){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//复制的过程
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
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它的作用提高流的读取、写入的速度，之所以可以提高读写速度的原因是因为其内部提供了一个缓冲区。
真正开发的时候是不太会用到节点流的。
当读取数据时，数据按块读入缓冲区，其后的读操作则直接访问缓冲区；
当使用 BufferedInputStream 读取字节文件时， BufferedInputStream 会一次性从文件中读取 8192 个 (8Kb）字节存放在缓冲区中，直到缓冲区装满 了才会重新从文件中读取下一个 8192 个字节数组；
向流中写入字节时，不会直接写到文件，而是先写到缓冲区中，直到缓冲区写满，然后 BufferedOutputStream 会把缓冲区中的数据一次性写到文件 里 。不过也可以通过使用方法 flush() 可以强制手动将缓冲区的内容全部写入输出流；
关闭流的顺序和打开流的顺序是相反的。同时只要关闭最外层处理流就会相应关闭内层节点流。
如果是带缓冲区的流对象的 close() 方法，不但会关闭流， 还会在关闭 流之前刷新缓冲区，关闭后不能再写出。
因为缓冲流下对应的字节流和字符流的操作相同，所以下面只介绍针对字节流的缓冲流。
import org.junit.Test;
import java.io.*;
/**
处理流之一：缓冲流的使用
*/
public class BufferedTest {
@Test
public void testCopyFileWithBuffered(){
long start = System.currentTimeMillis();
String srcPath = "src/test/resources/test.png";
String destPath = "src/test/resources/dest.png";
copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618 - 176
}
//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);
// buf.flush();//就是刷新缓冲区，这样可以提高写入的速度，但是在 write 中实际上已经集成了 flush，所以这里可以不写
}
} 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();
}
}
}
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转换流提供了字节流和字符流之间的转换，很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题，也可实现编码和解码的功能。
编码：字节、字节数组 → 字符数组、字符串
解码：字符数组、字符串 → 字节、字节数组
转换流的编解码应用：
可以将字符按指定编码格式存储
可以对文本数据按指定解码格式来解读
指定编码表的动作由构造器完成
在 Unicode 国际标准码出现之前，所有的字符集都是和具体编码方案绑定在一起的，即字符集＝编码方式。这直接将字符和最终字节流绑定死了。例如面向中文的 GBK 编码，就是使用利用两个字节编码所有中文字符，同时，通过判断每一个字节的首部的 0 或 1 来判断该字节是否与后一个字节相连。
Unicode 国际标准码，就是利用两个字节将目前人类使用的所有字符都包括进去，然而数量庞大，已经不能像 GBK 那样空出两个字节的头部。所以，Unicode 只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯一确定的编号，具体存储成什么样的字节流，取决于字符编码方案。
推荐的 Unicode 编码是 UTF-8 和 UTF-16 。UTF-8 就是每次 8 个位传输数据，而 UTF 16 就是每次 16 个位。之所以这些最常用，是因为一个字节是 8 位的。
下面做一个示例：
“尚”这个字的 Unicode 编码值是 23578（十进制），对应的二进制为 0101 1100 0001 1010，因为其十六进制的范围是在 0000 0800-0000 FFFF 之间，所以对应的 UTF-8 编码方式是三位的，如上如所示，将对应的二进制放在 UTF-8 的编码方式里面，得到如上所示。
通过该图片也可以发现因为字母的 Ascii 值在 128 以下，而 2 的 7 次方是 128，所以完全可以将全部的字母涵盖进去，所以所以一个 byte 在 UTF-8 下可以对应一个字母。
InputStreamReader ：将 InputStream 转换为 Reader
OutputStreamWriter ：将 Writer 转换为 OutputStream
/*
需求：第一个是转换流
*/
@Test
public void testTransformStream() throws Exception{
//1.造文件、造流
File file1 = new File("src/test/resources/helloworld.txt");
File file2 = new File("src/test/resources/hellowrite.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, StandardCharsets.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();
}
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System.in 和 System.out 分别代表了系统标准的输入和输出设备，默认的输入设备是键盘，输出设备是显示器，当然可以通过重定向：通过 System 类的 setIn setOut 方法对默认设备进行改变。
System.in 的类型是 InputStream
System.out 的类型是 PrintStream
//输出重定向
public static void setIn(InputStream in)
public static void setOut(PrintStream out)
/*
标准输入流与输出流
需求：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。
分析：
System.in:标准的输入流，默认从键盘输入
System.out:标准的输出流，默认从控制台输出
System 类的 setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。
*/
class testSystemInOut{
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();
}
}
}
}
}
打印流的目的是实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出。 打印流常常和标准输入、输出流一起使用。
代码演示：
/*
需求：将循环中的 ASCII 码对应的字符输出保存到文件中。PrintStream 是处理流，FileOutputStream 是节点流。
打印流常常和标准输入输出流的 SetOut 和 SetIn 一起使用。
*/
@Test
public void testPrintStream(){
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
//setOut()方法用于重新指定一个打印流
System.setOut(ps);
}
for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出 ASCII（i）码对应的字符
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();
}
}
}
DataInputStream 和 DataOutputStream。为了方便地操作 Java 语言的基本数据类型和 String 的数据，可以使用数据流。
/*
需求:将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中，然后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 testDataStream() throws IOException{
//1.
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("src/test/resources/datastream.txt"));
//2.保存的文件不能直接双击打开.
txt 文件来读取，而是使用 DataInputStream 来读，不然是会乱码的。
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();
//3.
dos.close();
//1.
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("src/test/resources/datastream.txt"));
//2.
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);
//3.关闭流
dis.close();
}
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ObjectInputStream 和 OjbectOutputSteam 对象流的作用是存储和读取基本数据类型数据或对象。它的强大之处就是可以把 Java 中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。
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
注意：ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 不能序列化 static 和 transient 修饰的成员变量。
对象的序列化机制：
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；
序列化是 RMI Remote Method Invoke（远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是 JavaEE 平台的基础。
如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是 可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出 NotSerializableException 异常。
Serializable
Externalizable
因为目前项目的要求是实现 Java 与其它语言编写的工程进行通讯，所以无法使用这一模块，那么就等之后用到的时候再来详细阅读吧。
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因为我的 IO 流设计主要面对的是网络通讯，所以这里增加一章网络编程的基础。
如何准确地定位网络上一台或多台主机以及定位主机上的特定的应用；
找到主机后如何可靠高效地进行数据传输。
IP 地址和端口号 → 对应目的一
网络通信协议：TCP/IP 参考模型（应用层、传输层、网络层、物理+数据链路层） → 对应目的二
8.2.1 IP 地址
还未添加个人签名 2021.03.18 加入
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