写点什么

Java IO 流详解

作者:timerring
  • 2023-05-07
    山东
  • 本文字数:28485 字

    阅读完需:约 93 分钟

文件

文件,对我们并不陌生,文件是保存数据的地方。文件在程序中是以流的形式来操作的。

流:数据在数据源(文件)和程序(内存)之间经历的路径

输入流:数据从数据源(文件)到程序(内存)的路径

输出流:数据从程序(内存)到数据源(文件)的路径

常用的文件操作

创建文件对象相关构造器和方法

  • new File(String pathname) //根据路径构建一个 File 对象

  • new File(File parent, String child) //根据父目录文件+子路径构建 new

  • 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("文件创建成功");        } 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,在java程序中,只是一个对象        //只有执行了createNewFile 方法,才会真正的,在磁盘创建该文件        File file = new File(parentFile, fileName);
        try {            file.createNewFile();            System.out.println("创建成功~");        } 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("创建成功~");        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }
    //下面四个都是抽象类    //InputStream    //OutputStream    //Reader //字符输入流    //Writer  //字符输出流}
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获取文件的相关信息

getNamegetAbsolutePathgetParentlengthexistsisFileisDirectory

package com.hspedu.file;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.io.File;
public class FileInformation {    public static void main(String[] args) {
    }
    // 获取文件的信息    @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,得到对应信息        System.out.println("文件名字=" + 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("是不是一个文件=" + file.isFile());//T        System.out.println("是不是一个目录=" + file.isDirectory());//F    }}
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目录的操作和文件删除

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

应用案例演示

  1. 判断 d:\\news1.txt是否存在,如果存在就删除

  2. 判断 D:\\ldemo02是否存在,存在就删除,否则提示不存在.

  3. 判断 D:\\demo\\a\\b\\c目录是否存在,如果存在就提示已经存在,否则就创建

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,如果存在就删除    @Test    public void m1() {
        String filePath = "e:\\news1.txt";        File file = new File(filePath);        if (file.exists()) {            if (file.delete()) {                System.out.println(filePath + "删除成功");            } else {                System.out.println(filePath + "删除失败");            }        } else {            System.out.println("该文件不存在...");        }
    }
    //判断 D:\\demo02 是否存在,存在就删除,否则提示不存在    //这里我们需要体会到,在java编程中,目录也被当做文件    @Test    public void m2() {
        String filePath = "D:\\demo02";        File file = new File(filePath);        if (file.exists()) {            if (file.delete()) {                System.out.println(filePath + "删除成功");            } else {                System.out.println(filePath + "删除失败");            }        } else {            System.out.println("该目录不存在...");        }
    }
    //判断 D:\\demo\\a\\b\\c 目录是否存在,如果存在就提示已经存在,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()) { //创建一级目录使用mkdir() ,创建多级目录使用mkdirs()                System.out.println(directoryPath + "创建成功..");            } else {                System.out.println(directoryPath + "创建失败...");            }        }

    }}
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IO 流原理及流的分类

Java IO 流原理

  1. I/O 是 Input/Output 的缩写,I/O 技术是非常实用的技术,用于处理数据传输。 如读/写文件,网络通讯等。

  2. Java 程序中,对于数据的输入/输出操作以”流(stream)”的方式进行。

  3. java.io 包下提供了各种“流”类和接口,用以获取不同种类的数据,并通过方法输入或输出数据

  4. 输入 input:读取外部数据(磁盘、光盘等存储设备的数据)到程序(内存)中。

  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

  • 按操作数据单位不同分为:字节流(8 bit)(二进制文件例如声音视频 word 等可以无损操作),字符流(按字符)(文本文件)。

  • 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流。

  • 按流的角色的不同分为:节点流,处理流 / 包装流。

  1. Java 的 IO 流共涉及 40 多个类,实际上非常规则,都是从如上 4 个抽象基类派生的。

  2. 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

IO 流体系图-常用的类

IO 流体系图

文件 VS 流

FileInputStream 介绍

FileInputStream 应用实例

请使用 FileInputStream 读取 hello.txt 文件,并将文件内容显示到控制台.

当然,注意一个汉字通常是由 3 个 bytes 构成的,而 read 只会读取一个 byte 的数据,因此如果用 read 则会乱码,建议文本文件用字符流处理。

package com.hspedu.inputstream_;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;
/** * 演示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...     * 单个字节的读取,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);            //从该输入流读取一个字节的数据。 如果没有输入可用,此方法将阻止。            //如果返回-1 , 表示读取完毕            while ((readData = fileInputStream.read()) != -1) {                System.out.print((char)readData);//转成char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();            }        }
    }
    /**     * 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]; //一次读取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);            //从该输入流读取最多b.length字节的数据到字节数组。 此方法将阻塞,直到某些输入可用。            //如果返回-1 , 表示读取完毕            //如果读取正常, 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();            }        }
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FileOutputStream 介绍

FileOutputStream 应用实例

请使用 FileOutputStream 在 a.txt 文件,中写入“hello,world”. 如果文件不存在,会创建文件(注意: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 FileOutputStream01 {    public static void main(String[] args) {
    }
    /**     * 演示使用 FileOutputStream 将数据写到文件中,     * 如果该文件不存在,则创建该文件     */    @Test    public void writeFile() {
        //创建 FileOutputStream对象        String filePath = "e:\\a.txt";        FileOutputStream fileOutputStream = null;        try {            //得到 FileOutputStream对象 对象            //老师说明            //1. new FileOutputStream(filePath) 创建方式,当写入内容是,会覆盖原来的内容            //2. new FileOutputStream(filePath, true) 创建方式,当写入内容是,是追加到文件后面            fileOutputStream = new FileOutputStream(filePath, true);            //写入一个字节            //fileOutputStream.write('H');//            //写入字符串            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 off的指定字节数组写入此文件输出流             */            fileOutputStream.write(str.getBytes(), 0, 3);
        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                fileOutputStream.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
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FileOutputStream 应用实例 2

编程完成图片/音乐的拷贝.

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:\\        //思路分析        //1. 创建文件的输入流 , 将文件读入到程序        //2. 创建文件的输出流, 将读取到的文件数据,写入到指定的文件.        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);            //定义一个字节数组,提高读取效果            byte[] buf = new byte[1024];            int readLen = 0;            while ((readLen = fileInputStream.read(buf)) != -1) {                //读取到后,就写入到文件 通过 fileOutputStream                //即,是一边读,一边写                fileOutputStream.write(buf, 0, readLen);//一定要使用这个方法                // 不能用 fileOutputStream.write(buf) 因为最后有可能读不够而出错            }            System.out.println("拷贝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();            }        }    }}
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FileReader 和 FileWriter 介绍

FileReader 相关方法

  1. new FileReader(File/String)

  2. read: 每次读取单个字符,返回该字符,如果到文件末尾返回-1

  3. read(charD): 批量读取多个字符到数组,返回读取到的字符数,如果到文件未尾返回-1

相关 API:

  1. new String(charD):将 char[]转换成 String

  2. new String(charl,off,len):将 char[]的指定部分转换成 String

FileWriter 相关方法

  1. new FileWriter(File/String):覆盖模式,相当于流的指针在首端

  2. new FileWriter(File/String,true):追加模式,相当于流的指针在尾端

  3. write(int):写入单个字符

  4. write(char):写入指定数组

  5. write(charl.off,.len):写入指定数组的指定部分 6) write (string):写入整个字符串

  6. write(string,off,len):写入字符串的指定部分

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

注意: **FileWriter 使用后,必须要关闭(close)或刷新(flush),否则写入不到指定的文件!**因为仅仅到了 Java 程序内存中。

FileReader 和 FileWriter 应用案例

  1. 使用 FileReader 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) {

    }
    /**     * 单个字符读取文件     */    @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, 单个字符读取            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();            }        }    }
    /**     * 字符数组读取文件     */    @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), 返回的是实际读取到的字符数            //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();            }        }    }}
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  1. 使用 FileWriter 将“风雨之后,定见彩虹” 写入到 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):写入单个字符            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("风雨之后,定见彩虹");//            7) write(string,off,len):写入字符串的指定部分            fileWriter.write("上海天津", 0, 2); // 输出上海,因为从offset0开始,写入两个字符            //在数据量大的情况下,可以使用循环操作.

        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {
            // 对应FileWriter , 一定要关闭流,或者flush才能真正的把数据写入到文件            // 看源码就知道原因.            /*                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...");    }}
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节点流和处理流

基本介绍

  1. 节点流可以从一个特定的数据源读写数据,如 FileReader、FileWriter

    image-20230504222403139

  2. 处理流(也叫包装流)是“连接”在已存在的流(节点流或处理流)之上,为程序提供更为强大的读写功能,也更加灵活,如 BufferedReader、BufferedWriter

节点流和处理流一览图

节点流和处理流的区别和联系

  1. 节点流是底层流/低级流,直接跟数据源相接。

  2. 处理流(包装流)包装节点流,既可以消除不同节点流的实现差异,也可以提供更方 便的方法来完成输入输出。

  3. 处理流(也叫包装流)对节点流进行包装,使用了修饰器设计模式,不会直接与数据 源相连[模拟修饰器设计模式]

package com.hspedu;
public class StringReader_ extends Reader_ {    public void readString() {        System.out.println("读取字符串..");    }}
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package com.hspedu;
public class FileReader_ extends Reader_ {        public void readFile() {        System.out.println("对文件进行读取...");    }}
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package com.hspedu;
public abstract class Reader_ { //抽象类    public void readFile() {    }    public void readString() {    }
    //在Reader_ 抽象类,使用read方法统一管理.    //后面在调用时,利于对象动态绑定机制, 绑定到对应的实现子类即可.    //public abstract void read();}
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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() { //封装一层        reader_.readFile();    }
    //让方法更加灵活, 多次读取文件, 或者加缓冲byte[] ....    public void readFiles(int num) {        for(int i = 0; i < num; i++) {            reader_.readFile();        }    }
    //扩展 readString, 批量处理字符串数据    public void readStrings(int num) {        for(int i = 0; i <num; i++) {            reader_.readString();        }    }
}
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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        //这次希望通过 BufferedReader_ 多次读取字符串        BufferedReader_ bufferedReader_2 = new BufferedReader_(new StringReader_());        bufferedReader_2.readStrings(5);    }}
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处理流的功能

  1. 性能的提高:主要以增加缓冲的方式来提高输入输出的效率。

  2. 操作的便捷:处理流可能提供了一系列便捷的方法来一次输入输出大批量的数据,使用更加灵活方便。

处理流 BufferedReader 和 BufferedWriter

BufferedReader 和 BufferedWriter 属于字符流,是按照字符来读取数据的

关闭时处理流,只需要关闭外层流即可(因为真正工作的是内层流,关闭时只需要关闭外层处理流,会自动关闭内层流)【源码】

应用案例

  1. 使用 BufferedReader 读取文本文件,并显示在控制台

package com.hspedu.reader_;
import java.io.BufferedReader;import java.io.FileReader;
/** * 演示bufferedReader 使用 */public class BufferedReader_ {    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filePath = "e:\\a.java";        //创建bufferedReader        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. 当返回null 时,表示文件读取完毕        while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {            System.out.println(line);        }
        //关闭流, 这里注意,只需要关闭 BufferedReader ,因为底层会自动的去关闭 节点流        //FileReader。        /*            public void close() throws IOException {                synchronized (lock) {                    if (in == null)                        return;                    try {                        in.close();//in 就是我们传入的 new FileReader(filePath), 关闭了.                    } finally {                        in = null;                        cb = null;                    }                }            }
         */        bufferedReader.close();
    }}
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  1. 使用 BufferedWriter 将” hello,教育”,写入到文件中

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BufferedWriter        //说明:        //1. new FileWriter(filePath, true) 表示以追加的方式写入        //2. new FileWriter(filePath) , 表示以覆盖的方式写入        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(filePath));        bufferedWriter.write("hello, 教育!");        bufferedWriter.newLine();//插入一个和系统相关的换行        bufferedWriter.write("hello2, 教育!");        bufferedWriter.newLine();        bufferedWriter.write("hello3, 教育!");        bufferedWriter.newLine();        //说明:关闭外层流即可 , 传入的 new FileWriter(filePath) ,会在底层关闭        bufferedWriter.close();
    }}
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  1. 综合使用 BufferedReader 和 BufferedWriter 完成文本文件拷贝,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 是按照字符操作        //2. 不要去操作 二进制文件[声音,视频,doc, pdf ], 可能造成文件损坏        //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) {                //每读取一行,就写入                bw.write(line);                //插入一个换行                bw.newLine();            }            System.out.println("拷贝完毕...");
        } 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();            }        }

    }}
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处理流 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

BufferedInputStream 是字节流在创建 BufferedInputStream 时,会创建一个内部缓冲区数组。

BufferedOutputStream 是字节流, 实现缓冲的输出流, 可以将多个字节写入底层输出流中,而不必对每次字节写入调用底层系统。

应用案例

要求: 编程完成图片/音乐的拷贝(要求使用 Buffered..流).

package com.hspedu.outputstream_;
import java.io.*;
/** * 演示使用BufferedOutputStream 和 BufferedInputStream使用 * 使用他们,可以完成二进制文件拷贝. * 思考:字节流可以操作二进制文件,可以操作文本文件吗?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BufferedOutputStream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));
            //循环的读取文件,并写入到 destFilePath            byte[] buff = new byte[1024];            int readLen = 0;            //当返回 -1 时,就表示文件读取完毕            while ((readLen = bis.read(buff)) != -1) {                bos.write(buff, 0, readLen);            }
            System.out.println("文件拷贝完毕~~~");
        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {
            //关闭流 , 关闭外层的处理流即可,底层会去关闭节点流            try {                if(bis != null) {                    bis.close();                }                if(bos != null) {                    bos.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }
        }    }}
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对象流 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream

看一个需求:不仅需要保存值,还需要保存数据类型。

  1. 将 int num = 100 这个 int 数据保存到文件中,注意不是 100 数字,而是 int 100,并且,能够从文件中直接恢复 int 100

  2. 将 Dog dog = new Dog(“小黄”,3)这个 dog 对象保存到文件中,并且能够从文件恢复.

  3. 上面的要求,就是能够将基本数据类型或者对象进行序列化和反序列化操作

序列化和反序列化

  1. 序列化就是在保存数据时,保存数据的值和数据类型

  2. 反序列化就是在恢复数据时,恢复数据的值和数据类型

  3. 需要让某个对象支持序列化机制,则必须让其类是可序列化的,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: Serializable //这是一个标记接口,没有方法 Externalizable //该接口有方法需要实现,因此我们一般实现上面的接口

对象流介绍

功能:提供了对基本类型或对象类型的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

应用案例

  1. 使用 ObjectOutputStream 序列化基本数据类型和一个 Dog 对象(name, age),并 保存到 data.dat 文件中。

package com.hspedu.outputstream_;
import java.io.Serializable;
// 如果需要序列化某个类的对象,实现 Serializablepublic class Dog implements Serializable {    private String name;    private int age;    // 序列化对象时,默认将里面所有属性都进行序列化,但除了static或transient修饰的成员    private static String nation;    private transient String color;    // 序列化对象时,要求里面属性的类型也需要实现序列化接口    private Master master = new Master();
    //serialVersionUID 序列化的版本号,可以提高兼容性    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;    }}
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package com.hspedu.outputstream_;
import java.io.FileOutputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.io.Serializable;
/** * 演示ObjectOutputStream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,不是存文本,而是按照他的格式来保存        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", "白色"));        oos.close();        System.out.println("数据保存完毕(序列化形式)");    }}
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  1. 使用 ObjectlnputStream 读取 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 {
        //指定反序列化的文件        String filePath = "e:\\data.dat";
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath));
        //读取        //1. 读取(反序列化)的顺序需要和你保存数据(序列化)的顺序一致,因为保存按顺序保存什么样的类型,读取的时候也就要按照相应的类型。        //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 的编译类型是 Object , dog 的运行类型是 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
        //这里是特别重要的细节:
        //1. 如果我们希望调用Dog的方法, 需要向下转型        //2. 需要我们将Dog类的定义,放在到可以引用的位置        Dog dog2 = (Dog)dog;        System.out.println(dog2.getName()); //旺财..
        //关闭流, 关闭外层流即可,底层会关闭 FileInputStream 流        ois.close();    }}
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package com.hspedu.outputstream_;
import java.io.Serializable;
// 如果需要序列化某个类的对象,实现 Serializablepublic class Dog implements Serializable {    private String name;    private int age;    // 序列化对象时,默认将里面所有属性都进行序列化,但除了static或transient修饰的成员    private static String nation;    private transient String color;    // 序列化对象时,要求里面属性的类型也需要实现序列化接口    private Master master = new Master();
    //serialVersionUID 序列化的版本号,可以提高兼容性    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;    }}
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注意事项和细节说明

  1. 读写顺序要一致。

  2. 要求序列化或反序列化对象,需要实现Serializable

  3. 序列化的类中建议添加SerialVersionUID,为了提高版本的兼容性。当加入新属性时,序列化和反序列化会认为是原来的修改版,而不会认为是一个全新的类。

    private static final long serialVersionUID = 1L;

  4. 序列化对象时,默认将里面所有属性都进行序列化,但除了 static 或 transient 修饰的成员。也就是序列化并不保存statictransient修饰的信息。

  5. 序列化对象时,要求里面属性的类型也需要实现序列化接口

  6. 序列化具备可继承性,也就是如果某类已经实现了序列化,则它的所有子类也已经默认实现了序列化。

标准输入输出流

介绍

应用案例 1

传统方法 System.out.println("");是使用 out 对象将数据输出到显示器

应用案例 2

传统的方法, Scanner 是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        // 表示的是标准输入 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);    }}
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转换流 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter

文件乱码问题,引出学习转换流必要性。

可以这么理解:相当于把 InputStream 转为 Reader,把 OutputStream 转为 Writer。

  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 的子类,实现将 OutputStream(字节流) 包装成 Writer(字符流)

  3. 当处理纯文本数据时,如果使用字符流效率更高,并且可以有效解决中文 问题,所以建议将字节流转换成字符流。

  4. 可以在使用时指定编码格式(比如 utf-8, gbk , gb2312,ISO8859-1 等)

应用案例

1.编程将字节流 FilelnputStream 包装成(转换成)字符流 InputStreamReader,对 文件进行读取(按照 utf-8/gbk 格式),进而包装成 BufferedReader

package com.hspedu.transformation;
import java.io.*;
/** * 演示使用 InputStreamReader 转换流解决中文乱码问题 * 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("读取内容=" + s);        //5. 关闭外层流        br.close();    }}
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  1. 编程将字节流 FileOutputStream 包装成(转换成)字符流 OutputStreamWriter,对文件进行写入(按照 gbk 格式,可以指定其他,比如 utf-8)

package com.hspedu.transformation;
import java.io.*;
/** * 演示 OutputStreamWriter 使用 * 把FileOutputStream 字节流,转成字符流 OutputStreamWriter * 指定处理的编码 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 + " 保存文件成功~");    }}
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打印流 PrintStream 和 PrintWriter

打印流只有输出流,没有输入流

package com.hspedu.printstream;
import java.io.IOException;import java.io.PrintStream;
/** * 演示PrintStream (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底层使用的是write , 所以我们可以直接调用write进行打印/输出        out.write("你好".getBytes());        out.close();
        //我们可以去修改打印流输出的位置/设备        //1. 输出修改成到 "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,修改了out        //   }        System.setOut(new PrintStream("e:\\f1.txt"));        System.out.println("hello, 教育~");    }}
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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, 北京你好~~~~");        printWriter.close();//flush + 关闭流, 才会将数据写入到文件..
    }}
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Properties 类

看一个需求

如下一个配置文件 mysql.properties

  • ip=192.168.0.13

  • user=root

  • pwd=12345

请问编程读取 ip. user 和 pwd 的值是多少

分析

  1. 传统的方法

  2. 使用 Properties 类可以方便实现

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 {

        //读取mysql.properties 文件,并得到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();    }}
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基本介绍

  1. 专门用于读写配置文件的集合类

    配置文件的格式:

    键=值

    键=值

  2. 注意:键值对不需要有空格,值不需要用引号一起来。默认类型是 String

  3. Properties 的常见方法

  • load:加载配置文件的键值对到 Properties 对象

  • list:将数据显示到指定设备

  • getProperty(key):根据键获取值

  • setProperty(key,value):设置键值对到 Properties 对象

  • store:将 Properties 中的键值对存储到配置文件,在 idea 中,保存信息到配置文件,如果含有中文,会存储为 unicode 码 http://tool.chinaz.com/tools/unicode.aspx unicode 码查询工具

应用案例

1.使用 Properties 类完成对 mysql.properties 的读取,看老师代码演示

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 类来读取mysql.properties 文件
        //1. 创建Properties 对象        Properties properties = new Properties();        //2. 加载指定配置文件        properties.load(new FileReader("src\\mysql.properties"));        //3. 把k-v显示控制台        properties.list(System.out);        //4. 根据key 获取对应的值        String user = properties.getProperty("user");        String pwd = properties.getProperty("pwd");        System.out.println("用户名=" + user);        System.out.println("密码是=" + pwd);    }}
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2.使用 Properties 类添加 key-val 到新文件 mysql2.properties 中

3.使用 Properties 类完成对 mysq12.properties 的读取,并修改某个 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, 修改配置文件内容
        Properties properties = new Properties();        //创建        //1. 如果该文件没有key 就是创建!!        //2. 如果该文件有key ,就是修改!!        /*            Properties 父类是 Hashtable , 底层就是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, 就addEntry                return null;            }
         */        properties.setProperty("charset", "utf8");        properties.setProperty("user", "汤姆");//注意保存时,是中文的 unicode码值        properties.setProperty("pwd", "888888");
        //将k-v 存储文件中即可        properties.store(new FileOutputStream("src\\mysql2.properties"), null);        System.out.println("保存配置文件成功~");
    }}
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本章作业

1.编程题

(1)在判断 e 盘下是否有文件夹 mytemp ,如果没有就创建 mytemp

(2)在 e:llmytemp 目录下,创建文件 hello.txt

(3)如果 hello.txt 已经存在,提示该文件已经存在,就不要再重复创建了

(4)并且在 hello.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mytemp ,如果没有就创建mytemp         *(2) 在e:\\mytemp 目录下, 创建文件 hello.txt         *(3) 如果hello.txt 已经存在,提示该文件已经存在,就不要再重复创建了         *(4) 并且在hello.txt 文件中,写入 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 + " 创建失败");            }        }
        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 + " 创建成功~");
                //如果文件存在,我们就使用BufferedWriter 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 + " 创建失败~");            }        } else {            //如果文件已经存在,给出提示信息            System.out.println(filePath + " 已经存在,不在重复创建...");        }    }}
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2.编程题 要求:使用 BufferedReader 读取一个文本文件,为每行加上行号,再连同内容一并输出到屏幕上。

//如果把文件的编码改成了 gbk,出现中文乱码,大家思考如何解决

//1.默认是按照 utf-8 处理,开始没有乱码

//2.提示:使用我们的转换流,将 FilelnputStream -> InputStreamReader[可以指定编码]- >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:  使用BufferedReader读取一个文本文件,为每行加上行号,         * 再连同内容一并输出到屏幕上。         */        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();            }        }    }}
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3.编程题 (1)要编写一个 dog.properties

  • name=tom

  • age=5

  • color=red

(2)编写 Dog 类(name,age,color)创建一个 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,序列化到文件 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) 要编写一个dog.properties   name=tom age=5 color=red         * (2) 编写 Dog 类(name,age,color)  创建一个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...");    }
    //在编写一个方法,反序列化dog    @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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文章和代码已经归档至【Github 仓库:https://github.com/timerring/java-tutorial 】或者公众号【AIShareLab】回复 java 也可获取。

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