IO流个人总结

Posted 2020-12-14 d-java

l/O流

1、IO流

1.1、概念

数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为 输入input 和 输出output ，即流向内存是输入流，流出内存的输出流。

Java中I/O操作主要是指使用 java.io 包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。

1.2、分类

根据数据的流向分为：输入流和输出流。

输入流 ：把数据从 其他设备 上读取到 内存 中的流。

输出流 ：把数据从 内存 中写出到 其他设备 上的流。

根据数据的类型分为：字节流和字符流。

字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。

字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

2、字节流

一切文件(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都是按一个一个的字节存储的，所以传输文件的时候也是如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，要了解到无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。

2.1、字节输出流--OutputStream

该类是一个抽象类；表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的文件。

类中定义了字节输出流的基本共性功能方法。

2.2、FileOutputStream类

OutputStream的子类，该类多用于将数据写出到文件

2.2.1、构造方法

1  public static void main(String[] args) {
2          //创建流对象时需要一个路径，路径中存在文件则清空文件数据，不存在则创建一个文件，
3          //根据流对象创建输出流对象
4          File file=new File("lina.txt");
5          OutputStream out=new FileOutputStream(file);
6          //根据文件名称创建输出流对象
7          OutputStream out2=new FileOutputStream("lina.txt");
8  }

2.2.2、写出字节数据

 1  public static void main(String[] args) throws Exception {
 2          //创建流对象时需要一个路径，路径中存在文件则清空文件数据，不存在则创建一个文件，
 3          //根据流对象创建输出流对象
 4          File file=new File("lina.txt");
 5          OutputStream out=new FileOutputStream(file);
 6          //写出单个字节
 7          out.write(97);//写出第一个第1个字节到文件
 8          out.write(98);//写出第一个第2个字节到文件
 9          out.write(99);//写出第一个第3个字节到文件
10          //写出字节数组
11          String str="123";
12          byte[] bs=str.getBytes();
13          out.write(bs);
14          //写出指定长度的字节数组
15          out.write(bs, 0, 3);
16          out.close();
17  }

2.2.3、数据追加写出到文件

换行：Windows系统里，换行符号是 。

 out.write("
".getBytes());

2.3、字节输入流--InputStream

该类是一个抽象类，表示字节输入流的所有类的超类；

可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。

2.4、FileInputSteam类

文件输入流，从文件中读取字节。

2.4.1、构造方法

2.4.2、读取字节的数据

 1  public static void main(String[] args) throws IOException {
 2          //读取文件中的内容--
 3          File file=new File("lina.txt");
 4          if(file.exists()){
 5              //根据文件的对象创建一个字节输入流；读取的文件必须存在才能读
 6              InputStream in=new FileInputStream(file);
 7              //按字节读取--读取的结果提升为int类型;如果读取的结果是-1，代表读取文件到了结尾
 8              int num1=in.read();//读取第1个字节
 9              int num2=in.read();//读取第2个字节
10              int num3=in.read();//读取第3个字节            
11              System.out.println(num1+"=="+num2+"=="+num3);
12              //按字节数组读取
13              int len=(int) file.length();
14              byte[] bs=new byte[len];
15              in.read(bs);    
16              String s=new String(bs);
17              System.out.println(s);
18              //读取指定长度的字节数组
19              in.read(bs, 0, 5);
20              in.close();
21          }else{
22              System.out.println("要读取的文件不存在！");
23          }
24      }

2.5、PS:所有流最后都要关闭

2.6、练习：复制文件

 1  public class Test3 {
 2      public static void mycopy(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException{
 3          //从硬盘读取文件到写入到内存中
 4          InputStream in=new FileInputStream(sourceFile);
 5          //从内存中写出到指定硬盘
 6          OutputStream out=new FileOutputStream(muBiaoFile);
 7          byte[] b=new byte[1024];
 8          while(in.read(b)!=-1){//==-1表示文件读取到了结尾
 9              out.write(b);
10          }
11          in.close();     
12          out.close();
13      }
14      
15      public static void main(String[] args) {
16          try {
17              mycopy("d:/Wildlife.wmv", "e:/Wildlife.wmv");
18          } catch (IOException e) {
19              e.printStackTrace();
20          }
21      }

3、字符流

当使用字节流读取文本文件时，当遇到遇到中文字符时，可能因为一个中文字符可能占用多个字节存储而出现问题。所以Java提供了字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。

3.1、字符输入流--Reader

java.io.Reader 是一个抽象类，该类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。

3.2、FileReader类

阅读字符文件的便利类。 该类的构造函数假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小是适当的。

字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

字符编码：字节与字符的对应规则。

3.2.1、构造方法

1  public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
2          //根据文件对象创建---字符输入流
3          File file=new File("lina.txt");
4          Reader reader=new FileReader(file);
5          //根据文件名称创建---字符输入流
6          Reader reader2=new FileReader("lina.txt");
7      }
8  ?

3.2.2、读入方法

 1 public static void main(String[] args) throws IOException {
 2          //根据文件对象创建---字符输入流
 3          File file=new File("lina.txt");
 4          Reader reader=new FileReader(file);
 5          //读取单个字符
 6          int num=reader.read();
 7          System.out.println(num);
 8          num=reader.read();
 9          System.out.println(num);
10          num=reader.read();
11          System.out.println(num);
12          //读取字符数组
13          char[] cs=new char[20];
14          //read()返回值：读取到的真正的字符的个数
15          int num2=reader.read(cs);
16          System.out.println(num2);
17          for (char c : cs) {
18              System.out.println(c);
19          }
20          //读取指定长度的字符放入数组
21          num2=reader.read(cs, 3, 10);
22          reader.close();
23      }

3.3、字符输出流--Writer

是一个抽象类，该抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字符输出流的基本共性功能方法。

3.4、FileWriter类

java.io.FileWriter 类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

3.4.1、构造方法

3.4.2、写出数据的方法

 1  public static void main(String[] args) throws IOException {
 2          File file=new File("lina.txt");
 3          //根据文件对象创建---字符输出流
 4          Writer w=new FileWriter(file);
 5          //写出数据
 6          //写出字符串
 7          w.write("中国");
 8          //写出字符的数组   
 9          char[] cs={‘你‘,‘好‘,‘啊‘,‘a‘};
10          w.write(cs);
11          //写入整数,不是写入的数字，写入的是整数对应的字符
12          w.write(97);
13          w.flush();//刷新缓冲区，强行将缓冲区中的无内容写出到文件中；刷新之后的流依然可用
14          w.close();//先刷新缓冲，再关闭流，流不可用了
15          System.out.println("over");
16      }

4、缓冲区

在基本的流对象基础之上创建而来的，是对基本流对象的一种增强。

4.1、概述

缓冲流,也叫高效流，是对4个基本的 FileXxx 流的增强，所以也是4个流，

按照数据类型分类：

字节缓冲流： BufferedInputStream ， BufferedOutputStream

字符缓冲流： BufferedReader ， BufferedWriter

缓冲流的基本原理，是在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。

4.2、字节缓冲流

4.2.1、构造方法

 1  public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
 2          File file=new File("lina.txt");
 3          //创建字节输入流
 4          InputStream in=new FileInputStream(file);
 5          //创建字节输出流
 6          OutputStream out=new FileOutputStream(file);
 7          //创建缓冲输入流
 8          BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream(in);
 9          //创建缓冲输出流
10          BufferedOutputStream bout=new BufferedOutputStream(out);    
11      }

4.2.2、高效体现

 1  public class Test5 {
 2      public static void mycopy(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException{
 3          //从硬盘读取文件到写入到内存中
 4          InputStream in=new FileInputStream(sourceFile);
 5          //从内存中写出到指定硬盘
 6          OutputStream out=new FileOutputStream(muBiaoFile);
 7          byte[] b=new byte[100];
 8          long time1=System.currentTimeMillis();
 9          while(in.read(b)!=-1){//==-1表示文件读取到了结尾
10              out.write(b);
11          }
12          long time2=System.currentTimeMillis();
13          System.out.println(time2-time1+"----毫秒数");
14          in.close(); 
15          out.close();
16      }
17      
18      public static void main(String[] args) {
19          try {
20              mycopy("d:/test.wmv","e:/test.wmv");
21              mycopy2("d:/test.wmv","e:/test.wmv");
22          } catch (IOException e) {
23              e.printStackTrace();
24          }
25      }
26      public static void mycopy2(String sourceFile,String muBiaoFile) throws IOException {
27          File file=new File(sourceFile);
28          File file2=new File(muBiaoFile);
29          //创建字节输入流
30          InputStream in=new FileInputStream(file);
31          //创建字节输出流
32          OutputStream out=new FileOutputStream(file2);
33          //创建缓冲输入流
34          BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream(in);
35          //创建缓冲输出流
36          BufferedOutputStream bout=new BufferedOutputStream(out);
37          //复制一个视频
38          byte[] bs=new byte[100];
39          long time1=System.currentTimeMillis();
40          while(bin.read(bs)!=-1){
41              bout.write(bs);
42          }
43          System.out.println("over");
44          long time2=System.currentTimeMillis();
45          System.out.println(time2-time1+"----毫秒数");
46          bin.close();
47          bout.close();
48      }
49  }

4.3、字符缓冲流

4.3.1、构造方法

4.3.2、独有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再列举。

接下来说明字符缓冲流独有的方法：

5、转换流

5.1、字符编码和字符集

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制。

数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照。

某种规则解析显示出来，称为解码 。比如说，按照A规则存储，同样按照A规则解析，那么就能显示正确的文本符号。反之，按照A规则存储，再按照B规则解析，就会导致乱码现象。

字符编码 Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则

5.2、字符集

字符集 Charset ：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有：ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码很重要。

下图是字符集与编码的对照。

• ASCII字符集** ：

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位（bits）表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。

• ISO-8859-1*字符集：

拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。ISO-5559-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。

 

• GBxxx字符集：

GB就是国标的意思，是为了显示中文而设计的一套字符集。

GB2312：简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的"全角"字符，而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。

GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

GB18030：最新的中文码表。收录汉字70244个，采用多字节编码，每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

• Unicode*字符集 ：

Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计，是业界的一种标准，也称为统一码、标准万国码。它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号，或者文字。有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。

UTF-8编码，可以用来表示Unicode标准中任何字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：

1. 128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。

2. 拉丁文等字符，需要二个字节编码。

3. 大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。

4. 其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

5.3、编码转换的问题

不同编码格式会引发乱码问题，所以出现了转换流。转换流是字节与字符间的桥梁！

5.4、InputStreamReader类

转换流 java.io.InputStreamReader ，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

5.4.1、构造方法

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("lina.txt"));

InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("lina.txt") , "GBK");

5.4.2、按照指定编码读取

 1 public class Ttest6 {
 2      public static void main(String[] args) throws IOException {
 3          InputStream in=new FileInputStream("lina.txt");//文件编码格式是UTF8
 4          InputStreamReader r1=new InputStreamReader(in,"GBK");
 5          char[] bs=new char[1024];
 6          while(r1.read(bs)!=-1){//使用GBK格式读取的结果会乱码
 7              System.out.println(new String(bs));
 8          }
 9          System.out.println("read over");
10          r1.close();
11      }
12  }

5.5、OutputStreamWriter类

转换流 java.io.OutputStreamWriter ，是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

5.5.1、构造方法

1 public static void write() throws IOException{
2          OutputStream out=new FileOutputStream("lina.txt");
3          OutputStreamWriter w=new OutputStreamWriter(out, "GBK");
4          w.write("你好你好你好你好你好你好");
5          w.close();
6          System.out.println("write over");
7  }

 1 public class Ttest6 {
 2      
 3      public static void read(String fileName,String charsetName) throws IOException{
 4          InputStream in=new FileInputStream(fileName);
 5          InputStreamReader r1=new InputStreamReader(in,charsetName);
 6          char[] bs=new char[1024];
 7          while(r1.read(bs)!=-1){//使用GBK格式读取的结果会乱码
 8              System.out.println(new String(bs));
 9          }
10          System.out.println("read over");
11          r1.close();
12      }
13      
14      public static void write(String fileName,String charsetName) throws IOException{
15          OutputStream out=new FileOutputStream(fileName);
16          OutputStreamWriter w=new OutputStreamWriter(out, charsetName);
17          w.write("你好你好你好你好你好你好");
18          w.close();
19          System.out.println("write over");
20      }
21      public static void main(String[] args) throws IOException {
22          write("lina.txt","GBK");
23          read("lina.txt","utf8");
24      }
25  }

6、过滤流

DataInputStream类：提供了往各种输入流对象中读取各种类型的数据的方法

DataOutputStream类：提供了往各种输出流对象中写出各种类型的数据的方法

6.1、构造方法

1  InputStream in=new FileInputStream("lina.txt");
2  OutputStream out=new FileOutputStream("lina.txt");
3  DataInputStream din=new DataInputStream(in);
4  DataOutputStream dout=new DataOutputStream(out);

6.2、其他方法

DataInputStream类中的读取数据的方法：

DataOutputStream类的写出方法：

 1  public static void fun2() throws IOException {
 2          OutputStream out = new FileOutputStream("lina.txt");
 3          // 过滤流--封装了一些方法专门针对各种数据类的写入和写出
 4          DataOutputStream dout = new DataOutputStream(out);
 5          /*dout.writeUTF("utf你好！
");
 6          dout.write("你好！
".getBytes());*/
 7          dout.writeInt(100);
 8          dout.writeDouble(3.5);
 9          dout.writeBoolean(true);
10          dout.close();
11          System.out.println("write over");
12          InputStream in = new FileInputStream("lina.txt");
13          DataInputStream din = new DataInputStream(in);
14          /*String s1 = din.readUTF();
15          System.out.println(s1);
16          byte[] bs = new byte[1024];
17          while (din.read(bs) != -1) {
18              System.out.print(new String(bs));
19          }*/
20          int num = din.readInt();
21          double num2 = din.readDouble();
22          boolean res = din.readBoolean();
23          System.out.println(num);
24          System.out.println(num2);
25          System.out.println(res);
26          System.out.println("read over");
27          din.close();
28      }

7、序列化与反序列化

7.1、概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该 对象的数据 、 对象的类型 和 对象中存储的属性 等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息。反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化。 对象的数据 、 对象的类型 和 对象中存储的数据 信息，都可以用来在内存中创建对象。

7.2、序列化

把Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。

7.3、序列化的条件

一个对象要想序列化，必须满足两个条件:

该类必须实现 java.io.Serializable 接口， Serializable 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化，会抛出 NotSerializableException 。

该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬的，使用 transient 关键字修饰:为我们提供了便利，你只需要实现Serilizable接口，将不需要序列化的属性前添加关键字transient，序列化对象的时候，这个属性就不会序列化到指定的目的地中。

1  public class Student implements Serializable{
2      private String name;
3      private Integer age;
4      private Teacher teacher;
5  }

1  public class Teacher implements Serializable{
2      private String name;
3      private Integer age;
4  }

 1  public static void main(String[] args) {
 2          Teacher t=new Teacher("lina", 20);
 3          Student s1 = new Student("baoyu", 16,t);
 4          try (OutputStream out = new FileOutputStream("lina.txt");
 5                  ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(out);) {
 6              // 对象的序列化--将java对象从内存存储到硬盘
 7              o.writeObject(s1);
 8              System.out.println("over");
 9          } catch (Exception e) {
10              e.printStackTrace();
11          }
12          try (
13              InputStream in=new FileInputStream("lina.txt");
14              ObjectInputStream i=new ObjectInputStream(in);
15                  ){
16              //对象的反序列化--从硬盘文件读取到内存中
17              Object obj=i.readObject();
18              if(obj!=null && obj instanceof Student){
19                  Student s=(Student) obj;
20                  System.out.println(s);
21              }
22          } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
23              e.printStackTrace();
24          }
25      }

8、Properties

8.4、概述

主要用于读取项目的配置文件，配置文件以.properties结尾的文件和xml文件。

8.5、构造方法

8.6、常用方法