Java-IO 输入输出流详解

Posted 2020-07-22 龍清扬

一、文件的编码

              开发时一定要注意项目默认的编码！！！！！！！！

              文件操作的时候一定要记得关闭！！！！！！！！

       ASCII：美国标准信息交换码，用一个字节的7位可以表示一个字符

       ISO8859-1：拉丁码表，西欧标准字符集，用一个字节的8位表示

       GB2312：中文编码表，用两个字节来表示中文编码

       GBK：中文编码表的升级，融合了更多表示中文文字符号

       GB18030：GBK的取代版本

       BIG-5：同行与港台地区，是繁体字编码方案，俗称“大五码”

       Uicode:国际标准码，融合了多种文字

       UTF-8:是Unicode编码的实现方式，最多用三个字节来表示一个字符

    

       GBK编码     中文占用2个字节，英文占用1个字节

       UTF-8编码   中文占用3个字节，英文占用1个字节

       UTF-16be编码中文占用2个字节，英文占用2个字节

       Java是双字节编码 utf-16be，即java中每个字符占用两个字节

       

       当你想把一个字节序列变成一个字符串时，字节序列使用什么编码，就需要使用什么编码去显示的调用s.getBytes("字节序列的编码格式");，否则会出现乱码

 

       文本文件就是字节序列，可以是任意编码的字节序列，但是如果是在中文机器上直接创建文本文件，那么该文本文件只认识ANSI(本地编码)编码。如，新建一个TXT文件，内容为联通，打开则会出现乱码，是一种巧合，正好符合了UTF-8编码的规则

   

       Integer.toHexString(Byte);//以十六进制的方式显示

二、File工具类的使用

         1、File类用于表示文件和目录都可以

            File类只用于表示文件（目录）的信息（名称、大小等），不能用于文件内容的访问

         2、File类的基本API（看手册）

                构造函数的情况

                创建功能：createNewFile(),mkdir(),mkdirs()

                删除功能：delete（）

                重命名功能：renameTo()

                判断功能：isFile(),isDirectory(),exists()等

                获取功能：getName(),getPath(),list()等

                文件过滤器的作用：list(FilenameFilter filter),返回满足指定条件的文件列表

                

            判断参数的时候，可以使用IllegalArgumentException参数抛出异常

            File.separator设置目录分隔符，Windows、Unix都识别

            相对目录是当前目录，也即在项目的根目录下

         3、遍历目录（递归 dir.listFiles()）

            访问文件系统的时候因为是与JVM以外的资源进行交互，所以，写代码一定要严谨，把各种情况考虑到了

             

三、RandomAccessFile类的使用

       1、RandomAccessFile java提供的对文件内容的访问，既可以读，也可以写

          且支持随机访问文件，可以访问文件的任意位置

       2、Java文件模型

             在硬盘上的文件是byte byte byte存储的，是数据的集合

       3、打开文件 

1 RandomAccessFile raf =newRandomAccessFile(file,"rw");//rw,读写，r只读
2 //打开文件时，文件指针在开头，pointer = 0;
3 raf.write(byte);//write方法只会写一个字节，同时直接指针指向下一个位置
4 int b = raf.read();//每次读一个字节，java中每个字符占用两个字节，使用右移8位的方式分次写入
5 raf.seek(指针位置);//移动指针
6 raf.close();//文件读写完一定要关闭，否则可能会有意想不到的后果

在文件下载文件的时候，这种方式有很大的好处，每个线程下载文件的一部分，

          然后再拼接在一起，迅雷就是使用的这种方式，会记录指针的位置

 

四、字节流(InputStream、OutputStream,两个都是抽象类)

         1、I/O流用来处理设备之间的数据传输

            InputStream抽象了应用程序读取数据的方式

            OutputStream抽象了应用程序写出数据的方式

         2、EOF = End  读到 -1 就读到结尾

         3、输入流的基本方式主要是读

              int b = in.read();//读取一个字节无符号填充到int第八位，-1是EOF

              in.read(byte[] buf);//读入多个字节填充的字节数组

         4、输出流的基本方式主要是写

              out.write(int b);

              out.write(byte[] buf);

         5、FileInputStream具体实现了文件的读取操作

                while((b=in.read())!=-1){读一个文件}

                in.close();//一定要记得关闭流释放系统资源

                批量读取（速度非常快，效率高） vs. 单字节读取（不适合读大文件，效率很低）

          6、FileOutputStream具体实现了向文件中写数据的操作

                是删除文件重新创建，还是在原文件上追加内容，看构造方法

                自己实现文件的copy操作

                out.flush();

                out.close();

          7、数据输入输出流DataOutputStream/DataInputStream

                对流功能的扩展，是一个包装类，可以更加方便的读取int，long，字符等类型数据，本质是使用的一种装饰模式实现的

         8、字节缓冲流BufferedInputStream/BufferedOutputStream

                 为I/O提供了带缓冲区的操作，这种流模式提高了I/O的性能     

                 .write();

                 .flush();//刷新缓冲区，否则写入不到文件中

                 .close();

 

五、字符流（参考API）

       1、Java为什么引入字符流？

             操作文本时，尤其是包含中文字符等非ASCII码的字符会很不方便

             字符流 = 字节流+编码

             所以，要对编码问题非常清楚   

       2、java的文本（char）是16位无符号整数，是字符的Unicode编码（双字节）    

          文件是byte byte byte……的数据序列

          文本文件是文本序列按照某种编码方式序列化为byte的存储

       3、字符流（Reader Writer）操作的是文本文件

          一次处理一个字符，字符的底层仍然是基本的字节序列

          InputStreamReader 完成byte流按照编码解析为char流

          OutputStreamWriter 提供char流按照编码解析成byte流

       4、文件读写流  FileReader、FileWriter

             没法设置编码，必须回到字符流设置编码

       5、字符流的过滤器BufferedReader、BufferedWriter、PrintWriter

             readLine  可以一次读一行，一次写一行

             可以设置编码，不识别换行，单独写出换行操作

 

六、对象的序列化和反序列化

         1、将Object对象转换成byte序列，反之叫对象的反序列化

         2、序列化流（ObjectOutputStream），是过滤流---writeObject（）

            反序列化流（ObjectInputStream），    ----readObject

         3、序列化接口（Serializable）

            对象必须实现序列化接口，才能进行序列化，否则将出现异常

            这个接口没有任何方法，只是一个标准，是标记接口

            

            对象序列化后，如果对再次对类文件修改，那么反序列化的时候就会出问题，那么怎么解决呢？

            需要在类中设置序列版本id,唯一标记，这样无论怎么修改读取的时候都不会再有问题   serialVersionUID

 

 

         4、transient关键字

               声明的元素不会进行JVM默认的序列化，也可以自己完成这个元素的序列化

               网络中传输时，并不是所有的元素都是有必要传输的，尤其是要考虑节约网络流量的时候

               在有些情况下，可以帮助我们提高性能（ArrayList在数组没有放满的时候，只把有效元素序列化）

         5、序列化中 子类和父类构造函数的调用问题

             父类实现了序列化接口，子类不需要再次实现,就能进行序列化    

             对子类对象进行反序列化操作时，如果其父类没有显示的实现序列化接口，那么其父类的构造函数会被调用

 

七、输入输出流的一些包装类

       1、打印流

               PrintStream  :字节打印流

               PrintWriter  :字符打印流

               集成了Print()格式化输出方法，可以操作任意类型的数据

       2、标准输入输出流

               System类的in、out字段

               默认输入设备是键盘，输出设备是显示器

               

               标准IO重定向

               System.setIn(InputStream);

               //重定向输出可以将打印到控制台的日志写到文件

               System.setOut(PrintStream);

               System.err(PrintStream);

 

       3、进程控制

              在Java内部执行其他操作系统的程序，并要求控制这些程序的输入输出时

              向OSExecute.command()传递一个command字符串   

Process process = new ProcessBuilder(command.split(" ")).start();

OSExecute.command("javap test");

//javap是java的一个反编译程序

八、IO操作过程中异常处理

        

       自己编程要用try-catch-finally包围起来，如果有异常尽量处理，千万不要仅仅是用printStackTrace()打印栈信息，在finally中进行流的关闭（判断引用不为空的话关闭），以确保一定能得到执行