JavaSE-IO

目录

[TOC]

第一章：IO介绍

1.1 什么是IO

​ 生活中，你肯定经历过这样的场景。当你编辑一个文本文件，忘记了 ctrl+s ，可能文件就白白编辑了。当你电脑上插入一个U盘，可以把一个视频，拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢？键盘、内存、硬盘、外接设备等等。

​ 我们把这种数据的传输，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 IO的分类

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。

1.3 IO顶级的父类

第二章：字节流

2.1 一切皆为字节流

​ 一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都是一个一个的字节，那么传输时一 样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，我们要时刻明确，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。

2.2 字节输出流-OutputStream

​ java.io.OutputStream 抽象类是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地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

• 方法
  • public void close()：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
  • public void flush()：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
  • public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
  • public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
  • public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。
• 注意事项：
  • close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

2.3 FileOutputStream类

​ OutputStream 有很多子类，我们从最简单的一个子类开始。

​ java.io.FileOutputStream 类是文件输出流，用于将数据写出到文件。

• 构造方法

  1. public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
  2. public FileOutputStream(String name) ： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
  3. 注意：
     • 当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。如果有这个文件，会清空这个文件的数据。

• 写出字节数据

      FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a.txt");
      //  【write(int b)】
      // 写入的十进制会转换成二进制存储到a.txt
      // 读取文件时，文件会按照指定的编码格式转换为对应的内容
      fos.write(97);  // 写入→97→110 0001→内存→读取→110 0001→ASCII→a
      fos.write(98);
      // 【 write(byte[] b)】
      byte[]bs = {97,98,99,101,102};
      fos.write(bs);
      // 【字符串转换字节数组getBytes()】
      fos.write("你好".getBytes());
      // 【write(byte[] b, int off, int len)指定长度的字节数组】
      fos.write("xyz".getBytes(),0,2);
      fos.close();
  
  

• 数据追加续写

  • 问题：

    • 经过以上的演示，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据，还能 继续添加新数据呢？

  • 解决方案

    • public FileOutputStream(File file, boolean append) ： 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
    • public FileOutputStream(String name, boolean append) ： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
    • 参数： true 表示追加数据， false 表示清空原有数据。

  • 代码

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a.txt",true);
        fos.write("我是新追加的数据".getBytes());
        fos.close();
    

• 写出换行

  • 系统中的换行

    • Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即 \r\n ；
    • Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即 \n ；
    • Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即 \r。从 Mac OS X开始与Linux统一。

  • 代码

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt",true);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
          fos.write(("\r\n第" + i +"行数据：" + i*100).getBytes() );
        }
        fos.close();
    

2.4 字节输入流

​ java.io.InputStream 抽象类是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。

• public void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。

• public abstract int read() ： 从输入流读取数据的下一个字节。

• public int read(byte[] b)： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。

  • 使用数组读取，每次读取多个字节，减少了系统间的IO操作次数，从而提高了读写的效率，建议开发中使

    用。

close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

2.5 FileInputStream类

java.io.FileInputStream 类是文件输入流，从文件中读取字节。

• 构造方法

  1. FileInputStream(File file) ： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系 统中的 File对象 fifile命名。
  2. FileInputStream(String name)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件 系统中的路径名 name命名。

• 读取字节数据代码

      // 创建字节输入流对象
      FileInputStream fis = new FileInputStream("day07_IO//a.txt");
      //【一次读取一个字节】
      // 循环读取文件中的字节
      int len = 0;
      while ((len=fis.read())!=-1){
        System.out.print((char)len);
      }
      // 结果：ABC
      // 【一次读取多个字节】
      // 将字节转换为字符串new Strig(bytes[]bts,int offset,int length);
      byte[]bts = new byte[10];
      int len2 = 0;
      while ((len2=fis.read(bts))!=-1){
        System.out.println(new String(bts,0,len2));
      }
    fis.close();
  

2.6 复制图片文件

• 原理
  

• 代码

    public static void main(String[] args) throws IOException {
      long s = System.currentTimeMillis();
      // 创建输入流对象-用来读取本地文件
      FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
      // 创建输出流对象-用来写入本地文件
      FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day07_IO\\test_copy.jpg");
      // 创建字节数组，一次从本地读取多个字节
      byte[]bts = new byte[1024];
      int len = 0; // 表示读取的有效字节个数
      // 循环读取本地数据
      while ((len=fis.read(bts))!=-1){
        // 把实际读取的字节写入本地文件
        fos.write(bts,0,len);
      }
      // 关闭输出流资源
      fos.close();
      // 关闭输入流资源
      fis.close();
      long e = System.currentTimeMillis();
      System.out.println("复制成功！");
      System.out.println("共耗时" + (e-s)+"毫秒");
    }
  

第三章：字符流

3.1 为什么要学习字符流

当使用字节流读取文本文件时，可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为

一个中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文

件。

3.2 字符输入流-Reader

1. public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
2. public int read() ： 从输入流读取一个字符。
3. public int read(char[] cbuf) ： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中 。

3.3 FileReader类

java.io.FileReader 类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区

• 注意事项

  1. 字符编码：字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是GBK编码表。 idea中UTF-8

  2. 字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

• 构造函数

  1. FileReader(File file) ： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。
  2. FileReader(String fileName) ： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。

• 代码

    public static void main(String[] args) throws IOException {
      FileReader reader = new FileReader("day07_IO//a.txt");
      // 【一次读取一个字符】
      int len = 0;
      while ((len = reader.read())!=-1) {
        System.out.print((char)len);
      }
      // 【一次读取多个字符】
      char[]chs = new char[1024];
      int len = 0;
      while ((len = reader.read(chs))!=-1) {
        System.out.print(new String(chs,0,len));
        // new String(char[]chars,int offset,int count);
      }
      reader.close();
  
    }
  

3.4 字符输出流-Writer

java.io.Writer 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。它定义了字节

输出流的基本共性功能方法。

1. void write(int c) 写入单个字符。
2. void write(char[] cbuf)写入字符数组。
3. abstract void write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的某一部分,offff数组的开始索引,len 写的字符个数。
4. void write(String str)写入字符串。
5. void write(String str, int off, int len)写入字符串的某一部分,offff字符串的开始索引,len写的字符个 数。
6. void flush()刷新该流的缓冲。
7. void close()关闭此流，但要先刷新它。

3.5 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。

• 构造函数：

  1. FileWriter(File file) ： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
  2. FileWriter(String fileName) ： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

• 代码：

    public static void main(String[] args) throws IOException {
      // 创建输出字符流对象
      FileWriter fw = new FileWriter("day07_IO\\b.txt");
      fw.write("你好");
      fw.flush(); // flush将缓冲区的数据刷新到文件中，可继续写入
      fw.write("我好");
      fw.flush();
      fw.write("大家好");
      fw.close();// close 将缓冲区中的数据刷新到文件中，并且会释放输出流对象，后继无法继续输出
      fw.write("真好");   // 异常
        
      // 创建输出流对象，向指定的文件中追加写入数据
      FileWriter fw2 = new FileWriter("day07_IO\\b.txt",true);
      for (int i = 0; i < 10; i++) {
        fw2.write("你好，新的世界！" + i + "\r\n");
      }
      fw2.close();
    }
  

• 注意事项：

  • 因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要 flush 方法了。
  • flush ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
  • close :先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。

第四章：IO异常处理

4.1 JDK7之前的处理方式

• 处理方式：try-catch-finally

  • 在finally中释放资源

• 代码：

    public static void main(String[] args)  {
      // 创建输出流对象，向指定的文件中追加写入数据
      FileWriter fw2 = null;
      try{
        fw2 = new FileWriter("day07_IO\\b.txt",true);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
          fw2.write("你好，新的世界！" + i + "\r\n");
        }
      }catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }finally {
        if(fw2!=null){
          try {
            fw2.close();
          } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
      }
  
    }
  

4.2 JDK7中的新特性

• 处理方式：JDK7优化后的 try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源 （resource）是指在程序完成后，必须关闭的对象。

  try (创建流对象语句，如果多个,使用';'隔开) { 
      // 读写数据 
  } catch (IOException e) { 
      e.printStackTrace(); 
  }
  

• 代码：

  public static void main(String[] args)  {
      // 创建输出流对象，向指定的文件中追加写入数据
      try(FileWriter fw2 = new FileWriter("day07_IO\\b.txt",true)){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
          fw2.write("你好，新的世界！" + i + "\r\n");
        }
      }catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  

4.3 JDK9中的新特性

​ JDK9中 try-with-resource 的改进，对于引入对象的方式，支持的更加简洁。被引入的对象，同样可以自动关闭， 无需手动close

• 格式

  // 被final修饰的对象 
  final Resource resource1 = new Resource("resource1"); 
  // 普通对象 
  Resource resource2 = new Resource("resource2"); 
  // 引入方式：直接引入 
  try (resource1; resource2) { 
      // 使用对象 
  } catch (IOException e) { 
      e.printStackTrace(); 
  }
  

• 代码

  public static void main(String[] args) throws IOException  {
      // 创建输出流对象，向指定的文件中追加写入数据
      FileWriter fw2 = new FileWriter("day07_IO\\b.txt",true);
      try(fw2){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
          fw2.write("你好，新的世界！" + i + "\r\n");
        }
      }catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  

第五章：属性集

5.1 属性集合介绍

java.util.Properties 继承于 Hashtable ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其

对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时， System.getProperties 方法就是返回

一个 Properties 对象。

5.2 Properties 类

• 构造方法：public Properties() :创建一个空的属性列表。

• 基本的存储方法

  1. public Object setProperty(String key, String value)： 保存一对属性。
  2. public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
  3. public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。

• 与流相关的方法

  1. public void load(InputStream inStream) ： 从字节输入流中读取键值对。
     • 注意：文本中的数据，必须是键值对形式，可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。

• 代码

  public static void main(String[] args) throws IOException {
      // 获取系统相关的信息
      System.out.println(System.getProperties());
      // 创建一个属性集合
      Properties pro = new Properties();
      pro.setProperty("张三","180");
      pro.setProperty("李四","189");
      pro.setProperty("王五","178");
      pro.setProperty("赵六","188");
      // 读取属性集合中的数据
      Set set = pro.keySet();
      for (Object o : set) {
        System.out.println(pro.get(o));
      }
      // 把集合中临时的数据输出到硬盘中
      // pro.store(new FileWriter("day07_IO\\data.txt"),"save data");
  
      // 读取本地文件中的数据（键值对的方式）到属性集合中
      Properties pro2 = new Properties();
      pro2.load(new FileReader("day07_IO\\data.txt"));
      System.out.println(pro2);
    }
  

第六章：缓冲流

6.1 缓冲流介绍

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。

6.2 字节缓冲流

• 构造方法

  1. public BufferedInputStream(InputStream in)：创建一个 新的缓冲输入流。
  2. public BufferedOutputStream(OutputStream out) ： 创建一个新的缓冲输出流。

• 代码测试

  1. 基本方式一次读写一个字节

     public static void main(String[] args) throws IOException {
         long s = System.currentTimeMillis();
         // 创建字节输入流，读取本地文件数据
         FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
         // 创建字节输出流，向本地文件写入数据
         FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day08_IO\\test01.jpg");
         // 定义变量表示读取的字节
         int len = 0;
         // 循环遍历读取本地文件
         while ((len=fis.read())!=-1) {
           // 把读取的字节写入本地
           fos.write(len);
         }
         // 关闭输出流
         fos.close();
         // 关闭输入流
         fis.close();
         long e = System.currentTimeMillis();
         System.out.println("共耗时：" + (e-s) + "毫秒"); // 161毫秒
     
       }
     

  2. 基本方式一次读写多个字节

     public static void main(String[] args) throws IOException {
         long s = System.currentTimeMillis();
         // 创建字节输入流，读取本地文件数据
         FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
         // 创建字节输出流，向本地文件写入数据
         FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day08_IO\\test02.jpg");
         // 定义变量表示读取的有序字节个数
         int len = 0;
         // 定义字节数组，表示一次要读取的字节数
         byte[]bts = new byte[1024];
         // 循环遍历读取本地文件
         while ((len=fis.read(bts))!=-1) {
           // 把读取的字节写入本地
           fos.write(bts,0,len);
         }
         // 关闭输出流
         fos.close();
         // 关闭输入流
         fis.close();
         long e = System.currentTimeMillis();
         System.out.println("共耗时：" + (e-s) + "毫秒"); // 共耗时：7毫秒
     
       }
     

  3. 缓冲流方式默认读写方式

     public static void main(String[] args) throws IOException {
         long s = System.currentTimeMillis();
         // 创建字节缓冲流输入流
         BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\test.jpg"));
         // 创建字节缓冲流输出流f
         BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("day08_IO\\test03.jpg"));
         // 循环读取本地数据
         int len = 0;
         while ((len = bis.read())!=-1){
           bos.write(len);
         }
         bos.close();
         bis.close();
         long e = System.currentTimeMillis();
         System.out.println("共耗时：" + (e-s) + "毫秒"); // 共耗时：8毫秒
       }
     

  4. 缓冲流方式指定字节读取

     public static void main(String[] args) throws IOException {
         long s = System.currentTimeMillis();
         // 创建字节缓冲流输入流
         BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\test.jpg"));
         // 创建字节缓冲流输出流f
         BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("day08_IO\\test04.jpg"));
         // 循环读取本地数据
         int len = 0;
         byte[]bts = new byte[1024];
         while ((len = bis.read(bts))!=-1){
           bos.write(bts,0,len);
         }
         bos.close();
         bis.close();
         long e = System.currentTimeMillis();
         System.out.println("共耗时：" + (e-s) + "毫秒"); // 共耗时：6毫秒
       }
     

6.3 字符缓冲流

• 构造方法

  1. public BufferedReader(Reader in) ：创建一个 新的缓冲输入流。
  2. public BufferedWriter(Writer out) ： 创建一个新的缓冲输出流。

• 特有方法：字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再阐述，我们来看它们具备的特有方法。

  1. BufffferedReader： public String readLine() : 读一行文字。
  2. BufffferedWriter： public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。

• 代码：

  public static void main(String[] args) throws IOException {
      // 创建字符缓冲输出流
      BufferedWriter bw = new BufferedWriter( new FileWriter("day08_IO\\01.txt"));
      for (int i = 0; i < 100; i++) {
        bw.write("贵在坚持！不只是说说！" + i);
        bw.newLine();
      }
      bw.close();
      // 创建字符缓冲输入流
      BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("day08_IO\\01.txt"));
      String line;
      while ((line=br.readLine())!=null){
        System.out.println(line);
      }
      br.close();
    }
  

6.4 文本排序

• 需求：读取本地文件中的文本，并排序后重新写入本地新的文件中

  2.JavaScript
  1.Java
  4.PHP
  6.C#
  7.C
  3.C++
  5.VB
  

• 代码：

   public static void main(String[] args) throws IOException {
      // 创建HashMap对象存放读取的本地数据
      HashMap<String,String > map = new HashMap<>();
      // 创建字符缓冲区输入流，逐行读取本地数据
      BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("day08_IO\\02.txt"));
      String line;
      while ((line=br.readLine())!=null) {
        // 分割
        String[]strs = line.split("\\.");
        map.put(strs[0],strs[1]);
      }
      br.close();
      // 创建字符输出流
      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("day08_IO\\03.txt"));
      for (int i = 1; i <= map.size(); i++) {
        bw.write(i +"."+ map.get(String.valueOf(i)));
        bw.newLine();
      }
      bw.close();
  
    }
  

第七章：转换流

7.1 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。

• 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。可见，当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码才是我们最终要关心的。

  • **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。

7.2 编码引出的问题

​ 在IDEA中，使用 FileReader 读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置，都是默认的 UTF-8 编码，所以没有任何问题。但是，当读取Windows系统中创建的文本文件时，由于Windows系统的默认是GBK编码，就会出现乱码。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileReader fr = new FileReader("D:\\a.txt");
    int len = 0;
    while((len=fr.read())!=-1){
      System.out.print((char)len); 
    }
    fr.close();
  }
// 结果：��� 乱码

那么如何读取GBK编码的文件呢？

7.3 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。

• 构造方法

  1. InputStreamReader(InputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流。
  2. InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。

• 代码

  public static void main(String[] args) throws IOException {
      InputStreamReader fr = new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\a.txt"),"gbk");
      int len = 0;
      while((len=fr.read())!=-1){
        System.out.print((char)len);
      }
      fr.close();
    }
  // 结果：你好
  

7.4 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。

• 构造函数

  1. OutputStreamWriter(OutputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
  2. OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。

• 代码

    public static void main(String[] args) throws IOException {
      OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("day08_IO\\04.txt"),"gbk");
      osw.write("你好");
      osw.close();
    }
  

7.5 图解转换流原理

第八章：序列化

8.1 对象序列化介绍

​ 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。看图理解序列化：

8.2 ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream 类，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

• 构造方法

  1. public ObjectOutputStream(OutputStream out) ： 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

• 序列化操作

  1. 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态的，使用 transient 关键字修饰。

     • 代码：

       public class Person implements Serializable { // 实现Serializable，表示可序列化
         private String name;
         private int age;
         private transient int height;  // 该属性不会被序列化
         public Person(String name, int age, int height) {
           this.name = name;
           this.age = age;
           this.height = height;
         }
         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;
         }
         public int getHeight() {
           return height;
         }
         public void setHeight(int height) {
           this.height = height;
         }
         @Override
         public String toString() {
           return "姓名：" + name + "，年龄："+ age + "，身高：" + height;
         }
       }
       
       

  2. **写出对象方法 **

     • public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出

     • 代码

       public static void main(String[] args) throws IOException {
           // 创建一个人类对象
           Person p = new Person("张三",18,180);
           // 创建一个序列化输出流对象
           ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("day08_IO\\person.txt"));
           // 把指定的对象序列化后写入本地文件
           os.writeObject(p);
           os.close();
           System.out.println("save a Object success");
         }
       

8.3 ObjectInputStream类

​ ObjectInputStream反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。

• 构造方法

• public ObjectInputStream(InputStream in);： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。

• 反序列化操作1

  • 如果能找到一个对象的class文件，我们可以进行反序列化操作，调用 ObjectInputStream 读取对象的方法：

    • public final Object readObject () : 读取一个对象。

  • 代码：

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream os = new ObjectInputStream(new FileInputStream("day08_IO\\person.txt"));
        Person p = (Person) os.readObject();
        System.out.println(p); // 姓名：张三，年龄：18，身高：0
        os.close();
      }
    
    // 对于JVM可以反序列化对象，它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件，则抛出一个ClassNotFoundException 异常。
    

• 反序列化操作2

  • 另外，当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，那么反序列化操 作也会失败，抛出一个 InvalidClassException 异常。发生这个异常的原因如下：

    • 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
    • 该类包含未知数据类型
    • 该类没有可访问的无参数构造方法

  • 解决方案

    • Serializable 接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。 serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序 列化的对象和对应类是否版本匹配。

  • 代码

    public class Person implements Serializable { // 实现Serializable，表示可序列化
      // 定义序列化版本号
      private static final long serialVersionUID = 10L;
      private String name;
      public int age;
      private transient int height;  // 该属性不会被序列化
      public Person(String name, int age, int height) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.height = height;
      }
      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;
      }
      public int getHeight() {
        return height;
      }
      public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
      }
      @Override
      public String toString() {
        return "姓名：" + name + "，年龄："+ age + "，身高：" + height;
      }
    }
    
    

第九章：打印流

9.1 打印流介绍

​ 平时我们在控制台打印输出，是调用 print 方法和 println 方法完成的，这两个方法都来自于 java.io.PrintStream 类，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。

9.2 PrintStream类

• 构造方法

  • public PrintStream(String fileName)： 使用指定的文件名创建一个新的打印流。

• System.out 就是 PrintStream 类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。不过，既然是流对象， 我们就可以玩一个"小把戏"，改变它的流向。

• 代码

    public static void main(String[] args) throws IOException {
      // 打印在控制台
      System.out.println("你好");
      // 创建打印流，流向指定的本地文件
      PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("day08_IO\\print.txt"));
      // 设置System.out的打印流向指向ps
      System.setOut(ps);
      // 后续打印在print.txt文件中
      System.out.println("你好1");
      System.out.println("你好2");
      System.out.println("你好3");
      ps.close();
    }