0.前言

1.file

文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关
File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。
想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。
File对象可以作为参数传递给流的构造器
File类提供了一个常量： public static final String separator。根据操作系统，动态的提供分隔符。

常用方法
public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
public String getPath() ：获取路径
public String getName() ：获取名称
public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值
public String[] list() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
public File[] listFiles() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
public boolean isFile() ：判断是否是文件
public boolean exists() ：判断是否存在
public boolean canRead() ：判断是否可读
public boolean canWrite() ：判断是否可写
public boolean isHidden() ：判断是否隐藏
public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。
public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建
public boolean delete()：删除文件或者文件夹，Java中的删除不走回收站。要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录

2.流的分类

1.分类
按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
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（直接从数据源或目的地读写数据），处理流 （不直接连接到数据源或目的地，而是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能）
程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该显式关闭文件 IO 资源。
2.输入流

InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类
FileInputStream 用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流，需要使用 FileReader

1.inputStream方法
1. int read()： 从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
2. int read(byte[] b) 从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。
3. int read(byte[] b, int off,int len)： 将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1
4. public void close() throws IOException：关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源，会刷新缓存区数据
  
  2.Reader方法
5. int read()： 读取单个字符。作为整数读取的字符，范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)（2个字节的Unicode码），如果已到达流的末尾，则返回 -1
6. int read(char[] cbuf)： 将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数
7. int read(char[] cbuf,int off,int len) 将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
8. public void close()： throws IOException 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源,会刷新缓存区数据
  3.输出流
OutputStream和 Writer 是所有输出流的基类。
FileOutputStream 用于写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流，需要使用 FileWriter

1. OutputStream方法
1. void write(int b)： OutputStream 将指定的字节写入此输出流。write 的常规协定是：向输出流写入一个字节。要写入的字节是参数 b 的八个低位。b 的 24 个高位将被忽略。即写入0~255范围的。
2. void write(byte[] b)： 将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。write(b) 的常规协定是：应该与调用 write(b, 0, b.length) 的效果完全相同。
3. void write(byte[] b,int off,int len)： 将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流
4. public void flush()throws IOException： 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节，调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。
5. public void close() throws IOException：关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源,会刷新缓存区数据
  
  2. Writer方法
6. void write(int c)： 写入单个字符。要写入的字符包含在给定整数值的 16 个低位中，16 高位被忽略。即写入0 到 65535 之间的Unicode码。
7. void write(char[] cbuf)： 写入字符数组。
8. void write(char[] cbuf,int off,int len)： 写入字符数组的某一部分。从off开始，写入len个字符
9. void write(String str) ：写入字符串。
10. void write(String str,int off,int len) ：写入字符串的某一部分。
11. void flush()：刷新该流的缓冲，则立即将它们写入预期目标。
12. public void close() throws IOException：关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源,会刷新缓存区数据
  
  3.节点流、缓冲流
  :::danger 为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组，缺省使用8192个字节(8Kb)的缓冲区。
  :::
13. 缓冲流要“套接”在相应的节点流之上
14. 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
15. 关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可，关闭最外层流也会相应关闭内层节点流
16. 向流中写入字节时，不会直接写到文件，先写到缓冲区中直到缓冲区写满， BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里
  节点流与缓冲流使用示例：
```java package ioExample; //一定要使用try-catch-finally结构处理异常，而不是抛出 //io章节流的使用的格式都是差不多的，所以其他流只是换个对象声明而已 //BufferdReader多了一个readLine方法用于读取文本文件的一行

import java.io.*;

/**

案例：复制文件中的内容到另一个文件 */ public class BufferdAndSteamTest { public static void copyFile(String oldName, String newName) {

 //复制文件,使用字节流，也可以复制文本文件。
 BufferedInputStream bis = null;
 BufferedOutputStream bos = null;
 try {  //代码写好后可以选择代码段使用ctrl+alt+t快捷插入各种格式，包括try-catch-finally
     //1.创建文件及使用流包装
     File file1 = new File(oldName);
     File file2 = new File(newName);
     //使用节点流包装
     FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
     FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
     //使用缓冲流（处理流）包装,用于加快速度
     //缓冲流会建立缓冲区，默认为8kb,当满后刷新,但是是满了才会刷新，所以可能会有最后一次读取不足以填满缓冲区的情况，
     // 但是在执行close时系统会自动刷新，所以这里不用显示刷新，但是在有的情况比如网络聊天时不能关闭流的情况下，就需要手动刷新缓存
     //刷新使用flush方法
     bis = new BufferedInputStream(fis);
     bos = new BufferedOutputStream(fos);
     //2.核心代码
     byte[] list = new byte[1024]; //创建字节数组
     int len;
     while ((len = bis.read(list)) != -1) { //每次读取指定长度的字节进入数组
         //将数组内指定长度的字节写入文件，之所以用0，len，是因为在读取是可能最后一次读取长度不是数组长度，就只会替换读取的长度，
         // 数组后面其他内容仍是上次读取内容，所以只能写入每次读取的长度个字节
         bos.write(list, 0, len);
     }
 } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
     //3.关闭流
 } finally {
     //多个流关闭可以使用并列,关闭外层处理流内层会自动关闭
     if (bis != null) { //因为可能在创建文件阶段可能异常，所以bis可能不会被赋值，也就没有close方法，所以需要判断
         try {
             bis.close();
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
     if (bos != null) {
         try {
             bos.close();
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

}

public static void main(String[] args) {

 copyFile("files"+File.separator+"ioTest.txt","files"+File.separator+"ioTest1.txt");

} }

<a name="XwcIP"></a>
# 4.转换流
:::danger
1. **转换流提供了在字节流和字符流之间的转换 ** 
1. 字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。
1. 很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。**实现编码和 解码的功能**。  
:::
 Java API提供了两个转换流：
   1. **InputStreamReader**：**将InputStream转换为Reader **    
   1. **OutputStreamWriter**：**将Writer转换为OutputStream  **
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/25654866/1652754070974-c31af8e2-8d41-4dcc-8193-350032ea4571.png#clientId=uf37d66ca-1eec-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=489&id=u2b02bc6e&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=550&originWidth=981&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=62108&status=done&style=none&taskId=u66915d83-3dab-4cb9-90c5-dbd524f93fb&title=&width=872)
<a name="LHYbC"></a>
## 1. InputStreamReader  
   1.  实现将**字节**的输入流按指定字符集转换为**字符**的输入流。
   1. 需要和InputStream“套接”。  
   1. 可以直接转换，也**可以指定字符集**
      1.  public InputStreamReader(InputStream in)
      1.  public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)  
<a name="j6rYW"></a>
## 2. OutputStreamWriter  
   1.  实现将**字符**的输出流按指定字符集转换为**字节**的输出流。 
   1. 需要和OutputStream“套接”。  
   1. 可以直接转换，也**可以指定字符集**
<a name="m2Bjx"></a>
## 3.示例
```java
package ioExample;
import java.io.*;
public class InputStreamReaderAndOutputStreamWriterTest {
    public String getNewName(String oldName, String coding) {
        //返回原名+新字符集+原后缀名的新文件名
        int index = oldName.lastIndexOf(".");
        String str1 = oldName.substring(0, index);
        String str2 = oldName.substring(index);
        System.out.println(str1 + "_" + coding + str2);
        return str1 + "_" + coding + str2;
    }
    public void transform(String oldName, String coding) {
        InputStreamReader isr = null;
        OutputStreamWriter osw = null;
        try {
            //可以省略创建file，直接传给节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream(oldName);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(this.getNewName(oldName, coding));
            //将输入字节流转换为字符流
            isr = new InputStreamReader(fis);
            //将输出字符流转为字节流,并且改变编码
            osw = new OutputStreamWriter(fos, coding);//新编码,
            char[] list = new char[1024];
            int len;
            while ((len = isr.read(list)) != -1) { //字节转为字符
                System.out.println(len);
                osw.write(list, 0, len);//字符转为字节存入
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (isr != null) {
                try {
                    isr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (osw != null) {
                try {
                    osw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        InputStreamReaderAndOutputStreamWriterTest i = new InputStreamReaderAndOutputStreamWriterTest();
        i.transform("files" + File.separator + "ioTest.txt", "gbk");
    }
}

5.对象流

:::danger 用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。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：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
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
:::danger 如果某个类的属性不是基本数据类型或 String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的(即实现Serializable接口)，否则拥有该类型的 Field 的类也不能序列化
::: :::danger 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
:::

1.序列化
若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：
类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常
1. Serializable
2. Externalizable
创建一个 ObjectOutputStream
调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
注意写出一次，操作flush()一次

凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：
private static final long serialVersionUID;
serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID 可能发生变化。故建议显式声明。
:::danger Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的 serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)
:::

2.反序列化
创建一个 ObjectInputStream
调用 readObject() 方法读取流中的对象
3.示例
```java package ioExample; //对象流实例 //对象序列化 import java.io.*;

//自定义类需要实现Serializable接口才能被序列化 class Student implements Serializable { //需要显示定义serialVersionUID，代表可序列化对象的序列号，保证一致性 //在反序列化时，JVM会把字节流的UID和本地相应类的UID对比，如果不一致则不能反序列化 //而如果让系统自己生成序列号，则当对象保存后，如果对类进行了修改，则保存的对象会序列化失败，即类似于随机数种子不指定就得不到一样的数 private static final long serialVersionUID=246546234353L; private String name; private boolean is_male; private int age;

public Student(String name, boolean is_male, int age) {
    //被static和transient修饰的属性不会被序列化
    //因为static属性是属于类的，不属于对象
    //transient是瞬间属性，不会序列化
    this.name = name;
    this.is_male = is_male;
    this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
    return "Student{" +
            "name='" + name + '\'' +
            ", is_male=" + is_male +
            ", age=" + age +
            '}';
}

}

public class ObjectInputStreamTest { public void input(String fileName) { ObjectInputStream ois = null; try { //1 FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName); ois = new ObjectInputStream(fis); //2 Student s = (Student) ois.readObject(); //反序列化，并转为student对象 System.out.println(s); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); //3 } finally { if (ois != null) { try { ois.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }

public void output(String fileName,Student s) {
    ObjectOutputStream oos = null;
    try {
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileName);
        oos = new ObjectOutputStream(fos);
        oos.writeObject(s); //序列化对象
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (oos != null) {
            try {
                oos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public static void main(String[] args) {
    Student s=new Student("张三",true,20);
    ObjectInputStreamTest oist=new ObjectInputStreamTest();

// oist.output(“files”+File.separator+”ObjectTest.dat”,s); oist.input(“files”+File.separator+”ObjectTest.dat”); } }

<a name="lca7Q"></a>
# 6. RandomAccessFile  
1. RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。并 且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，也就意味着这个类**既可以读也 可以写**。
1. RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意 地方来读、写文件 
1. 支持只访问文件的部分内容 
1. 可以向已存在的文件后追加内容  
1.  RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。
1.  RandomAccessFile 类对象**可以自由移动记录指针**： 
   1. long **getFilePointer()**：获取文件记录指针的当前位置 
   1. void **seek(long pos)**：将文件记录指针定位到 pos 位置  
7.  构造器 
   1. **public RandomAccessFile(File file, String mode) **
   1. **public RandomAccessFile(String name, String mode) **
8. 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数，该参数指 定 RandomAccessFile 的访问模式
   1. **r**: 以只读方式打开 
   1. **rw**：打开以便读取和写入 
   1. **rwd**:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新 
   1. **rws**:打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新  
<a name="Y3pB7"></a>
## 示例
```java
package ioExample;
//使用RandomAccessFile进行多线程写入文件
//1.将一个文件分成几块，每块使用不同的线程下载，即每个线程的起始指针不一样
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
class FileWriteThread extends Thread {
    private int offset; //文件指针位置
    private byte[] content; //字节数组
    private String fileName; //文件名
    //alt+inster可以快捷插入构造方法、get、set、toString等常用方法
    public FileWriteThread(int offset, byte[] content, String fileName,String name) {
        super(name);
        this.offset = offset;
        this.content = content;
        this.fileName = fileName;
    }
    public void run(){
        RandomAccessFile raf= null;
        try {
            System.out.println(getName());
            raf = new RandomAccessFile(fileName,"rwd"); //读写同步更新
            raf.seek(offset); //将指针移动到指定位置
            raf.write(content);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(raf!=null){
                try {
                    raf.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
public class RandomAccessFileTest {
    public static void main(String[] args) {
        String fileName= null; 
        RandomAccessFile raf= null;
        try {
            //separator表示当前系统的路径符号
            fileName = "files"+ File.separator+"randomTest.txt";
            raf = new RandomAccessFile(fileName,"rwd");
            raf.setLength(10*32); //设置文件大小
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(raf!=null){
                try {
                    raf.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        for (int i=1;i<=10;i++){
            String s="第"+i+"个字符串\n";
            //给每个线程传入的指针位置不一样,传入的内容也不一样
            Thread t=new FileWriteThread(32*(i-1),s.getBytes(),fileName,"线程:"+i);
            t.start();
        }
    }
}

IO流

0.前言

1.file

常用方法

2.流的分类

1.分类

2.输入流

1.inputStream方法

2.Reader方法

3.输出流

1. OutputStream方法

2. Writer方法

3.节点流、缓冲流

节点流与缓冲流使用示例：

5.对象流

1.序列化

2.反序列化

3.示例