Java基础部分 - day14-IO流 - 《Java知识体系》

1.字符流
2.转换流
- 2.1字符流中和编码解码问题相关的两个类【理解】
- 2.2转换流读写数据【应用】
3.对象操作流

1.字符流

1.1为什么会出现字符流【理解】

字符流的介绍
由于字节流操作中文不是特别的方便，所以Java就提供字符流
字符流 = 字节流 + 编码表
中文的字节存储方式
用字节流复制文本文件时，文本文件也会有中文，但是没有问题，原因是最终底层操作会自动进行字节拼接成中文，如何识别是中文的呢？
汉字在存储的时候，无论选择哪种编码存储，第一个字节都是负数

1.2编码表【理解】

什么是字符集
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
l计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，就需要进行字符编码，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、GBXXX字符集、Unicode字符集等
常见的字符集
- ASCII字符集：
  lASCII：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位表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。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
- GBXXX字符集：
  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
- Unicode字符集：
  UTF-8编码：可以用来表示Unicode标准中任意字符，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。它使用一至四个字节为每个字符编码
  编码规则：
  128个US-ASCII字符，只需一个字节编码
  拉丁文等字符，需要二个字节编码
  大部分常用字（含中文），使用三个字节编码
  其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

1.3字符串中的编码解码问题【应用】

相关方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | byte[] getBytes() | 使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节 | | byte[] getBytes(String charsetName) | 使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节 | | String(byte[] bytes) | 使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来创建字符串 | | String(byte[] bytes, String charsetName) | 通过指定的字符集解码指定的字节数组来创建字符串 |

代码演示

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        //定义一个字符串
        String s = "中国";
        //byte[] bys = s.getBytes(); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
        //byte[] bys = s.getBytes("UTF-8"); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
        byte[] bys = s.getBytes("GBK"); //[-42, -48, -71, -6]
        System.out.println(Arrays.toString(bys));
        //String ss = new String(bys);
        //String ss = new String(bys,"UTF-8");
        String ss = new String(bys,"GBK");
        System.out.println(ss);
    }
}

1.4字符流写数据【应用】

介绍
Writer: 用于写入字符流的抽象父类
FileWriter: 用于写入字符流的常用子类
构造方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | FileWriter(File file) | 根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象 | | FileWriter(File file, boolean append) | 根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象 | | FileWriter(String fileName) | 根据给定的文件名构造一个 FileWriter 对象 | | FileWriter(String fileName, boolean append) | 根据给定的文件名以及指示是否附加写入数据的 boolean 值来构造 FileWriter 对象 |

成员方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | void write(int c) | 写一个字符 | | void write(char[] cbuf) | 写入一个字符数组 | | void write(char[] cbuf, int off, int len) | 写入字符数组的一部分 | | void write(String str) | 写一个字符串 | | void write(String str, int off, int len) | 写一个字符串的一部分 |

刷新和关闭的方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | flush() | 刷新流，之后还可以继续写数据 | | close() | 关闭流，释放资源，但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭，就不能再写数据 |

代码演示

public class OutputStreamWriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileWriter fw = new FileWriter("myCharStream\\a.txt");

        //void write(int c)：写一个字符
//        fw.write(97);
//        fw.write(98);
//        fw.write(99);

        //void writ(char[] cbuf)：写入一个字符数组
        char[] chs = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
//        fw.write(chs);

        //void write(char[] cbuf, int off, int len)：写入字符数组的一部分
//        fw.write(chs, 0, chs.length);
//        fw.write(chs, 1, 3);

        //void write(String str)：写一个字符串
//        fw.write("abcde");

        //void write(String str, int off, int len)：写一个字符串的一部分
//        fw.write("abcde", 0, "abcde".length());
        fw.write("abcde", 1, 3);

        //释放资源
        fw.close();
    }
}

1.5字符流读数据【应用】

介绍
Reader: 用于读取字符流的抽象父类
FileReader: 用于读取字符流的常用子类
构造方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | FileReader(File file) | 在给定从中读取数据的 File 的情况下创建一个新 FileReader | | FileReader(String fileName) | 在给定从中读取数据的文件名的情况下创建一个新 FileReader |

成员方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | int read() | 一次读一个字符数据 | | int read(char[] cbuf) | 一次读一个字符数组数据 |

代码演示

public class InputStreamReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        FileReader fr = new FileReader("myCharStream\\b.txt");

        //int read()：一次读一个字符数据
//        int ch;
//        while ((ch=fr.read())!=-1) {
//            System.out.print((char)ch);
//        }

        //int read(char[] cbuf)：一次读一个字符数组数据
        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while ((len = fr.read(chs)) != -1) {
            System.out.print(new String(chs, 0, len));
        }

        //释放资源
        fr.close();
    }
}

1.6字符流用户注册案例【应用】

案例需求
将键盘录入的用户名和密码保存到本地实现永久化存储
实现步骤
- 获取用户输入的用户名和密码
- 将用户输入的用户名和密码写入到本地文件中
- 关流,释放资源
代码实现

public class CharStreamDemo8 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //需求: 将键盘录入的用户名和密码保存到本地实现永久化存储
        //要求：用户名独占一行，密码独占一行

        //分析：
        //1，实现键盘录入，把用户名和密码录入进来
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请录入用户名");
        String username = sc.next();
        System.out.println("请录入密码");
        String password = sc.next();

        //2.分别把用户名和密码写到本地文件。
        FileWriter fw = new FileWriter("charstream\\a.txt");
        //将用户名和密码写到文件中
        fw.write(username);
        //表示写出一个回车换行符 windows \r\n  MacOS \r  Linux \n
        fw.write("\r\n");
        fw.write(password);
        //刷新流
        fw.flush();
        //3.关流,释放资源
        fw.close();
    }
}

1.7字符缓冲流【应用】

字符缓冲流介绍
- BufferedWriter：将文本写入字符输出流，缓冲字符，以提供单个字符，数组和字符串的高效写入，可以指定缓冲区大小，或者可以接受默认大小。默认值足够大，可用于大多数用途
- BufferedReader：从字符输入流读取文本，缓冲字符，以提供字符，数组和行的高效读取，可以指定缓冲区大小，或者可以使用默认大小。默认值足够大，可用于大多数用途
构造方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | BufferedWriter(Writer out) | 创建字符缓冲输出流对象 | | BufferedReader(Reader in) | 创建字符缓冲输入流对象 |

代码演示

public class BufferedStreamDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //BufferedWriter(Writer out)
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new                                                            FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));
        bw.write("hello\r\n");
        bw.write("world\r\n");
        bw.close();

        //BufferedReader(Reader in)
        BufferedReader br = new BufferedReader(new                                                           FileReader("myCharStream\\bw.txt"));

        //一次读取一个字符数据
//        int ch;
//        while ((ch=br.read())!=-1) {
//            System.out.print((char)ch);
//        }

        //一次读取一个字符数组数据
        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while ((len=br.read(chs))!=-1) {
            System.out.print(new String(chs,0,len));
        }

        br.close();
    }
}

1.8字符缓冲流特有功能【应用】

方法介绍
BufferedWriter： | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | void newLine() | 写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义 |

BufferedReader:

方法名	说明
String readLine()	读一行文字。结果包含行的内容的字符串，不包括任何行终止字符如果流的结尾已经到达，则为null

代码演示

public class BufferedStreamDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //创建字符缓冲输出流
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new                                                          FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));

        //写数据
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            bw.write("hello" + i);
            //bw.write("\r\n");
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        //释放资源
        bw.close();

        //创建字符缓冲输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new                                                          FileReader("myCharStream\\bw.txt"));

        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) {
            System.out.println(line);
        }

        br.close();
    }
}

1.9字符缓冲流操作文件中数据排序案例【应用】

案例需求
使用字符缓冲流读取文件中的数据，排序后再次写到本地文件
实现步骤
- 将文件中的数据读取到程序中
- 对读取到的数据进行处理
- 将处理后的数据添加到集合中
- 对集合中的数据进行排序
- 将排序后的集合中的数据写入到文件中
代码实现

public class CharStreamDemo14 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //需求：读取文件中的数据，排序后再次写到本地文件
        //分析：
        //1.要把文件中的数据读取进来。
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("charstream\\sort.txt"));
        //输出流一定不能写在这里，因为会清空文件中的内容
        //BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("charstream\\sort.txt"));

        String line = br.readLine();
        System.out.println("读取到的数据为" + line);
        br.close();

        //2.按照空格进行切割
        String[] split = line.split(" ");//9 1 2 5 3 10 4 6 7 8
        //3.把字符串类型的数组变成int类型
        int [] arr = new int[split.length];
        //遍历split数组，可以进行类型转换。
        for (int i = 0; i < split.length; i++) {
            String smallStr = split[i];
            //类型转换
            int number = Integer.parseInt(smallStr);
            //把转换后的结果存入到arr中
            arr[i] = number;
        }
        //4.排序
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //5.把排序之后结果写回到本地 1 2 3 4...
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("charstream\\sort.txt"));
        //写出
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            bw.write(arr[i] + " ");
            bw.flush();
        }
        //释放资源
        bw.close();

    }
}

1.10IO流小结【理解】

IO流小结

2.转换流

2.1字符流中和编码解码问题相关的两个类【理解】

InputStreamReader：是从字节流到字符流的桥梁,父类是Reader
它读取字节，并使用指定的编码将其解码为字符
它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集
OutputStreamWriter：是从字符流到字节流的桥梁,父类是Writer
是从字符流到字节流的桥梁，使用指定的编码将写入的字符编码为字节
它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集

2.2转换流读写数据【应用】

构造方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | InputStreamReader(InputStream in) | 使用默认字符编码创建InputStreamReader对象 | | InputStreamReader(InputStream in,String chatset) | 使用指定的字符编码创建InputStreamReader对象 | | OutputStreamWriter(OutputStream out) | 使用默认字符编码创建OutputStreamWriter对象 | | OutputStreamWriter(OutputStream out,String charset) | 使用指定的字符编码创建OutputStreamWriter对象 |

代码演示

public class ConversionStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new                                             FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"));
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new                                              FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
        osw.write("中国");
        osw.close();

        //InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new                                            FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"));
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new                                                 FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
        //一次读取一个字符数据
        int ch;
        while ((ch=isr.read())!=-1) {
            System.out.print((char)ch);
        }
        isr.close();
    }
}

3.对象操作流

3.1对象序列化流【应用】

对象序列化介绍
- 对象序列化：就是将对象保存到磁盘中，或者在网络中传输对象
- 这种机制就是使用一个字节序列表示一个对象，该字节序列包含：对象的类型、对象的数据和对象中存储的属性等信息
- 字节序列写到文件之后，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
对象序列化流： ObjectOutputStream
- 将Java对象的原始数据类型和图形写入OutputStream。可以使用ObjectInputStream读取（重构）对象。可以通过使用流的文件来实现对象的持久存储。如果流是网络套接字流，则可以在另一个主机上或另一个进程中重构对象
构造方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | ObjectOutputStream(OutputStream out) | 创建一个写入指定的OutputStream的ObjectOutputStream |

序列化对象的方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | void writeObject(Object obj) | 将指定的对象写入ObjectOutputStream |

示例代码
学生类

public class Student implements Serializable {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

测试类

public class ObjectOutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //ObjectOutputStream(OutputStream out)：创建一个写入指定的OutputStream的ObjectOutputStream
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("myOtherStream\\oos.txt"));

        //创建对象
        Student s = new Student("佟丽娅",30);

        //void writeObject(Object obj)：将指定的对象写入ObjectOutputStream
        oos.writeObject(s);

        //释放资源
        oos.close();
    }
}

注意事项
- 一个对象要想被序列化，该对象所属的类必须必须实现Serializable 接口
- Serializable是一个标记接口，实现该接口，不需要重写任何方法

3.2对象反序列化流【应用】

对象反序列化流： ObjectInputStream
- ObjectInputStream反序列化先前使用ObjectOutputStream编写的原始数据和对象
构造方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | ObjectInputStream(InputStream in) | 创建从指定的InputStream读取的ObjectInputStream |

反序列化对象的方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | Object readObject() | 从ObjectInputStream读取一个对象 |

示例代码

public class ObjectInputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //ObjectInputStream(InputStream in)：创建从指定的InputStream读取的ObjectInputStream
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("myOtherStream\\oos.txt"));

        //Object readObject()：从ObjectInputStream读取一个对象
        Object obj = ois.readObject();

        Student s = (Student) obj;
        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());

        ois.close();
    }
}

3.3serialVersionUID&transient【应用】

serialVersionUID
- 用对象序列化流序列化了一个对象后，假如我们修改了对象所属的类文件，读取数据会不会出问题呢？
  - 会出问题，会抛出InvalidClassException异常
- 如果出问题了，如何解决呢？
  - 重新序列化
  - 给对象所属的类加一个serialVersionUID
    - private static final long serialVersionUID = 42L;
transient
- 如果一个对象中的某个成员变量的值不想被序列化，又该如何实现呢？
  - 给该成员变量加transient关键字修饰，该关键字标记的成员变量不参与序列化过程
示例代码
学生类

public class Student implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 42L;
    private String name;
//    private int age;
    private transient int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }

//    @Override
//    public String toString() {
//        return "Student{" +
//                "name='" + name + '\'' +
//                ", age=" + age +
//                '}';
//    }
}

测试类

public class ObjectStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
//        write();
        read();
    }

    //反序列化
    private static void read() throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("myOtherStream\\oos.txt"));
        Object obj = ois.readObject();
        Student s = (Student) obj;
        System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        ois.close();
    }

    //序列化
    private static void write() throws IOException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("myOtherStream\\oos.txt"));
        Student s = new Student("佟丽娅", 30);
        oos.writeObject(s);
        oos.close();
    }
}

3.4对象操作流练习【应用】

案例需求
创建多个学生类对象写到文件中,再次读取到内存中
实现步骤
- 创建序列化流对象
- 创建多个学生对象
- 将学生对象添加到集合中
- 将集合对象序列化到文件中
- 创建反序列化流对象
- 将文件中的对象数据,读取到内存中
代码实现
学生类

public class Student implements Serializable{

    private static final long serialVersionUID = 2L;

    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }
}

测试类

public class Demo03 {
    /**
     *  read():*       
    读取到文件末尾返回值是 -1*       
readLine():*       
    读取到文件的末尾返回值 null*       
readObject():*       
    读取到文件的末尾 直接抛出异常*       
如果要序列化的对象有多个,不建议直接将多个对象序列化到文件中,因为反序列化时容易出异常*       
    建议: 将要序列化的多个对象存储到集合中,然后将集合序列化到文件中*

/
public static void main(String[] args) throws Exception {
/// 序列化
//1.创建序列化流对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(“myCode\oos.txt”));
ArrayList

arrayList = new ArrayList<>();
//2.创建多个学生对象
Student s = new Student(“佟丽娅”,30);
Student s01 = new Student(“佟丽娅”,30);
//3.将学生对象添加到集合中
arrayList.add(s);
arrayList.add(s01);
//4.将集合对象序列化到文件中
oos.writeObject(arrayList);
oos.close(); /

// 反序列化 //5.创建反序列化流对象 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("myCode\\oos.txt")); //6.将文件中的对象数据,读取到内存中 Object obj = ois.readObject(); ArrayList arrayList = (ArrayList)obj; ois.close(); for (Student s : arrayList) { System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); } }

}

## 4.Properties集合 ### 4.1Properties作为Map集合的使用【应用】 - Properties介绍 - 是一个Map体系的集合类 - Properties可以保存到流中或从流中加载 - 属性列表中的每个键及其对应的值都是一个字符串 - Properties基本使用 ```java public class PropertiesDemo01 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 // Properties prop = new Properties(); //错误 Properties prop = new Properties(); //存储元素 prop.put("itheima001", "佟丽娅"); prop.put("itheima002", "赵丽颖"); prop.put("itheima003", "刘诗诗"); //遍历集合 Set

Java知识体系

day14-IO流