流的概念

流就是指一连串流动的字符,以先进先出的的方式发送信息的通道
Java输入输出流 - 图1
在程序中所有的数据都是以流的方式进行传输或保存的,程序需要数据的时候要使用输入流读取数据,而当程序需要将一些数据保存起来的时候,就要使用输出流完成。

程序中的输入输出都是以流的形式保存的,流中保存的实际上全都是字节文件。

什么是输入输出流

  • 流是个抽象的概念,是对输入输出设备的抽象,输入流可以看作一个输入通道,输出流可以看作一个输出通道。
  • 输入流是相对程序而言的,外部传入数据给程序需要借助输入流。
  • 输出流是相对程序而言的,程序把数据传输到外部需要借助输出流。

在java.io包中操作文件内容的主要有两大类:字节流(二进制数据)、字符流(char和String等类型的文字数据),两类都分为输入和输出操作。在字节流中输出数据主要是使用OutputStream完成,输入使的是InputStream,在字符流中输出主要是使用Writer类完成,输入流主要使用Reader类完成。

File类应用

文件简介

首先,什么是文件?文件可认为是相关记录或放在一起的数据的集合。
在实际的存储数据中,如果对数据的读写速度要求不高,而且存储的数据量也不是很大,此时,可以选择使用文件这种持久化的存储方式。
所谓持久化,就是当程序退出,或者计算机关机以后,数据还是存在的。但是在程序内存中的数据会在程序关闭或计算机退出时丢失。
文件的组成:路径+文件的全名(文件名和文件后缀)。
关于文件后缀:只是定义了文件的打开方式不一样,如果更改后缀不会对文件的内部数据产生变化。
在不同的操作系统中,文件的路径表示形式是不一样的。
比如:
windows c:\windows\system\driver.txt
Linux /user/my/tomcat/startup.txt

如果程序需要在不同的操作系统中运行,那么如果出现文件路径相关的设置时,必须要进行操作系统的判断,特别是windows和Linux关于斜杠的区别。
针对于不同操作系统的斜杠我们可以使用File类的路径分隔符常量File.separator

File类应用

java.io.File类是一个与文件本身操作有关的类,此类可以实现文件创建,删除,重命名,取得文件大小,修改日期等常见的系统文件操作
File类常用方法:

方法 描述
canRead() 文件是否可读
canWrite() 文件是否可写
exists() 文件或目录是否存在
getName() 获取文件或路径的名称
isDirectory() 是否是目录
isFile() 是否是文件
isHidden() 是否是隐藏文件
mkdir() 是否创建单级目录
mkdirs() 是否创建多级目录

示例:

  1. public class FileDemo {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. //创建File对象
  4. //File file1=new File("c:\\dodoke\\io\\score.txt");
  5. //File file1=new File("c:\\dodoke","io\\score.txt");//文件和目录分成两个字符串
  6. File file=new File("c:\\dodoke");//File.separator
  7. File file1=new File(file,"io\\score.txt");
  8. //判断是文件还是目录
  9. System.out.println("是否是目录:"+file1.isDirectory());
  10. System.out.println("是否是文件:"+file1.isFile());
  11. //创建目录
  12. File file2=new File("c:\\dodoke\\set\\HashSet");
  13. if(!file2.exists()) {
  14. file2.mkdirs();
  15. }
  16. //创建文件
  17. if(!file1.exists()) {
  18. try {
  19. file1.createNewFile();
  20. } catch (IOException e) {
  21. e.printStackTrace();
  22. }
  23. }
  24. }
  25. }

绝对路径与相对路径

绝对路径

绝对路径:是指文件在硬盘上真正存在的路径。(指对站点的根目录而言某文件的位置)————以web站点为根目录为参考基础的目录路径,之所以成为绝对,意指当所有网页引用同一文件时,所引用的路径都是一样的。

引用本地文件
  1. Windows系统中的文件绝对路径
  2. E:\companyWorkSpace\braun\bin\src\main\resources\js\dicList.js
  3. 当我们想要引入这样本地的一个js文件的时候。
  4. 写法:
  5. <script src="file:///E:/companyWorkSpace/braun/bin/src/main/resources/js/dicList.js"></script>

file:///:本地超文本传输协议
注意点:需要将路径中的反斜杠\改为斜杆/

引用网络文件
写法:
<link rel="stylesheet" href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0/css/bootstrap.min.css" />

https://:网络安全超文本协议

相对路径

相对路径:就是相对于自己的目标文件的位置。(指以当前文件所处目录而言文件的位置)————以引用文件之间网页所在位置为参考基础,而建立出的目录路径。因此当保存于不同目录的网页引用同一个文件时,所使用的路径将不相同,故称之为相对。

相对路径的点与斜杠概念

/、./、../、../../

  • /这个斜杠代表的是根目录的意思,什么是根目录呢?
    先看例子:

    F盘中有个文件夹vue_bamboos和一张图片 test-me.png
    vue_bamboos下有一个文件夹 a ,  a文件夹中有一个文件夹b;
    b文件夹下有一个index.html文件;
    F-------------------------------------------
          vue_bamboos-------------------------
                   a--------------------------
                            b-----------------
                                   index.html-
          test-me.png-------------------------
    index.html:显示一张图片test-me.png, 这里我们使用就是根目录,也就是我们项目目录的上一级,也就是 F 盘是我们的根目录;
    注意,我们的项目目录是vue_bamboos,但是vue_bamboos不是根目录,它的上一级才是!!!
    <body>
      <img src="/test-me.png" alt="测试根目录">
    </body>
    
  • ./这个代表的是当前目录,也就是和我们的index.html 在同一级上

先看例子

假设我们的项目目录:
 F---------------------------------
         vue_bamboos---------------
                   index.html------
                   test-me.png-----        
<body>
<img src="./test-me.png" alt="测试当前目录">
<img src="test-me.png" alt="测试当前目录">
</body>
也就是说我们可以这样写 ./test-me.png 或者省略  ./ 也是可以的, 直接写 test-me.png
  • ../ 这个代表的意思是返回到上一级目录;

先看例子

假设我们的项目目录:
 F-------------------------------------
         vue_bamboos-------------------
                   index.html----------
         b------------------------------
                         test-me.png---
<body>
<img src="../b/test-me.png" alt="测试父目录">
</body>
也就是说我们先找到index.html所在的vue_bamoos这个文件夹,再在vue_bamoos文件夹的上级目录F盘中,找到b文件夹,最后找到test-me.png

第四个 ../../ 这个代表的是返回到上一级,再向上返回一级,返回了两级;
第五个 ../../../ 这个比上面的多了一级,那么就是向上返回三级了;

eclipse中的相对路径

在eclipse中路径比较特殊,clipse中java程序的当前工作目录都是在项目根目录下的。

字节流

字节流常用于读取图像,音频,视频之类的二进制字节数据。

字节输入流InputStream

InputStream是字节输入流的父类,以下是InputStream的子类结构图
Java输入输出流 - 图2
常用的输入流有FileInputStream,ObjectInputStream,BufferedInputStream

文件输入流FileInputStream

该类用于从文件系统中的某个文件中获得输入字节,用于读取诸如图像数据之类的原始字节流。
常用方法:

方法名 描述
public int read() 从输入流中读取一个数据字节
public int read(byte[] b) 从输入流中将最多b.length个字节的数据读入到一个byte数组中
public int read(byte[] b,int off,int len) 从此输入流中将最多len个字节的数据读入一个 byte 数组中。
public void close() 关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。

除了第一个方法可以得到读取到的下一个数据字节,这三个read()方法,如果返回值为-1,则表示已经到达文件末尾。可以用来作为文件是否读完的一个标志。

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class FileInputDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个FileInputStream对象
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream("d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt");
            //********************无参read()方法使用**********************
            /*int n = fis.read();
            System.out.println((char)n);//得到H
            */    
            /*int n = fis.read();
            while(n != -1) {
                System.out.println((char)n);
                n = fis.read();
            }*/
            //为了提升代码的简洁性
            /*int n = 0;
            while((n = fis.read()) != -1) {
                System.out.println((char)n);
            }*/
            //*******************read(byte[] b)和read(byte[] b,int off,int len)方法的使用*****************
            /*byte[] b = new byte[100];
            fis.read(b);
            System.out.println(new String(b));*/
            byte[] b = new byte[100];
            fis.read(b,0,5);
            System.out.println(new String(b));
            fis.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } 

    }
}

字节输出流OutputStream

OutputStream 是字节输出流的父类,以下是OutputStream 的子类结构图
Java输入输出流 - 图3
常用的输入流有FileOutputStream,ObjectOutputStream,BufferedOutputStream

文件输出流FileOutputStream

该类用来讲数据写入到文件系统的文件中

常用方法:

方法名 描述
public void write(int b) 将指定字节写入此文件输出流。
public void write(byte[] b) b.length个字节从指定 byte 数组写入此文件输出流中。
public void write(byte[] b,int off,int len) 将指定 byte 数组中从偏移量off开始的len个字节写入此文件输出流。
public void close() 关闭此文件输出流并释放与此流有关的所有系统资源。
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class FileOutputDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String path = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt";
        FileOutputStream fos;
        FileInputStream fis;
        try {
            fos = new FileOutputStream(path,true);
            fis = new FileInputStream(path);
            /*fos.write(50);
            fos.write('e');
            //编码问题导致
            System.out.println(fis.read());
            System.out.println((char)fis.read());*/
            String content = "\nsay Hello World again!";
            fos.write(content.getBytes());
            fos.close();
            fis.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

文件拷贝

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class FileOutputDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String path = "d:"+File.separator + "picture" + File.separator + "20170315inHome.jpg";
        String copyPath = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "flower.jpg";
        FileInputStream fis;
        FileOutputStream fos;
        try {
            //创建输入流
            fis = new FileInputStream(path);
            File file = new File(copyPath);
            //判断文件的父路径是否存在,如果不存在则新建目录
            if(!file.getParentFile().exists()) {
                file.getParentFile().mkdirs();
            }
            //创建新文件
            file.createNewFile();
            //创建输出流
            fos = new FileOutputStream(copyPath);
            int n = 0;
            byte[] b = new byte[1024];            
            while((n = fis.read(b)) != -1) {
                //一边读取输入流,一边写入到新建的文件中去
                //fos.write(b);
                //为了保证最后复制文件和源文件同样大小
                fos.write(b, 0, n);
            }
            fos.close();
            fis.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

缓冲流

  • 缓冲输入流BufferedInputStream
  • 缓冲输出流BufferedOutputStream

相较于之前直接从硬盘中读取数据,利用缓冲输入输出流,可以从内存中读取数据,可以极大的提高读写速度。
以缓冲输入流为例,它是不能直接读取文件系统中的文件的,需要和文件输入流结合。读取原理是,文件输入流首先从文件系统中读取数据,读取到数据后不是直接到程序中,而是给缓冲流读取到字节数组中。输出流也是一样。
针对于缓冲输出流,如果缓冲区已满,则执行文件写入操作,如果缓冲区不满需要先执行flush()方法刷新缓冲区。

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class BufferedIODemo {

    public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt";

    public static void main(String[] args) {
        setBufferedIO();
    }

    public static void setBufferedIO() {
        try {
            //首先利用文件输出流,执行文件的写操作
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(PATH);
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
            //读操作
            FileInputStream fis = new FileInputStream(PATH);
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
            //利用缓冲输出流进行写操作,需要注意的是此时数据是写在缓冲区的,如果缓冲未满,且没有调用flush()方法,则不会写入文件
            bos.write(50);
            bos.write('a');
            //一般会要求同时写flush和close
            bos.flush();
            System.out.println(bis.read());
            System.out.println((char)bis.read());
            fos.close();
            //close()方法会释放有关bos的一切资源,所以调用close()方法,也会执行写入操作
            bos.close();
            fis.close();
            bis.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

字符流

Java提供了字符流便于针对字符串的输出,尤其是针对中文的数据处理,都会采用字符流的形式。

字符输入流Reader

Reader 是字符输入流的父类,以下是字符输入流的结构图
Java输入输出流 - 图4
常用的字符输入流有BufferedReader,InputStreamReader,FileReader

字节字符转换输入流

转换流,可以将一个字节流转换为字符流,也可以将一个字符流转换为字节流。
InputStreamReader:将输入的字节流转换为字符流输入形式。

public class ReadDemo {

    public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt";

    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis;
        InputStreamReader isr;
        try {
            fis = new FileInputStream(PATH);
            //这里其实是一个流的连接
            isr = new InputStreamReader(fis);
            int n = 0;
            /*while((n = isr.read()) != -1) {
                System.out.println((char)n);
            }*/
            char[] charArr = new char[15];
            while((n = isr.read(charArr)) != -1) {
                //System.out.println(new String(charArr));
                //根据操作系统和字符编码的不同,可能最后的读取的效果不经如人意
                System.out.println(new String(charArr,0,n));
            }
            fis.close();
            isr.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

字符输出流Writer

Writer是字符输出流的父类,以下是字符输出流的结构图
Java输入输出流 - 图5
常用的字符输出流有BufferedWriter,InputStreamWriter,FileWriter

字节字符转换输出流

转换流,可以将一个字节流转换为字符流,也可以将一个字符流转换为字节流。
OutputStreamWriter:可以将输出的字符流转换为字节流的输出形式。

public class WriterDemo {
    public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt";
    public final static String PATH2 = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew2.txt";

    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis;
        InputStreamReader isr;
        FileOutputStream fos;
        OutputStreamWriter ost;
        try {
            fis = new FileInputStream(PATH);
            isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");
            //其实这个文件并没有但是文件输出流会帮我们自动创建一个
            fos = new FileOutputStream(PATH2);
            ost = new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8");
            int n = 0;
            char[] charArr = new char[13];
            while((n = isr.read(charArr)) != -1) {
                ost.write(charArr, 0, n);
                ost.flush();
            }
            fis.close();
            isr.close();
            fos.close();
            ost.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

读写的时候需要保持编码的一致

字节字符转换缓冲流

BufferedReader和BufferedWriter

public class BufferedRWDemo {
    public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt";
    public final static String PATH2 = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew2.txt";

    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis;
        InputStreamReader isr;
        FileOutputStream fos;
        OutputStreamWriter ost;
        try {
            fis = new FileInputStream(PATH);
            isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");
            //其实与之前的缓冲输入输出流相比,这里出现的是一个三层的连接
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            //其实这个文件并没有但是文件输出流会帮我们自动创建一个
            fos = new FileOutputStream(PATH2);
            ost = new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8");
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(ost);

            int n = 0;
            char[] charArr = new char[13];
            while((n = br.read(charArr)) != -1) {
                bw.write(charArr, 0, n);
                bw.flush();
            }
            fis.close();
            isr.close();
            fos.close();
            ost.close();
            br.close();
            bw.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结

字符流与字节流中的类多种多样,不可能全部讲完,但是各个类的使用大多是大同小异。
在字符流中使用字节流去读写文件,其实只是为了模拟网络文件的读写操作。字符流有着自己的读写文件的类FileReader和FileWriter

对象序列化与反序列化

针对于对象序列化,我们可以设想这样一个场景。比如,我们在同别人聊天的过程中,仅仅是把一条信息发送过去了吗?并不是这样的,发送的信息中可能包含发送方的ip,接收方的ip,以及端口号,聊天内容,昵称等等,那么这些信息如果一条一条的发送过去是没有办法接收的。
所以,我们可以把这些信息封装到一个类中,然后把包含这些信息的对象发送过去,然后接收方就可以根据这些信息作出反应。那么在这个场景中如何去发送对象内容,以及如何去解析对象的内容,就可以通过对象序列化技术解决。

对象序列化的实现步骤:

  1. 创建一个类,实现Serializable接口(只有当类实现了Serializable接口才能序列化与反序列化)
  2. 创建该类的对象
  3. 将对象写入文件(不一定要写入文件,也可以写入网络中)
  4. 从文件读取对象信息

对象序列化需要借助两个类,ObjectInputStream()和ObjectOutputStream()
序列化:把Java对象转换为字节序列的过程。反序列化:把字节序列恢复为Java对象的过程。

import java.io.Serializable;
public class Goods implements Serializable{
    private String goodsId;
    private String goodsName;
    private double price;
    public Goods(String goodsId,String goodsName,double price){
        this.goodsId=goodsId;
        this.goodsName=goodsName;
        this.price=price;
    }
    public String getGoodsId() {
        return goodsId;
    }
    public void setGoodsId(String goodsId) {
        this.goodsId = goodsId;
    }
    public String getGoodsName() {
        return goodsName;
    }
    public void setGoodsName(String goodsName) {
        this.goodsName = goodsName;
    }
    public double getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "商品信息 [编号:" + goodsId + ", 名称:" + goodsName 
                + ", 价格:" + price + "]";
    }

}
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
public class GoodsTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义Goods类的对象
        Goods goods1 = new Goods("gd001", "电脑", 3000);
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dodoke.txt");
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
            FileInputStream fis = new FileInputStream("dodoke.txt");
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
            // 将Goods对象信息写入文件
            oos.writeObject(goods1);
            oos.writeBoolean(true);
            oos.flush();
            // 读对象信息
            try {
                Goods goods = (Goods) ois.readObject();
                System.out.println(goods);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(ois.readBoolean());//读取的顺序要和写入的顺序一致
            fos.close();
            oos.close();
            fis.close();
            ois.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}