第14章 File类与IO流

主要内容

  • File类
  • 字节流
  • 字符流
  • 文件流
  • 缓冲流
  • 转换流
  • 数据流
  • 对象流
  • 打印流
  • Scanner与System与IO流

教学目标

  • 使用File类对象表示文件或目录
  • 能够辨别相对路径和绝对路径
  • 能够说出IO流的分类和功能
  • 能够使用字节输出流写出数据到文件
  • 能够使用字节输入流读取数据到程序
  • 能够理解读取数据read(byte[])方法的原理
  • 能够使用字节流完成文件的复制
  • 能够使用FileWirter写数据到文件
  • 能够说出FileWriter中关闭和刷新方法的区别
  • 能够使用FileWriter写数据的5个方法
  • 能够使用FileWriter写数据实现换行和追加写
  • 能够使用FileReader读数据
  • 能够使用FileReader读数据一次一个字符数组
  • 能够使用字节缓冲流读取数据到程序
  • 能够使用字节缓冲流写出数据到文件
  • 能够明确字符缓冲流的作用和基本用法
  • 能够使用缓冲流的特殊功能
  • 能够阐述编码表的意义
  • 能够使用转换流读取指定编码的文本文件
  • 能够使用转换流写入指定编码的文本文件
  • 能够说出打印流的特点
  • 能够使用序列化流写出对象到文件
  • 能够使用反序列化流读取文件到程序中

第十四章 File类与IO流

14.1 java.io.File类

14.1.1 概述

File类是java.io包下代表与平台无关的文件和目录，也就是说如果希望在程序中操作文件和目录都可以通过File类来完成，File类能新建、删除、重命名文件和目录。
在API中File的解释是文件和目录路径名的抽象表示形式，即File类是文件或目录的路径，而不是文件本身，因此File类不能直接访问文件内容本身，如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。
File类代表磁盘或网络中某个文件或目录的路径名称，如：/atguigu/javase/io/佟刚.jpg
但不能直接通过File对象读取和写入数据，如果要操作数据，需要IO流。File对象好比是到水库的“路线地址”，要“存取”里面的水到你“家里”，需要“管道”。
JavaSE_第14章 File类与IO流 - 图1

14.1.2 构造方法

  • public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
  • public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
  • public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。
  • 构造举例，代码如下：

// 文件路径名
String pathname = “D:\aaa.txt”;
File file1 = new File(pathname);

// 文件路径名
String pathname2 = “D:\aaa\bbb.txt”;
File file2 = new File(pathname2);

// 通过父路径和子路径字符串
String parent = “d:\aaa”;
String child = “bbb.txt”;
File file3 = new File(parent, child);

// 通过父级File对象和子路径字符串
File parentDir = new File(“d:\aaa”);
String child = “bbb.txt”;
File file4 = new File(parentDir, child);
小贴士：

  1. 一个File对象代表硬盘或网络中可能存在的一个文件或者目录。
  2. 无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。

14.1.3 常用方法（了解）

1、获取文件和目录基本信息的方法

  • public String getName() ：返回由此File表示的文件或目录的名称。
  • public long length() ：返回由此File表示的文件的长度。
  • public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。
  • public long lastModified()：返回File对象对应的文件或目录的最后修改时间（毫秒值）
  • 方法演示，代码如下：
  • import java.io.File;
    import java.time.Instant;
    import java.time.LocalDateTime;
    import java.time.ZoneId;

public class TestFile {
public static void main(String[] args) {
File f = new File(“d:/aaa/bbb.txt”);
System.out.println(“文件构造路径:”+f.getPath());
System.out.println(“文件名称:”+f.getName());
System.out.println(“文件长度:”+f.length()+”字节”);
System.out.println(“文件最后修改时间：” + LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(f.lastModified()),ZoneId.of(“Asia/Shanghai”)));

  1.     File f2 = new File("d:/aaa");     <br />        System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath());<br />        System.out.println("目录名称:"+f2.getName());<br />        System.out.println("目录长度:"+f2.length()+"字节");<br />        System.out.println("文件最后修改时间：" + LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(f.lastModified()),ZoneId.of("Asia/Shanghai")));<br />    }<br />}

输出结果：
文件构造路径:d:\aaa\bbb.java
文件名称:bbb.java
文件长度:636字节
文件最后修改时间：2019-07-23T22:01:32.065

目录构造路径:d:\aaa
目录名称:aaa
目录长度:4096字节
文件最后修改时间：2019-07-23T22:01:32.065

API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。

2、各种路径问题

  • public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。
  • public String getAbsolutePath() ：返回此File的绝对路径名字符串。
  • String getCanonicalPath()：返回此File对象所对应的规范路径名。

File类可以使用文件路径字符串来创建File实例，该文件路径字符串既可以是绝对路径，也可以是相对路径。
默认情况下，系统总是依据用户的工作路径来解释相对路径，这个路径由系统属性“user.dir”指定，通常也就是运行Java虚拟机时所作的路径。

  • 绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
  • 相对路径：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。

  • 规范路径：所谓规范路径名，即对路径中的“..”等进行解析后的路径名

    @Test
    public void test1() throws IOException{
    File f1 = new File(“d:\atguigu\javase\HelloIO.java”);
    System.out.println(“文件/目录的名称：” + f1.getName());
    System.out.println(“文件/目录的构造路径名：” + f1.getPath());
    System.out.println(“文件/目录的绝对路径名：” + f1.getAbsolutePath());
    System.out.println(“文件/目录的规范路径名：” + f1.getCanonicalPath());
    System.out.println(“文件/目录的父目录名：” + f1.getParent());
    }
    @Test
    public void test2() throws IOException{
    File f2 = new File(“HelloIO.java”);
    System.out.println(“user.dir =” + System.getProperty(“user.dir”));
    System.out.println(“文件/目录的名称：” + f2.getName());
    System.out.println(“文件/目录的构造路径名：” + f2.getPath());
    System.out.println(“文件/目录的绝对路径名：” + f2.getAbsolutePath());
    System.out.println(“文件/目录的规范路径名：” + f2.getCanonicalPath());
    System.out.println(“文件/目录的父目录名：” + f2.getParent());
    }
    @Test
    public void test3() throws IOException{
    File f3 = new File(“../../HelloIO.java”);
    System.out.println(“user.dir =” + System.getProperty(“user.dir”));
    System.out.println(“文件/目录的名称：” + f3.getName());
    System.out.println(“文件/目录的构造路径名：” + f3.getPath());
    System.out.println(“文件/目录的绝对路径名：” + f3.getAbsolutePath());
    System.out.println(“文件/目录的规范路径名：” + f3.getCanonicalPath());
    System.out.println(“文件/目录的父目录名：” + f3.getParent());
    }

  • window的路径分隔符使用“\”，而Java程序中的“\”表示转义字符，所以在Windows中表示路径，需要用“\”。或者直接使用“/”也可以，Java程序支持将“/”当成平台无关的路径分隔符。或者直接使用File.separator常量值表示。

  • 把构造File对象指定的文件或目录的路径名，称为构造路径，它可以是绝对路径，也可以是相对路径
  • 当构造路径是绝对路径时，那么getPath和getAbsolutePath结果一样
  • 当构造路径是相对路径时，那么getAbsolutePath的路径 = user.dir的路径 + 构造路径
  • 当路径中不包含”..”和”/开头”等形式的路径，那么规范路径和绝对路径一样，否则会将..等进行解析。路径中如果出现“..”表示上一级目录，路径名如果以“/”开头，表示从“根目录”下开始导航。

3、判断功能的方法

  • public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
  • public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
  • public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。

方法演示，代码如下：
public class FileIs {
public static void main(String[] args) {
File f = new File(“d:\aaa\bbb.java”);
File f2 = new File(“d:\aaa”);
// 判断是否存在
System.out.println(“d:\aaa\bbb.java 是否存在:”+f.exists());
System.out.println(“d:\aaa 是否存在:”+f2.exists());
// 判断是文件还是目录
System.out.println(“d:\aaa 文件?:”+f2.isFile());
System.out.println(“d:\aaa 目录?:”+f2.isDirectory());
}
}
输出结果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目录?:true
如果文件或目录不存在，那么exists()、isFile()和isDirectory()都是返回true

4、创建删除功能的方法

  • public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
  • public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录。 只能删除空目录。
  • public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录。
  • public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。

方法演示，代码如下：
public class FileCreateDelete {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 文件的创建
File f = new File(“aaa.txt”);
System.out.println(“是否存在:”+f.exists()); // false
System.out.println(“是否创建:”+f.createNewFile()); // true
System.out.println(“是否存在:”+f.exists()); // true

     // 目录的创建<br />          File f2= new File("newDir");    <br />        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false<br />        System.out.println("是否创建:"+f2.mkdir());    // true<br />        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true

    // 创建多级目录<br />          File f3= new File("newDira\\newDirb");<br />        System.out.println(f3.mkdir());// false<br />        File f4= new File("newDira\\newDirb");<br />        System.out.println(f4.mkdirs());// true

      // 文件的删除<br />           System.out.println(f.delete());// true

      // 目录的删除<br />        System.out.println(f2.delete());// true<br />        System.out.println(f4.delete());// false<br />    }<br />}<br />API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。<br />

14.1.4 递归实现多级目录操作（了解，有时间作为复习递归练习用）

  • public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
  • public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。
  • public File[] listFiles(FileFilter filter)：返回所有满足指定过滤器的文件和目录。如果给定 filter 为 null，则接受所有路径名。否则，当且仅当在路径名上调用过滤器的 FileFilter.accept(java.io.File) 方法返回 true 时，该路径名才满足过滤器。如果当前File对象不表示一个目录，或者发生 I/O 错误，则返回 null。

1、递归打印多级目录

分析：多级目录的打印。遍历之前，无从知道到底有多少级目录，所以我们可以使用递归实现。
代码实现：
@Test
public void test3() {
File dir = new File(“d:/atguigu”);
listSubFiles(dir);
}

public void listSubFiles(File dir) {<br />        if (dir != null && dir.isDirectory()) {<br />            File[] listFiles = dir.listFiles();<br />            if (listFiles != null) {<br />                for (File sub : listFiles) {<br />                    listSubFiles(sub);//递归调用<br />                }<br />            }<br />        }<br />        System.out.println(dir);<br />    }<br />

2、递归打印某目录下（包括子目录）中所有满足条件的文件

示例代码：列出”D:/atguigu”下所有”.java”文件
@Test
public void test5() {
File dir = new File(“D:/atguigu”);
listByFileFilter(dir);
}

public void listByFileFilter(File file) {<br />        if (file != null && file.isDirectory()) {<br />            File[] listFiles = file.listFiles(new FilenameFilter() {

            @Override<br />                public boolean accept(File dir, String name) {<br />                    return name.endsWith(".java") || new File(dir,name).isDirectory();<br />                }<br />            });<br />            if (listFiles != null) {<br />                for (File sub : listFiles) {<br />                    if(sub.isFile()){<br />                        System.out.println(sub);<br />                    }<br />                    listByFileFilter(sub);<br />                }<br />            }<br />        }<br />    }<br />

3、递归求目录总大小

@Test<br />    public void test4() {<br />         File dir = new File("D:/atguigu");<br />         long length = getLength(dir);<br />         System.out.println("大小：" + length);<br />    }

public long getLength(File dir){<br />        if (dir != null && dir.isDirectory()) {<br />            File[] listFiles = dir.listFiles();<br />            if(listFiles!=null){<br />                long sum = 0;<br />                for (File sub : listFiles) {<br />                    sum += getLength(sub);<br />                }<br />                return sum;<br />            }<br />        }else if(dir != null && dir.isFile()){<br />            return dir.length();<br />        }<br />        return 0;<br />    }<br />

4、递归删除非空目录

如果目录非空，连同目录下的文件和文件夹一起删除
@Test
public void test6() {
File dir = new File(“D:/atguigu/javase”);
forceDeleteDir(dir);
}
public void forceDeleteDir(File dir) {
if (dir != null && dir.isDirectory()) {
File[] listFiles = dir.listFiles();
if(listFiles!=null){
for (File sub : listFiles) {
forceDeleteDir(sub);
}
}
}
dir.delete();
}

14.2 IO概述

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。

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。
    • 以InputStream,Reader结尾
  • 输出流 ：把数据从内存 中写出到其他设备上的流。
    • 以OutputStream、Writer结尾

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。
    • 以InputStream和OutputStream结尾
  • 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。
    • 以Reader和Writer结尾

根据IO流的角色不同分为：节点流和处理流。

  • 节点流：可以从或向一个特定的地方（节点）读写数据。如FileReader.
  • 处理流：是对一个已存在的流进行连接和封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装，称为流的链接。

这种设计是装饰模式（Decorator Pattern）也称为包装模式（Wrapper Pattern），其使用一种对客户端透明的方式来动态地扩展对象的功能，它是通过继承扩展功能的替代方案之一。在现实生活中你也有很多装饰者的例子，例如：人需要各种各样的衣着，不管你穿着怎样，但是，对于你个人本质来说是不变的，充其量只是在外面加上了一些装饰，有，“遮羞的”、“保暖的”、“好看的”、“防雨的”….
常用的节点流：

  • 文 件 FileInputStream FileOutputStrean FileReader FileWriter 文件进行处理的节点流。
  • 字符串 StringReader StringWriter 对字符串进行处理的节点流。
  • 数 组 ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream CharArrayReader CharArrayWriter 对数组进行处理的节点流（对应的不再是文件，而是内存中的一个数组）。
  • 管 道 PipedInputStream、PipedOutputStream、PipedReader、PipedWriter对管道进行处理的节点流。

常用处理流：

  • 缓冲流：BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter—-增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。
  • 转换流：InputStreamReader、OutputStreamReader—-实现字节流和字符流之间的转换。
  • 数据流：DataInputStream、DataOutputStream -提供读写Java基础数据类型功能
  • 对象流：ObjectInputStream、ObjectOutputStream—提供直接读写Java对象功能

3、4大顶级抽象父类们

输入流 输出流
字节流 字节输入流InputStream 字节输出流OutputStream
字符流 字符输入流Reader 字符输出流Writer

14.3 字节流

14.3.1 一切皆为字节

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。

14.3.2 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。

  • 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。

小贴士：
close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

14.3.3 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

  • 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。
  • public FileOutputStream(String name)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

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。

  • 构造举例，代码如下：

public class FileOutputStreamConstructor throws IOException {
public static void main(String[] args) {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File(“a.txt”);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);

    // 使用文件名称创建流对象<br />        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");<br />    }<br />}<br />

写出字节数据

  1. 写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“fos.txt”);
// 写出数据
fos.write(97); // 写出第1个字节
fos.write(98); // 写出第2个字节
fos.write(99); // 写出第3个字节
// 关闭资源
fos.close();
}
}
输出结果：
abc
小贴士：

  1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。
  2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
  3. 写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“fos.txt”);
// 字符串转换为字节数组
byte[] b = “尚硅谷”.getBytes();
// 写出字节数组数据
fos.write(b);
// 关闭资源
fos.close();
}
}
输出结果：
尚硅谷

  1. 写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节，代码使用演示：

public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“fos.txt”);
// 字符串转换为字节数组
byte[] b = “abcde”.getBytes();
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
fos.write(b,2,2);
// 关闭资源
fos.close();
}
}
输出结果：
cd

数据追加续写

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？

  • 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。

这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值，true 表示追加数据，false 表示清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了，代码使用演示：
public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“fos.txt”，true);
// 字符串转换为字节数组
byte[] b = “abcde”.getBytes();
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
fos.write(b);
// 关闭资源
fos.close();
}
}
文件操作前：cd
文件操作后：cdabcde

写出换行

Windows系统里，换行符号是\r\n 。把
以指定是否追加续写了，代码使用演示：
public class FOSWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“fos.txt”);
// 定义字节数组
byte[] words = {97,98,99,100,101};
// 遍历数组
for (int i = 0; i < words.length; i++) {
// 写出一个字节
fos.write(words[i]);
// 写出一个换行, 换行符号转成数组写出
fos.write(“\r\n”.getBytes());
}
// 关闭资源
fos.close();
}
}

输出结果：
a
b
c
d
e

  • 回车符\r和换行符\n ：
    • 回车符：回到一行的开头（return）。
    • 换行符：下一行（newline）。
  • 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。

14.3.4 字节输入流【InputStream】

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 。

小贴士：
close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

14.3.5 FileInputStream类

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

构造方法

  • 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 file命名。
  • 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。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件,会抛出FileNotFoundException 。

  • 构造举例，代码如下：

public class FileInputStreamConstructor throws IOException{
public static void main(String[] args) {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File(“a.txt”);
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

    // 使用文件名称创建流对象<br />        FileInputStream fis = new FileInputStream("b.txt");<br />    }<br />}<br />

读取字节数据

  1. 读取字节：read方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，代码使用演示：

public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream(“read.txt”);
// 读取数据，返回一个字节
int read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
// 读取到末尾,返回-1
read = fis.read();
System.out.println( read);
// 关闭资源
fis.close();
}
}
输出结果：
a
b
c
d
e
-1
循环改进读取方式，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream(“read.txt”);
// 定义变量，保存数据
int b ；
// 循环读取
while ((b = fis.read())!=-1) {
System.out.println((char)b);
}
// 关闭资源
fis.close();
}
}
输出结果：
a
b
c
d
e
小贴士：

  1. 虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。
  2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
  3. 使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：

public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象.
FileInputStream fis = new FileInputStream(“read.txt”); // 文件中为abcde
// 定义变量，作为有效个数
int len ；
// 定义字节数组，作为装字节数据的容器
byte[] b = new byte[2];
// 循环读取
while (( len= fis.read(b))!=-1) {
// 每次读取后,把数组变成字符串打印
System.out.println(new String(b));
}
// 关闭资源
fis.close();
}
}

输出结果：
ab
cd
ed
错误数据d，是由于最后一次读取时，只读取一个字节e，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len ，获取有效的字节，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用文件名称创建流对象.
FileInputStream fis = new FileInputStream(“read.txt”); // 文件中为abcde
// 定义变量，作为有效个数
int len ；
// 定义字节数组，作为装字节数据的容器
byte[] b = new byte[2];
// 循环读取
while (( len= fis.read(b))!=-1) {
// 每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印
System.out.println(new String(b，0，len));// len 每次读取的有效字节个数
}
// 关闭资源
fis.close();
}
}

输出结果：
ab
cd
e
小贴士：
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。

14.3.6 字节流练习：图片复制

JavaSE_第14章 File类与IO流 - 图2

复制图片文件，代码使用演示：
public class Copy {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1.创建流对象
// 1.1 指定数据源
FileInputStream fis = new FileInputStream(“D:\test.jpg”);
// 1.2 指定目的地
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“test_copy.jpg”);

    // 2.读写数据<br />        // 2.1 定义数组<br />        byte[] b = new byte[1024];<br />        // 2.2 定义长度<br />        int len;<br />        // 2.3 循环读取<br />        while ((len = fis.read(b))!=-1) {<br />            // 2.4 写出数据<br />            fos.write(b, 0 , len);<br />        }

    // 3.关闭资源<br />        fos.close();<br />        fis.close();<br />    }<br />}<br />小贴士：<br />流的关闭原则：先开后关，后开先关。<br />

14.4 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。

14.4.1 字符输入流【Reader】

java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。

  • public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
  • public int read()： 从输入流读取一个字符。
  • 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 。

14.4.2 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。
小贴士：

  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。

eclipse中默认GBK，idea中默认UTF-8

  1. 字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

构造方法

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

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。

  • 构造举例，代码如下：

public class FileReaderConstructor throws IOException{
public static void main(String[] args) {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File(“a.txt”);
FileReader fr = new FileReader(file);

    // 使用文件名称创建流对象<br />        FileReader fr = new FileReader("b.txt");<br />    }<br />}<br />

读取字符数据

  1. 读取字符：read方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，循环读取，代码使用演示：

public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader(“read.txt”);
// 定义变量，保存数据
int b ；
// 循环读取
while ((b = fr.read())!=-1) {
System.out.println((char)b);
}
// 关闭资源
fr.close();
}
}
输出结果：
尚
硅
谷
小贴士：虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。

  1. 使用字符数组读取：read(char[] cbuf)，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：

public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader(“read.txt”);
// 定义变量，保存有效字符个数
int len ；
// 定义字符数组，作为装字符数据的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 循环读取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf));
}
// 关闭资源
fr.close();
}
}
输出结果：
尚硅
谷硅
获取有效的字符改进，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader(“read.txt”);
// 定义变量，保存有效字符个数
int len ；
// 定义字符数组，作为装字符数据的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 循环读取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf,0,len));
}
// 关闭资源
fr.close();
}
}

输出结果：
尚硅
谷

14.4.3 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。

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

14.4.4 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。

构造方法

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

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream。

  • 构造举例，代码如下：

public class FileWriterConstructor {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File(“a.txt”);
FileWriter fw = new FileWriter(file);

    // 使用文件名称创建流对象<br />        FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");<br />    }<br />}<br />

基本写出数据

写出字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符数据，代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter(“fw.txt”);
// 写出数据
fw.write(97); // 写出第1个字符
fw.write(‘b’); // 写出第2个字符
fw.write(‘C’); // 写出第3个字符
fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。

      /*<br />        【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。<br />           如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。<br />        */<br />        // fw.close();<br />    }<br />}<br />输出结果：<br />abC田<br />小贴士：
  1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出。
  2. 未调用close方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中。

关闭和刷新

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。

代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter(“fw.txt”);
// 写出数据，通过flush
fw.write(‘刷’); // 写出第1个字符
fw.flush();
fw.write(‘新’); // 继续写出第2个字符，写出成功
fw.flush();

      // 写出数据，通过close<br />        fw.write('关'); // 写出第1个字符<br />        fw.close();<br />        fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed<br />        fw.close();<br />    }<br />}<br />小贴士：即便是flush方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源。<br />

写出其他数据

  1. 写出字符数组 ：write(char[] cbuf) 和 write(char[] cbuf, int off, int len) ，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream，代码使用演示：

public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter(“fw.txt”);
// 字符串转换为字节数组
char[] chars = “尚硅谷”.toCharArray();

      // 写出字符数组<br />          fw.write(chars); // 尚硅谷

    // 写出从索引1开始，2个字节。索引1是'硅'，两个字节，也就是'硅谷'。<br />        fw.write(b,1,2); // 硅谷

      // 关闭资源<br />        fos.close();<br />    }<br />}
  1. 写出字符串：write(String str) 和 write(String str, int off, int len) ，每次可以写出字符串中的数据，更为方便，代码使用演示：

public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter(“fw.txt”);
// 字符串
String msg = “尚硅谷”;

      // 写出字符数组<br />          fw.write(msg); //尚硅谷

    // 写出从索引1开始，2个字节。索引1是'硅'，两个字节，也就是'硅谷'。<br />        fw.write(msg,1,2);    // 尚硅谷

    // 关闭资源<br />        fos.close();<br />    }<br />}
  1. 续写和换行：操作类似于FileOutputStream。

public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象，可以续写数据
FileWriter fw = new FileWriter(“fw.txt”，true);
// 写出字符串
fw.write(“尚”);
// 写出换行
fw.write(“\r\n”);
// 写出字符串
fw.write(“硅谷”);
// 关闭资源
fw.close();
}
}
输出结果:
尚
硅谷
小贴士：字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。
当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流

14.5 缓冲流

缓冲流,也叫高效流，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。

14.5.1 字节缓冲流

构造方法

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

构造举例，代码如下：
// 创建字节缓冲输入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(“bis.txt”));
// 创建字节缓冲输出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(“bos.txt”));

效率测试

查询API，缓冲流读写方法与基本的流是一致的，我们通过复制大文件（375MB），测试它的效率。

  1. 基本流，代码如下：

public class BufferedDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 记录开始时间
long start = System.currentTimeMillis();
// 创建流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream(“jdk9.exe”);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(“copy.exe”);
// 读写数据
int b;
while ((b = fis.read()) != -1) {
fos.write(b);
}

    fos.close();<br />        fis.close();

    // 记录结束时间<br />        long end = System.currentTimeMillis();<br />        System.out.println("普通流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");<br />    }<br />}

十几分钟过去了…

  1. 缓冲流，代码如下：

public class BufferedDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 记录开始时间
long start = System.currentTimeMillis();
// 创建流对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(“jdk9.exe”));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(“copy.exe”));
// 读写数据
int b;
while ((b = bis.read()) != -1) {
bos.write(b);
}

    bos.close();<br />        bis.close();

    // 记录结束时间<br />        long end = System.currentTimeMillis();<br />        System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");<br />    }<br />}

缓冲流复制时间:8016 毫秒
如何更快呢？
使用数组的方式，代码如下：
public class BufferedDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 记录开始时间
long start = System.currentTimeMillis();
// 创建流对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(“jdk9.exe”));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(“copy.exe”));
// 读写数据
int len;
byte[] bytes = new byte[8*1024];
while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
bos.write(bytes, 0 , len);
}

    bos.close();<br />        bis.close();<br />        // 记录结束时间<br />        long end = System.currentTimeMillis();<br />        System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");<br />    }<br />}<br />缓冲流使用数组复制时间:666 毫秒<br />

14.5.2 字符缓冲流

构造方法

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

构造举例，代码如下：
// 创建字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(“br.txt”));
// 创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(“bw.txt”));

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。

  • BufferedReader：public String readLine(): 读一行文字。
  • BufferedWriter：public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。

readLine方法演示，代码如下：
public class BufferedReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建流对象
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(“in.txt”));
// 定义字符串,保存读取的一行文字
String line = null;
// 循环读取,读取到最后返回null
while ((line = br.readLine())!=null) {
System.out.print(line);
System.out.println(“———“);
}
// 释放资源
br.close();
}
}
newLine方法演示，代码如下：
public class BufferedWriterDemo throws IOException {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建流对象
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(“out.txt”));
// 写出数据
bw.write(“尚”);
// 写出换行
bw.newLine();
bw.write(“硅”);
bw.newLine();
bw.write(“谷”);
bw.newLine();
// 释放资源
bw.close();
}
}
输出效果:
尚
硅
谷

14.6 转换流

14.6.1 字符编码和字符集

字符编码

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。
编码:字符(能看懂的)—字节(看不懂的)
解码:字节(看不懂的)—>字符(能看懂的)

  • 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。
  • 编码表:生活中文字和计算机中二进制的对应规则

字符集

  • 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。
JavaSE_第14章 File类与IO流 - 图3

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-8859-1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。

14.6.2 编码引出的问题

在Eclipse中，使用FileReader 读取项目中的文本文件。由于Eclipse的设置UTF-8编码但是，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 class ReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileReader fileReader = new FileReader(“E:\File_GBK.txt”);
int read;
while ((read = fileReader.read()) != -1) {
System.out.print((char)read);
}
fileReader.close();
}
}
输出结果：
���
那么如何读取GBK编码的文件呢？

14.6.3 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

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

构造举例，代码如下：
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(“in.txt”));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(“in.txt”) , “GBK”);

指定编码读取

public class ReaderDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径,文件为gbk编码
String FileName = “E:\file_gbk.txt”;
// 创建流对象,默认UTF8编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));
// 创建流对象,指定GBK编码
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , “GBK”);
// 定义变量,保存字符
int read;
// 使用默认编码字符流读取,乱码
while ((read = isr.read()) != -1) {
System.out.print((char)read); // ��Һ�
}
isr.close();

      // 使用指定编码字符流读取,正常解析<br />        while ((read = isr2.read()) != -1) {<br />            System.out.print((char)read);// 大家好<br />        }<br />        isr2.close();<br />    }<br />}<br />

14.6.4 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。

构造方法

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

构造举例，代码如下：
OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(“out.txt”));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(“out.txt”) , “GBK”);

指定编码写出

public class OutputDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径
String FileName = “E:\out.txt”;
// 创建流对象,默认UTF8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
// 写出数据
osw.write(“你好”); // 保存为6个字节
osw.close();

    // 定义文件路径<br />        String FileName2 = "E:\\out2.txt";<br />         // 创建流对象,指定GBK编码<br />        OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");<br />        // 写出数据<br />          osw2.write("你好");// 保存为4个字节<br />        osw2.close();<br />    }<br />}<br />

14.6.5 转换流理解图解

转换流是字节与字符间的桥梁！
JavaSE_第14章 File类与IO流 - 图4

14.6.6 练习：转换文件编码

将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。

案例分析

  1. 指定GBK编码的转换流，读取文本文件。
  2. 使用UTF-8编码的转换流，写出文本文件。

案例实现

public class TransDemo {
public static void main(String[] args) {
// 1.定义文件路径
String srcFile = “file_gbk.txt”;
String destFile = “file_utf8.txt”;
// 2.创建流对象
// 2.1 转换输入流,指定GBK编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(srcFile) , “GBK”);
// 2.2 转换输出流,默认utf8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(destFile));
// 3.读写数据
// 3.1 定义数组
char[] cbuf = new char[1024];
// 3.2 定义长度
int len;
// 3.3 循环读取
while ((len = isr.read(cbuf))!=-1) {
// 循环写出
osw.write(cbuf,0,len);
}
// 4.释放资源
osw.close();
isr.close();
}
}

14.7 数据流

前面学习的IO流，在程序代码中，要么将数据直接按照字节处理，要么按照字符处理。那么，如果要在程序中直接处理Java的基础数据类型，怎么办呢？
String name = “巫师”;
int age = 300;
char gender = ‘男’;
int energy = 5000;
double price = 75.5;
boolean relive = true;
完成这个需求，可以使用DataOutputStream进行写，随后用DataInputStream进行读取，而且顺序要一致。
示例代码：
import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class TestData {
public void save() throws IOException{
String name = “巫师”;
int age = 300;
char gender = ‘男’;
int energy = 5000;
double price = 75.5;
boolean relive = true;

    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("game.dat"));<br />        dos.writeUTF(name);<br />        dos.writeInt(age);<br />        dos.writeChar(gender);<br />        dos.writeInt(energy);<br />        dos.writeDouble(price);<br />        dos.writeBoolean(relive);<br />        dos.close();<br />    }    <br />    public void reload()throws IOException{<br />        DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("game.dat"));<br />        String name = dis.readUTF();<br />        int age = dis.readInt();<br />        char gender = dis.readChar();<br />        int energy = dis.readInt();<br />        double price = dis.readDouble();<br />        boolean relive = dis.readBoolean();

    System.out.println(name+"," + age + "," + gender + "," + energy + "," + price + "," + relive);

    dis.close();<br />    }<br />}

14.8 序列化

14.8.1 概述

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：
JavaSE_第14章 File类与IO流 - 图5

14.8.2 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

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

构造举例，代码如下：
FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream(“employee.txt”);
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);

序列化操作

  • 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 。
    • 如果对象的某个属性也是引用数据类型，那么如果该属性也要序列化的话，也要实现Serializable 接口
  • 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。
  • 静态变量的值不会序列化

public class Employee implements java.io.Serializable {
public static String company = “尚硅谷”;
public String name;
public String address;
public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
public void addressCheck() {
System.out.println(“Address check : “ + name + “ — “ + address);
}
}
2.写出对象方法

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

public class SerializeDemo{
public static void main(String [] args) {
Employee e = new Employee();
e.name = “zhangsan”;
e.address = “beiqinglu”;
e.age = 20;
try {
// 创建序列化流对象
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(“employee.txt”));
// 写出对象
out.writeObject(e);
// 释放资源
out.close();
fileOut.close();
System.out.println(“Serialized data is saved”); // 姓名，地址被序列化，年龄没有被序列化。
} catch(IOException i) {
i.printStackTrace();
}
}
}
输出结果：
Serialized data is saved

14.8.3 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。

public class DeserializeDemo {
public static void main(String [] args) {
Employee e = null;
try {
// 创建反序列化流
FileInputStream fileIn = new FileInputStream(“employee.txt”);
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
// 读取一个对象
e = (Employee) in.readObject();
// 释放资源
in.close();
fileIn.close();
}catch(IOException i) {
// 捕获其他异常
i.printStackTrace();
return;
}catch(ClassNotFoundException c) {
// 捕获类找不到异常
System.out.println(“Employee class not found”);
c.printStackTrace();
return;
}
// 无异常,直接打印输出
System.out.println(“Name: “ + e.name); // zhangsan
System.out.println(“Address: “ + e.address); // beiqinglu
System.out.println(“age: “ + e.age); // 0
}
}
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

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。
public class Employee implements java.io.Serializable {
// 加入序列版本号
private static final long serialVersionUID = 1L;
public String name;
public String address;
// 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值.
public int eid; 

 public void addressCheck() {<br />         System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);<br />     }<br />}<br />

14.8.4 练习：序列化集合

  1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作，保存到list.txt文件中。
  2. 反序列化list.txt ，并遍历集合，打印对象信息。

案例分析

  1. 把若干学生对象 ，保存到集合中。
  2. 把集合序列化。
  3. 反序列化读取时，只需要读取一次，转换为集合类型。
  4. 遍历集合，可以打印所有的学生信息

案例实现

public class SerTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建 学生对象
Student student = new Student(“老王”, “laow”);
Student student2 = new Student(“老张”, “laoz”);
Student student3 = new Student(“老李”, “laol”);

    ArrayList<Student> arrayList = new ArrayList<>();<br />        arrayList.add(student);<br />        arrayList.add(student2);<br />        arrayList.add(student3);<br />        // 序列化操作<br />        // serializ(arrayList);

    // 反序列化  <br />        ObjectInputStream ois  = new ObjectInputStream(new FileInputStream("list.txt"));<br />        // 读取对象,强转为ArrayList类型<br />        ArrayList<Student> list  = (ArrayList<Student>)ois.readObject();

      for (int i = 0; i < list.size(); i++ ){<br />              Student s = list.get(i);<br />            System.out.println(s.getName()+"--"+ s.getPwd());<br />          }<br />    }

private static void serializ(ArrayList<Student> arrayList) throws Exception {<br />        // 创建 序列化流 <br />        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));<br />        // 写出对象<br />        oos.writeObject(arrayList);<br />        // 释放资源<br />        oos.close();<br />    }<br />}<br />

14.8.5 java.io.Externalizable接口（Java方向）

除了Serializable接口之外，还可以实现java.io.Externalizable接口，但是要求重写：
void readExternal(ObjectInput in) void writeExternal(ObjectOutput out)
关于哪些属性序列化和反序列化，由程序员自己定。虽然可以自己决定任意属性的输出和读取，但是还是建议不要输出静态的和transient属性。
学生类：
import java.io.Externalizable;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInput;
import java.io.ObjectOutput;

public class Student implements Externalizable{
private static String school = “atguigu”;
private String name;
private transient int age;
private int score;
public Student(String name, int age, int score) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;
}
public Student() {
super();
}
public static String getSchool() {
return school;
}
public static void setSchool(String school) {
Student.school = school;
}
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 getScore() {
return score;
}
public void setScore(int score) {
this.score = score;
}
@Override
public String toString() {
return “Student [name=” + name +”,age =” +age + “, score=” + score +”,schoool = “ + school+ “]”;
}

//一下两个方法不是程序员手动调用，而是在对象被序列化和反序列时，IO流自动调用<br />    @Override<br />    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {<br />        //在这个方法中，程序员自己定，哪些属性需要序列化，及其顺序<br />        out.writeUTF(school);<br />        out.writeUTF(name);<br />        out.writeInt(score);<br />        out.writeInt(age);<br />    }<br />    @Override<br />    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {<br />        //读取的顺序要与写的顺序一致<br />        school = in.readUTF();<br />        name = in.readUTF();<br />        score = in.readInt();<br />        age = in.readInt();<br />    }

}
测试类
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

import org.junit.Test;

/
 类通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能。未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。
序列化接口没有方法或字段，仅用于标识可序列化的语义。
java.io.Externalizable 实例类的唯一特性是可以被写入序列化流中，该类负责保存和恢复实例内容。
则它要实现 Externalizable 接口的 writeExternal 和 readExternal 方法。

 void readExternal(ObjectInput in)
void writeExternal(ObjectOutput out)

虽然可以自己决定任意属性的输出和读取，但是还是建议不要输出静态的和transient属性
/
public class TestExternalizable {
@Test
public void in()throws IOException, ClassNotFoundException{
FileInputStream fis = new FileInputStream(“stu.dat”);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

    Object obj = ois.readObject();

    System.out.println(obj);

    ois.close();<br />        fis.close();<br />    }

@Test<br />    public void out()throws IOException{<br />        Student student = new Student("张三", 23, 89);<br />        Student.setSchool("尚硅谷");

    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("stu.dat");<br />        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

    oos.writeObject(student);

    oos.close();<br />        fos.close();<br />    }<br />}

14.9 重新认识PrintStream和Scanner、System.in和out

14.9.1 PrintStream类

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。

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。

构造举例，代码如下：
PrintStream ps = new PrintStream(“ps.txt”)；

改变打印流向

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。
public class PrintDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 调用系统的打印流,控制台直接输出97
System.out.println(97);

    // 创建打印流,指定文件的名称<br />        PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");

      // 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt<br />        System.setOut(ps);<br />          // 调用系统的打印流,ps.txt中输出97<br />        System.out.println(97);<br />    }<br />}<br />

14.9.2 Scanner类

构造方法

  • Scanner(File source) ：构造一个新的 Scanner，它生成的值是从指定文件扫描的。
  • Scanner(File source, String charsetName) ：构造一个新的 Scanner，它生成的值是从指定文件扫描的。
  • Scanner(InputStream source) ：构造一个新的 Scanner，它生成的值是从指定的输入流扫描的。
  • Scanner(InputStream source, String charsetName) ：构造一个新的 Scanner，它生成的值是从指定的输入流扫描的。

常用方法：

  • boolean hasNextXxx()： 如果通过使用nextXxx()方法，此扫描器输入信息中的下一个标记可以解释为默认基数中的一个 Xxx 值，则返回 true。
  • Xxx nextXxx()： 将输入信息的下一个标记扫描为一个Xxx

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

import org.junit.Test;

public class TestFile {
@Test
public void test1() throws IOException {
Scanner input = new Scanner(System.in);
ArrayList list = new ArrayList<>();
while(true){
System.out.print(“请输入一个单词：”);
String str = input.nextLine();
if(“stop”.equals(str)){
break;
}
list.add(str);
}
System.out.println(list);
input.close();
}
@Test
public void test2() throws IOException {
Scanner input = new Scanner(new File(“1.txt”));
while(input.hasNextLine()){
String str = input.nextLine();
System.out.println(str);
}
input.close();
}

@Test<br />    public void test3() throws FileNotFoundException{<br />        System.setIn(new FileInputStream("1.txt"));<br />        Scanner input = new Scanner(System.in);<br />        while(input.hasNextLine()){<br />            String str = input.nextLine();<br />            System.out.println(str);<br />        }<br />        input.close();<br />    }<br />}<br />

14.10 JDK1.7之后引入新try..catch

语法格式：
try(需要关闭的资源对象的声明){
业务逻辑代码
}catch(异常类型 e){
处理异常代码
}catch(异常类型 e){
处理异常代码
}
….
它没有finally，也不需要程序员去关闭资源对象，无论是否发生异常，都会关闭资源对象
示例代码：
@Test
public void test03() {
//从d:/1.txt(GBK)文件中，读取内容，写到项目根目录下1.txt(UTF-8)文件中
try(
FileInputStream fis = new FileInputStream(“d:/1.txt”);
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,”GBK”);
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("1.txt");<br />            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8");<br />            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);<br />        ){<br />            String str;<br />            while((str = br.readLine()) != null){<br />                bw.write(str);<br />                bw.newLine();<br />            }<br />        } catch (FileNotFoundException e) {<br />            e.printStackTrace();<br />        } catch (IOException e) {<br />            e.printStackTrace();<br />        }<br />    }<br />#