IO流的详细资源

曾经终败给现在 2023-10-05 22:44 17阅读 0赞

**前言**  
io流用到的地方很多，就比如上传下载，传输，设计模式等....基础打扎实了，才能玩更高端的。

在博主认为真正懂IO流的优秀程序员每次在使用IO流之前都会明确分析如下四点：

> （1）明确要操作的数据是数据源还是数据目的(也就是要读还是要写)  
> （2）明确要操作的设备上的数据是字节还是文本  
> （3）明确数据所在的具体设备  
> （4）明确是否需要额外功能（比如是否需要转换流、高效流等）

以上四点将会在文章告白IO流的四点明确里面小结一下，如果各位真能熟练以上四点，我觉得这篇文章你就没必要看了，因为你已经把IO玩弄与股掌之中，万物皆可被你盘也就也不再话下了。

## **1、告白IO流的四点明确** ##

（1）明确要操作的数据是数据源还是数据目的(要读还是要写)

> 　源：  
> **InputStream　　Reader**

> 目的：  
> **OutputStream　　Writer**

（2）明确要操作的设备上的数据是字节还是文本

> 　源：
> 
> 　　　　　　　　　　字节：**InputStream**
> 
> 　　　　　　　　　　文本：**Reader**

> 　　　　　　目的：
> 
> 　　　　　　　　　　字节：**OutputStream**
> 
> 　　　　　　　　　　文本：**Writer**

（3）明确数据所在的具体设备

> 　　　源设备：
> 
> 　　　　　　　　硬盘：文件 `File`开头
> 
> 　　　　　　　　内存：数组，字符串
> 
> 　　　　　　　　键盘：`System.in`
> 
> 　　　　　　　　网络：`Socket`

> 　　　　　　对应目的设备：
> 
> 　　　　　　　　硬盘：文件 `File`开头
> 
> 　　　　　　　　内存：数组，字符串
> 
> 　　　　　　　　屏幕：`System.out`
> 
> 　　　　　　　　网络：`Socket`

（4）明确是否需要额外功能

> 　　需要转换—— 转换流 **InputStreamReader 、OutputStreamWriter**
> 
> 　　　　需要高效—— 缓冲流**Bufferedxxx**
> 
> 　　　　多个源—— 序列流 **SequenceInputStream**
> 
> 　　　　对象序列化—— **ObjectInputStream、ObjectOutputStream**
> 
> 　　　　保证数据的输出形式—— 打印流**PrintStream 、Printwriter**
> 
> 　　　　操作基本数据，保证字节原样性——**DataOutputStream、DataInputStream**

到这里，我们再来看看IO流的分类吧  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
OK，准备好了告白IO流了咩？

## **2、File类** ##

至于IO流，也就是输入输出流，从文件出发到文件结束，至始至终都离不开文件，所以IO流还得从文件File类讲起。

### **1.1 File概述** ###

`java.io.File` 类是专门对文件进行操作的类，只能对文件本身进行操作，不能对文件内容进行操作。  
`java.io.File` 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。

怎么理解上面两句话？其实很简单！

第一句就是说File跟流无关，File类不能对文件进行读和写也就是输入和输出！  
第二句就是说File主要表示类似`D:\\文件目录1`与`D:\\文件目录1\\文件.txt`,前者是文件夹（Directory）后者则是文件(file)，而File类就是操作这两者的类。

### **1.2 构造方法** ###

在java中，一切皆是对象，File类也不例外，不论是哪个对象都应该从该对象的构造说起，所以博主来分析分析`File`类的构造方法。首先从API开始着手  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
我们主要来学习一下比较常用的三个：

1、 `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。  
2、 `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。  
3、 `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。

看字描述不够生动不够形象不得劲？没得事，下面进行构造举例，马上就生动形象了，代码如下：

<code class="language-java">1. 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
 2. File类构造方法不会给你检验这个文件或文件夹是否真实存在，因此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。
 // 文件路径名 
 String path = "D:\\123.txt";
 File file1 = new File(path); 
 
 // 文件路径名
 String path2 = "D:\\1\\2.txt";
 File file2 = new File(path2); -------------相当于D:\\1\\2.txt
 
 // 通过父路径和子路径字符串
 String parent = "F:\\aaa";
 String child = "bbb.txt";
 File file3 = new File(parent, child); --------相当于F:\\aaa\\bbb.txt
 
 // 通过父级File对象和子路径字符串
 File parentDir = new File("F:\\aaa");
 String child = "bbb.txt";
 File file4 = new File(parentDir, child); --------相当于F:\\aaa\\bbb.txt
 </code>

> File类的注意点：
> 
> 1.  一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
> 2.  File类构造方法不会给你检验这个文件或文件夹是否真实存在，因此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。

### **1.3 常用方法** ###

File的常用方法主要分为获取功能、获取绝对路径和相对路径、判断功能、创建删除功能的方法

#### **1.3.1 获取功能的方法** ####

1、`public String getAbsolutePath()` ：返回此File的绝对路径名字符串。

2、`public String getPath()` ：将此File转换为路径名字符串。

3、`public String getName()` ：返回由此File表示的文件或目录的名称。

4、`public long length()` ：返回由此File表示的文件的长度。

以上方法测试，代码如下【注意测试以自己的电脑文件夹为准】：

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

#### **1.3.2 绝对路径和相对路径** ####

**绝对路径**：一个完整的路径，以盘符开头，例如`F://aaa.txt`。  
**相对路径**：一个简化的路径，不以盘符开头,例如`//aaa.txt//b.txt`。

> 1、**路径是不区分大小写**  
> 2、路径中的文件名称分隔符windows使用反斜杠,反斜杠是转义字符,两个反斜杠代表一个普通的反斜杠

<code class="language-java">//绝对路径
 public class FilePath {
 public static void main(String[] args) {
 	// D盘下的bbb.java文件
 File f = new File("D:\\bbb.java");
 System.out.println(f.getAbsolutePath());
 	
 		// 项目下的bbb.java文件
 File f2 = new File("bbb.java");
 System.out.println(f2.getAbsolutePath());
 }
 }
 输出结果：
 D:\bbb.java
 D:\java\bbb.java
 </code>

#### **1.3.3判断功能的方法** ####

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

方法演示，代码如下：

#### **1.3.4 创建删除功能的方法** ####

*  `public boolean createNewFile()` ：文件不存在，创建一个新的空文件并返回`true`，文件存在，不创建文件并返回`false`。
 *  `public boolean delete()` ：删除由此File表示的文件或目录。
 *  `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。

其中，`mkdirs()`和`mkdir()`方法类似，但`mkdir()`，只能创建一级目录，`mkdirs()`可以创建多级目录比如`//a//b//c`，所以**开发中一般用**`mkdirs()`;

> 这些方法中值得注意的是**createNewFile**方法以及**mkdir**与**mkdirs**的区别

方法测试，代码如下：

<code class="language-java">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("是否创建:"+f.createNewFile()); // 以及创建过了所以再使用createNewFile返回false
 System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true
 		
 	// 目录的创建
 	File f2= new File("newDir");	
 System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false
 System.out.println("是否创建:"+f2.mkdir());	// true
 System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true
 
 		// 创建多级目录
 	File f3= new File("newDira\\newDirb");
 System.out.println(f3.mkdir());// false
 File f4= new File("newDira\\newDirb");
 System.out.println(f4.mkdirs());// true
 
 	// 文件的删除
 	System.out.println(f.delete());// true
 
 	// 目录的删除
 System.out.println(f2.delete());// true
 System.out.println(f4.delete());// false
 }
 }
 </code>

> 注意：`delete`方法，如果此`File`表示目录，则目录必须为空才能删除。

### **1.4 目录的遍历** ###

*  `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。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**listFiles**在获取指定目录下的文件或者文件夹时必须满足下面两个条件

1，**指定的目录必须存在**

2，**指定的必须是目录。否则容易引发返回数组为null，出现NullPointerException异常**

### **1.5 递归遍历文件夹下所有文件以及子文件** ###

不说啥了，直接上代码：

<code class="language-javascript">package File;
 
 import java.io.File;
 
 //递归遍历文件夹下所有的文件
 public class RecursionDirectory {
 public static void main(String[] args) {
 File file=new File("D:\\java专属IO测试");
 Recursion(file);
 }
 public static void Recursion(File file){
 //1、判断传入的是否是目录
 if(!file.isDirectory()){
 //不是目录直接退出
 return;
 }
 //已经确保了传入的file是目录
 File[] files = file.listFiles();
 //遍历files
 for (File f: files) {
 //如果该目录下文件还是个文件夹就再进行递归遍历其子目录
 if(f.isDirectory()){
 //递归
 Recursion(f);
 }else {
 //如果该目录下文件是个文件，则打印对应的名字
 System.out.println(f.getName());
 }
 
 }
 }
 }
 </code>

如果对上面的代码有疑问，可以随时联系我，博主一直都在！

## **3、初探IO流** ##

### **1.1 什么是IO** ###

我想在座各位肯定经历都过这样的场景。当你编辑一个文本文件也好用eclipse打代码也罢，忘记了`ctrl+s` ，在你关闭文件的哪一瞬间手残点了个不该点的按钮，但你反应过来，心早已拔凉拔凉的了。

我们把这种数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为`输入input` 和`输出output` ，即流向内存是输入流，流出内存的输出流。

Java中I/O操作主要是指使用`java.io`包下的内容，进行输入、输出操作。**输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据**。

### **1.2 IO的分类** ###

根据数据的流向分为：**输入流** 和 **输出流**。

*  **输入流** ：把数据从`其他设备`上读取到`内存`中的流。
 *  **输出流** ：把数据从`内存` 中写出到`其他设备`上的流。

根据数据的类型分为：**字节流** 和 **字符流**。

*  **字节流** ：以字节为单位，读写数据的流。
 *  **字符流** ：以字符为单位，读写数据的流。

**分类之后对应的超类**（V8提示：超类也就是父类的意思）

<table> 
 <thead> 
 <tr> 
 <th style="background-color:#fafafa;"></th> 
 <th style="background-color:#fafafa;">输入流</th> 
 <th style="background-color:#fafafa;">输出流</th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#c0c0c0;">字节流</td> 
 <td style="border-color:#c0c0c0;">字节输入流&nbsp;InputStream</td> 
 <td style="border-color:#c0c0c0;">字节输出流&nbsp;OutputStream</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#c0c0c0;">字符流</td> 
 <td style="border-color:#c0c0c0;">字符输入流&nbsp;Reader</td> 
 <td style="border-color:#c0c0c0;">字符输出流&nbsp;Writer</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**注**：  
**由这四个类的子类名称基本都是以其父类名作为子类名的后缀**。  
如：InputStream的子类FileInputStream。  
如：Reader的子类FileReader。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

### **1.3 关于IO的分流向说明** ###

啥都不说了，看图吧  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### **字节流OutputStream与InputStream的故事** ###

OutputStream与InputStream的继承关系  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

### **2.1 文件的世界里一切皆为字节** ###

我们必须明确一点的是，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。

### **2.2 字节输出流（OutputStream）** ###

`java.io.OutputStream`抽象类是表示**字节输出流**的所有类的**超类**（父类），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，不要问我`OutputStream`为啥可以定义字节输出流的基本共性功能方法，熊dei啊，上一句说过了**OutputStream是字节输出流的所有类的超类**，[继承][Link 1]知识，懂？(如果是真的不理解的小白同学，可以点击蓝色字体[继承][Link 1]进入补习)

**字节输出流的基本共性功能方法**:

> 1、 `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。  
> 2、 `public void flush()` ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。  
> 3、 `public void write(byte[] b)`：将 b.length个字节从指定的字节数组写入此输出流。  
> 4、 `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。 **也就是说从off个字节数开始读取一直到len个字节结束**  
> 5、 `public abstract void write(int b)` ：将指定的字节输出流。

> **以上五个方法则是字节输出流都具有的方法，由父类OutputStream定义提供，子类都会共享以上方法**

**FileOutputStream类**

`OutputStream`有很多子类，我们从最简单的一个子类FileOutputStream开始。看名字就知道是文件输出流，用于将数据写出到文件。

**FileOutputStream构造方法**

不管学啥子，只有是对象，就从构造方法开始！

> 1、 `public FileOutputStream(File file)`：根据File对象为参数创建对象。  
> 2、 `public FileOutputStream(String name)`： 根据名称字符串为参数创建对象。

**推荐第二种构造方法**【开发常用】：

<code class="language-javascript">FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("abc.txt");
 </code>

就以上面这句代码来讲，类似这样创建字节输出流对象都做了**三件事情**：  
1、调用系统功能去创建文件【输出流对象才会自动创建】  
2、创建outputStream对象  
3、把foutputStream对象指向这个文件

> 注意：  
> 创建输出流对象的时候，系统会自动去对应位置创建对应文件，而创建输出流对象的时候，文件不存在则会报FileNotFoundException异常，也就是系统找不到指定的文件异常。

当你创建一个流对象时，必须直接或者间接传入一个文件路径。比如现在我们创建一个`FileOutputStream`流对象，在该路径下，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。有兴趣的童鞋可以测试一下，具体代码如下：

**FileOutputStream写出字节数据**

使用FileOutputStream写出字节数据主要通过`Write`方法，而`write`方法分如下三种

<code class="language-javascript">public void write(int b)
 public void write(byte[] b)
 public void write(byte[] b,int off,int len) //从`off`索引开始，`len`个字节
 </code>

1.  **写出字节**：`write(int b)` 方法，每次可以写出一个字节数据，代码如下：

> 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。

1.  **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：

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，代码如下：

**FileOutputStream实现数据追加续写、换行**

经过以上的代码测试，每次程序运行，每次创建输出流对象，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**追加新数据**呢？并且实现**换行**呢？其实很简单，这个时候我们又要再学习`FileOutputStream`的另外两个构造方法了，如下：

1、`public FileOutputStream(File file, boolean append)`

2、`public FileOutputStream(String name, boolean append)`

这两个构造方法，第二个参数中都需要传入一个boolean类型的值，`true` 表示追加数据，`false` 表示不追加也就是清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了，至于Windows换行则是 `\n\r` ，下面将会详细讲到。

实现数据追加续写代码如下：

Windows系统里，换行符号是`\r\n` ,具体代码如下：

>  *  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。

### **2.3 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**（父类），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。

**字节输入流的基本共性功能方法**:

> 1、 `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。  
> 2、`public abstract int read()`： 从输入流读取数据的下一个字节。
> 
> 3、 `public int read(byte[] b)`： 该方法返回的int值代表的是读取了多少个字节，读到几个返回几个，读取不到返回-1

**FileInputStream类**

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

**FileInputStream的构造方法**

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

同样的，推荐使用第二种构造方法：

<code class="language-javascript"> FileInputStream inputStream = new FileInputStream("a.txt");
 </code>

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：

**FileInputStream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`，代码测试如下【read.txt文件中内容为abcde】：

循环改进读取方式，代码使用演示：

1.  **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：

由于`read.txt`文件中内容为`abcde`，而错误数据`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**【注意是替换，看下图】，所以要通过`len` ，获取有效的字节  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
代码如下：

在开发中一般强烈推荐使用数组读取文件，代码如下：

<code class="language-javascript">package io;
 
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.IOException;
 
 public class input2 {
 public static void main(String args[]){
 FileInputStream inputStream = null;
 try {
 inputStream = new FileInputStream("a.txt");
 int len = 0 ;
 byte[] bys = new byte[1024];
 while ((len = inputStream.read(bys)) != -1) {
 System.out.println(new String(bys,0,len));
 }
 
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }finally {
 try {
 inputStream.close();
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 
 }
 }
 </code>

**字节流FileInputstream复制图片**

**复制图片原理**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

**代码实现**

复制图片文件，代码如下：

**注**：**复制文本、图片、mp3、视频等的方式一样**。

到这里，已经从File类讲到了字节流OutputStream与InputStream，而现在将主要从字符流Reader和Writer的故事开展。

## **字符流Reader和Writer的故事** ##

字符流Reader和Writer的故事从它们的继承图开始，啥都不说了，直接看图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

## **字符流** ##

字符流的由来：因为数据编码的不同，因而有了对字符进行高效操作的流对象，字符流本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表，而字节流直接读取数据会有乱码的问题（读中文会乱码），这个时候小白同学就看不懂了，没事，咋们先来看个程序：

<code class="language-javascript">package IO;
 
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.FileOutputStream;
 
 public class CharaterStream {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 //FileInputStream为操作文件的字符输入流
 FileInputStream inputStream = new FileInputStream("a.txt");//内容为哥敢摸屎
 
 int len;
 while ((len=inputStream.read())!=-1){
 System.out.print((char)len);
 }
 
 }
 }
 运行结果： ??￥??￠????±
 </code>

具体现状分析  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
话说，就是你哥我敢摸si,那你哥我肯定也不认识这玩意啊： `??￥??￠????±`

> 字节流读取中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符占用多个字节存储。

那字节流就没办法了吗？不，字节流依旧有办法，只是麻烦了点，代码如下：

<code class="language-javascript">public class CharaterStream {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 
 FileInputStream inputStream = new FileInputStream("a.txt");
 byte[] bytes = new byte[1024];
 int len;
 while ((len=inputStream.read(bytes))!=-1){
 System.out.print(new String(bytes,0,len));
 }
 }
 }
 运行结果： 哥敢摸屎
 </code>

这是为啥呢？没错解码的正是`String`，查看`new String()`的源码，`String`构造方法有解码功能，并且默认编码是`utf-8`，代码如下：

<code class="language-javascript">this.value = StringCoding.decode(bytes, offset, length);
 
 再点进decode，循序渐进发现，默认编码是UTF-8
 </code>

尽管字节流也能有办法决绝乱码问题，但是还是比较麻烦，于是java就有了字符流，`字符为单位`读写数据，字符流`专门用于处理文本`文件。如果处理纯文本的数据优先考虑字符流，其他情况就只能用字节流了（图片、视频、等等`只文本`例外）。

> 从另一角度来说：**字符流 = 字节流 + 编码表**

## **1、 字符输入流（Reader）** ##

`java.io.Reader`抽象类是**字符输入流**的所有类的**超类**（父类），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。

**字符输入流的共性方法**：

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

#### **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。

#### **构造方法** ####

> 1、`FileReader(File file)`： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的**File对象**。  
> 2、 `FileReader(String fileName)`： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的**字符串名称**。

构造方法的使用就算不写应该都很熟悉了吧，代码如下：

#### **FileReader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：

至于读取的写法类似字节流的写法，只是读取单位不同罢了。

## **2、字符输出流（Writer）** ##

`java.io.Writer`抽象类是**字符输出流**的所有类的**超类**（父类），将指定的字符信息写出到目的地。它同样定义了字符输出流的基本共性功能方法。

**字符输出流的基本共性功能方法**：

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

### **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** ####

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

依旧是熟悉的构造举例，代码如下：

#### **FileWriter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：

> 【注意】**关闭资源时,与FileOutputStream不同。 如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。**

#### **关闭close和刷新flush** ####

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。

flush还是比较有趣的，童鞋们不自己运行一下还真不好体会，现在博主就写个程序让你体会体会：  
字符流

<code class="language-javascript">public class FlushDemo {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 //源 也就是输入流【读取流】 读取a.txt文件
 FileReader fr=new FileReader("a.txt"); //必须要存在a.txt文件，否则报FileNotFoundException异常
 //目的地 也就是输出流
 FileWriter fw=new FileWriter("b.txt"); //系统会自动创建b.txt，因为它是输出流！
 int len;
 while((len=fr.read())!=-1){
 fw.write(len);
 }
 注意这里是没有使用close关闭流，开发中不能这样做，但是为了更好的体会flush的作用
 }
 }
 </code>

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
运行效果是怎么样的呢？答案是b.txt文件中依旧是空的，是的并没有任何东西，为啥呢？熊dei啊，我在上面就用红色字体特别标注过了，就是这句话： 【注意】**关闭资源时,与FileOutputStream不同。 如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。**这个时候反应过来了吧，可见实践例子的重要性，**编程就是这样，不去敲，永远学不会**！！！所以一定要去敲，博主没敲过10万行代码真的没有脸出去说自己是学java的。所以，大家一定要多思考，多敲啊！！！

所以，我们在以上的代码中再添加下面三句代码，就完美了，b.txt文件就能复制到源文件的数据了！

<code class="language-javascript"> fr.close();
 fw.flush();
 fw.close();
 </code>

> `flush()`这个函数是清空的意思，用于清空缓冲区的数据流，进行流的操作时，数据先被读到内存中，然后再用数据写到文件中，那么当你数据读完时，我们如果这时调用`close()`方法关闭读写流，这时就可能造成数据丢失，为什么呢？因为，读入数据完成时不代表写入数据完成，一部分数据可能会留在缓存区中，这个时候`flush()`方法就格外重要了。

好了，接下来close使用代码如下：

> 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。

#### **FileWriter的续写和换行** ####

**续写和换行**：操作类似于FileOutputStream操作（上一篇博客讲到过），直接上代码：

#### **FileReader和FileWriter类完成文本文件复制** ####

直接上代码：

<code class="language-javascript">import java.io.FileReader;
 import java.io.FileWriter;
 import java.io.IOException;
 
 public class CopyFile {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 //创建输入流对象
 FileReader fr=new FileReader("F:\\新建文件夹\\aa.txt");//文件不存在会抛出java.io.FileNotFoundException
 //创建输出流对象
 FileWriter fw=new FileWriter("C:\\copyaa.txt");
 /*创建输出流做的工作：
 * 1、调用系统资源创建了一个文件
 * 2、创建输出流对象
 * 3、把输出流对象指向文件 
 * */
 //文本文件复制，一次读一个字符
 copyMethod1(fr, fw);
 //文本文件复制，一次读一个字符数组
 copyMethod2(fr, fw);
 
 fr.close();
 fw.close();
 }
 
 public static void copyMethod1(FileReader fr, FileWriter fw) throws IOException {
 int ch;
 while((ch=fr.read())!=-1) {//读数据
 fw.write(ch);//写数据
 }
 fw.flush();
 }
 
 public static void copyMethod2(FileReader fr, FileWriter fw) throws IOException {
 char chs[]=new char[1024];
 int len=0;
 while((len=fr.read(chs))!=-1) {//读数据
 fw.write(chs,0,len);//写数据
 }
 fw.flush();
 }
 }
 
 CopyFile
 </code>

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]

> **最后再次强调：  
> 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**

#### **IO异常的处理** ####

我们在学习的过程中可能习惯把异常抛出，而实际开发中并不能这样处理，建议使用`try...catch...finally` 代码块，处理异常部分，格式代码如下：

如果对异常不是特别熟练的童鞋可以参考这篇文章[【java基础之异常】死了都要try，不淋漓尽致地catch我不痛快！][java_try_catch]

好了，到这里，字符流Reader和Writer的故事的到这里了！

前面主要写了一些基本的流作为IO流的入门。从这里开始将要见识一些更强大的流。比如能够高效读写的缓冲流，能够转换编码的转换流，能够持久化存储对象的序列化流等等，而这些强大的流都是在基本的流对象基础之上而来的！这些强大的流将伴随着我们今后的开发！

## **1、缓冲流【掌握】** ##

### **1.1 简要概述** ###

首先我们来认识认识一下缓冲流,也叫高效流，是对4个`FileXxx` 流的“增强流”。

**缓冲流的基本原理**：

> 1、使用了底层流对象从具体设备上获取数据，并将数据存储到缓冲区的数组内。  
> 2、通过缓冲区的read()方法从缓冲区获取具体的字符数据，这样就提高了效率。  
> 3、如果用read方法读取字符数据，并存储到另一个容器中，直到读取到了换行符时，将另一个容器临时存储的数据转成字符串返回，就形成了readLine()功能。

也就是说在创建流对象时，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。

缓冲书写格式为`BufferedXxx`，按照数据类型分类：

*  **字节缓冲流**：`BufferedInputStream`，`BufferedOutputStream`
 *  **字符缓冲流**：`BufferedReader`，`BufferedWriter`

### **1.2 字节缓冲流** ###

#### **构造方法** ####

*  `public BufferedInputStream(InputStream in)` ：创建一个新的缓冲输入流，注意参数类型为**InputStream**。
 *  `public BufferedOutputStream(OutputStream out)`： 创建一个新的缓冲输出流，注意参数类型为**OutputStream**。

构造举例代码如下：

<code class="language-java">//构造方式一： 创建字节缓冲输入流【但是开发中一般常用下面的格式申明】
 FileInputStream fps = new FileInputStream(b.txt);
 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fps)
 
 //构造方式一： 创建字节缓冲输入流
 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("b.txt"));
 
 ///构造方式二： 创建字节缓冲输出流
 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("b.txt"));
 </code>

#### **感受缓冲流的高效** ####

缓冲流读写方法与基本的流是一致的，我们通过复制370多MB的大文件，测试它的效率。

1.  基本流，代码如下：

1.  缓冲流，代码如下：

有的童鞋就要说了，我要更快的速度！最近看速度与激情7有点上头，能不能再快些？答案是当然可以

想要更快可以使用数组的方式，代码如下：

<code class="language-java">public class BufferedDemo {
 public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
 	// 记录开始时间
 long start = System.currentTimeMillis();
 		// 创建流对象
 try (
 		 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("py.exe"));
 		 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copyPy.exe"));
 ){
 	// 读写数据
 int len;
 byte[] bytes = new byte[8*1024];
 while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
 bos.write(bytes, 0 , len);
 }
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 		// 记录结束时间
 long end = System.currentTimeMillis();
 System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
 }
 }
 缓冲流使用数组复制时间:521 毫秒 
 </code>

### **1.3 字符缓冲流** ###

#### **构造方法** ####

相同的来看看其构造，其格式以及原理和字节缓冲流是一样一样的！

*  `public BufferedReader(Reader in)` ：创建一个新的缓冲输入流，注意参数类型为**Reader**。
 *  `public BufferedWriter(Writer out)`： 创建一个新的缓冲输出流，注意参数类型为**Writer**。

构造举例，代码如下：

<code class="language-java">// 创建字符缓冲输入流
 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("b.txt"));
 // 创建字符缓冲输出流
 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
 </code>

#### **字符缓冲流特有方法** ####

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，这里不再阐述，我们来看字符缓冲流具备的**特有**方法。

*  BufferedReader：`public String readLine()`: **读一行数据**。 读取到最后返回null
 *  BufferedWriter：`public void newLine()`: **换行**,由系统属性定义符号。

`readLine`方法演示代码如下：

`newLine`方法演示代码如下：

### **1.4 字符缓冲流练习** ###

字符缓冲流练习啥捏？先放松一下吧各位，先欣赏欣赏我写的下面的诗篇

> 6.你说你的程序叫简单，我说我的代码叫诗篇  
> 1.一想到你我就哦豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁....哦nima个头啊，完全不理人家受得了受不了  
> 8.Just 简单你和我 ，Just 简单程序员  
> 3.约了地点却忘了见面 ，懂得寂寞才明白浩瀚  
> 5.沉默是最大的发言权  
> 2.总是喜欢坐在电脑前， 总是喜欢工作到很晚  
> 7.向左走 又向右走，我们转了好多的弯  
> 4.你从来就不问我，你还是不是那个程序员

欣赏完了咩？没错咋们就练习如何使用缓冲流的技术把上面的诗篇归顺序，都编过号了就是前面的1到8的编号

分析：首先用字符输入缓冲流创建个源，里面放没有排过序的文字，之后用字符输出缓冲流创建个目标接收，排序的过程就要自己写方法了哦，可以从每条诗词的共同点“.”符号下手！

#### **代码实现** ####

<code class="language-java">public class BufferedTest {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 // 创建map集合,保存文本数据,键为序号,值为文字
 HashMap<String, String> lineMap = new HashMap<>();
 
 // 创建流对象 源
 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
 //目标
 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
 
 // 读取数据
 String line = null;
 while ((line = br.readLine())!=null) {
 // 解析文本
 String[] split = line.split("\\.");
 // 保存到集合
 lineMap.put(split[0],split[1]);
 }
 // 释放资源
 br.close();
 
 // 遍历map集合
 for (int i = 1; i <= lineMap.size(); i++) {
 String key = String.valueOf(i);
 // 获取map中文本
 String value = lineMap.get(key);
 	// 写出拼接文本
 bw.write(key+"."+value);
 	// 写出换行
 bw.newLine();
 }
 		// 释放资源
 bw.close();
 }
 }
 </code>

运行效果

<code class="language-javascript">1.一想到你我就哦豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁…哦nima个头啊，完全不理人家受得了受不了
 2.总是喜欢坐在电脑前， 总是喜欢工作到很晚
 3.约了地点却忘了见面 ，懂得寂寞才明白浩瀚
 4.你从来就不问我，你还是不是那个程序员
 5.沉默是最大的发言权
 6.你说你的程序叫简单，我说我的代码叫诗篇
 7.向左走 又向右走，我们转了好多的弯
 8.Just 简单你和我 ，Just 简单程序员
 </code>

## **2、转换流【掌握】** ##

何谓转换流？为何由来？暂时带着问题让我们先来了解了解字符编码和字符集！  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]

#### **2.1 字符编码与解码** ####

众所周知，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。

简单一点的说就是：

> 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)

代码解释则是

<code class="language-java">String(byte[] bytes, String charsetName):通过指定的字符集解码字节数组
 byte[] getBytes(String charsetName):使用指定的字符集合把字符串编码为字节数组
 
 编码:把看得懂的变成看不懂的
 String -- byte[]
 
 解码:把看不懂的变成看得懂的
 byte[] -- String
 </code>

*  **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。
    
    而**编码表**则是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。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]

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。

### **2.2 编码问题导致乱码** ###

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

那么如何读取GBK编码的文件呢？ 这个时候就得讲讲转换流了！

> 从另一角度来讲：**字符流=字节流+编码表**

### **2.3 InputStreamReader类-----(字节流到字符流的桥梁)** ###

转换流`java.io.InputStreamReader`，是`Reader`的子类，从字面意思可以看出它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。

构造代码如下：

<code class="language-java">InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
 InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");
 </code>

#### **使用转换流解决编码问题** ####

### **2.4 OutputStreamWriter类-----(字符流到字节流的桥梁)** ###

转换流`java.io.OutputStreamWriter` ，是Writer的子类，字面看容易混淆会误以为是转为字符流，其实不然，OutputStreamWriter为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：

<code class="language-java">OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("a.txt"));
 OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt") , "GBK");
 </code>

#### **指定编码构造代码** ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
为了达到**最高效率**，可以考虑在 `BufferedReader` 内包装 `InputStreamReader`

<code class="language-javascript">BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))；
 </code>

## **3、序列化流【理解】** ##

> (1)可以把对象写入文本文件或者在网络中传输  
> (2)如何实现序列化呢?  
> 让被序列化的对象所属类实现序列化接口。  
> 该接口是一个标记接口。没有功能需要实现。  
> (3)注意问题：  
> 把数据写到文件后，在去修改类会产生一个问题。  
> 如何解决该问题呢?  
> 在类文件中，给出一个固定的序列化id值。  
> 而且，这样也可以解决黄色警告线问题  
> (4)面试题：  
> 什么时候序列化?  
> 如何实现序列化?  
> 什么是反序列化?

### **3.1 何谓序列化** ###

Java 提供了一种对象**序列化**的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该`对象的数据`、`对象的类型`和`对象中存储的属性`等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中**持久保存**了一个对象的信息。

反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行**反序列化**。`对象的数据`、`对象的类型`和`对象中存储的数据`信息，都可以用来在内存中创建对象。看图理解序列化：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0NTQzNTA4_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]

### **3.2 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。

构造代码如下：

<code class="language-java">FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("aa.txt");
 ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);
 </code>

#### **序列化操作** ####

1.  一个对象要想序列化，必须满足两个条件:

该类必须实现`java.io.Serializable` 接口，`Serializable` 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化，会抛出`NotSerializableException` 。

该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用`transient` 关键字修饰。

2.写出对象方法

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

### **3.3 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。

<code class="language-java">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
 }
 }
 </code>

**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：

> 1、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  
> 2、该类包含未知数据类型  
> 2、该类没有可访问的无参数构造方法

`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。

### **3.4 序列化集合练习** ###

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

#### **案例代码实现** ####

<code class="language-java">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<>();
 		arrayList.add(student);
 		arrayList.add(student2);
 		arrayList.add(student3);
 		// 序列化操作
 		// serializ(arrayList);
 		
 		// 反序列化 
 		ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("list.txt"));
 		// 读取对象,强转为ArrayList类型
 		ArrayList<Student> list = (ArrayList<Student>)ois.readObject();
 		
 	for (int i = 0; i < list.size(); i++ ){
 	Student s = list.get(i);
 	System.out.println(s.getName()+"--"+ s.getPwd());
 	}
 	}
 
 	private static void serializ(ArrayList<Student> arrayList) throws Exception {
 		// 创建 序列化流 
 		ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));
 		// 写出对象
 		oos.writeObject(arrayList);
 		// 释放资源
 		oos.close();
 	}
 }
 </code>

## **4、打印流【掌握】** ##

### **4.1 何谓打印流** ###

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，各位用了这么久的输出语句肯定没想过这两个方法都来自于`java.io.PrintStream`类吧，哈哈。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。

**打印流分类**：

> 字节打印流PrintStream，字符打印流PrintWriter

**打印流特点**：

> A:只操作目的地,不操作数据源  
> B:可以操作任意类型的数据  
> C:如果启用了自动刷新，在调用println()方法的时候，能够换行并刷新  
> D:可以直接操作文件

这个时候有同学就要问了，哪些流可以直接操作文件呢?答案很简单，**如果该流的构造方法能够同时接收File和String类型的参数，一般都是可以直接操作文件的**！

PrintStream是OutputStream的子类，PrintWriter是Writer的子类，两者处于对等的位置上，所以它们的API是非常相似的。二者区别无非一个是字节打印流，一个是字符打印流。

### **4.2 字节输出打印流PrintStream复制文本文件** ###

<code class="language-javascript">import java.io.BufferedReader;
 import java.io.FileReader;
 import java.io.IOException;
 import java.io.PrintStream;
 
 public class PrintStreamDemo {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("copy.txt"));
 PrintStream ps=new PrintStream("printcopy.txt");
 String line;
 while((line=br.readLine())!=null) {
 ps.println(line);
 }
 br.close();
 ps.close();
 }
 }
 </code>

### **4.3 字符输出打印流PrintWriter复制文本文件** ###

<code class="language-javascript">import java.io.BufferedReader;
 import java.io.FileReader;
 import java.io.FileWriter;
 import java.io.IOException;
 import java.io.PrintWriter;
 /**
 * 使用打印流复制文本文件
 */
 public class PrintWriterDemo {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("aa.txt"));
 PrintWriter pw=new PrintWriter("printcopyaa.txt");
 String line;
 while((line=br.readLine())!=null) {
 pw.println(line);
 }
 br.close();
 pw.close();
 }
 }
 </code>

## **5、Properties属性类** ##

我想各位对这个Properties类多多少少也接触过了，首先Properties类并不在IO包下，那为啥要和IO流一起讲呢？原因很简单因为properties类经常和io流的联合一起使用。

> (1)是一个集合类，Hashtable的子类  
> (2)特有功能  
> A:public Object setProperty(String key,String value)  
> B:public String getProperty(String key)  
> C:public Set stringPropertyNames()  
> (3)和IO流结合的方法  
> 把键值对形式的文本文件内容加载到集合中  
> public void load(Reader reader)  
> public void load(InputStream inStream)  
> 把集合中的数据存储到文本文件中  
> public void store(Writer writer,String comments)  
> public void store(OutputStream out,String comments)

### **5.1 Properties概述** ###

`java.util.Properties` 继承于`Hashtable` ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时，`System.getProperties` 方法就是返回一个`Properties`对象。

### **5.2 Properties类** ###

#### **构造方法** ####

`public Properties()` :创建一个空的属性列表。

#### **基本的存储方法** ####

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

#### **与流相关的方法** ####

`public void load(InputStream inStream)`： 从字节输入流中读取键值对。

参数中使用了字节输入流，通过流对象，可以关联到某文件上，这样就能够加载文本中的数据了。现在文本数据格式如下:

<code class="language-java">filename=Properties.txt
 length=123
 location=C:\Properties.txt
 </code>

加载代码演示：

> 文本中的数据，必须是键值对形式，可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。

怎么说呢，io流的基础回顾就先告一段落了，浅尝辄止。循序渐进，实践中慢慢总结！更何况我还很low，依旧任重而道远。

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