【Java】IO流

一、File类的使用

1. File类的理解

File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)。
File类声明在java.io包下：文件和文件路径的抽象表示形式，与平台无关。
File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。
后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点"。

2. File的实例化

2.1 常用构造器

File(String filePath)
File(String parentPath,String childPath)
File(File parentFile,String childPath)

代码示例：

@Test
public void test1() {
    //构造器1
    File file1 = new File("hello.txt");
    File file2 = new File("E:\\workspace_idea\\JavaSenic\\IO\\hello.txt");
    System.out.println(file1);
    System.out.println(file2);

    //构造器2
    File file3 = new File("E:\\workspace_idea\\JavaSenior", "hello.txt");
    System.out.println(file3);

    //构造器3
    File file4 = new File(file3, "hi.txt");
    System.out.println(file4);
}

2.2 路径分类

相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。
绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径。

说明：

IDEA中：
- 如果使用JUnit中的单元测试方法测试，相对路径即为当前Module下。
- 如果使用main()测试，相对路径即为当前的Project下。
Eclipse中：
- 不管使用单元测试方法还是使用main()测试，相对路径都是当前的Project下。

2.3 路径分隔符

windows和DOS系统默认使用“\”来表示

UNIX和URL使用“/”来表示

Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。

为了解决这个隐患，File类提供了一个常量： public static final String separator。根据操作系统，动态的提供分隔符。

举例：

//windows和DOS系统
File file1 = new File("E:\\io\\test.txt");
//UNIX和URL
File file = new File("E:/io/test.txt");
//java提供的常量
File file = new File("E:"+File.separator+"io"+File.separator+"test.txt");

3. File类的常用方法

3.1 File类的获取功能

public String getAbsolutePath()：获取绝对路径

public String getPath() ：获取路径

public String getName() ：获取名称

public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null

public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。

public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值

如下的两个方法适用于文件目录：

public String[] list() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组

public File[] listFiles() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组

代码示例：

@Test
public void test2(){
    File file1 = new File("hello.txt");
    File file2 = new File("d:\\io\\hi.txt");

    System.out.println(file1.getAbsolutePath());
    System.out.println(file1.getPath());
    System.out.println(file1.getName());
    System.out.println(file1.getParent());
    System.out.println(file1.length());
    System.out.println(new Date(file1.lastModified()));

    System.out.println();

    System.out.println(file2.getAbsolutePath());
    System.out.println(file2.getPath());
    System.out.println(file2.getName());
    System.out.println(file2.getParent());
    System.out.println(file2.length());
    System.out.println(file2.lastModified());
}
@Test
public void test3(){
    File file = new File("D:\\workspace_idea1\\JavaSenior");

    String[] list = file.list();
    for(String s : list){
        System.out.println(s);
    }

    System.out.println();

    File[] files = file.listFiles();
    for(File f : files){
        System.out.println(f);
    }

}

3.2 File类的重命名功能

public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
注意：file1.renameTo(file2)为例：要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。

代码示例：

@Test
public void test4(){
    File file1 = new File("hello.txt");
    File file2 = new File("D:\\io\\hi.txt");

    boolean renameTo = file2.renameTo(file1);
    System.out.println(renameTo);

}

3.3 File类的判断功能

public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
public boolean isFile() ：判断是否是文件
public boolean exists() ：判断是否存在
public boolean canRead() ：判断是否可读
public boolean canWrite() ：判断是否可写
public boolean isHidden() ：判断是否隐藏

代码示例：

@Test
public void test5(){
    File file1 = new File("hello.txt");
    file1 = new File("hello1.txt");

    System.out.println(file1.isDirectory());
    System.out.println(file1.isFile());
    System.out.println(file1.exists());
    System.out.println(file1.canRead());
    System.out.println(file1.canWrite());
    System.out.println(file1.isHidden());

    System.out.println();

    File file2 = new File("d:\\io");
    file2 = new File("d:\\io1");
    System.out.println(file2.isDirectory());
    System.out.println(file2.isFile());
    System.out.println(file2.exists());
    System.out.println(file2.canRead());
    System.out.println(file2.canWrite());
    System.out.println(file2.isHidden());

}

3.4 Flie类的创建功能

创建硬盘中对应的文件或文件目录
public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。
public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果上层文件目录不存在，一并创建

代码示例：

@Test
public void test6() throws IOException {
    File file1 = new File("hi.txt");
    if(!file1.exists()){
        //文件的创建
        file1.createNewFile();
        System.out.println("创建成功");
    }else{//文件存在
        file1.delete();
        System.out.println("删除成功");
    }


}
@Test
public void test7(){
    //文件目录的创建
    File file1 = new File("d:\\io\\io1\\io3");

    boolean mkdir = file1.mkdir();
    if(mkdir){
        System.out.println("创建成功1");
    }

    File file2 = new File("d:\\io\\io1\\io4");

    boolean mkdir1 = file2.mkdirs();
    if(mkdir1){
        System.out.println("创建成功2");
    }
    //要想删除成功，io4文件目录下不能有子目录或文件
    File file3 = new File("D:\\io\\io1\\io4");
    file3 = new File("D:\\io\\io1");
    System.out.println(file3.delete());
}

3.5 File类的删除功能

删除磁盘中的文件或文件目录
public boolean delete()：删除文件或者文件夹
删除注意事项：Java中的删除不走回收站。

4.内存解析

5. 小练习

利用File构造器，new一个文件目录file
1）在其中创建多个文件和目录
2）编写方法，实现删除file中指定文件的操作

@Test
public void test1() throws IOException {
    File file = new File("E:\\io\\io1\\hello.txt");
    //创建一个与file同目录下的另外一个文件，文件名为：haha.txt
    File destFile = new File(file.getParent(),"haha.txt");
    boolean newFile = destFile.createNewFile();
    if(newFile){
        System.out.println("创建成功！");
    }
}

判断指定目录下是否有后缀名为jpg的文件，如果有，就输出该文件名称

public class FindJPGFileTest {

    @Test
    public void test1(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        String[] fileNames = srcFile.list();
        for(String fileName : fileNames){
            if(fileName.endsWith(".jpg")){
                System.out.println(fileName);
            }
        }
    }
    @Test
    public void test2(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        File[] listFiles = srcFile.listFiles();
        for(File file : listFiles){
            if(file.getName().endsWith(".jpg")){
                System.out.println(file.getAbsolutePath());
            }
        }
    }
    /*
     * File类提供了两个文件过滤器方法
     * public String[] list(FilenameFilter filter)
     * public File[] listFiles(FileFilter filter)

     */
    @Test
    public void test3(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {

            @Override
            public boolean accept(File dir, String name) {
                return name.endsWith(".jpg");
            }
        });

        for(File file : subFiles){
            System.out.println(file.getAbsolutePath());
        }
    }

}

遍历指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件。
拓展1：并计算指定目录占用空间的大小
拓展2：删除指定文件目录及其下的所有文件

public class ListFileTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 递归:文件目录
        /** 打印出指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件 */

        //1.创建目录对象
        File file = new File("E:\\test");

        //2.打印子目录
        printSubFile(file);

    }

    /**
     * 递归方法遍历所有目录下的文件
     *
     * @param dir
     */
    public static void printSubFile(File dir) {
        //打印子目录
        File[] files = dir.listFiles();
        for (File f : files) {
            if (f.isDirectory()) {//如果为文件目录，则递归调用自身
                printSubFile(f);
            } else {
                System.out.println(f.getAbsolutePath());//输出绝对路径
            }
        }
    }

    // 拓展1：求指定目录所在空间的大小
    // 求任意一个目录的总大小
    public long getDirectorySize(File file) {
        // file是文件，那么直接返回file.length()
        // file是目录，把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小
        long size = 0;
        if (file.isFile()) {
            size += file.length();
        } else {
            File[] allFiles = file.listFiles();// 获取file的下一级
            // 累加all[i]的大小
            for (File f : allFiles) {
                size += getDirectorySize(f);//f的大小
            }
        }
        return size;
    }

    /**
     * 拓展2：删除指定的目录
     */
    public void deleteDirectory(File file) {
        // 如果file是文件，直接delete
        // 如果file是目录，先把它的下一级干掉，然后删除自己
        if (file.isDirectory()) {
            File[] allFiles = file.listFiles();
            //递归调用删除file下一级
            for (File f : allFiles) {
                deleteDirectory(f);
            }
        } else {
            //删除文件
            file.delete();
        }
    }
}

二、IO流概述

注意：输入输出流等与外界打交道的东西，使用过后都要记得及时关闭，否则会占用系统外部资源，程序无法管理到，无法及时释放。

1.简述

IO是Input/Output的缩写，I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。

Java程序中，对于数据的输入输出操作以“流(stream)”的方式进行。

Java.IO包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。

2. 流的分类

操作数据单位：字节流、字符流

对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,...)，使用字节流处理

数据的流向：输入流、输出流

理解：数据--（读取、拉）-->输入流--（推）-->缓存区--（拉）-->输出流--（写入、推）-->文件
也就是说，只有输入流与输出流才是主角，是可以进行推拉操作（进行存取动作）的角色，它们相当于是一个能够直接面对数据进行操作的接口，但是它们并不能存放数据，它们得找一个临时存放的仓库，也就是缓存区。
缓存区并没有自主意识，只是一个临时存放的仓库，只能任凭他们摆布。

类比：
输入流、输出流：搬运工（能够直接面对数据进行操作的接口）
缓存区：临时存放的仓库（两个搬运工之间并不直接进行交涉）
一般文件提供给你一个获取输入流的方法，也就是说，它将能够对这个文件读取（操作）的搬运工（接口）交给你了，你自己去放仓库，然后让其他的搬运工搬走。

输入input:读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。

输入流读取数据，将数据推到内存中。

输出output:将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

输出流写入数据，将内存中的数据拉到存储设备中。

流的角色：节点流、处理流

节点流：直接从数据源或目的地读写数据。

处理流：不直接连接到数据源或目的地，而是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。
处理流是对一个已存在的流的连接和封装，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。

例如，缓冲流BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));，需要连接和封装文件节点流，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。

图示：

常用节点流：可以发现下面的流名都是以具体的数据源命名的，String, ByteArray和CharArray也是足够具体的基本数据类型，结构都很一致

文件 FileInputStream FileOutputStream 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 ByteArrayOutputStreamCharArrayReader 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 PipedReaderPipedWriter对管道进行处理的节点流。
父类 InputStream OutputStream Reader Writer

常用处理流(关闭处理流使用关闭里面的节点流)：可以发现下面的流名都是以不具体的数据源命名的，Data和Object都不是具体的数据源，都比较抽象，对象的结构是多种多样的

缓冲流：BufferedInputStrean 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 等-提供将基础数据类型写入到文件中，或者读取出来。
对象流
打印流

3. IO流的体系分类

3.1 总体分类

红框为抽象基类，蓝框为常用IO流

3.2 常用的几个IO流结构

抽象基类	节点流（或文件流）	缓冲流（处理流的一种）
InputStream	FileInputStream (read(byte[] buffer))	BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
OutputSteam	FileOutputStream (write(byte[] buffer,0,len)	BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
Reader	FileReader (read(char[] cbuf))	BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
Writer	FileWriter (write(char[] cbuf,0,len)	BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush()

3.3 对抽象基类的说明：

抽象基类	字节流	字符流
输入流	InputSteam	Reader
输出流	OutputSteam	Writer

说明：Java的lO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。

注意：由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

3.3.1InputSteam & Reader

InputStream和Reader是所有输入流的基类。

InputStream（典型实现：FileInputStream）

int read()
int read(byte[] b)
int read(byte[] b,int off,int len)

Reader（典型实现：FileReader）

int read()
int read(char[] c）
int read(char[] c,int off,int len）

程序中打开的文件IO资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该显式关闭文件IO资源。

FileInputStream从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流，需要使用 FileReader。

InputSteam：

int read()
从输入流中读取数据的下一个字节。返回0到255范围内的int字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值-1。
int read(byte[] b)
从此输入流中将最多b.length个字节的数据读入一个byte数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值-1.否则以整数形式返回实际读取的字节数。
int read(byte[] b,int off,int len)
将输入流中最多len个数据字节读入byte数组，从off处开始存储。尝试读取len个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值-1。
public void close throws IOException
关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

Reader：

int read()
读取单个字符。作为整数读取的字符，范围在0到65535之间（0x00-0xffff）(2个字节的 Unicode码)，如果已到达流的末尾，则返回-1。
int read（char[] cbuf）
将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回-1。否则返回本次读取的字符数。
int read（char[] cbuf,int off,int len）
将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回-1。否则返回本次读取的字符数。
public void close throws IOException
关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源

3.3.2 OutputSteam & Writer

OutputStream和Writer也非常相似：

void write(int b/int c);
void write(byte[] b/char[] cbuf);
void write(byte[] b/char[] buff,int off,int len);
void flush();
void close();需要先刷新，再关闭此流

因为字符流直接以字符作为操作单位，所以 Writer可以用字符串来替换字符数组，即以 String对象作为参数

void write(String str);
void write(String str,int off,int len);

FileOutputStream从文件系统中的某个文件中获得输出字节。FileOutputstream用于写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流，需要使用 FileWriter

OutputStream:

void write(int b)
将指定的字节写入此输出流。 write的常规协定是：向输出流写入一个字节。要写入的字节是参数b的八个低位。b的24个高位将被忽略。即写入0~255范围的
void write（byte[] b）
将b.length个字节从指定的byte数组写入此输出流。write（b）的常规协定是：应该与调用wite（b,0,b.length）的效果完全相同。
void write（byte[] b,int off,int len）
将指定byte数组中从偏移量off开始的len个字节写入此输出流。
public void flush()throws IOException
刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节，调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。
public void close throws IOException
关闭此输岀流并释放与该流关联的所有系统资源。

Writer:

void write(int c)
写入单个字符。要写入的字符包含在给定整数值的16个低位中，16高位被忽略。即写入0到65535之间的 Unicode码。
void write(char[] cbuf)
写入字符数组
void write(char[] cbuf,int off,int len)
写入字符数组的某一部分。从off开始，写入len个字符
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。
void flush()
刷新该流的缓冲，则立即将它们写入预期目标。
public void close throws IOException
关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源

为什么Java IO流必须得关闭

当我们new一个java流对象之后，不仅在计算机内存中创建了一个相应类的实例对象。而且，还占用了相应的系统资源，比如：文件句柄、端口、数据库连接等。

在内存中的实例对象，当没有引用指向的时候，java垃圾收集器会按照相应的策略自动回收，但是却无法对系统资源进行释放。

所以，我们需要主动调用close()方法释放java流对象。

在java7之后，可以使用try-with-resources语句来释放java流对象，从而避免了try-catch-finally语句的繁琐，尤其是在finally子句中，close()方法也会抛出异常。

try-catch-finally

@Test
public void testDemo2() {
    Scanner scanner = null;
    try {
        scanner = new Scanner(new File("H:\\TestProject\\src\\main\\java\\com\\chen\\test.txt"));       //这里的路径一定要写完整路径
        while (scanner.hasNext()) {
            System.out.println(scanner.nextLine()); //逐行读取
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //读取完毕则关闭
        if (scanner != null) {
            scanner.close();
        }
    }
}

try-with-resource

@Test
public void testDemo3() {
    try (Scanner scanner = new Scanner(new File("H:\\TestProject\\src\\main\\java\\com\\chen\\test.txt"))) {
        while (scanner.hasNext()) {
            //逐行读取文件中的内容
            System.out.println(scanner.nextLine());
        }
    } catch (FileNotFoundException file) {
        file.printStackTrace();
    }
}

使用try-with-resource关闭多个资源

@Test
public void testDemo4() {
    try (Scanner scanner = new Scanner(new File("H:\\TestProject\\src\\main\\java\\com\\chen\\test.txt"));
        PrintWriter writer = new PrintWriter(new File("H:\\TestProject\\src\\main\\java\\com\\chen\\testWrite.txt"))
    ) {
        while (scanner.hasNext()) {
            //test.txt文件的内容写入到test2中
            writer.println(scanner.nextLine());
        }
    } catch (FileNotFoundException file) {
        file.printStackTrace();
    }
}

4. 输入、输出标准化过程

4.1 输入过程：

创建File类的对象，指明读取的数据的来源。（要求此文件一定要存在）
创建相应的输入流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中
具体的读入过程：创建相应的byte[] 或 char[]。
关闭流资源

说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。

4.2 输出过程：

创建File类的对象，指明写出的数据的位置。（不要求此文件一定要存在）
创建相应的输出流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中
具体的写出过程：write(char[]/byte[] buffer,0,len)
关闭流资源

说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。

三、节点流（文件流）

1. 文件字符流FileReader和FileWriter的使用

1.1文件的输入

从文件中读取到内存（程序）中

步骤：

建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流 FileReader fr = new FileReader(new File("Test. txt"));
创建一个临时存放数据的数组 char[] ch = new char[1024];
调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。 fr.read(ch);
关闭资源。 fr.close();

代码示例：

@Test
public void testFileReader1()  {
    FileReader fr = null;
    try {
        //1.File类的实例化
        File file = new File("hello.txt");

        //2.FileReader流的实例化
        fr = new FileReader(file);

        //3.读入的操作
        //read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1
        char[] cbuf = new char[5];
        int len;
        while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
            String str = new String(cbuf,0,len);
            System.out.print(str);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(fr != null){
            //4.资源的关闭
            try {
                fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

注意点：

read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。

1.2 文件的输出

从内存（程序）到硬盘文件中

步骤：

创建流对象，建立数据存放文件 File Writer fw = new File Writer(new File("Test.txt"));
调用流对象的写入方法，将数据写入流 fw.write("HelloWord");
关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。 fw.close();

代码示例：

@Test
public void testFileWriter() {
    FileWriter fw = null;
    try {
        //1.提供File类的对象，指明写出到的文件
        File file = new File("hello1.txt");

        //2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
        fw = new FileWriter(file,false);

        //3.写出的操作
        fw.write("I have a dream!\n");
        fw.write("you need to have a dream!");
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.流资源的关闭
        if(fw != null){

            try {
                fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

1.3 小练习

实现文本文件的复制操作

@Test
public void testFileReaderFileWriter() {
    FileReader fr = null;
    FileWriter fw = null;
    try {
        //1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
        File srcFile = new File("hello.txt");
        File destFile = new File("hello2.txt");

        //不能使用字符流来处理图片等字节数据
        //            File srcFile = new File("test.jpg");
        //            File destFile = new File("test1.jpg");

        //2.创建输入流和输出流的对象
        fr = new FileReader(srcFile);
        fw = new FileWriter(destFile);

        //3.数据的读入和写出操作
        char[] cbuf = new char[5];
        int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
        while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
            //每次写出len个字符
            fw.write(cbuf,0,len);

        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.关闭流资源
        try {
            if(fw != null)
                fw.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            if(fr != null)
                fr.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.文件字节流FileInputSteam和FileOutputSteam的使用

文件字节流操作与字符流操作类似，只是实例化对象操作和数据类型不同。

代码示例：

//使用字节流FileInputStream处理文本文件，可能出现乱码。
@Test
public void testFileInputStream() {
    FileInputStream fis = null;
    try {
        //1. 造文件
        File file = new File("hello.txt");

        //2.造流
        fis = new FileInputStream(file);

        //3.读数据
        byte[] buffer = new byte[5];
        int len;//记录每次读取的字节的个数
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){

            String str = new String(buffer,0,len);
            System.out.print(str);

        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(fis != null){
            //4.关闭资源
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

小练习

实现图片文件复制操作

@Test
public void testFileInputOutputStream()  {
    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        //1.创建File对象
        File srcFile = new File("test.jpg");
        File destFile = new File("test2.jpg");

        //2.创建操流
        fis = new FileInputStream(srcFile);
        fos = new FileOutputStream(destFile);

        //3.复制的过程
        byte[] buffer = new byte[5];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.关闭流
        if(fos != null){
            //
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(fis != null){
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

注意点

定义路径时，可以用“/”或“\\”。
输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常。
File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。
File对应的硬盘中的文件如果存在：

如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原有文件的覆盖。
如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容。

读取文件时，必须保证文件存在，否则会报异常。
对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,...)，使用字节流处理

四、缓冲流

1. 缓冲流涉及到的类：

BufferedInputStream
BufferedOutputStream
BufferedReader
BufferedWriter

2. 引入目的：

作用：提高流的读取、写入的速度

提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb

处理流与节点流的对比图示

3. 使用说明

当读取数据时，数据按块读入缓冲区，其后的读操作则直接访问缓冲区。

当使用 BufferedInputStream读取字节文件时，BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个(8Kb)，存在缓冲区中，直到缓冲区装满了，才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。

向流中写入字节时，不会直接写到文件，先写到缓冲区中直到缓冲区写满，BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流。

关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可，关闭最外层流也会相应关闭内层节点流。

flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件。

如果是带缓冲区的流对象的close()方法，不但会关闭流，还会在关闭流之前刷新缓冲区，关闭后不能再写出。

代码示例：

3.1使用BufferInputStream和BufferOutputStream实现非文本文件的复制

@Test
public void testBufferedStream(){
    BufferedInputStream bis = null;
    BufferedOutputStream bos = null;
    try {
        //1.造文件
        File srcFile = new File("test.jpg");
        File destFile = new File("test4.jpg");
        //2.造流
        //2.1造节点流
        FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
        //2.2造缓冲流，可以合并书写
        bis = new BufferedInputStream(fis);
        bos = new BufferedOutputStream(fos);

        //3.文件读取、写出操作
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = bis.read(buffer)) != -1){
            bos.write(buffer,0,len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.关闭流
        if (bos != null){
            try {
                bos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (bis != null){

            try {
                bis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.2 使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制

@Test
public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
    BufferedReader br = null;
    BufferedWriter bw = null;
    try {
        //创建文件和相应的流
        br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
        bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));

        //读写操作
        //方式一：使用char[]数组
        //            char[] cbuf = new char[1024];
        //            int len;
        //            while((len = br.read(cbuf)) != -1){
        //                bw.write(cbuf,0,len);
        //    //            bw.flush();
        //            }

        //方式二：使用String
        String data;
        while((data = br.readLine()) != null){
            //方法一：
            //                bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
            //方法二：
            bw.write(data);//data中不包含换行符
            bw.newLine();//提供换行的操作

        }


    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //关闭资源
        if(bw != null){

            try {
                bw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(br != null){
            try {
                br.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

4. 小练习

4.1测试缓冲流和节点流文件复制速度

节点流实现复制方法

//指定路径下文件的复制
public void copyFile(String srcPath,String destPath){
    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        //1.造文件
        File srcFile = new File(srcPath);
        File destFile = new File(destPath);

        //2.造流
        fis = new FileInputStream(srcFile);
        fos = new FileOutputStream(destFile);

        //3.复制的过程
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(fos != null){
            //4.关闭流
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(fis != null){
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

缓冲流实现复制操作

//实现文件复制的方法
public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
    BufferedInputStream bis = null;
    BufferedOutputStream bos = null;

    try {
        //1.造文件
        File srcFile = new File(srcPath);
        File destFile = new File(destPath);
        //2.造流
        //2.1 造节点流
        FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
        //2.2 造缓冲流
        bis = new BufferedInputStream(fis);
        bos = new BufferedOutputStream(fos);

        //3.复制的细节：读取、写入
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = bis.read(buffer)) != -1){
            bos.write(buffer,0,len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.资源关闭
        //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
        if(bos != null){
            try {
                bos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if(bis != null){
            try {
                bis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

测试二者速度

@Test
public void testCopyFileWithBuffered(){
    long start = System.currentTimeMillis();

    String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
    String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\03-视频.avi";

    copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);

    long end = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618 - 176
}

4.2实现图片加密操作

加密操作

将图片文件通过字节流读取到程序中
将图片的字节流逐一进行^操作
将处理后的图片字节流输出

//图片的加密
@Test
public void test1() {

    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        fis = new FileInputStream("test.jpg");
        fos = new FileOutputStream("testSecret.jpg");

        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {

            for (int i = 0; i < len; i++) {
                buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
            }

            fos.write(buffer, 0, len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (fos != null) {
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if (fis != null) {
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

解密操作

将加密后图片文件通过字节流读取到程序中
将图片的字节流逐一进行^{操作（原理：A}B^B = A）
将处理后的图片字节流输出

//图片的解密
@Test
public void test2() {

    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        fis = new FileInputStream("testSecret.jpg");
        fos = new FileOutputStream("test4.jpg");

        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
          
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
            }

            fos.write(buffer, 0, len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (fos != null) {
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if (fis != null) {
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

4.3 统计文本字符出现次数

实现思路：

遍历文本每一个字符

字符出现的次数存在Map中

把map中的数据写入文件

@Test
public void testWordCount() {
    FileReader fr = null;
    BufferedWriter bw = null;
    try {
        //1.创建Map集合
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();

        //2.遍历每一个字符,每一个字符出现的次数放到map中
        fr = new FileReader("dbcp.txt");
        int c = 0;
        while ((c = fr.read()) != -1) {
            //int 还原 char
            char ch = (char) c;
            // 判断char是否在map中第一次出现
            if (map.get(ch) == null) {
                map.put(ch, 1);
            } else {
                map.put(ch, map.get(ch) + 1);
            }
        }

        //3.把map中数据存在文件count.txt
        //3.1 创建Writer
        bw = new BufferedWriter(new FileWriter("wordcount.txt"));

        //3.2 遍历map,再写入数据
        Set<Map.Entry<Character, Integer>> entrySet = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : entrySet) {
            switch (entry.getKey()) {
                case ' ':
                    bw.write("空格=" + entry.getValue());
                    break;
                case '\t'://\t表示tab 键字符
                    bw.write("tab键=" + entry.getValue());
                    break;
                case '\r'://
                    bw.write("回车=" + entry.getValue());
                    break;
                case '\n'://
                    bw.write("换行=" + entry.getValue());
                    break;
                default:
                    bw.write(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
                    break;
            }
            bw.newLine();
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.关流
        if (fr != null) {
            try {
                fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if (bw != null) {
            try {
                bw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

五、转换流

1.简介

转换流提供了在字节流和字符流之间的转换

Java API提供了两个转换流：前面我们说过父类作为子类名的后缀，所以下面的类分别是Reader, Writer的子类

InputstreamReader：将 Inputstream转换为Reader，使用InputstreamReader作为Reader来将字节数据读取为字符数据，后进行操作
OutputStreamWriter：将 Writer转换为OutputStream，使用OutputStreamWriter作为Writer来将字符数据写入为字节数据

官方：An OutputStreamWriter is a bridge from character streams to byte streams: Characters written to it are encoded into bytes using a specified charset. The charset that it uses may be specified by name or may be given explicitly, or the platform's default charset may be accepted.

字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。

很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能。

转换流过程：字节流 --> InputstreamReader --> 字符流 --> 内存程序操作 --> 字符流 --> OutputStreamWriter --> 字节流

注意：这里并不存在读取字符流或者写入字符流这种转换操作，因为在传输数据时字节流更加的高效，仅仅只是操作数据时使用字符流高效。
不管是使用字节流还是字符流实际上最终都是以字节的形式操作输入/输出流的。

1.1 InputStreamReader

InputStreamReader将一个字节的输入流转换为字符的输入流
解码：字节、字节数组 --->字符数组、字符串

构造器：

public InputStreamReader(InputStream in)

public InputStreamReader(Inputstream in,String charsetName)//可以指定编码集

1.2 OutputStreamWriter

OutputStreamWriter将一个字符的输出流转换为字节的输出流
编码：字符数组、字符串 ---> 字节、字节数组

构造器：

public OutputStreamWriter(OutputStream out) //使用Writer将字符数据写入转换为字节的输出流(out)
public OutputStreamWriter(Outputstream out,String charsetName)//可以指定编码集
图示：

2.代码示例：

/**
综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter
     */
@Test
public void test1() {
    InputStreamReader isr = null;
    OutputStreamWriter osw = null;
    try {
        //1.造文件、造流
        File file1 = new File("dbcp.txt");
        File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);

        isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
        osw = new OutputStreamWriter(fos, "gbk");

        //2.读写过程
        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while ((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            osw.write(cbuf,0,len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关流
        if (isr != null){

            try {
                isr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (osw != null){
            try {
                osw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

说明：文件编码的方式（比如：GBK），决定了解析时使用的字符集（也只能是GBK）。

3.编码集

3.1 常见的编码表

ASCII：美国标准信息交换码。用一个字节的7位可以表示。
ISO8859-1：拉丁码表。欧洲码表用一个字节的8位表示。
GB2312：中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符
GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码
Unicode：国际标准码，融合了目前人类使用的所有字符。为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节来表示。
UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符。

说明：

面向传输的众多UTF(UCS Transfer Format)标准出现了，顾名思义，UTF-8就是每次8个位传输数据，而UTF-16就是每次16个位。这是为传输而设计的编码，并使编码无国界，这样就可以显示全世界上所有文化的字符了。

Unicode只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯一确定的编号，具体存储成什么样的字节流，取决于字符编码方案。推荐的Unicode编码是UTF-8和UTF-16。

UTF-8变长编码表示

3.2 编码应用

编码：字符串-->字节数组

解码：字节数组-->字符串

转换流的编码应用

可以将字符按指定编码格式存储
可以对文本数据按指定编码格式来解读
指定编码表的动作由构造器完成

使用要求：

客户端/浏览器端 <----> 后台(java,GO,Python,Node.js,php) <----> 数据库

要求前前后后使用的字符集都要统一：UTF-8.

六、标准输入、输出流

1.简介

System.in:标准的输入流，默认从键盘输入

System.out:标准的输出流，默认从控制台输出

2. 主要方法

System类的setIn(InputStream is) 方式重新指定输入的流

System类的setOut(PrintStream ps)方式重新指定输出的流。

3. 使用示例

从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作，

直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。

设计思路

方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串

方法二：使用System.in实现。System.in ---> 转换流 ---> BufferedReader的readLine()

public static void main(String[] args) {
    BufferedReader br = null;
    try {
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
        br = new BufferedReader(isr);

        while (true) {
            System.out.println("请输入字符串：");
            String data = br.readLine();
            if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
                System.out.println("程序结束");
                break;
            }

            String upperCase = data.toUpperCase();
            System.out.println(upperCase);

        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (br != null) {
            try {
                br.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

4. 小练习

设计实现Scanner类

public class MyInput {
    // Read a string from the keyboard
    public static String readString() {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        // Declare and initialize the string
        String string = "";

        // Get the string from the keyboard
        try {
            string = br.readLine();

        } catch (IOException ex) {
            System.out.println(ex);
        }

        // Return the string obtained from the keyboard
        return string;
    }

    // Read an int value from the keyboard
    public static int readInt() {
        return Integer.parseInt(readString());
    }

    // Read a double value from the keyboard
    public static double readDouble() {
        return Double.parseDouble(readString());
    }

    // Read a byte value from the keyboard
    public static double readByte() {
        return Byte.parseByte(readString());
    }

    // Read a short value from the keyboard
    public static double readShort() {
        return Short.parseShort(readString());
    }

    // Read a long value from the keyboard
    public static double readLong() {
        return Long.parseLong(readString());
    }

    // Read a float value from the keyboard
    public static double readFloat() {
        return Float.parseFloat(readString());
    }
}

七、打印流

PrintStream 和 PrintWriter 说明：

提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
System.out返回的是PrintStream的实例

@Test
public void test2() {
    PrintStream ps = null;
    try {
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
        // 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
        ps = new PrintStream(fos, true);
        if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
            System.setOut(ps);
        }


        for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
            System.out.print((char) i);
            if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
                System.out.println(); // 换行
            }
        }


    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (ps != null) {
            ps.close();
        }
    }

}

八、数据流

DataInputStream 和 DataOutputStream
作用：用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串

示例代码：

将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。

@Test
public void test3(){
    //1.造对象、造流
    DataOutputStream dos = null;
    try {
        dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
        //数据输出
        dos.writeUTF("Bruce");
        dos.flush();//刷新操作，将内存的数据写入到文件
        dos.writeInt(23);
        dos.flush();
        dos.writeBoolean(true);
        dos.flush();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关闭流
        if (dos != null){
            try {
                dos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。

/*
注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致！
 */
@Test
public void test4(){
    DataInputStream dis = null;
    try {
        //1.造对象、造流
        dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
        //2.从文件读入数据
        String name = dis.readUTF();
        int age = dis.readInt();
        boolean isMale = dis.readBoolean();

        System.out.println("name:"+name);
        System.out.println("age:"+age);
        System.out.println("isMale:"+isMale);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关闭流
        if (dis != null){

            try {
                dis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

九、对象流

1.对象流：

ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream

2.作用：

ObjectOutputStream:内存中的对象--->存储中的文件、通过网络传输出去：序列化过程
ObjectInputStream:存储中的文件、通过网络接收过来 --->内存中的对象：反序列化过程

3. 对象的序列化

对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。

序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原。

序列化是RMI(Remote Method Invoke-远程方法调用)过程的参数和返回值都必须实现的机制，RMI是JavaEE的基础。因此序列化机制是JavaEE平台的基础。

如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出 NotserializableEXception异常

Serializable
Externalizable

凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

private static final long serialVersionUID;
serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容
如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID可能发生变化。故建议显式声明。

简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialversionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialversionUID与本地相应实体类的serialversionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

4.实现序列化的对象所属的类需要满足：

需要实现接口：Serializable（标识接口）

当前类提供一个全局常量：serialVersionUID（序列版本号）

除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所属性也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）

补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

5. 对象流的使用

5.1序列化代码实现

序列化：将对象写入磁盘或进行网络传输

要求被序列化对象必须实现序列化

@Test
public void testObjectOutputStream(){
    ObjectOutputStream oos = null;

    try {
        //1.创建对象，创建流
        oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
        //2.操作流
        oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
        oos.flush();//刷新操作

        oos.writeObject(new Person("王铭",23));
        oos.flush();

        oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
        oos.flush();

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(oos != null){
            //3.关闭流
            try {
                oos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

5.2 反序列化代码实现

反序列化：将磁盘的对象数据源读出

@Test
public void testObjectInputStream(){
    ObjectInputStream ois = null;
    try {
        ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

        Object obj = ois.readObject();
        String str = (String) obj;

        Person p = (Person) ois.readObject();
        Person p1 = (Person) ois.readObject();

        System.out.println(str);
        System.out.println(p);
        System.out.println(p1);

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(ois != null){
            try {
                ois.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

十、任意存取文件流

RandomAccessFile的使用

1.简介

RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口

RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流

RandomAccessFile类支持“随机访问”的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件

支持只访问文件的部分内容
可以向已存在的文件后追加内容

RandomAccessFile对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置

RandomaccessFile类对象可以自由移动记录指针：

long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
void seek(long pos)：将文件记录指针定位到pos位置

构造器

public RandomAccessFile(File file,String mode)

public RandomAccessFile(String name,String mode)

2.使用说明：

如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。

如果写出到的文件存在，则会对原文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）

可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果。借助seek(int pos)方法

创建RandomAccessFile类实例需要指定一个mode参数，该参数指定RandomAccessFile的访问模式:

r：以只读方式打开
rw：打开以便读取和写入
rwd：打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
rws：打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新

如果模式为只读r,则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件,读取的文件不存在则会出现异常。如果模式为rw读写,文件不存在则会去创建文件，存在则不会创建。

3. 使用示例

文件的读取和写出操作

@Test
public void test1() {

    RandomAccessFile raf1 = null;
    RandomAccessFile raf2 = null;
    try {
        //1.创建对象，创建流
        raf1 = new RandomAccessFile(new File("test.jpg"),"r");
        raf2 = new RandomAccessFile(new File("test1.jpg"),"rw");
        //2.操作流
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            raf2.write(buffer,0,len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关闭流
        if(raf1 != null){
            try {
                raf1.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if(raf2 != null){
            try {
                raf2.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

使用RandomAccessFile实现数据的插入效果

@Test
public void test2(){
    RandomAccessFile raf1 = null;
    try {
        raf1 = new RandomAccessFile(new File("hello.txt"), "rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        //            //方式一
        //            //保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
        //            StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
        //            byte[] buffer = new byte[20];
        //            int len;
        //            while ((len = raf1.read(buffer)) != -1){
        //                builder.append(new String(buffer,0,len));
        //            }

        //方式二
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while ((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            baos.write(buffer);
        }
        //调回指针，写入“xyz”
        raf1.seek(3);
        raf1.write("xyz".getBytes());
        //将StringBuilder中的数据写入到文件中
        raf1.write(baos.toString().getBytes());
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (raf1 != null){
            try {
                raf1.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }


}

十一、流的基本应用总结

流是用来处理数据的。

处理数据时，一定要先明确数据源，与数据目的地数据源可以是文件，可以是键盘数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备

而流只是在帮助数据进行传输，并对传输的数据进行处理，比如过滤处理、转换处理等

除去RandomAccessFile类外所有的流都继承于四个基本数据流抽象类InputSteam、OutputSteam、Reader、Writer

不同的操作流对应的后缀均为四个抽象基类中的某一个

不同处理流的使用方式都是标准操作：

创建文件对象，创建相应的流
处理流数据
关闭流
用try-catch-finally处理异常

十二、NIO

Path、Paths、Files的使用，介绍比较简单，后期会再抽时间详细写有关NIO的博客。

1.NIO的使用说明：

Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4版本开始引入的一套新的IO API，可以替代标准的Java IO AP。
NIO与原来的IO同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于通道的IO操作。
NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
JDK 7.0对NIO进行了极大的扩展，增强了对文件处理和文件系统特性的支持，称他为 NIO.2。

Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网络编程NIO

|-----java.nio.channels.Channel
      |---- FileChannel：处理本地文件
      |---- SocketChannel：TCP网络编程的客户端的Channel
      |---- ServerSocketChannel：TCP网络编程的服务器端的Channel
      |---- DatagramChannel：UDP网络编程中发送端和接收端的Channel

2.Path接口 ---JDK 7.0提供

早期的Java只提供了一个File类来访问文件系统，但File类的功能比较有限，所提供的方法性能也不高。而且，大多数方法在出错时仅返回失败，并不会提供异常信息。

NIO.2为了弥补这种不足，引入了Path接口，代表一个平台无关的平台路径，描述了目录结构中文件的位置。Path可以看成是File类的升级版本，实际引用的资源也可以不存在。

2.1Path的说明：

Path替换原有的File类。

在以前IO操作都是这样写的：

import java.io.File
File file = new File("index.html");

但在Java7中，我们可以这样写：

import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
Path path = Paths.get("index. html");

2.2 Paths的使用

Paths类提供的静态get()方法用来获取Path对象：
static Path get(String first， String….more)：用于将多个字符串串连成路径
static Path get(URI uri)：返回指定uri对应的Path路径

代码示例

@Test
public void test1(){
    Path path1 = Paths.get("hello.txt");//new File(String filepath)

    Path path2 = Paths.get("E:\\", "test\\test1\\haha.txt");//new File(String parent,String filename);

    Path path3 = Paths.get("E:\\", "test");

    System.out.println(path1);
    System.out.println(path2);
    System.out.println(path3);

}

2.3 常用方法

String toString()：返回调用 Path 对象的字符串表示形式
boolean startsWith(String path)：判断是否以 path 路径开始
boolean endsWith(String path)：判断是否以 path 路径结束
boolean isAbsolute()：判断是否是绝对路径
Path getParent()：返回Path对象包含整个路径，不包含 Path 对象指定的文件路径
Path getRoot()：返回调用 Path 对象的根路径
Path getFileName()：返回与调用 Path 对象关联的文件名
int getNameCount()：返回Path 根目录后面元素的数量
Path getName(int idx)：返回指定索引位置 idx 的路径名称
Path toAbsolutePath()：作为绝对路径返回调用 Path 对象
Path resolve(Path p)：合并两个路径，返回合并后的路径对应的Path对象
File toFile()：将Path转化为File类的对象

代码示例

@Test
public void test2() {
    Path path1 = Paths.get("d:\\", "nio\\nio1\\nio2\\hello.txt");
    Path path2 = Paths.get("hello.txt");

    //      String toString() ： 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
    System.out.println(path1);

    //      boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
    System.out.println(path1.startsWith("d:\\nio"));
    //      boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
    System.out.println(path1.endsWith("hello.txt"));
    //      boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
    System.out.println(path1.isAbsolute() + "~");
    System.out.println(path2.isAbsolute() + "~");
    //      Path getParent() ：返回Path对象包含整个路径，不包含 Path 对象指定的文件路径
    System.out.println(path1.getParent());
    System.out.println(path2.getParent());
    //      Path getRoot() ：返回调用 Path 对象的根路径
    System.out.println(path1.getRoot());
    System.out.println(path2.getRoot());
    //      Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
    System.out.println(path1.getFileName() + "~");
    System.out.println(path2.getFileName() + "~");
    //      int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
    //      Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
    for (int i = 0; i < path1.getNameCount(); i++) {
        System.out.println(path1.getName(i) + "*****");
    }

    //      Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象
    System.out.println(path1.toAbsolutePath());
    System.out.println(path2.toAbsolutePath());
    //      Path resolve(Path p) :合并两个路径，返回合并后的路径对应的Path对象
    Path path3 = Paths.get("d:\\", "nio");
    Path path4 = Paths.get("nioo\\hi.txt");
    path3 = path3.resolve(path4);
    System.out.println(path3);

    //      File toFile(): 将Path转化为File类的对象
    File file = path1.toFile();//Path--->File的转换

    Path newPath = file.toPath();//File--->Path的转换

}

3.Files类

java.nio.file.Files用于操作文件或目录的工具类

3.1 Files类常用方法

Path copy(Path src, Path dest, CopyOption… how)：文件的复制
要想复制成功，要求path1对应的物理上的文件存在。path1对应的文件没有要求。

Files.copy(path1, path2, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

Path createDirectory(Path path, FileAttribute<?>… attr)：创建一个目录
要想执行成功，要求path对应的物理上的文件目录不存在。一旦存在，抛出异常。

Path createFile(Path path, FileAttribute<?>… arr)：创建一个文件
要想执行成功，要求path对应的物理上的文件不存在。一旦存在，抛出异常。

void delete(Path path)：删除一个文件/目录，如果不存在，执行报错

void deleteIfExists(Path path)：Path对应的文件/目录如果存在，执行删除.如果不存在，正常执行结束

Path move(Path src, Path dest, CopyOption… how)：将 src 移动到 dest 位置
要想执行成功，src对应的物理上的文件需要存在，dest对应的文件没有要求。

long size(Path path)：返回 path 指定文件的大小

代码示例

@Test
public void test1() throws IOException{
    Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");
    Path path2 = Paths.get("atguigu.txt");

    //      Path copy(Path src, Path dest, CopyOption … how) : 文件的复制
    //要想复制成功，要求path1对应的物理上的文件存在。path1对应的文件没有要求。
    //      Files.copy(path1, path2, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

    //      Path createDirectory(Path path, FileAttribute<?> … attr) : 创建一个目录
    //要想执行成功，要求path对应的物理上的文件目录不存在。一旦存在，抛出异常。
    Path path3 = Paths.get("d:\\nio\\nio1");
    //      Files.createDirectory(path3);

    //      Path createFile(Path path, FileAttribute<?> … arr) : 创建一个文件
    //要想执行成功，要求path对应的物理上的文件不存在。一旦存在，抛出异常。
    Path path4 = Paths.get("d:\\nio\\hi.txt");
    //      Files.createFile(path4);

    //      void delete(Path path) : 删除一个文件/目录，如果不存在，执行报错
    //      Files.delete(path4);

    //      void deleteIfExists(Path path) : Path对应的文件/目录如果存在，执行删除.如果不存在，正常执行结束
    Files.deleteIfExists(path3);

    //      Path move(Path src, Path dest, CopyOption…how) : 将 src 移动到 dest 位置
    //要想执行成功，src对应的物理上的文件需要存在，dest对应的文件没有要求。
    //      Files.move(path1, path2, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);

    //      long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小
    long size = Files.size(path2);
    System.out.println(size);

}

3.2Files类常用方法：用于判断

boolean exists(Path path, LinkOption… opts)：判断文件是否存在

boolean isDirectory(Path path, LinkOption… opts)：判断是否是目录
不要求此path对应的物理文件存在。

boolean isRegularFile(Path path, LinkOption… opts)：判断是否是文件

boolean isHidden(Path path)：判断是否是隐藏文件
要求此path对应的物理上的文件需要存在。才可判断是否隐藏。否则，抛异常。

boolean isReadable(Path path)：判断文件是否可读

boolean isWritable(Path path)：判断文件是否可写

boolean notExists(Path path, LinkOption… opts)：判断文件是否不存在

代码示例

@Test
public void test2() throws IOException{
    Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");
    Path path2 = Paths.get("atguigu.txt");
    //      boolean exists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否存在
    System.out.println(Files.exists(path2, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));

    //      boolean isDirectory(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是目录
    //不要求此path对应的物理文件存在。
    System.out.println(Files.isDirectory(path1, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));

    //      boolean isRegularFile(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是文件

    //      boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件
    //要求此path对应的物理上的文件需要存在。才可判断是否隐藏。否则，抛异常。
    //      System.out.println(Files.isHidden(path1));

    //      boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读
    System.out.println(Files.isReadable(path1));
    //      boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写
    System.out.println(Files.isWritable(path1));
    //      boolean notExists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否不存在
    System.out.println(Files.notExists(path1, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));
}

补充：

StandardOpenOption.READ：表示对应的Channel是可读的。
StandardOpenOption.WRITE：表示对应的Channel是可写的。
StandardOpenOption.CREATE：如果要写出的文件不存在，则创建。如果存在，忽略
StandardOpenOption.CREATE_NEW：如果要写出的文件不存在，则创建。如果存在，抛异常

3.3 Files类常用方法：用于操作内容

InputStream newInputStream(Path path, OpenOption… how)：获取 InputStream 对象
OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption… how)：获取 OutputStream 对象
SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption… how)：获取与指定文件的连接，how 指定打开方式。
DirectoryStream<Path> newDirectoryStream(Path path)：打开 path 指定的目录

代码示例

@Test
public void test3() throws IOException{
    Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");

    //      InputStream newInputStream(Path path, OpenOption…how):获取 InputStream 对象
    InputStream inputStream = Files.newInputStream(path1, StandardOpenOption.READ);

    //      OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption…how) : 获取 OutputStream 对象
    OutputStream outputStream = Files.newOutputStream(path1, StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);


    //      SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption…how) : 获取与指定文件的连接，how 指定打开方式。
    SeekableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path1, StandardOpenOption.READ,StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);

    //      DirectoryStream<Path>  newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录
    Path path2 = Paths.get("e:\\teach");
    DirectoryStream<Path> directoryStream = Files.newDirectoryStream(path2);
    Iterator<Path> iterator = directoryStream.iterator();
    while(iterator.hasNext()){
        System.out.println(iterator.next());
    }
}

实例

生成临时文件、使用并删除

步骤：

将生成的文件放在随机id目录中（避免重名带来干扰）
使用文件
删除随机id目录及其内部文件

@PostMapping(value = "/generateFile")
public Result<FileVo> generateFile(@RequestBody CommonVo req, HttpServletResponse response) {
	// 文件存放的基础路径
	String basePath = "/src"
	// 模板的源文件路径
	String srcPath = basePath + "/附件1：xxx模板文件.docx";
	// 目的文件路径（包裹在随机id中，避免重名带来干扰）
	String destPath = basePath + "/temp/" + IdWorker.getIdStr() + "/附件1：xxx文件.docx";

	// 创建目标文件，再使用流
	File file = new File(destPath);
	// 创建目标目录！！！以免出现报错，java.io.FileNotFoundException 系统找不到指定的路径
	if (!file.getParentFile().exists()) {
		file.getParentFile().mkdirs();
	}

	// 生成临时文件
	file = GenerateFileUtils.searchAndReplaceWord(srcPath, destPath, map);

	try (OutputStream os = response.getOutputStream()) {
		String fileName = file.getName();
		byte[] bytes = FileUtils.readFileToByteArray(file);
		// 设置文件名
		fileName = URLEncoder.encode(fileName, "UTF-8");
		response.addHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=" + fileName);

		os.write(bytes);

		// 删除随机id目录及里面文件
		FileUtils.deleteDirectory(file.getParentFile());
	} catch (IOException e) {
		throw new ServiceException("[生成文件]生成失败", e);
	}
	
	return Result.OK();
}

posted @ 2020-10-20 19:05 Nemo& 阅读(143) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部

𝓝𝓮𝓶𝓸

没有人在意你说什么，人们只听得见他们想听的....

Nemo&

【Java】IO流

一、File类的使用

1. File类的理解

2. File的实例化

2.1 常用构造器

2.2 路径分类

2.3 路径分隔符

3. File类的常用方法

3.1 File类的获取功能

3.2 File类的重命名功能

3.3 File类的判断功能

3.4 Flie类的创建功能

3.5 File类的删除功能

4.内存解析

5. 小练习

二、IO流概述

1.简述

2. 流的分类

3. IO流的体系分类

3.1 总体分类

3.2 常用的几个IO流结构

3.3 对抽象基类的说明：

3.3.1InputSteam & Reader

3.3.2 OutputSteam & Writer

为什么Java IO流必须得关闭

4. 输入、输出标准化过程

4.1 输入过程：

4.2 输出过程：

三、节点流（文件流）

1. 文件字符流FileReader和FileWriter的使用

1.1文件的输入

1.2 文件的输出

1.3 小练习

2.文件字节流FileInputSteam和FileOutputSteam的使用

四、缓冲流

1. 缓冲流涉及到的类：

2. 引入目的：

3. 使用说明

3.1使用BufferInputStream和BufferOutputStream实现非文本文件的复制

3.2 使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制

4. 小练习

4.1测试缓冲流和节点流文件复制速度

4.2实现图片加密操作

4.3 统计文本字符出现次数

五、转换流

1.简介

1.1 InputStreamReader

1.2 OutputStreamWriter

2.代码示例：

3.编码集

3.1 常见的编码表

3.2 编码应用

六、标准输入、输出流

1.简介

2. 主要方法

3. 使用示例

4. 小练习

七、打印流

八、数据流

九、对象流

1.对象流：

2.作用：

3. 对象的序列化

4.实现序列化的对象所属的类需要满足：

5. 对象流的使用

5.1序列化代码实现

5.2 反序列化代码实现

十、任意存取文件流

1.简介

2.使用说明：

3. 使用示例

十一、流的基本应用总结

十二、NIO

1.NIO的使用说明：

2.Path接口 ---JDK 7.0提供

2.1Path的说明：

2.2 Paths的使用