20220809 第五组 罗大禹 学习笔记

20220809 第五小组 罗大禹 学习笔记

Java IO流

学习重点

1.IO流
2.序列化

学习内容

Java IO流

IO流(输入输出流)

  1. 按照流向分

    输入流:从硬盘上读取数据到内存。(读)

    输出流:从内存写出数据到硬盘。(写)

    一个文件在传输过程中经历了多次拷贝,IO性能本身就很低。

    零拷贝、Nio附加题!!!

  2. 按照操作单元分:

    字节流:是一个字节一个字节的操作。二进制操作。操作任意类型的文件。(操作二进制的文件要使用字节流)

    字符流:是一个字符一个字符的操作。一个字符两个字节,主要用来处理文本文件。(.txt,.java,.py,.xml,.properties,.html,.css,.js,)

  3. 按照角色划分:

    节点流:直接操作一个特定的IO设备。

    处理流:在节点流的基础上,做进一步的处理。

Java中输入/输出流常用的流:
字节输入流 字节输出流 字符输入流 字符输出流
抽象基类 InputStream OutputStream Reader Writer
访问文件(节点流) FileInputStream FileOutputStream FileReader FileWriter
缓冲流(处理流) BufferedInputStream BufferedOutputStream BufferedReader BufferedWriter
操作对象 ObjectInputStream ObjectOutputStream
File类不能够操作文件的内容

字节流

字节输入流:

输入流:就是一点一点的往内存中读数据!

  1. 创建一个FileInputStream对象

  2. 定义一个标记,用来控制输入流的读取

  3. 循环读取,如果读取到了-1,说明读取到了文件的末尾,循环结束

  4. 关闭资源。

注意:

​ 我们发现一个流读完了就没有了,不能再读了。

​ 当一个流读完之后会默认调用mark和reset方法来进行记录和重置,

​ 这个流就已经重置到了上次读完的位置,所以就无法再次读取内容。并不是读完一次之后就关闭了流。

自己写的工具类:

接下来关闭流用到该工具类

import java.io.*;
import java.util.Objects;

public class IOUtil {

    public static void closeIO(Reader reader, Writer writer){
        if(Objects.nonNull(reader)) {
            try {
                reader.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(Objects.nonNull(writer)){
            try {
                writer.close();
            } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void closeIO(InputStream inputStream, OutputStream outputStream) {
        if(Objects.nonNull(inputStream)) {
            try {
                inputStream.close();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        if(Objects.nonNull(outputStream)){
            try {
                outputStream.close();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}
举例说明:
import com.jsoft.util.IOUtil;
import org.junit.Test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Arrays;
import java.util.Objects;



public class Ch02 {

    @Test
    public void test02() {
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("e:/aaa.txt");
            int read;
            byte [] buf = new byte[1024];
            // 将读取到的数据存入至字节数组中,然后对数组进行编辑
            while((read = inputStream.read(buf)) != -1) {
//                System.out.print(Arrays.toString(buf) + " ");
                System.out.println(new String(buf));
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            IOUtil.closeIO(inputStream,null);
        }
    }

    @Test
    public void test01() {
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("e:/aaa.txt");
            // 开始读的操作,read方法,返回值是int,当返回值为-1时,说明文件读取到了末尾
            // 读取文件是否结束的标记
            int read;
            // 字节流读数据的时候一个字节一个字节去读
            // 循环读取,读取出来的内容为ASC码
            while((read = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.print(read + " ");
            }
            System.out.println();
            System.out.println("读取完毕,再读一次。。。。");
            // 字节流读数据的时候一个字节一个字节去读
            // 循环读取
            // 啥都没读到
            while((read = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.print(read + " ");
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                // 关闭流
                inputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}
字节输出流

写的操作,目标文件如果不存在,会自动新建。

​ FileOutputStream构造器:

​ boolean append参数:如果传入true,则代表在原有基础上追加,不覆盖

​ 如果传入false,或者不传,覆盖原有内容

举例说明:
import com.jsoft.util.IOUtil;
import org.junit.Test;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Objects;



public class Ch03 {

    @Test
    public void test03(){
        System.out.println(Objects.nonNull("null"));
    }

    @Test
    public void test02() {
        OutputStream outputStream = null;
        try {
            outputStream = new FileOutputStream("e:/aaa.txt",true);
            // 一个字节一个字节的写
            outputStream.write("\r\n".getBytes());
            // .getBytes() 将字符串转为byte类型的数组
            // 传入一个byte类型的数组,将数组中的内容编译后写入文件中
            outputStream.write("哈哈哈哈哈".getBytes());
            System.out.println("数据写出成功...");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            IOUtil.closeIO(null,outputStream);
//            try {
//                if(Objects.nonNull(outputStream)){
//                    outputStream.close();
//                }
//            } catch (IOException e) {
//                throw new RuntimeException(e);
//            }
        }
    }

    @Test
    public void test01() {
        OutputStream outputStream = null;
        try {
             // 传入true,操作为继续添加
             outputStream = new FileOutputStream("e:/aaa.txt",true);
             // 一个字节一个字节的写
            outputStream.write(98);
            System.out.println("数据写出成功...");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                outputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}
用字节流实现文件的复制
使用两个流:
  1. FileInputStream:把对应文件的内容读取出来

  2. FileOutputStream:把读到的内容写出去

使用方法:
  1. read(byte[])

  2. write(byte[])

多个流同时使用时:

流的关闭顺序的问题?先用的流后关,后用的先关!!!

举例说明:
import com.jsoft.util.IOUtil;
import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.util.Objects;


public class Ch04 {

    @Test
    public void test01(){
        InputStream inputStream = null;
        OutputStream outputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("E:\\workspace\\vscode\\HTML\\20220709\\img\\lijian.jpeg");
            outputStream = new FileOutputStream("e:/lijian.jpeg");

            byte [] buf = new byte[3];
            int len;

            // 循环读进来
            while((len = inputStream.read(buf)) != -1){
                // 写出去
                // 将buf写出,(0,len)代表从0的位置开始写,写取到len-1
                outputStream.write(buf,0,len);
            }
            System.out.println("文件复制完毕...");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
//            IOUtil.closeIO(inputStream,outputStream);
            try {
                if(Objects.nonNull(outputStream)){
                    outputStream.close();
                    int i = 10 / 0;
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            try {
                if(Objects.nonNull(inputStream)){
                    inputStream.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }

        }
    }

}

自动关闭,了解即可

​ 在jdk1.7之后,很多资源类实现了AutoCloseable接口

​ 包括我们常见的流,FileInputStream,FileOutputStream....

​ 可以在try中定义资源,并会主动释放资源

​ 了解即可!!

字符流

举例说明:
import com.jsoft.util.IOUtil;
import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;



public class Ch06 {

    @Test
    public void test02() {
        Writer writer = null;
        try {
            writer = new FileWriter("e:/bbb.txt");
            // 写入可传入字符串
            writer.write("啦啦啦啦...");
            System.out.println("数据写出成功...");
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }finally {
            IOUtil.closeIO(null,writer);
        }
    }

    @Test
    public void test01() {
        Reader reader = null;
        try {
            reader = new FileReader("e:/aaa.txt");
            int len;
            char [] buf = new char[10];
            // 传入的数组为char类型的,读出的内容为字符类型
            while((len = reader.read(buf)) != -1){
                System.out.println(new String(buf,0,len));
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            IOUtil.closeIO(reader,null);
        }
    }
}
字符处理流(字符缓冲流)(用的最多)

​ 只能处理纯文本文件:

​ .txt,.java,.html,.css.........

import com.jsoft.util.IOUtil;
import org.junit.Test;

import java.io.*;


public class Ch07 {

    @Test
    public void test02() {
        BufferedWriter bufferedWriter = null;
        try {
            bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("e:/xxx.txt"));
            bufferedWriter.write("今天是星期二,天气凉爽!");
            System.out.println("数据写出成功!");
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            IOUtil.closeIO(null,bufferedWriter);
        }
    }

    @Test
    public void test01() {
        BufferedReader bufferedReader = null;
        try {
            bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader("e:/aaa.txt"));
            String str;
            // 读取的内容为字符串		.readLine()一行一行的读取
            while((str = bufferedReader.readLine()) != null) {
                System.out.println(str);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            IOUtil.closeIO(bufferedReader,null);
        }
    }
}
用字符缓冲流实现文件的复制

​ 外层流,内层流,关闭了外层的流,内层的流会随之关闭。

import com.jsoft.util.IOUtil;

import java.io.*;


public class Ch01 {

    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader bufferedReader = null;
        BufferedWriter bufferedWriter = null;

        try {
            bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader("e:/aaa.txt"));
            bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("e:/bbb.txt"));

            String str;
            while((str = bufferedReader.readLine()) != null){
                bufferedWriter.write(str);
                bufferedWriter.newLine();
            }
            System.out.println("文件复制成功!!!");

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            IOUtil.closeIO(bufferedReader,bufferedWriter);
        }
    }

}

序列化与反序列化:操作对象

​ 序列化:将对象写入到IO流中,将内存模型的对象变成字节数字,可以进行存储和传输。

​ 反序列化:从IO流中恢复对象,将存储在硬盘上或者从网络中接收的数据恢复成对象模型

使用场景:

所有可在网络上传输的对象都必须是可序列化的,否则会报错,所有保存在硬盘上的对象也必须要可序列化。

序列化版本号:

反序列化必须拥有class文件,但随着项目的升级,class文件也会升级,序列化可保证升级前后的兼容性。

不指定版本号的隐患:

​ java序列化提供了一个版本号,版本号是可以自由指定,如果不指定,JVM会根据类信息自己计算一个版本号。将对象序列化后,再对类进行改动的话,会生成新的版本号,这时再读取时,会发生异常。

​ 不指定版本号,还有一个隐患,不利于JVM的移植,移植后,可能class文件没有改,但是不同的jvm计算规则不一样,导致无法反序列化,如果只修改了方法,反序列化是不受影响,无需修改版本号

​ 修改了静态变量static,瞬态变量transient,反序列化也不受影响,无需修改版本号

transient会阻止被标记的属性序列化

总结:
  1. 所有需要网络传输的对象都需要实现序列化接口

  2. 对象的类名、实例变量都会被序列化;方法、类变量、transient变量不会被序列化

  3. 如果想让某个变量不被序列化,可以用transient修饰

  4. 序列化对象的引用类型成员变量,也必须是可序列化的,否则会报错

  5. 反序列化时必须有序列化对象的class文件

  6. 同一个对象被序列化多次,只有第一次序列化为二进制流,以后都只是保存序列化的版本号

  7. 建议所有可序列化的类加上版本号,方便项目升级。

import com.jsoft.util.IOUtil;
import org.junit.Test;

import java.io.*;

/**

 *
 */
public class Ch02 {

    @Test
    public void test02() {
        ObjectInputStream objectInputStream = null;
        // 先锁定一个文件
        try {
            objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("e:/user.txt"));
            User user = (User) objectInputStream.readObject();
            System.out.println("对象读取成功:" + user);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            IOUtil.closeIO(objectInputStream,null);
        }

    }

    @Test
    public void test01() {
        ObjectOutputStream objectOutputStream = null;
        // 先锁定一个文件
        try {
            objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("e:/user.txt"));
            User user = new User("张三",25,1);
            objectOutputStream.writeObject(user);
            System.out.println("对象写出成功...");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            IOUtil.closeIO(null,objectOutputStream);
        }

    }
}
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