java语言进阶（十）_缓冲流_转换流_序列化流_Files

第一章缓冲流

除了IO流，还有一些更强大的流。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。这些功能更为强大的流，都是在基本的流对象基础之上创建而来的，相当于是对基本流对象的一种增强。

1.1 概述

缓冲流，也叫高效流，是对4个基本的FileXxx 流的增强，所以也是4个流，按照数据类型分类：

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

缓冲流的基本原理，是在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO次数 ，从而提高读写的效率。

1.2 字节缓冲流

BufferedOutputStream

java.io.BufferedOutputStream extends OutputStream：字节缓冲输出流。

继承自父类的共性成员方法:

public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
public void write(byte[] b) ：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
public void write(byte[] b, int off, int len)：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
public abstract void write(int b)：将指定的字节输出流。

构造方法:

BufferedOutputStream(OutputStream out)：创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的底层输出流。
BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)：创建一个新的缓冲输出流，以将具有指定缓冲区大小的数据写入指定的底层输出流。

参数:

OutputStream out:字节输出流，可以传递FileOutputStream，缓冲流会给FileOutputStream增加一个缓冲区，提高FileOutputStream的写入效率。
int size:指定缓冲流内部缓冲区的大小，不指定，使用默认值。

使用步骤(重点)

创建 FileOutputStream 对象，构造方法中绑定要输出的目的地。
创建 BufferedOutputStream 对象，构造方法中传递FileOutputStream对象对象，提高FileOutputStream对象效率。
使用 BufferedOutputStream 对象中的方法write，把数据写入到内部缓冲区中。
使用 BufferedOutputStream 对象中的方法flush，把内部缓冲区中的数据，刷新到文件中。
释放资源(会先调用flush方法刷新数据，第4步可以省略)。

public class Demo01BufferedOutputStream {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("10_IO\\a.txt");
        //2.创建BufferedOutputStream对象,构造方法中传递FileOutputStream对象对象,提高FileOutputStream对象效率
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
        //3.使用BufferedOutputStream对象中的方法write,把数据写入到内部缓冲区中
        bos.write("我把数据写入到内部缓冲区中".getBytes());
        //4.使用BufferedOutputStream对象中的方法flush,把内部缓冲区中的数据,刷新到文件中
        bos.flush();
        //5.释放资源(会先调用flush方法刷新数据,第4部可以省略)
        bos.close();
    }
}

BufferedInputStream

java.io.BufferedInputStream extends InputStream：字节缓冲输入流

继承自父类的成员方法:

int read() 从输入流中读取数据的下一个字节。
int read(byte[] b) 从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。
void close() 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

构造方法:

BufferedInputStream(InputStream in) 创建一个 BufferedInputStream 并保存其参数，即输入流 in，以便将来使用。
BufferedInputStream(InputStream in, int size) 创建具有指定缓冲区大小的 BufferedInputStream 并保存其参数，即输入流 in，以便将来使用。

参数:

InputStream in:字节输入流，可以传递FileInputStream，缓冲流会给FileInputStream增加一个缓冲区，提高FileInputStream的读取效率。
int size:指定缓冲流内部缓冲区的大小，不指定默认。

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo02BufferedInputStream {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("10_IO\\a.txt");
        //2.创建BufferedInputStream对象,构造方法中传递FileInputStream对象,提高FileInputStream对象的读取效率
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
        //3.使用BufferedInputStream对象中的方法read,读取文件
        //int read(byte[] b) 从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。
        byte[] bytes =new byte[1024];//存储每次读取的数据
        int len = 0; //记录每次读取的有效字节个数
        while((len = bis.read(bytes))!=-1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }

        //4.释放资源 
        bis.close();  //只释放bis即可，fis会随着bis的释放释放掉。
    }
}

效率测试

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

基本流，代码如下：

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 (
        	FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk9.exe");
        	FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")
        ){
            // 读写数据
            int b;
            while ((b = fis.read()) != -1) {
                fos.write(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
	// 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("普通流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
    }
}

十几分钟过去了...

缓冲流，代码如下：

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("jdk9.exe"));
	        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
        ){
        // 读写数据
            int b;
            while ((b = bis.read()) != -1) {
                bos.write(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
		// 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
    }
}

缓冲流复制时间:8016 毫秒

如何更快呢？

使用数组的方式，代码如下：

public class BufferedDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
      	// 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
	// 创建流对象
        try (
		 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
		 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
        ){
            // 读写数据
            int len;
            byte[] bytes = new byte[8*1024];
            while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
                bos.write(bytes, 0 , len);
            }
        } 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:666 毫秒

1.3 字符缓冲流

BufferedWriter

java.io.BufferedWriter extends Writer：字符缓冲输出流

构造方法

BufferedWriter(Writer out) 创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。
BufferedWriter(Writer out, int sz) 创建一个使用给定大小输出缓冲区的新缓冲字符输出流。

参数

Writer out:字符输出流，可以传递FileWriter，缓冲流会给FileWriter增加一个缓冲区，提高FileWriter的写入效率。
int sz：指定缓冲区的大小，不写，则使用默认大小。

继承自父类的共性成员方法

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

public class Demo03BufferedWriter {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //System.out.println();
        //1.创建字符缓冲输出流对象,构造方法中传递字符输出流
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("10_IO\\c.txt"));
        //2.调用字符缓冲输出流中的方法write,把数据写入到内存缓冲区中
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            bw.write("传智播客");
            //bw.write("\r\n");
            bw.newLine();
        }
        //3.调用字符缓冲输出流中的方法flush,把内存缓冲区中的数据,刷新到文件中
        bw.flush();
        //4.释放资源
        bw.close();
    }
}

BufferedReader

java.io.BufferedReader extends Reader：字符缓冲输入流。

构造方法

BufferedReader(Reader in) 创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。
BufferedReader(Reader in, int sz) 创建一个使用指定大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。

参数:

Reader in:字符输入流，可以传递FileReader，缓冲流会给FileReader增加一个缓冲区，提高FileReader的读取效率。

继承自父类的共性成员方法

int read() 读取单个字符并返回。
int read(char[] cbuf)一次读取多个字符,将字符读入数组。
void close() 关闭该流并释放与之关联的所有资源。

public class Demo04BufferedReader {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建字符缓冲输入流对象,构造方法中传递字符输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("10_IO\\c.txt"));

        //2.使用字符缓冲输入流对象中的方法read/readLine读取文本
        // while的结束条件,读取到null结束
        String line;
        while((line = br.readLine())!=null){
            System.out.println(line);
        }

        //3.释放资源
        br.close();
    }
}

特有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再阐述，来看它们具备的特有方法。

BufferedReader：public String readLine(): 读一行文字。行的终止符号，通过下列字符之一即可认为某行已终止：换行 ('\n')、回车 ('\r') 或回车后直接跟着换行(\r\n)。
BufferedWriter：public void newLine(): 写一行行分隔符，由系统属性定义符号。

readLine方法演示，代码如下：

public class BufferedReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
      	 // 创建流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
	// 定义字符串,保存读取的一行文字
        String line  = null;
      	// 循环读取,读取到最后返回null
        while ((line = br.readLine())!=null) {
            System.out.print(line);
            System.out.println("------");
        }
	// 释放资源
        br.close();
    }
}

newLine方法演示，代码如下：

public class BufferedWriterDemo throws IOException {
  public static void main(String[] args) throws IOException  {
    	// 创建流对象
  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
    	// 写出数据
      bw.write("黑马");
    	// 写出换行
      bw.newLine();
      bw.write("程序");
      bw.newLine();
      bw.write("员");
      bw.newLine();
  // 释放资源
      bw.close();
  }
}
输出效果:
黑马
程序
员

1.4 练习:文本排序

请将文本信息恢复顺序。

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必得裨补阙漏，有所广益。
8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏，臣不胜受恩感激。
4.将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用之于昔日，先帝称之曰能，是以众议举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
2.宫中府中，俱为一体，陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理，不宜偏私，使内外异法也。
1.先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
9.今当远离，临表涕零，不知所言。
6.臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
7.先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐付托不效，以伤先帝之明，故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
5.亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之信之，则汉室之隆，可计日而待也。

案例分析

逐行读取文本信息。
解析文本信息到集合中。
遍历集合，按顺序，写出文本信息。

案例实现

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
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.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();
    }
}

第二章转换流

2.1 字符编码和字符集

字符编码

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码。反之，将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来，称为解码。比如说，按照A规则存储，同样按照A规则解析，那么就能显示正确的文本符号。反之，按照A规则存储，再按照B规则解析，就会导致乱码现象。

编码:字符(能看懂的) --> 字节(看不懂的)

解码:字节(看不懂的) --> 字符(能看懂的)

字符编码Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。

编码表: 生活中文字和计算机中二进制的对应规则

字符集

字符集 Charset：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

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（windows7与windows10的默认码表）。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（工作中常用的编码），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 编码引出的问题

在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。

即 FileReader 只可以读取默认编码格式（当前使用环境的默认）的文件。

public class ReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileReader fileReader = new FileReader("E:\\File_GBK.txt");
        int read;
        while ((read = fileReader.read()) != -1) {
            System.out.print((char)read);
        }
        fileReader.close();
    }
}
输出结果：
���

那么如何读取 GBK 编码的文件呢？

转换流理解图解

转换流是字节与字符间的桥梁！

2.3 InputStreamReader类

转换流java.io.InputStreamReader，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

构造方法

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

参数

InputStream in:字节输入流，用来读取文件中保存的字节
String charsetName:指定的编码表名称，不区分大小写，可以是utf-8/UTF-8、gbk/GBK、...不指定默认使用UTF-8。

构造举例，代码如下：

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");

注意事项:构造方法中指定的编码表名称要和文件的编码相同，否则会发生乱码。

指定编码读取

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

2.4 OutputStreamWriter类

转换流java.io.OutputStreamWriter，是 Writer 的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集 将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

构造方法

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

参数

OutputStream out:字节输出流，可以用来写转换之后的字节到文件中。
String charsetName:指定的编码表名称，不区分大小写，可以是utf-8/UTF-8、gbk/GBK、...不指定默认使用UTF-8。

构造举例，代码如下：

OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");

指定编码写出

public class OutputDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
      	// 定义文件路径
        String FileName = "E:\\out.txt";
      	// 创建流对象,默认UTF8编码
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
        // 写出数据
      	osw.write("你好"); // 保存为6个字节
        osw.close();
      	
	// 定义文件路径
	String FileName2 = "E:\\out2.txt";
     	// 创建流对象,指定GBK编码
        OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");
        // 写出数据
      	osw2.write("你好");// 保存为4个字节
        osw2.close();
    }
}

2.5 练习：转换文件编码

将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。

案例分析

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

案例实现

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

第三章序列化

3.1 概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该对象的数据、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：

方法

3.2 ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream extends OutputStream 类，对象的序列化流，将Java对象的原始数据类型以流的方式写出到文件，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 OjectOutputStream。

构造举例，代码如下：

FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);

序列化操作

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。

public class Employee implements java.io.Serializable {  // 🍓 要序列化的类必须实现 Serializable 接口
    public String name;
    public String address;
    public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
    public void addressCheck() {
      	System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
    }
}

static关键字（静态关键字）：静态优先于非静态加载到内存中(静态优先于对象进入到内存中)，被static修饰的成员变量不能被序列化的，序列化的都是对象。

private static int age;
oos.writeObject(new Person("小美女",18));

Object o = ois.readObject();
 Person{name='小美女', age=0}  //读取到的数据并不是18

transient关键字（瞬态关键字）：被 transient 修饰成员变量，不能被序列化。

private transient int age;
oos.writeObject(new Person("小美女",18));

Object o = ois.readObject();
Person{name='小美女', age=0}  //读取到的数据并不是18

2.写出对象方法

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

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

3.3 ObjectInputStream类

java.io.ObjectInputStream extends InputStream 反序列化流，把文件中保存的对象，以流的方式读取出来使用。即将之前使用 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。

反序列化的前提

类必须实现Serializable
必须存在类对应的class文件

反序列化操作1

如果能找到一个对象的class文件，可以进行反序列化操作，调用ObjectInputStream读取对象的方法：

public final Object readObject () : 读取一个对象。

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

对于 JVM 可以反序列化对象，它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件，则抛出一个 ClassNotFoundException 异常。

反序列化操作2

另外，当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，那么反序列化操作也会失败，抛出一个InvalidClassException异常。发生这个异常的原因如下：

该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
该类包含未知数据类型
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。

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

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

3.4 练习：序列化集合

当我们想在文件中保存多个对象的时候，可以把多个对象存储到一个集合中，对集合进序列化和反序列化。

案例分析

定义一个存储Person对象的ArrayList集合
往ArrayList集合中存储Person对象
创建一个序列化流ObjectOutputStream对象
使用ObjectOutputStream对象中的方法writeObject,对集合进行序列化
创建一个反序列化ObjectInputStream对象
使用ObjectInputStream对象中的方法readObject读取文件中保存的集合
把Object类型的集合转换为ArrayList类型
释放资源

案例实现

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

public class Demo03Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //1.定义一个存储Person对象的ArrayList集合
        ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
        //2.往ArrayList集合中存储Person对象
        list.add(new Person("张三",18));
        list.add(new Person("李四",19));
        list.add(new Person("王五",20));
        //3.创建一个序列化流ObjectOutputStream对象
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("10_IO\\list.txt"));
        //4.使用ObjectOutputStream对象中的方法writeObject,对集合进行序列化
        oos.writeObject(list);
        //5.创建一个反序列化ObjectInputStream对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("10_IO\\list.txt"));
        //6.使用ObjectInputStream对象中的方法readObject读取文件中保存的集合
        Object o = ois.readObject();
        //7.把Object类型的集合转换为ArrayList类型
        ArrayList<Person> list2 = (ArrayList<Person>)o;
        //8.遍历ArrayList集合
        for (Person p : list2) {
            System.out.println(p);
        }
        //9.释放资源
        ois.close();
        oos.close();
    }
}

第四章打印流

4.1 概述

平时在控制台打印输出，是调用print方法和println方法完成的，这两个方法都来自于java.io.PrintStream类，PrintStream 为其他输出流添加了功能，使它们能够方便地打印各种数据值表示形式，是一种便捷的输出方式。

PrintStream特点:

只负责数据的输出，不负责数据的读取
与其他输出流不同，PrintStream 永远不会抛出 IOException
有特有的方法：print、println

void print(任意类型的值)
void println(任意类型的值并换行)

4.2 PrintStream类

构造方法

PrintStream(File file)：输出的目的地是一个文件
PrintStream(OutputStream out)：输出的目的地是一个字节输出流
public PrintStream(String fileName)：使用指定的文件名创建一个新的打印流。

构造举例，代码如下：

PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt")；

继承自父类的成员方法

PrintStream extends OutputStream

public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

注意

如果使用继承自父类的write方法写数据，那么查看数据的时候会查询编码表 97->a。
如果使用 PrintStream 自己特有的方法print/println方法写数据，写的数据原样输出 97->97。

public class Demo01PrintStream {

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        //System.out.println("HelloWorld");

        //创建打印流PrintStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
        PrintStream ps = new PrintStream("10_IO\\print.txt");
        //如果使用继承自父类的write方法写数据,那么查看数据的时候会查询编码表 97->a
        ps.write(97);
        //如果使用自己特有的方法print/println方法写数据,写的数据原样输出 97->97
        ps.println(97);
        ps.println(8.8);
        ps.println('a');
        ps.println("HelloWorld");
        ps.println(true);

        //释放资源
        ps.close();
    }
}

改变打印流向

System.out就是PrintStream类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。不过，既然是流对象，我们就可以玩一个"小把戏"，改变它的流向。

static void setOut(PrintStream out) 重新分配“标准”输出流。使用 System.setOut 方法将输出语句的目的地改为参数中传递的打印流的目的地。

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintStream;

public class PrintDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
	// 调用系统的打印流, 控制台直接输出
        System.out.println("我是在控制台输出");
      
	// 创建打印流, 指定文件的名称
        PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
      	
      	// 设置系统的打印流流向, 输出到ps.txt
        System.setOut(ps);
      	// 调用系统的打印流,ps.txt中输出
        System.out.println("我在打印流的目的地 ps.txt 中输出");
    }
}

posted @ 2020-07-27 16:47 喵喵巫阅读(116) 评论(0) 编辑收藏举报

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java语言进阶（十）_缓冲流_转换流_序列化流_Files

第一章 缓冲流

1.1 概述

1.2 字节缓冲流

BufferedOutputStream

BufferedInputStream

效率测试

1.3 字符缓冲流

BufferedWriter

BufferedReader

特有方法

1.4 练习:文本排序

案例分析

案例实现

第二章 转换流

2.1 字符编码和字符集

字符编码

字符集

2.2 编码引出的问题

转换流理解图解

2.3 InputStreamReader类

构造方法

指定编码读取

2.4 OutputStreamWriter类

构造方法

指定编码写出

2.5 练习：转换文件编码

案例分析

案例实现

第三章 序列化

3.1 概述

3.2 ObjectOutputStream类

构造方法

序列化操作

3.3 ObjectInputStream类

构造方法

反序列化的前提

反序列化操作1

反序列化操作2

3.4 练习：序列化集合

案例分析

案例实现

第四章 打印流

4.1 概述

4.2 PrintStream类

构造方法

继承自父类的成员方法

改变打印流向

公告

第一章缓冲流

第二章转换流

第三章序列化

第四章打印流