黑马程序员——java基础---I/O流
一、I/O流概述
概念：I/O流用来处理设备之间的数据传输。Java对数据的操作是通过流的方式，而操作流的对象都放在IO包中。
分类：
按操作数据分为：字符流与字节流。
按流向分为：输入流与输出流。
IO流常用基类：
字符流的抽象基类：Reader——Writer
字节流的抽象基类：InputStream——OutputStream
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的后缀。如FileReader、FileInputStream等。
二、字符流
FileReader和FileWriter专门用于操作文件。
创建文件：
FileWriter fw = new FileWriter("test.txt");
创建一个FileWriter对象。该对象一被初始化就必须要明确被操作的文件。而且该文件会被创建到指定目录下。如果该目录下已有同名文件，将被覆盖。其实该步就是在明确数据要存放的目的地。
FileWriter fw1 = new FileWriter("test.txt",true);
创建一个FileWriter对象。传递一个true参数，代表不覆盖已有的文件。并在已有文件的末尾处进行数据续写(如果没有该文件则会创建一个)。
fw.write("abcde");
调用write方法，将字符串写入到流中。
fw.flush();
刷新流对象中的缓冲中的数据，为了将数据写入目标文件。如果不刷新文件将一直在缓冲中直到fw关闭。
fw.close();
关闭流资源，但是关闭之前会刷新一次内部的缓冲中的数据，将数据刷到目的地中。
close和flush区别：
flush刷新后，流可以继续使用，close刷新后，会将流关闭。
读取文件:
1、按字符读取
FileReader fr = new FileReader("demo.txt");
创建一个文件读取流对象，和指定名称的文件相关联。要保证该文件是已经存在的，如果不存在，会发生异常 FileNotFoundException。
1 int ch = 0; 2 while((ch=fr.read())!=-1) 3 { 4 System.out.println((char)ch); 5 } 6 fr.close();
通过调用读取流对象的read方法。read()一次读一个字符，而且会自动读取下一个。返回的是该字符对应的整数，如果读到流的末尾就返回-1。
2、按字符数组读取
FileReader fr = new FileReader("Test.txt");
建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。
char[] ch = new char[1024];
创建一个临时存放数据的数组。
1 int num = 0; 2 while((num=fr.read(ch))!=-1) 3 //read(char[])返回的是读到字符个数。如果数据没有超过数组长度if也可以，但如果超出了数组长度就要用while，所以使用while 4 { 5 System.out.println(new String(ch,0,num)); 6 } 7 fr.close();
通过调用流对象的读取方法将流中的数据读入到字符数组中。返回的是读取到的字符个数。如果到达流的末尾就返回-1.
IO异常的处理：
创建文件时：
1 FileWriter fw = null; 2 try 3 { 4 fw = new FileWriter("Test.txt"); 5 fw.write("text"); 6 } 7 catch (IOException e) 8 { 9 System.out.println(e.toString()); 10 } 11 finally 12 { 13 If(fw!=null) 14 try 15 { 16 fw.close(); 17 } 18 catch (IOException e) 19 { 20 System.out.println(e.toString()); 21 } 22 }
读取文件时：
1 FileReader fr = null; 2 try 3 { 4 fr = new FileReader("c:\\test.txt"); 5 char[] buf = new char[1024]; 6 int len= 0; 7 while((len=fr.read(buf))!=-1) 8 { 9 System.out.println(new String(buf,0,len)); 10 } 11 } 12 catch (IOException e){ 13 System.out.println("read-Exception :"+e.toString()); 14 } 15 finally 16 { 17 if(fr!=null) 18 { 19 try 20 { 21 fr.close(); 22 } 23 catch (IOException e) 24 { 25 System.out.println("close-Exception :"+e.toString()); 26 } 27 } 28 }
定义文件路径时，一定要将文件路径书写正确注意'\'和'/'的区别。在读取文件时，如果文件不存在，否则会抛出异常。
文件复制简易代码：
1 import java.io.FileReader; 2 import java.io.FileWriter; 3 import java.io.IOException; 4 5 public class CopyFile { 6 7 public static void main(String[] args) throws IOException { 8 9 //创建要写如的文件 10 FileWriter fw = new FileWriter("a.txt"); 11 //读取已有的文件 12 FileReader fr = new FileReader("b.txt"); 13 int ch = 0; 14 while((ch=fr.read()) != -1){ 15 fw.write(ch); 16 } 17 fw.close(); 18 fr.close(); 19 } 20 21 }
字符流缓冲区：字符流缓冲区BufferedWriter和BufferedReader
好处：缓冲区的出现提高了对数据的读写效率。缓冲区是为了提高流的操作效率而出现的。所以得先有流对象，缓冲区才会起作用。
字符写入流缓冲区:BufferedWriter
该缓冲区中提供了一个跨平台的换行符，newLine()方法。
字符读取流缓冲区：BufferedReader
该缓冲区提供了一个一次读一行的方法readLine()，方便于对文本数据的获取。当返回null时，表示读到文件末尾。
readLine方法返回的时候只返回回车符之前的数据内容。并不返回回车符。其实现原理还是read()方法。
模拟BufferedReader代码：
1 import java.io.*; 2 class MyBufferedReader extends Reader 3 { 4 private Reader r; 5 MyBufferedReader(Reader r) 6 { 7 this.r = r; 8 } 9 //可以一次读一行数据的方法。 10 public String myReadLine()throws IOException 11 //该异常应该抛不应try，因为这是一个功能，为了被其它使用者调用，出现的问题也应该由调用者处理 12 { 13 //定义一个临时容器。BufferReader封装的是字符数组。为了演示方便。定义一个StringBuilder容器。因为最终要将数据变成字符串。 14 StringBuilder sb = new StringBuilder(); 15 int ch = 0; 16 while((ch=r.read())!=-1) 17 { 18 if(ch=='\r') 19 continue; 20 if(ch=='\n') 21 return sb.toString(); 22 else 23 sb.append((char)ch); 24 } 25 if(sb.length()!=0) 26 return sb.toString(); 27 return null; 28 } 29 //覆盖Reader类中的抽象方法。 30 public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException 31 { 32 return r.read(cbuf,off,len) ; 33 } 34 public void close()throws IOException 35 { 36 r.close(); 37 } 38 public void myClose()throws IOException 39 { 40 r.close(); 41 } 42 }
装饰设计模式：
概念：自定义一个类，将已有对象传入，基于已有的功能，并提供加强功能，该类就称为装饰类。装饰类通常会通过构造方法接收被装饰的对象，并在对象的基础功能上，提供更强的功能。通常情况下，装饰类和被装饰类都会同属于一个接口或者类，是同一体系中的成员。
装饰和继承的区别：以前是通过继承让每一个子类都具备缓冲功能。那么做继承体系会很复杂，并不利于扩展。现在优化思想。单独描述一下缓冲内容。将需要被缓冲的对象传递进来。也就是，谁需要被缓冲，谁就作为参数传递给缓冲区。这样继承体系就变得很简单。优化了体系结构。装饰模式比继承要灵活。避免了继承体系臃肿。而且降低了类与类之间的关系。装饰类因为是增强已有对象，它具备的功能和已有的是相同的，只不过提供了更强功能。所以装饰类和被装饰类通常是都属于一个体系中的。
装饰类demo：
1 class Person 2 { 3 public void chifan() 4 { 5 System.out.println("吃饭"); 6 } 7 } 8 class SuperPerson 9 { 10 private Person p ; 11 SuperPerson(Person p) 12 { 13 this.p = p; 14 } 15 public void superChifan() 16 { 17 System.out.println("开胃酒"); 18 p.chifan(); 19 System.out.println("甜点"); 20 System.out.println("来一根"); 21 } 22 } 23 class PersonDemo 24 { 25 public static void main(String[] args) 26 { 27 Person p = new Person(); 28 //p.chifan(); 29 SuperPerson sp = new SuperPerson(p); 30 sp.superChifan(); 31 } 32 }
LineNumberReader类：BufferedReader的子类，跟踪行号的缓冲字符输入流。此类定义了方法setLineNumber(int lineNumber)和getLineNumber()，它们可分别用于设置和获取当前行号。默认情况下，行编号从0开始。
三、字节流
特点：不但可以操作字节流，还可以字符流等其它流媒体。
字节流读一个字节的read()方法为什么返回值类型不是byte，而是int？
因为有可能会读到连续8个二进制1的情况，8个二进制1对应的十进制是-1.那么就会数据还没有读完，就结束的情况。因为我们判断读取结束是通过结尾标记-1来确定的。所以，为了避免这种情况将读到的字节进行int类型的提升。并在保留原字节数据的情况前面了补了24个0，变成了int类型的数值。而在写入数据时，write()方法其实在做强转动作，只写该int类型数据的最低8位。所以，read()方法在做提升，write()方法在做强转。可以保证原数据不变化。
字节流自定义缓冲区：
1 import java.io.*; 2 class MyBufferedInputStream 3 { 4 private InputStream in; 5 private byte[] buf = new byte[1024*4]; 6 private int pos = 0,count = 0; 7 MyBufferedInputStream(InputStream in) 8 { 9 this.in = in; 10 } 11 //一次读一个字节，从缓冲区(字节数组)获取。 12 public int myRead()throws IOException 13 { 14 //通过in对象读取硬盘上数据，并存储buf中。 15 if(count==0){ 16 count=in.read(buf); 17 if(count<0) 18 return -1; 19 pos=0; 20 } 21 byte b=buf[pos]; 22 pos++; 23 count--; 24 return b&255;//将b提升为int型并在前面补0 25 } 26 public void myClose()throws IOException 27 { 28 in.close(); 29 } 30 }
四、转换流
读取键盘的录入：System.in和System.out，分别代表了系统标准的输入和输出。默认的输入设备是键盘，输出设备是显示器。
System.in：类型是InputStream，对应的标准输入设备：键盘。
System.out：类型是PrintStream，它是 OutputStream 的子类 FilterOutputStream 的子类，默认的输出设备：控制台。
InputStreamReader 和 OutputStreamWriter：
InputStreamReader ：字节转字符，字节流通向字符流的桥梁。将字节解码为字符，专门用于操作字节流的字符流对象。
字节流转换为字符流 BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
OutputStreamWriter ：字符转字节，字符流通向字节流的桥梁。将字符编码成字节。
字符流转换为字节流 BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
注意：转换流的原因是因为它可以指定编码表，它是字符流与字节流之间的桥梁，方便了字符流与字节流之间的操作。
转换流的应用：字节流处理的是文本数据，即字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。
流操作的基本规律：
1、明确源和目的。
源：输入流 InputStream Reader
目的：输出流 OutputStream Writer
2、操作的数据是否是纯文本。
是：字符流。
不是：字节流。
3、明确使用哪个对象后。通过设备来进一步区分：
源设备：内存，硬盘。键盘
目的设备：内存，硬盘，控制台。
转换流什么时候用？
转换流是字符和字节之间的桥梁，通常，涉及到字符编码转换时，需要用到转换流。
注意：可以通过System类的setIn()，setOut()方法对默认设备进行改变。
五、File类
用来将文件或者文件夹封装成对象，方便对文件与文件夹的属性信息进行操作。File对象可以作为参数传递给流的构造函数。流对象也能操作文件，但不能操作文件夹和文件的属性信息。流只能操作数据，想要操作被数据封装成的文件的信息，必须使用file对象。
File类常见方法：
1、创建
createNewFile():在指定位置创建文件，如果该文件已经存在，则不创建，返回false。
mkdir() :只能创建一级文件夹。
mkdirs():可以创建多级文件夹。
2、删除。
delete()：删除失败返回false。如果文件正在被使用，则删除不了返回false。
deleteOnExit():在程序退出时删除指定文件。
3、修改
renameTo(File dest)： 重新命名此抽象路径名表示的文件。有剪切的效果。
4、判断
canExecute() ：判断文件是否可执行。
exists() ：文件是否存在.用流操作对象时，如果文件存在了才能去读取，如果文件不存在流一读就会抛异常。可以先用本方法判断。
isFile()：是否是文件。
isDirectory()：是否是目录。
isHidden()：是否是隐藏文件。
isAbsolute()：是否是绝对路径。
5、获取信息
length() ：文件大小，不能获取文件夹大小。
lastModified()： 最后一次修改的时间。
listRoots()：返回当前的系统盘符。
getName()
getPath()
getAbsolutePath()：当路径是绝度路径时，path和AbsolutePath返回的是一样的，当路径是相对路径时，path返回相对路径，AbsolutePath返回的是当前路径的前面加上所属目录的绝对路径。
getParent()：getParent()+getName()=getPath()
getAbsoluteFile()：File和String可以互换，字符串new一下可以变成对象，对象toString一下变成字符串。
getParentFile()
6、其它
list() ：返回指定路径下的文件和文件夹名称，包括隐藏文件。调用list方法的file对象必须是封装了一个目录，该目录还必须存在。当对象是一个文件时，返回的是null，会造成空指针异常。如果对象是一个空目录，则返回一个长度为0的数组。
listFiles() ：返回指定路径下的文件和文件夹对象。不能拿文件夹内的文件。
六、Properties类
概念：它是Hashtable的子类。具备Map集合的特点，而且它里面存储的键值对都是字符串，是集合中和IO技术相结合的集合容器。
特点：可以用于键值对形式的配置文件。那么在加载数据时，需要数据有固定格式：键=值。
常用方法：
load(InputStream inStream)：从输入流中读取属性列表(键和元素对)。
load(Reader reader) :按简单的面向行的格式从输入字符流中读取属性列表(键和元素对)。
list(PrintStream out) :将属性列表输出到指定的输出流。
list(PrintWriter out):将属性列表输出到指定的输出流。
setProperty(String key, String value) :调用 Hashtable 的方法 put。 改变的是内存中的结果，store方法是将内存中结果保存到文件中。
getProperty(String key) :用指定的键在属性列表中搜索属性。
stringPropertyNames() J:返回此属性列表中的键集，其中该键及其对应值是字符串，如果在主属性列表中未找到同名的键，则还包括默认属性列表中不同的键。
store(OutputStream out, String comments) :以适合使用 load(InputStream) 方法加载到 Properties 表中的格式，将此 Properties 表中的属性列表(键和元素对)写入输出流。
store(Writer writer, String comments): 以适合使用 load(Reader) 方法的格式，将此 Properties 表中的属性列表(键和元素对)写入输出字符流。
七、字符编码
字符流的出现是为了方便操作字符，更重要是的加入了编码转换。
编码表出现的原因：计算机只能识别二进制数据，早期由来是电信号。为了方便应用计算机，让它可以识别各个国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示，并一一对应，形成一张表。这就是编码表。
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，用两个字节表示。GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。
Unicode：国际标准码，融合了多种文字。所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode。
UTF-8：最多用三个字节表示一个字符。一个字节可以的用一个字节，一个字节无法表示的用两个字节，两个字节无法表示的用3个字节，一个字节0开头，两个字节分别用110和10开头，三个字节分别用1110、10和10开头。
转换流的编码应用：可以将字符以指定编码格式存储；可以对文本数据指定编码格式来解读；指定编码表的动作由构造函数完成。
1、将“你好”两个字符查指定的utf-8的码表，获取对应的数字，并写入到text.txt文件中。
1 OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("text.txt"),"utf-8"); 2 osw.write("你好"); 3 osw.close();
2、读取硬盘上的文件数据，将获取到的数据查指定utf-8的码表来解析该数据。
1 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("text.txt"),"utf-8"); 2 char[] buf = new char[10]; 3 int num = isr.read(buf); 4 String s = new String(buf,0,num); 5 System.out.println(s);
传入编码表的方法都会抛出不支持编码异常(UnsupportedEncodingException)。
字符编码：
编码：字符串变成字节数组。
String-->byte[]: str.getBytes(charsetName);
解码：字节数组变成字符串。
byte[]-->String: new String(byte[],charsetName);
