java io 详细代码实现 纪录
什么是IO流？
byte序列的读写，Java中的IO流是实现输入/输出的基础.
1)
InputStream ： 抽象类读取数据的过程 包含读取方法read();
in 模仿了读取小说的过程
简单说 ： in是读取文件的
OutputStream:抽象了写出数据的过程 包含写出方法write();
out模仿了写笔记记录的过程
简单说 ： out是写入文件的
基本的byte流
InputStream(抽象方法read())
|--- FileInputStream(read()在文件上读取) 节点流
|
|--- FilterInputStream 过滤器流,输入流功能的扩展
| |--- DataInputStream(readInt()) 基本类型数据的读取
| |--- BufferedInputStream 提供读取缓冲区管理
| --- ObjectInputStream 过滤器流,依赖基本byte流,扩展对象的反序列化
OutputStream(抽象方法write())
|--- FileOutputStream(write()在文件上写实现写入) 节点流
|
|--- FilterOutputStream 过滤器流,输出流功能的扩
| |--- DataOutputStream(writerInt()) 基本类型数据的写出
| |--- BufferedOutputStream 提供了输出缓冲区管理
| --- ObjectOutputStream 过滤器流,依赖基本byte流,扩展对象的序列化
注意:除节点流外都是过滤器流
字符流,可以处理字符编码,底层依赖于byte流
Reader 读取文本
| --- InputStreamReader 过滤去,依赖基本byte输入流
| 实现文本编码的解析
|
| --- BufferedReader 过滤器, 需要依赖Reader 实例
| 提供了readLine()方法, 可以在文本文件中读取一行
| 是常用的文本读取方法
Writer
| --- OutputStreamWriter 过滤器,,依赖基本byte输出流
| 实现文本编码
| --- PrintWriter 过滤器,依赖于Writer 流
| 提供了输出文本常有方法println()
2) EOF = End of File = -1 (文件读到末尾会返回-1)
3) 输入流的基本方法
InputStream in = new InputStream(file) / /file是文件名
int b = in.read(); 读取一个byte无符号填充到int底八位,-1是EOF
int.read(byte[] buf) 读取数据填充到buf中
int.read(byte[] buf,int start,int size) 读取数据填充到buf中
in.close 关闭输入流
4)输出流的基本方法:
OutputStream out = new OutputStream(file) / /file是文件名
out.write(int b) 写出一个byte 到流 b 的底八位写出
out.write(byte[] buf) 将buf的一部分写入流中
out.write(byte[] buf, int start, int size) 将buf的一部分写入流中
out.flush() 清理缓存
out.close
1.FileInputStream (read()在文件上读取) 节点流
方法: read() 从输入流中读取数据的下一个字节
read(byte[] buf) 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 buf中
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。
例
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class InputStreamDemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException {
String file = "out.txt";
InputStream in = new FileInputStream(file);
int b;
while((b=in.read())!=-1){//read()方法
System.out.print(Integer.toHexString(b) + " ");
}
in.close();
in = new FileInputStream(file);
//in.available() 可以读取的数据个数，小文件一般是文件长度
byte[] buf = new byte[in.available()];
in.read(buf);//read(byte[] buf)方法重载
in.close();
for (byte c : buf) {
System.out.print(Integer.toHexString(c & 0xff) + " ");
// c & 0xff --->将16进制写成0xff的格式
//ffffffd6---> d6
//11111111 11111111 11111111 11010110 &对应相乘
//00000000 00000000 00000000 11111111 0xff
//00000000 00000000 00000000 11010110
}
}
}
2 FileOutputStream(write()在文件上写实现写入) 节点流
方法 :write(int b) 将指定的字节写入此输出流。s
write(byte[] buf) 将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。
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。
例子
import java.io.*;
public class OutputStreamDemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException{
String file = "out.txt";
OutputStream out = new FileOutputStream(file);
out.write(65);//在文件中是以16进制存储的,对应0x41
out.write(66);//0x42
byte[] buf = {(byte)0xd6,(byte)0xd0};
out.write(buf);
out.flush();//刷出缓存，清理缓冲区，保证可靠写
out.close();
}
}
3.BufferedInputStream和BufferedOutputStream 的 用法
BufferedInputStream(FileInputStream in)
BufferedOutputStream(FileOutputStream out)
可以提高性能
例子
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class BufferedStreamDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//BufferedInputStream普通写法
String file = "out.txt";
InputStream ins = new FileInputStream(file);
BufferedInputStream bufin= new BufferedInputStream(ins);
int b;
while((b=bufin.read())!=-1){
System.out.println(Integer.toHexString(b));
}
//常用写法，只要用到FileInputStream的地方都可以套一个BufferedInputStream用来提升性能
BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(
new FileInputStream("out.txt"));
//BufferedOutputStream
BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream("out.txt"));
out.write(65);
}
}
4.基本类型数据的写出和读入
DataOutputStream 方法:readInt() readLong() readBoolean()等
写出(写)
import java.io.*;
public class DataOutDemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException{
String file = "data.dat";//项目文件夹
OutputStream out = new FileOutputStream(file);
//DataOutputStream 实现基本类型数据的序列化
//将基本类型数据拆开为byte序列，写入到out流中
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(out);
dos.write(-2);
dos.writeInt(-2);
dos.writeLong(-2);
dos.writeByte(-2);
dos.writeDouble(-2);
dos.writeShort(-2);
dos.writeFloat(-2);
dos.writeBoolean(true);
dos.writeChar('中');
dos.close();
}
}DataInputStream 方法: writeInt() writeChar() 等8种
读入(读)
import java.io.DataInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class DataInDemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException{
String file = "data.dat";
InputStream in = new FileInputStream(file);
//DataInputStream 从基本流中读取基本类型数据,实现基本
//类型数据的反序列化
DataInputStream dis = new DataInputStream(in);
int b = dis.read();
int i = dis.readInt();
long l= dis.readLong();
byte bx = dis.readByte();
double d = dis.readDouble();
short s = dis.readShort();
float f = dis.readFloat();
boolean bol = dis.readBoolean();
char c = dis.readChar();
dis.close();
System.out.print( b +" ");//254 fe
System.out.print(i+" ");
System.out.print(l+" ");
System.out.print(bx+" ");
System.out.print(d+" ");
System.out.print(s+" ");
System.out.print(f+" ");
System.out.print(bol+" ");
System.out.print(c+" ");
}
}
5 字符串的序列化(文字的编码方案)
从char序列到byte序列 的转换,叫"编码"
1) String 字符串本质上是Char
2)utf-16be 编码-----将16位char从中间切开为2个byte
utf -16be是将 unicode char[] 序列化为byte[]的编码方案
能够支持65535个字符编码,英文浪费空间
如:
char[] = ['A', 'B', '中']
对应 0041,0042,4e2d
utf-8:国际标准,是将unicode编码为byte序列的方案,采用变长编码 1-N方案,其中英文1个byte,中文3个byte
unicoded的" 中": 4e 2d = 01001110 00101101
utf-8的"中":e4 b8 ad =11100100 10111000 10101101
1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
以0开头的是英文(0-127)
110表示连续2字节表示一个字符
1110表示连续3字节表示一个字符
每个数据字节以10开头
GBK: 中国标准,支持20000+中日韩文,英文编码1byte,中文2byte
与unicode不兼容，中文windows默认gbk
ISO8859-1:只支持255个英文字符，不支持中文（Sun服务器默认编码，如tomcat等）
例子
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
public class CharIODemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException{
String str = "ABCD中国";
System.out.println(str);
//Java 的字符是16位 Unicode值，而文件是8位Byte序列
//GBK
System.out.println("GBK编码方案,对字符编码");
String file = "gbk.txt";
OutputStream out = new FileOutputStream(file);//默认GBK编码方案
byte[] gbk = str.getBytes("GBK");
out.write(gbk);
out.close();
IOUtils.print(file);
//UTF-16BE,每个编码是2个字节
System.out.println("UTF-16BE编码方案,对字符编码");
file = "utf-16be.txt";
out = new FileOutputStream(file);
byte[] utf16be = str.getBytes("UTF-16BE");
out.write(utf16be);
out.close();
IOUtils.print(file);
//UTF-8,英文是1个字节,中文是3个字节
System.out.println("UTF-8编码方案,对字符编码");
file = "utf-8.txt";
out = new FileOutputStream(file);
byte[] utf8 = str.getBytes("UTF-8");//编码string -> byte[]
out.write(utf8);
out.close();
IOUtils.print(file);
byte[] buf = IOUtils.read("utf-8.txt");
//new String(buf,"UTF-8"),构造器可以将 byte编码序列
//解码为 char序列(字符串)
String s = new String(buf,"UTF-8");//解码byte-> String
System.out.println(s);
}
}6 字符流IO(Reader Writer)
1) 字符的处理,一次处理一个字符(unicode编码)
2) 字符的底层仍然是基本的字节流
3) 字符流的基本实现
InputStreamReader 完成byte流解析为char流,按照编码解析
OutputStreamWriter 提供char流到byte流,按照编码处理
4) 字符流的过滤器
是字符读写的功能扩展,极大的方便了文本的读写操作
BufferedReader : readLine() 一次读取一行
PrintWriter : println() 一次打印一行
5)读取一个文本文件
InputStream is = new FileInputStream("test.txt");
Reader in = new InputStreamReader(is);
BufferedReader reader = new BufferedReader(in);
或者
BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(filename));
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader; public class TestReaderDemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException{
//Scanner BufferedReader都是流的功能扩展，是过滤器
// 不能单独使用，最终需要依赖于基本byte流(in)
//Scanner 提供了nextLine()方法//Java5以后
//BufferedReader 提供了 readLine()方法，读取一行
//readLine()读取到文件末尾返回null
//逐行读取文本文件，显示到系统控制台
//工作中常用
String file = "in.txt"; //为当前工作区workspace/项目名/in.txt
BufferedReader in = new BufferedReader(
new InputStreamReader(
new BufferedInputStream(
new FileInputStream(file)),"gbk"));
String str;
while((str = in.readLine()) != null){
System.out.println(str);
}
in.close();
}6)写出一个文本文件
PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter(new FileOutputStream(filename)));
或者
PrintWriter out = new PrintWriter(
new OutputStreamWriter(
new FileOutputStream(filename)))
例子
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Scanner;
public class SyncWriteDemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException{
Scanner in = new Scanner(System.in);
String file = "sync.txt";
PrintWriter out = new PrintWriter(file,"UTF-8");
while(true){
String str = in.nextLine();
out.println(str);
if("q".equalsIgnoreCase(str)){
break;
}
}
out.close();
}
}7)系统的默认编码,中文一般是GBK
如何查看默认编码？
String encoding = System.getProperty("file.encoding");
7 对象的IO序列化和深层复制
什么是对象序列化:
将对象Object转换为byte序列,反之叫做对象的反序列华
1)序列化流,是过滤流
ObjectOutputStream 方法 writeObject() 对象的序列化
ObjectInputStream 方法readObject() 对象的反序列化
2)序列化接口(Serializable)
对象必须实现"序列化接口Serializable"才能进行序列化,否则将出现不能序列化的异常
Serializable是一个空的接口,没有任何方法 ,仅作为序列化的一个标识
3)JavaBean 规范规定,Java类必须实现Serializable接口
Java API中的类大多是符合Java Bean规范的,基本都实现了Serializable
4) 对象的序列化可以变相实现对象的深层复制
例子
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
public class ObjectIODemo {
public static void main(String[] args)
throws Exception{
String file = "obj.dat";
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(
new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream(file)));
Foo foo =new Foo();
out.writeObject(foo);//将foo引用的对象，序列化到文件中
out.close();
//读出
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(
new BufferedInputStream(
new FileInputStream(file)));
Foo foo1 = (Foo)in.readObject();//对象反序列化
in.close();
System.out.println(foo1.name);
System.out.println("深层复制：对象被复制，对象属性也被复制");
System.out.println(foo==foo1);//false 对象复制了(一层)
System.out.println(foo.name == foo1.name);//false ,属性被复制了(二层)
//利用序列化 和 反序列化 可以简洁的实现 对象的深层复制
}
}
class Foo implements Serializable{//Serializable没有声明方法
String name = "Tom";
}浅层复制与深层复制
1)java的默认规则是浅层复制,性能好,但隔离性差,如(clone(),Arrays.copyOf)
浅层复制 : 对象的引用不同,但对象中属性的引用相同
2)利用序列化可以实现深层复制
深层复制: 对象的引用不同,但对象中的属性的引用也不相同
例
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
public class DeepcopyDemo {
public static Object deepCope(Object obj){
try{
//1. 对象序列化
// 缓冲流: 字节数组输出流
ByteArrayOutputStream buf =
new ByteArrayOutputStream();
//对象输出流
ObjectOutputStream out =
new ObjectOutputStream(
new ByteArrayOutputStream());
out.writeObject(obj);//序列化对象到buf中
out.close();
//2 .对象的反序列化
byte[] ary = buf.toByteArray();
ByteArrayInputStream bais =
new ByteArrayInputStream(ary);
ObjectInputStream in =
new ObjectInputStream(bais);
Object o = in.readObject();//从ary反序列化
in.close();
return o;
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
throw new RuntimeException(e);
}
}
}以上用到的ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream
下面有一个ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream的例子
例子
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import com.tarena.day18.IOUtils;
public class ByteArrayIODemo {
public static void main(String[] args)
throws IOException{
byte[] ary = {1,-1,127,-128};
// {00000001, 11111111, 01111111, 10000000}
ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(ary);
int b = in.read();//1 00000000 00000000 00000000 00000001
System.out.println(b);
b = in.read();
System.out.println(b);//255 00000000 00000000 00000000 11111111
b = in.read();
System.out.println(b);//127 00000000 00000000 00000000 01111111
b = in.read();
System.out.println(b);//128 00000000 00000000 00000000 10000000
b = in.read();
System.out.println(b);//-1 11111111 11111111 11111111 11111111
in.close();
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();//默认开辟32byte的数组作为输出目标
//如果满了就自动扩容
//out:[0,0,0,0,0,0,0,.....]
//
out.write(1);//[1,0,0,0,0,0,....]
out.write(-2);//[1,fe,0,0,0,0,0,....]
out.write(-1);//[1,fe,ff,0,0,0,0,....]
out.close();
byte[] buf = out.toByteArray();//复制有效部分
IOUtils.print(buf);//[01, fe, ff ]
}
}
