10缓冲流、转换流、序列化流、Files

十、流

10.1 缓冲流

        10.1.1 概述

         10.1.2 字节缓冲流 构造方法：

- public BufferedInputStream(InputStream in) ：创建一个 新的缓冲输入流。 

- public BufferedOutputStream(OutputStream out)： 创建一个新的缓冲输出流。

         10.1.3 字符缓冲流

- public BufferedReader(Reader in) ：创建一个 新的缓冲输入流。 

- public BufferedWriter(Writer out)： 创建一个新的缓冲输出流。

- BufferedReader：public String readLine(): 读一行文字。 

- BufferedWriter：public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。

10.2 转换流

        10.2.1 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f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。

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。

字符集

字符集 Charset：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-5559-1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。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，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：
128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。
拉丁文等字符，需要二个字节编码。
大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。
其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码。

        10.2.2 出现的问题

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：

???

         10.2.3 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。

GBK : 一个汉字对应2个字节

Utf-8 ： 一个汉字对应3个字节

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。

           10.2.4 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。使用指定的字符集讲字符编码为字节。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。

                转换流理解图解

10.3 序列化流

        10.3.1 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数据等信息。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：

10.3.2 ObjectOutputStream类和ObjectInputStream类
        构造方法

•  

  public ObjectOutputStream(OutputStream out)： 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

   

• public ObjectInputStream(InputStream in)： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。

2.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 {

    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);

    }

}

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

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

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {

        Student s1 = new Student();

        s1.setName("zhangsan");

        s1.setAge(14);

        s1.setDefault1(9999);

        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("Student"));

        oos.writeObject(s1);

        oos.close();

        System.out.println("已经被序列化");

        // 反序列化

        FileInputStream fis = new FileInputStream("Student.txt");

        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

        // 读取一个对象

        Student stu  = (Student) ois.readObject();

        ois.close();

        fis.close();

        System.out.println("stu = " + stu.getName());

        System.out.println("stu = " + stu.getAge());

        System.out.println("stu = " + stu.getDefault1());

    }

// 先序列化 再反序列化

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 Student implements Serializable {

    private String name;

    private int age;

    private transient int default1;

    public Student() {

    }

    public Student(String name, int age, int default1) {

        this.name = name;

        this.age = age;

        this.default1 = default1;

    }

    public void addressCheck() {

        System.out.println("Address check :" + name + "---" + age);

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public int getDefault1() {

        return default1;

    }

    public void setDefault1(int default1) {

        this.default1 = default1;

    }

}

10.4 打印流

10.4.1 概述

10.4.2 PrintStream类

构造方法

• `public PrintStream(String fileName) `： 使用指定的文件名创建一个新的打印流。

10.4.3 改变打印流向

    public static void main(String[] args) throws IOException {

// 调用系统的打印流,控制台直接输出97

        System.out.println(97);

// 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97

        System.out.println(97);

    }

10.5 属性集

10.5.1 概述

java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时，System.getProperties 方法就是返回一个Properties对象。

10.5.2 Properties类

构造方法

• public Properties() :创建一个空的属性列表。

• 基本的存储方法

  • public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性。

  • public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。

  • public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。

与流相关的方法

• `public void load(InputStream inStream)`： 从字节输入流中读取键值对。

参数中使用了字节输入流，通过流对象，可以关联到某文件上，这样就能够加载文本中的数据了。文本数据格式:

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {

        // 创建属性集对象

        Properties pro = new Properties();

        // 加载文本中信息到属性集

        pro.load(new FileInputStream("read.txt"));

        // 遍历集合并打印

        Set<String> strings = pro.stringPropertyNames();

        for (String key : strings ) {

          System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key));

        }

     }

结果：

filename=a.txt

length=209385038

location=D:\a.txt

tips;

    文本中的数据，必须是键值对形式，可以使用空格、等号、冒号等符号分隔

10.6 Path接口和Files类

10.6.1 概述

10.6.2 便捷的文件操作

x

Paths类

使用Paths，获取Path对象，代码演示如下：

    Path path = Paths.get("D:\\a.txt");

Files类

- 删除文件

    public static void main(String[] args) throws IOException {

      // 获取Path

        Path path = Paths.get("D:\\a.txt");

      // 删除文件

        Files.delete(path);

    }

- 文件复制

    public static void main(String[] args) throws IOException {

      // 获取Path

      Path src = Paths.get("D:\\src.txt");

      Path target = Paths.get("D:\\target.txt");

        //REPLACE_EXISTING:文件存在，就替换

        Files.copy(src, target,StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

    }

- 逐行读取文件

    public static void main(String[] args) throws IOException {

      // 获取path

     Path src = Paths.get("D:\\read.txt");

      // 创建字符流

        BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(src,StandardCharsets.UTF_8);

      // 读取字符

        String line ;

        while((line = reader.readLine()) != null){

            System.out.println(line);

        }

      // 释放资源

        reader.close();

    }

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