Java核心类库笔记（四）

唯小南
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IO流

File类

java.io.File类主要用于描述文件或目录路径的抽象表示信息，可以获取文件或目录的特征信息

IO就是Input和Output的简写，也就是输入和输出的含义

IO流就是指读写数据时像流水一样从一端流到另外一端，因此得名为“流"

基本分类

  • 按照读写数据的基本单位不同，分为 字节流 和 字符流
  1. 其中字节流主要指以字节为单位进行数据读写的流，可以读写任意类型的文件
  2. 其中字符流主要指以字符(2个字节)为单位进行数据读写的流，只能读写文本文件
  • 按照读写数据的方向不同，分为 输入流 和 输出流（站在程序的角度）
  1. 其中输入流主要指从文件中读取数据内容输入到程序中，也就是读文件
  2. 其中输出流主要指将程序中的数据内容输出到文件中，也就是写文件
  • 按照流的角色不同分为节点流和处理流
  1. 其中节点流主要指直接和输入输出源对接的流
  2. 其中处理流主要指需要建立在节点流的基础之上的流

FileWriter类

java.io.FileWriter类主要用于将文本内容写入到文本文件

  • FileWriter(String fileName, boolean append)：以追加的方式根据参数指定的文件名来构造对象
  • void write(int c)：写入单个字符
  • void write(char[] cbuf, int off, int len)： 将指定字符数组中从偏移量off开始的len个字符写入此文件输出流
  • void close() ：关闭流对象并释放有关的资源

FileOutputStream类

java.io.FileOutputStream类主要用于将原始字节流写入到输出流中

  1. FileOutputStream(String name)：根据参数指定的文件名来构造对象
  2. void write(int b)：将指定字节写入此文件输出流
  3. void write(byte[] b, int off, int len)：将指定字节数组中从偏移量off开始的len个字节写入此文件输出流

FileInputStream类

java.io.FileInputStream类主要用于从输入流中以字节流的方式读取数据

  • FileInputStream(String name)：根据参数指定的文件路径名来构造对象 

  • int read()：从输入流中读取单个字节的数据并返回，返回-1表示读取到末尾

  • int read(byte[] b, int off, int len)：从此输入流中将最多len个字节的数据读入字节数组中，返回读取到的 字节个数，返回-1表示读取到末尾 

    try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("./abc.png"); FileInputStream fis = new FileInputStream("./new_abc.png"); byte b = fis.read(); fos.write(b); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }

BufferedOutputStream类

java.io.BufferedOutputStream类主要用于描述缓冲输出流，此时不用为写入的每个字节调用底层系统

  • BufferedOutputStream(OutputStream out)：根据参数指定的引用来构造对象
  • BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)：根据参数指定的引用和缓冲区大小来构造对象 
  • void write(int b)：写入单个字节
  • void write(byte[] b, int off, int len)：写入字节数组中的一部分数据

BufferedInputStream类

java.io.BufferedInputStream类主要用于描述缓冲输入流

  • BufferedInputStream(InputStream in, int size)：根据参数指定的引用和缓冲区大小构造对象

  • int read()：读取单个字节

  • int read(byte[] b, int off, int len)：读取len个字节

    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("./1.png")); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("./2.png")); byte[] bArr = new byte[1024]; int res = 0; while ((res = bis.read(bArr)) != -1) { bos.write(bArr, 0, res); }

BufferedWriter类

java.io.BufferedWriter类主要用于写入单个字符、字符数组以及字符串到输出流中

  • BufferedWriter(Writer out, int sz)：根据参数指定的引用和缓冲区大小来构造对象
  • void write(int c)：写入单个字符到输出流中
  • void write(char[] cbuf, int off, int len)：将字符数组cbuf中从下标off开始的len个字符写入输出流中
  • void write(String s, int off, int len)：将参数s中下标从off开始的len个字符写入输出流中
  • void write(String str)：将参数指定的字符串内容写入输出流中
  • void newLine()：用于写入行分隔符到输出流中 

BufferedReader类

java.io.BufferedReader类用于从输入流中读取单个字符、字符数组以及字符串

  • BufferedReader(Reader in, int sz)：根据参数指定的引用和缓冲区大小来构造对象
  • int read()：从输入流读取单个字符，读取到末尾则返回-1，否则返回实际读取到 的字符内容
  • int read(char[] cbuf, int off, int len)：从输入流中读取len个字符放入数组cbuf中下标从off开始的位置上， 若读取到末尾则返回-1，否则返回实际读取到的字符个数

String readLine()：读取一行字符串并返回，返回null表示读取到末尾

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("./abc.txt"));
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("./new_abc.txt"));
String str = null;
// 读到结尾是null
while((str = br.readLine() != null) {
  br.write(str);
  bw.newLine();
}

PrintStream类

java.io.PrintStream类主要用于更加方便地打印各种数据内容

void print(String s)：用于将参数指定的字符串内容打印出来

void println(String x)：用于打印字符串后并终止该行

PrintWriter类

java.io.PrintWriter类主要用于将对象的格式化形式打印到文本输出流

  • PrintWriter(Writer out)：根据参数指定的引用来构造对象

  • void print(String s)：将参数指定的字符串内容打印出来

  • void println(String x)：打印字符串后并终止该行

    BufferedReader br = new BuffereadReader(new InputStream(System.in)); PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("./abc.txt")); String str = br.readLine(); ps.println(str);

OutputStreamWriter类

java.io.OutputStreamWriter类主要用于实现从字符流到字节流的转换

  • OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)：根据参数指定的引用和编码构造对象
  • void write(String str)：将参数指定的字符串写入

InputStreamReader类

java.io.InputStreamReader类主要用于实现从字节流到字符流的转换

  • InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)：根据参数指定的引用和编码来构造对象
  • int read(char[] cbuf)：读取字符数据到参数指定的数组

字符编码

计算机只能识别二进制数据，早期就是电信号。为了方便计算机可以识别各个国家的文字，就需要 将各个国家的文字采用数字编号的方式进行描述并建立对应的关系表，该表就叫做编码表

  • ASCII：美国标准信息交换码，使用一个字节的低7位二位进制进行表示
  • ISO8859-1：拉丁码表，欧洲码表，使用一个字节的8位二进制进行表示
  • GB2312：中国的中文编码表，最多使用两个字节16位二进制为进行表示
  • GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号，最多使用两个字节16位二进制位表示
  • Unicode：国际标准码，融合了目前人类使用的所有字符，为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节16位二进制位来表示

Unicode只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯一确定的编号，具体 存储成什么样的字节流，取决于字符编码方案。推荐的Unicode编码是UTF-8和UTF-16

  • UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符

DataOutputStream类

java.io.DataOutputStream类主要用于以适当的方式将基本数据类型写入输出流中

  • DataOutputStream(OutputStream out)：根据参数指定的引用构造对象 OutputStream类是个抽象类，实参需要传递子类对象
  • void writeInt(int v)：用于将参数指定的整数一次性写入输出流，优先写入高字节 

DataInputStream类

java.io.DataInputStream类主要用于从输入流中读取基本数据类型的数据

  • DataInputStream(InputStream in)：根据参数指定的引用来构造对象 InputStream类是抽象类，实参需要传递子类对象

  • int read()：用于从输入流中一次性读取一个整数数据并返回

    DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("./abc.txt")); DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("./new_abc.txt")); int num = 66; dos.write(num); int res = dis.read();

ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream类主要用于将一个对象的所有内容整体写入到输出流中

只能将支持 java.io.Serializable 接口的对象写入流中

类通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能

所谓序列化主要指将一个对象需要存储的相关信息有效组织成字节序列的转化过程

  • ObjectOutputStream(OutputStream out)：根据参数指定的引用来构造对象
  • void writeObject(Object obj)：用于将参数指定的对象整体写入到输出流中

ObjectInputStream类

java.io.ObjectInputStream类主要用于从输入流中一次性将对象整体读取出来

所谓反序列化主要指将有效组织的字节序列恢复为一个对象及相关信息的转化过程

  • ObjectInputStream(InputStream in)：根据参数指定的引用来构造对象
  • Object readObject()：主要用于从输入流中读取一个对象并返回无法通过返回值 来判断是否读取到文件的末尾

序列化版本号

序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的

进行反序列化时进行比较，认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常 (InvalidCastException)

transient关键字

表示一个域不是该对象串行化的一部分

transient型变量的值不包括在串行化的表示中，然而非transient型的变量是被包括进去的

多个对象写入文件时，通常建议将多个对象放入一个集合中，然后将集合这个整体看做一个对象写入输出流中，此时只需要调用一次readObject方法就可以将整个集合的数据读取出来，从而避免了通过返回值进行是否达到文件末尾的判断

public class User implements java.io.Serializable {
  private static final logn serialVersionUID = -12434567456; // 随机数字
  private String name;
  private int age;
  private transient int phone; // 这个成员变量不会被序列号
}
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("./abc.txt"));
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("./abc.txt"));
User user = new User("张三", 18);
oos.writeObject(user);
Object obj = ois.readObject();

RandomAccessFile

java.io.RandomAccessFile类主要支持对随机访问文件的读写操作

  • RandomAccessFile(String name, String mode)：根据参数指定的名称和模式构造对象
  1. r: 以只读方式打开
  2. rw：打开以便读取和写入
  3. rwd:打开以便读取和写入，同步文件内容的更新
  4. rws:打开以便读取和写入，同步文件内容和元数据的更新

  • int read()：读取单个字节的数据

  • void seek(long pos)：用于设置从此文件的开头开始测量的文件指针偏移量

  • void write(int b):将参数指定的单个字节写入

    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("./abc.txt", "rw"); raf.seek(3); // 偏移3个字符 int res = raf.read(); raf.write("2");

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