JAVA中级教程

学习JAVA网站 : how2j

第二讲：I/O输入输出

2.1 文件对象

文件和文件夹都是用File代表

创建一个文件对象

使用绝对路径或者相对路径创建File对象

package file;
import java.io.File;
public class TestFile {
    public static void main(String[] args) {
        // 绝对路径
        File f1 = new File("d:/LOLFolder");
        System.out.println("f1的绝对路径：" + f1.getAbsolutePath());
        
        // 相对路径,相对于工作目录，如果在eclipse中，就是项目目录
        File f2 = new File("LOL.exe");
        System.out.println("f2的绝对路径：" + f2.getAbsolutePath());
  
        // 把f1作为父目录创建文件对象
        File f3 = new File(f1, "LOL.exe");
        System.out.println("f3的绝对路径：" + f3.getAbsolutePath());
    }
}

文件常用方法1

注意1： 需要在D:\LOLFolder确实存在一个LOL.exe,才可以看到对应的文件长度、修改时间等信息

注意2： renameTo方法用于对物理文件名称进行修改，但是并不会修改File对象的name属性。

package file;
  
import java.io.File;
import java.util.Date;
  
public class TestFile {
  
    public static void main(String[] args) {
  
        File f = new File("d:/LOLFolder/LOL.exe");
        System.out.println("当前文件是：" +f);
        //文件是否存在
        System.out.println("判断是否存在："+f.exists());
         
        //是否是文件夹
        System.out.println("判断是否是文件夹："+f.isDirectory());
          
        //是否是文件（非文件夹）
        System.out.println("判断是否是文件："+f.isFile());
          
        //文件长度
        System.out.println("获取文件的长度："+f.length());
          
        //文件最后修改时间
        long time = f.lastModified();
        Date d = new Date(time);
        System.out.println("获取文件的最后修改时间："+d);
        //设置文件修改时间为1970.1.1 08:00:00
        f.setLastModified(0);
          
        //文件重命名
        File f2 =new File("d:/LOLFolder/DOTA.exe");
        f.renameTo(f2);
        System.out.println("把LOL.exe改名成了DOTA.exe");
         
        System.out.println("注意： 需要在D:\\LOLFolder确实存在一个LOL.exe,\r\n才可以看到对应的文件长度、修改时间等信息");
    }
}

文件常用方法2

package file;
  
import java.io.File;
import java.io.IOException;
  
public class TestFile {
  
    public static void main(String[] args) throws IOException {
  
        File f = new File("d:/LOLFolder/skin/garen.ski");
  
        // 以字符串数组的形式，返回当前文件夹下的所有文件（不包含子文件及子文件夹）
        f.list();
  
        // 以文件数组的形式，返回当前文件夹下的所有文件（不包含子文件及子文件夹）
        File[]fs= f.listFiles();
  
        // 以字符串形式返回获取所在文件夹
        f.getParent();
  
        // 以文件形式返回获取所在文件夹
        f.getParentFile();
        // 创建文件夹，如果父文件夹skin不存在，创建就无效
        f.mkdir();
  
        // 创建文件夹，如果父文件夹skin不存在，就会创建父文件夹
        f.mkdirs();
  
        // 创建一个空文件,如果父文件夹skin不存在，就会抛出异常
        f.createNewFile();
        // 所以创建一个空文件之前，通常都会创建父目录
        f.getParentFile().mkdirs();
  
        // 列出所有的盘符c: d: e: 等等
        f.listRoots();
  
        // 刪除文件
        f.delete();
  
        // JVM结束的时候，刪除文件，常用于临时文件的删除
        f.deleteOnExit();
  
    }
}

练习-遍历文件夹

一般说来操作系统都会安装在C盘，所以会有一个 C:\WINDOWS目录。

遍历这个目录下所有的文件(不用遍历子目录)

找出这些文件里，最大的和最小(非0)的那个文件，打印出他们的文件名

注: 最小的文件不能是0长度

package file;
   
import java.io.File;
   
public class TestFile {
   
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("c:\\windows");
        File[] fs = f.listFiles();
        if(null==fs)
            return;
        long minSize = Integer.MAX_VALUE;
        long maxSize = 0;
        File minFile = null;
        File maxFile = null;
        for (File file : fs) {
            if(file.isDirectory())
                continue;
            if(file.length()>maxSize){
                maxSize = file.length();
                maxFile = file;
            }
            if(file.length()!=0 && file.length()<minSize){
                minSize = file.length();
                minFile = file;
            }
        }
        System.out.printf("最大的文件是%s，其大小是%,d字节%n",maxFile.getAbsoluteFile(),maxFile.length());
        System.out.printf("最小的文件是%s，其大小是%,d字节%n",minFile.getAbsoluteFile(),minFile.length());
   
    }
}

练习-遍历子文件夹

使用递归来进行文件夹的遍历

package file;
   
![image.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/0fb606b0616d4de291553986e8058a93~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?)
import java.io.File;
   
public class TestFile {
      
    static long minSize = Integer.MAX_VALUE;
    static long maxSize = 0;
    static File minFile = null;
    static File maxFile = null;
      
    //使用递归来遍历一个文件夹的子文件
    public static void listFiles(File file){
        if(file.isFile()){
            if(file.length()>maxSize){
                maxSize = file.length();
                maxFile = file;
            }
            if(file.length()!=0 && file.length()<minSize){
                minSize = file.length();
                minFile = file;
            }
            return;
        }
          
        if(file.isDirectory()){
            File[] fs = file.listFiles();
            if(null!=fs)
            for (File f : fs) {
                listFiles(f);
            }
        }
    }
   
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("c:\\windows");
        listFiles(f);
        System.out.printf("最大的文件是%s，其大小是%,d字节%n",maxFile.getAbsoluteFile(),maxFile.length());
        System.out.printf("最小的文件是%s，其大小是%,d字节%n",minFile.getAbsoluteFile(),minFile.length());
   
    }
}

2.2 什么是流

什么是流(Stream)，流就是一系列的数据

什么是流

当不同的介质之间有数据交互的时候，JAVA就使用流来实现。数据源可以是文件，还可以是数据库，网络甚至是其他的程序。

比如读取文件的数据到程序中，站在程序的角度来看，就叫做输入流：输入流： InputStream 输出流：OutputStream

文件输入流

如下代码，就建立了一个文件输入流，这个流可以用来把数据从硬盘的文件，读取到JVM(内存)。

目前代码只是建立了流，还没有开始读取，真正的读取在下个章节讲解。

package stream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
 
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File f = new File("d:/lol.txt");
            // 创建基于文件的输入流
            FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
            // 通过这个输入流，就可以把数据从硬盘，读取到Java的虚拟机中来，也就是读取到内存中
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

练习-流

public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            File f = new File("d:/lol.txt");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f);
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.3 字节流

InputStream字节输入流，OutputStream字节输出流，用于以字节的形式读取和写入数据。

ASCII码概念

所有的数据存放在计算机中都是以数字的形式存放的。所以字母就需要转换为数字才能够存放。比如A就对应的数字65，a对应的数字97. 不同的字母和符号对应不同的数字，就是一张码表。ASCII是这样的一种码表。只包含简单的英文字母，符号，数字等等。 不包含中文，德文，俄语等复杂的。

以字节流的形式读取文件内容

InputStream是字节输入流，同时也是抽象类，只提供方法声明，不提供方法的具体实现。 FileInputStream 是InputStream子类，以FileInputStream 为例进行文件读取

package stream;
  
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
  
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //准备文件lol.txt其中的内容是AB，对应的ASCII分别是65 66
            File f =new File("d:/lol.txt");
            //创建基于文件的输入流
            FileInputStream fis =new FileInputStream(f);
            //创建字节数组，其长度就是文件的长度
            byte[] all =new byte[(int) f.length()];
            //以字节流的形式读取文件所有内容
            fis.read(all);
            for (byte b : all) {
                //打印出来是65 66
                System.out.println(b);
            }
             
            //每次使用完流，都应该进行关闭
            fis.close();
              
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

以字节流的形式向文件写入数据

OutputStream是字节输出流，同时也是抽象类，只提供方法声明，不提供方法的具体实现。FileOutputStream 是OutputStream子类，以FileOutputStream 为例向文件写出数据。

注: 如果文件d:/lol2.txt不存在，写出操作会自动创建该文件。但是如果是文件 d:/xyz/lol2.txt，而目录xyz又不存在，会抛出异常

package stream;
 
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
 
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 准备文件lol2.txt其中的内容是空的
            File f = new File("d:/lol2.txt");
            // 准备长度是2的字节数组，用88,89初始化
            //其对应的字符分别是X,Y
            byte data[] = { 88, 89 };
 
            // 创建基于文件的输出流
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f);
            // 把数据写入到输出流
            fos.write(data);
            // 关闭输出流
            fos.close();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

练习-写入数据到文件

以字节流的形式向文件写入数据中的例子，当lol2.txt不存在的时候，是会自动创建lol2.txt文件的。但是，如果是写入数据到d:/xyz/lol2.txt，而目录xyz又不存在的话，就会抛出异常。那么怎么自动创建xyz目录？如果是多层目录 d:/xyz/abc/def/lol2.txt 呢？

			// 准备文件lol2.txt其中的内容是空的
            File f = new File("d:/xyz/abcd/lol.txt");

            //获取文件所在的目录
            File dir = f.getParentFile();
            if (!dir.exists()){
                //dir.mkdir(); //使用mkdir会抛出异常，因为该目录的父目录也不存在
                dir.mkdirs(); //使用mkdirs则会把不存在的目录都创建好
            }

练习-拆分文件

找到一个大于100k的文件，按照100k为单位，拆分成多个子文件，并且以编号作为文件名结束。比如文件 eclipse.exe，大小是309k。拆分之后，成为 eclipse.exe-0 eclipse.exe-1 eclipse.exe-2 eclipse.exe-3

package com.company;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;

public class TestStream {
    /**
     * 拆分的思路，先把源文件的所有内容读取到内存中，然后从内存中挨个分到子文件里
     * @param srcFile 要拆分的源文件
     * @param eachSize 按照这个大小，拆分
     */
    private static void splitFile(File srcFile,int eachSize){
        if (srcFile.length() == 0)
            throw new RuntimeException("文件长度为0，不可拆分");
        byte[] fileContent = new byte[(int) srcFile.length()];
        try {
            //创建基于文件的输入流
            FileInputStream fis =new FileInputStream(srcFile);
            fis.read(fileContent);
            fis.close();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }

        // 计算需要被划分成多少份子文件
        int fileNumber;
        if (0 == fileContent.length % eachSize)
            fileNumber = (int) (fileContent.length / eachSize);
        else
            fileNumber = (int) (fileContent.length / eachSize) + 1;

        for (int i = 0;i < fileNumber;i++){
            String eachFileName = srcFile.getName() + "-" + i;
            File eachFile = new File(srcFile.getParent(),eachFileName);
            byte[] eachContent;

            // 从源文件的内容里，复制部分数据到子文件
            // 除开最后一个文件，其他文件大小都是100k
            // 最后一个文件的大小是剩余的
            if(i != fileNumber-1){
                eachContent = Arrays.copyOfRange(fileContent,eachSize*i,eachSize);
            }
            else {
                eachContent = Arrays.copyOfRange(fileContent, eachSize * i, fileContent.length);
            }

            try {
                // 写出去
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream(eachFile);
                fos.write(eachContent);
                fos.close();
                System.out.printf("输出子文件%s，其大小是 %d字节%n", eachFile.getAbsoluteFile(), eachFile.length());
            }
            catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int eachSize = 100 * 1024; // 100k
        File srcFile = new File("d:/eclipse.exe");
        splitFile(srcFile, eachSize);
    }
}

练习-合并文件

把上述拆分出来的文件，合并成一个原文件。

以是否能正常运行，验证合并是否正确

package com.company;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

public class TestStream {
    /**
     * 合并的思路，就是从eclipse.exe-0开始，读取到一个文件，就开始写出到 eclipse.exe中，直到没有文件可以读
     * @param folder
     *            需要合并的文件所处于的目录
     * @param fileName
     *            需要合并的文件的名称
     * @throws FileNotFoundException
     */
    private static void mergeFile(String folder, String fileName){
        try {
            // 合并的目标文件
            File destFile = new File(folder, fileName);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            int index = 0;
            while (true){
                //子文件
                File eachFile = new File(folder, fileName + "-" + index++);
                //如果子文件不存在了就结束
                if (!eachFile.exists())
                    break;

                //读取子文件的内容
                FileInputStream fis = new FileInputStream(eachFile);
                byte[] eachContent = new byte[(int) eachFile.length()];
                fis.read(eachContent);
                fis.close();

                //把子文件的内容写出去
                fos.write(eachContent);
                fos.flush();
                System.out.printf("把子文件 %s写出到目标文件中%n",eachFile);
            }
            fos.close();
            System.out.printf("最后目标文件的大小：%,d字节" , destFile.length());
        }catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        mergeFile("d:/", "eclipse.exe");
    }
}

2.4 关闭流的方式

所有的流，无论是输入流还是输出流，使用完毕之后，都应该关闭。如果不关闭，会产生对资源占用的浪费。当量比较大的时候，会影响到业务的正常开展。

在try中关闭

在try的作用域里关闭文件输入流，在前面的示例中都是使用这种方式，这样做有一个弊端；如果文件不存在，或者读取的时候出现问题而抛出异常，那么就不会执行这一行关闭流的代码，存在巨大的资源占用隐患。 不推荐使用

		try {
            File f = new File("d:/lol.txt");
            FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
            byte[] all = new byte[(int) f.length()];
            fis.read(all);
            for (byte b : all) {
                System.out.println(b);
            }
            // 在try 里关闭流
            fis.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

在finally中关闭

这是标准的关闭流的方式

首先把流的引用声明在try的外面，如果声明在try里面，其作用域无法抵达finally.
在finally关闭之前，要先判断该引用是否为空
关闭的时候，需要再一次进行try catch处理

这是标准的严谨的关闭流的方式，但是看上去很繁琐，所以写不重要的或者测试代码的时候，都会采用上面的有隐患try的方式，因为不麻烦~

	public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:/lol.txt");
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream(f);
            byte[] all = new byte[(int) f.length()];
            fis.read(all);
            for (byte b : all) {
                System.out.println(b);
            }
 
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 在finally 里关闭流
            if (null != fis)
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
        }
    }

使用try()的方式

把流定义在try()里,try,catch或者finally结束的时候，会自动关闭这种编写代码的方式叫做 try-with-resources，这是从JDK7开始支持的技术

所有的流，都实现了一个接口叫做 AutoCloseable，任何类实现了这个接口，都可以在try()中进行实例化。并且在try, catch, finally结束的时候自动关闭，回收相关资源。

package stream;
  
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
  
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:/lol.txt");
  
        //把流定义在try()里,try,catch或者finally结束的时候，会自动关闭
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(f)) {
            byte[] all = new byte[(int) f.length()];
            fis.read(all);
            for (byte b : all) {
                System.out.println(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.5 字符流

Reader字符输入流，Writer字符输出流，专门用于字符的形式读取和写入数据。

使用字符流读取文件

FileReader 是Reader子类，以FileReader 为例进行文件读取。

ackage stream;
 
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
 
public class TestStream {
 
    public static void main(String[] args) {
        // 准备文件lol.txt其中的内容是AB
        File f = new File("d:/lol.txt");
        // 创建基于文件的Reader
        try (FileReader fr = new FileReader(f)) {
            // 创建字符数组，其长度就是文件的长度
            char[] all = new char[(int) f.length()];
            // 以字符流的形式读取文件所有内容
            fr.read(all);
            for (char b : all) {
                // 打印出来是A B
                System.out.println(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
 
    }
}

使用字符流把字符串写入到文件

FileWriter 是Writer的子类，以FileWriter 为例把字符串写入到文件

package stream;
  
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        // 准备文件lol2.txt
        File f = new File("d:/lol2.txt");
        // 创建基于文件的Writer
        try (FileWriter fr = new FileWriter(f)) {
            // 以字符流的形式把数据写入到文件中
            String data="abcdefg1234567890";
            char[] cs = data.toCharArray();
            fr.write(cs);
  
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

练习-文件加密

准备一个文本文件(非二进制)，其中包含ASCII码的字符和中文字符,设计一个方法。

public static void encodeFile(File encodingFile, File encodedFile);

在这个方法中把encodingFile的内容进行加密，然后保存到encodedFile文件中。加密算法： 数字： 如果不是9的数字，在原来的基础上加1，比如5变成6, 3变成4 如果是9的数字，变成0 字母字符： 如果是非z字符，向右移动一个，比如d变成e, G变成H 如果是z，z->a, Z-A。字符需要保留大小写 非字母字符 比如',&^ 保留不变，中文也保留不变 建议： 使用以前学习的练习题中的某个Java文件，比如循环练习，就有很多的字符和数字

package com.company;

import java.io.*;

public class TestStream {
    public static void encodeFile(File encodingFile, File encodedFile){
        //encoding file  encoded file
        char []all = new char[(int)encodingFile.length()];
        try(FileReader fr = new FileReader(encodingFile)){
            // 以字符流的形式读取文件所有内容
            fr.read(all);
        }catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }

        try (FileWriter fw = new FileWriter(encodedFile)){
            for (int index = 0;index < all.length;index++){
                if (Character.isLetter(all[index]) | Character.isDigit(all[index]))
                    all[index] = encodeChar(all[index]);
            }
            fw.write(all);
        }catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static char encodeChar(char sourceChar){
        char result = '\u0000';
        int asciiNum = (int) sourceChar;
        // 当转换后的编码大于127时，可以判断不是ascii码，直接返回
        if (asciiNum > 127)
            return sourceChar;
        if (asciiNum >= 65 && asciiNum <= 90 || asciiNum >= 97 && asciiNum <= 122)
        {
            if (asciiNum >= 65 && asciiNum < 90
                    || asciiNum >= 97 && asciiNum < 122)
                return (char) (asciiNum + 1);
            else
                return (char)(asciiNum - 25);
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            File encondingFile = new File("d:/lol.txt");
            File encondedFile = new File("d:/lol.txt");
            encodeFile(encondingFile,encondedFile);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.6 中文问题

编码概念

计算机存放数据只能存放数字，所有的字符都会被转换为不同的数字。就像一个棋盘一样，不同的字，处于不同的位置，而不同的位置，有不同的数字编号。有的棋盘很小，只能放数字和英文；有的大一点，还能放中文；有的“足够”大，能够放下世界人民所使用的所有文字和符号。

如图所示，英文字符 A 能够放在所有的棋盘里，而且位置都差不多中文字符, 中文字符中能够放在后两种棋盘里，并且位置不一样，而且在小的那个棋盘里，就放不下中文

常见编码

工作后经常接触的编码方式有如下几种： ISO-8859-1 ASCII 数字和西欧字母 GBK GB2312 BIG5 中文 UNICODE (统一码，万国码)

其中 ISO-8859-1 包含 ASCII GB2312 是简体中文，BIG5是繁体中文，GBK同时包含简体和繁体以及日文。 UNICODE 包括了所有的文字，无论中文，英文，藏文，法文，世界所有的文字都包含其中

UNICODE和UTF

根据前面的学习，我们了解到不同的编码方式对应不同的棋盘，而UNICODE因为要存放所有的数据，那么它的棋盘是最大的。不仅如此，棋盘里每个数字都是很长的(4个字节)，因为不仅要表示字母，还要表示汉字等。

如果完全按照UNICODE的方式来存储数据，就会有很大的浪费。比如在ISO-8859-1中，a 字符对应的数字是0x61 而UNICODE中对应的数字是 0x00000061，倘若一篇文章大部分都是英文字母，那么按照UNICODE的方式进行数据保存就会消耗很多空间

在这种情况下，就出现了UNICODE的各种减肥子编码, 比如UTF-8对数字和字母就使用一个字节，而对汉字就使用3个字节，从而达到了减肥还能保证健康的效果。

UTF-8，UTF-16和UTF-32 针对不同类型的数据有不同的减肥效果，一般说来UTF-8是比较常用的方式。UTF-8，UTF-16和UTF-32 彼此的区别在此不作赘述，有兴趣的可以参考 unicode-百度百科

Java采用的是Unicode

写在.java源代码中的汉字，在执行之后，都会变成JVM中的字符。而这些中文字符采用的编码方式，都是使用UNICODE. "中"字对应的UNICODE是4E2D,所以在内存中，实际保存的数据就是十六进制的0x4E2D, 也就是十进制的20013。

package stream;
 
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "中";
    }
}

一个汉字使用不同编码方式的表现

以字符中为例，查看其在不同编码方式下的值是多少,也即在不同的棋盘上的位置

package stream;
 
import java.io.UnsupportedEncodingException;
 
public class TestStream {
 
    public static void main(String[] args) {
        String str = "中";
        showCode(str);
    }
 
    private static void showCode(String str) {
        String[] encodes = { "BIG5", "GBK", "GB2312", "UTF-8", "UTF-16", "UTF-32" };
        for (String encode : encodes) {
            showCode(str, encode);
        }
 
    }
 
    private static void showCode(String str, String encode) {
        try {
            System.out.printf("字符: \"%s\" 的在编码方式%s下的十六进制值是%n", str, encode);
            byte[] bs = str.getBytes(encode);
 
            for (byte b : bs) {
                int i = b&0xff;
                System.out.print(Integer.toHexString(i) + "\t");
            }
            System.out.println();
            System.out.println();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            System.out.printf("UnsupportedEncodingException: %s编码方式无法解析字符%s\n", encode, str);
        }
    }
}

文件的编码方式-记事本

接下来讲，字符在文件中的保存字符保存在文件中肯定也是以数字形式保存的，即对应在不同的棋盘上的不同的数字用记事本打开任意文本文件，并且另存为，就能够在编码这里看到一个下拉。 ANSI 这个不是ASCII的意思，而是采用本地编码的意思。如果你是中文的操作系统，就会使GBK，如果是英文的就会是ISO-8859-1

Unicode UNICODE原生的编码方式 Unicode big endian 另一个 UNICODE编码方式 UTF-8 最常见的UTF-8编码方式，数字和字母用一个字节，汉字用3个字节。

文件的编码方式-eclipse

eclipse也有类似的编码方式，右键任意文本文件，点击最下面的"property" 就可以看到Text file encoding 也有ISO-8859-1，GBK,UTF-8等等选项。其他的US-ASCII,UTF-16，UTF-16BE,UTF-16LE不常用。

用FileInputStream 字节流正确读取中文

为了能够正确的读取中文内容

必须了解文本是以哪种编码方式保存字符的
使用字节流读取了文本后，再使用对应的编码方式去识别这些数字，得到正确的字符

如本例，一个文件中的内容是字符中，编码方式是GBK，那么读出来的数据一定是D6D0。再使用GBK编码方式识别D6D0，就能正确的得到字符中

注：在GBK的棋盘上找到的中字后，JVM会自动找到中在UNICODE这个棋盘上对应的数字，并且以UNICODE上的数字保存在内存中。

package stream;
   
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
   
public class TestStream {
   
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("E:\\project\\j2se\\src\\test.txt");
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(f);) {
            byte[] all = new byte[(int) f.length()];
            fis.read(all);
   
            //文件中读出来的数据是
            System.out.println("文件中读出来的数据是：");
            for (byte b : all)
            {
                int i = b&0x000000ff;  //只取16进制的后两位
                System.out.println(Integer.toHexString(i));
            }
            System.out.println("把这个数字，放在GBK的棋盘上去：");
            String str = new String(all,"GBK");
            System.out.println(str);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

用FileReader 字符流正确读取中文

FileReader得到的是字符，所以一定是已经把字节根据某种编码识别成了字符了而FileReader使用的编码方式是Charset.defaultCharset()的返回值，如果是中文的操作系统，就是GBK FileReader是不能手动设置编码方式的，为了使用其他的编码方式，只能使用InputStreamReader来代替，像这样：

new InputStreamReader(new FileInputStream(f),Charset.forName("UTF-8"));

在本例中，用记事本另存为UTF-8格式，然后用UTF-8就能识别对应的中文了。

解释： 为什么中字前面有一个? 如果是使用记事本另存为UTF-8的格式，那么在第一个字节有一个标示符，叫做BOM用来标志这个文件是用UTF-8来编码的。

package stream;
 
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.nio.charset.Charset;
 
public class TestStream {
 
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException, FileNotFoundException {
        File f = new File("E:\\project\\j2se\\src\\test.txt");
        System.out.println("默认编码方式:"+Charset.defaultCharset());
        //FileReader得到的是字符，所以一定是已经把字节根据某种编码识别成了字符了
        //而FileReader使用的编码方式是Charset.defaultCharset()的返回值，如果是中文的操作系统，就是GBK
        try (FileReader fr = new FileReader(f)) {
            char[] cs = new char[(int) f.length()];
            fr.read(cs);
            System.out.printf("FileReader会使用默认的编码方式%s,识别出来的字符是：%n",Charset.defaultCharset());
            System.out.println(new String(cs));
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        //FileReader是不能手动设置编码方式的，为了使用其他的编码方式，只能使用InputStreamReader来代替
        //并且使用new InputStreamReader(new FileInputStream(f),Charset.forName("UTF-8")); 这样的形式
        try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(f),Charset.forName("UTF-8"))) {
            char[] cs = new char[(int) f.length()];
            isr.read(cs);
            System.out.printf("InputStreamReader 指定编码方式UTF-8,识别出来的字符是：%n");
            System.out.println(new String(cs));
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
         
    }
}

练习-数字对应的中文

找出 E5 B1 8C 这3个十六进制对应UTF-8编码的汉字

package stream;
 
import java.io.UnsupportedEncodingException;
 
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
//      找出 E5 B1 8C 这3个十六进制对应UTF-8编码的汉字
        byte[] bs = new byte[3];
        bs[0] = (byte) 0xE5;
        bs[1] = (byte) 0xB1;
        bs[2] = (byte) 0x8C;
         
        String str  =new String(bs,"UTF-8");
        System.out.println("E5 B1 8C 对应的字符是："+str);
    }
}

练习-移除BOM

如果用记事本根据UTF-8编码保存汉字就会在最前面生成一段标示符，这个标示符用于表示该文件是使用UTF-8编码的。找出这段标示符对应的十六进制，并且开发一个方法，自动去除这段标示符

package com.company;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;

public class utf8Test {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:\\lol.txt");
        try(FileInputStream fis = new FileInputStream(f)){
            byte[] all = new byte[(int) f.length()];
            fis.read(all);
            System.out.println("首先确认按照UTF-8识别出来有？");
            String str = new String(all,"UTF-8");
            System.out.println(str);

            System.out.println("根据前面的所学，知道'中'字对应的UTF-8编码是：e4 b8 ad");
            System.out.println("打印出文件里所有的数据的16进制是：");
            for (byte b : all){
                int i = b&0xff;
                System.out.println(Integer.toHexString(i) + " ");
            }
            System.out.println();

            System.out.println("通过观察法得出 UTF-8的 BOM 是 ef bb bf");
            byte[] bom = new byte[3];
            bom[0] = (byte) 0xef;
            bom[1] = (byte) 0xbb;
            bom[2] = (byte) 0xbf;

            byte[] fileContentWithoutBOM= removeBom(all,bom);
            System.out.println("去掉了BOM之后的数据的16进制是：");
            for (byte b : fileContentWithoutBOM) {
                int i = b&0xff;
                System.out.print(Integer.toHexString(i)+ " ");
            }
            System.out.println();
            System.out.println("对应的字符串就没有问号了：");
            String strWithoutBOM=new String(fileContentWithoutBOM,"UTF-8");
            System.out.println(strWithoutBOM);
        }catch(IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static byte[] removeBom(byte[] all, byte[] bom) {
        return Arrays.copyOfRange(all, bom.length, all.length);
    }

}

2.7 缓存流

以介质是硬盘为例，字节流和字符流的弊端：在每一次读写的时候，都会访问硬盘。如果读写的频率比较高的时候，其性能表现不佳。

为了解决以上弊端，采用缓存流：缓存流在读取的时候，会一次性读较多的数据到缓存中，以后每一次的读取，都是在缓存中访问，直到缓存中的数据读取完毕，再到硬盘中读取。

缓存流在写入数据的时候，会先把数据写入到缓存区，直到缓存区达到一定的量，才把这些数据，一起写入到硬盘中去。按照这种操作模式，就不会像字节流，字符流那样每写一个字节都访问硬盘，从而减少了IO操作

使用缓存流读取数据

缓存字符输入流 BufferedReader 可以一次读取一行数据

package com.company;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

public class utf8Test {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:/lol.txt");
        // 创建文件字符流
        // 缓存流必须建立在一个存在的流的基础上
        try(
                FileReader fr = new FileReader(f);
                BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
                ){
            while(true){
                // 一次读一行
                String line = br.readLine();
                if (null == line)
                    break;
                System.out.println(line);
            }
        }catch (IOException e){
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用缓存流写出数据

PrintWriter 缓存字符输出流，可以一次写出一行数据

package stream;
   
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
   
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        // 向文件lol2.txt中写入三行语句
        File f = new File("d:/lol2.txt");
          
        try (
                // 创建文件字符流
                FileWriter fw = new FileWriter(f);
                // 缓存流必须建立在一个存在的流的基础上              
                PrintWriter pw = new PrintWriter(fw);              
        ) {
            pw.println("garen kill teemo");
            pw.println("teemo revive after 1 minutes");
            pw.println("teemo try to garen, but killed again");
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

flush

有的时候，需要立即把数据写入到硬盘，而不是等缓存满了才写出去。这时候就需要用到flush

package stream;
    
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        //向文件lol2.txt中写入三行语句
        File f =new File("d:/lol2.txt");
        //创建文件字符流
        //缓存流必须建立在一个存在的流的基础上
        try(FileWriter fr = new FileWriter(f);PrintWriter pw = new PrintWriter(fr);) {
            pw.println("garen kill teemo");
            //强制把缓存中的数据写入硬盘，无论缓存是否已满
                pw.flush();           
            pw.println("teemo revive after 1 minutes");
                pw.flush();
            pw.println("teemo try to garen, but killed again");
                pw.flush();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

练习-移除注释

设计一个方法，用于移除Java文件中的注释

public void removeComments(File javaFile)

比如，移出以//开头的注释行

File f = new File("d:/LOLFolder/LOL.exe");
System.out.println("当前文件是：" +f);
//文件是否存在
System.out.println("判断是否存在："+f.exists());
//是否是文件夹
System.out.println("判断是否是文件夹："+f.isDirectory());

package com.company;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

public class utf8Test {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:/lol.txt");
        removeComments(f);
    }
    private static void removeComments(File javaFile){
        try (FileReader fr = new FileReader(javaFile);BufferedReader br = new BufferedReader(fr)){
            while(true){
                String line = br.readLine();
                if (null == line)
                    break;
                if(line.startsWith("//"))
                    continue;
                else
                    System.out.println(line);
            }
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.8 数据流

DataInputStream 数据输入流；DataOutputStream 数据输出流。

直接进行字符串的读写

使用数据流的writeUTF()和readUTF() 可以进行数据的格式化顺序读写 如本例，通过DataOutputStream 向文件顺序写出布尔值，整数和字符串。然后再通过DataInputStream 顺序读入这些数据。

注：要用DataInputStream 读取一个文件，这个文件必须是由DataOutputStream 写出的，否则会出现EOFException，因为DataOutputStream 在写出的时候会做一些特殊标记，只有DataInputStream 才能成功的读取。

package stream;
      
import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
      
public class TestStream {
      
    public static void main(String[] args) {
        write();
        read();
    }
 
    private static void read() {
        File f =new File("d:/lol.txt");
        try (
                FileInputStream fis  = new FileInputStream(f);
                DataInputStream dis =new DataInputStream(fis);
        ){
            boolean b= dis.readBoolean();
            int i = dis.readInt();
            String str = dis.readUTF();
             
            System.out.println("读取到布尔值:"+b);
            System.out.println("读取到整数:"+i);
            System.out.println("读取到字符串:"+str);
 
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         
    }
 
    private static void write() {
        File f =new File("d:/lol.txt");
        try (
                FileOutputStream fos  = new FileOutputStream(f);
                DataOutputStream dos =new DataOutputStream(fos);
        ){
            dos.writeBoolean(true);
            dos.writeInt(300);
            dos.writeUTF("123 this is gareen");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         
    }
}

2.9 对象流

对象流指的是可以直接把一个对象以流的形式传输给其他的介质，比如硬盘。

一个对象以流的形式进行传输，叫做序列化。该对象所对应的类，必须是实现Serializable接口。

序列化一个对象

创建一个Hero对象，设置其名称为garen。把该对象序列化到一个文件garen.lol。然后再通过序列化把该文件转换为一个Hero对象

**注：**把一个对象序列化有一个前提是：这个对象的类，必须实现了Serializable接口

Hero.java

package charactor;
 
import java.io.Serializable;
 
public class Hero implements Serializable {
    //表示这个类当前的版本，如果有了变化，比如新设计了属性，就应该修改这个版本号
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public String name;
    public float hp;
 
}

TestStream.java

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
  
import charactor.Hero;
    
public class TestStream {
    
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个Hero garen
        //要把Hero对象直接保存在文件上，务必让Hero类实现Serializable接口
        Hero h = new Hero();
        h.name = "garen";
        h.hp = 616;
          
        //准备一个文件用于保存该对象
        File f =new File("d:/garen.lol");
 
        try(
            //创建对象输出流
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f);
            ObjectOutputStream oos =new ObjectOutputStream(fos);
            //创建对象输入流              
            FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
            ObjectInputStream ois =new ObjectInputStream(fis);
        ) {
            oos.writeObject(h);
            Hero h2 = (Hero) ois.readObject();
            System.out.println(h2.name);
            System.out.println(h2.hp);
               
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
            
    }
}

2.10 System.in

System.out 是常用的在控制台输出数据的;System.in 可以从控制台输入数据。

System.in

package stream;
 
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
 
public class TestStream {
 
    public static void main(String[] args) {
        // 控制台输入
        try (InputStream is = System.in;) {
            while (true) {
                // 敲入a,然后敲回车可以看到
                // 97 13 10
                // 97是a的ASCII码
                // 13 10分别对应回车换行
                int i = is.read();
                System.out.println(i);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Scanner读取字符串

使用System.in.read虽然可以读取数据，但是很不方便；使用Scanner就可以逐行读取了。

package stream; 
import java.util.Scanner;
    
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
            Scanner s = new Scanner(System.in);
             
            while(true){
                String line = s.nextLine();
                System.out.println(line);
            }
         
    }
}

Scanner从控制台读取整数

package stream;
 
import java.util.Scanner;
 
public class TestStream {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner s = new Scanner(System.in);
        int a = s.nextInt();
        System.out.println("第一个整数："+a);
        int b = s.nextInt();
        System.out.println("第二个整数："+b);
    }
}

2.11 综合练习

复制文件

复制文件是常见的IO操作，设计如下方法，实现复制源文件srcFile到目标文件destFile

public static void copyFile(String srcFile, String destFile){
}

复制文件夹

复制文件夹,实现如下方法，把源文件夹下所有的文件复制到目标文件夹下(包括子文件夹)

public static void copyFolder(String srcFolder, String destFolder){
	
}

查找文件内容

public static void search(File folder, String search);

假设你的项目目录是 e:/project，遍历这个目录下所有的java文件（包括子文件夹），找出文件内容包括 Magic的那些文件，并打印出来。

2.12 流关系图

流关系图

这个图把本章节学到的流关系做了个简单整理

流分为字节流和字符流
字节流下面常用的又有数据流和对象流
字符流下面常用的又有缓存流