java基础-chapter15（io流）

io流：存储和读取数据的解决方案

I:input         O:output

io流的作用：用于读写数据（本地文件,网络）

io流按照流向可以分为：

输出流：程序->文件

输入流：文件->程序

io流按照操作文件的类型可分类为：

字节流：可以操作所有类型的文件

字符流：只能操作纯文本文件（能用电脑自带记事本打开并且能读懂的文件）

File：表示系统中的文件或者文件夹的路径

获取文件信息（大小，文件名，修改时间） 判断文件的类型

创建文件/文件夹         删除文件/文件夹

注意：File类只能对文件本身进行操作，不能读写文件里面存储的数据

字节流

FileOutputStream

操作本地文件的字节输出流，可以把程序中的数据写在本地文件中

步骤：

1.创建字节输出流对象

2.写数据

3.释放资源

FileOutputStream原理

通过创建对象 传入路径 使程序和文件产生数据传输通道

 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");

通过调用write方法写入数据 

fos.write(97);

调用close方法释放资源（断开程序和文件之间的连接）

 fos.close();

FileOutputStream书写细节

创建字节输出流对象 

细节1：参数可以是字符串表示的路径或者是File对象

细节2：如果文件不存在，会创建一个新的文件，但是要保证父级路径是存在的

细节3：如果文件已经存在，则会清空文件

写出数据

细节：write方法的参数是整数，但是实际上写到本地文件中的是整数在ASCII上对应的字符

释放资源

每次使用完流之后都要释放资源

FileOutputStream写数据的3种方式

一次写一个字节数组数据

public class ByteStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");//一次写一个字节数组数据byte[] bytes = {97,98,99,100,101,102};//调用write方法将数组写入文件fos.write(bytes);//释放资源fos.close();}
}

一次写一个字节数组的部分数据

public class ByteStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");/*void write(byte[] b,int off,int len)参数一：数组  参数二：起始索引  参数三：个数一次写一个字节数组的部分数据*/byte[] bytes = {97,98,99,100,101,102};//调用write方法将数组写入文件fos.write(bytes,2,2); //cd//释放资源fos.close();}
}

FileOutputStream写数据的两个小问题

换行写

public class ByteStreamDemo4 {public static void main(String[] args) throws IOException {/*换行写写出一个换行符Windows: \r\nLinux:   \nMac:     \r*/FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");//写出数据 huluyazhenshuaiString str = "huluyazhenshuai";//调用getBytes方法把字符串变成字节数组byte[] bytes = str.getBytes();
//        System.out.println(Arrays.toString(bytes));/*变成字节数组[104, 117, 108, 117, 121, 97, 122, 104, 101, 110, 115, 104, 117, 97, 105]*///调用write方法写入数据fos.write(bytes);String str2= "\r\n"; //写出换行符fos.write(str2.getBytes());String str3 = "666";fos.write(str3.getBytes());/*文件中的数据：huluyazhenshuai666*///释放资源fos.close();}
}

续写

如果想要续写，打开续写开关即可

开关位置：创建对象的第二个参数

默认false：表示续写，此时创建对象就可以清空文件

手动传递true；表示打开续写，此时创建对象不会清空文件

 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt",true);

FileOutputStream小结

作用：可以把程序中的数据写到本地文件中，是字节流的基本流

书写步骤：创建对象        写出数据        释放资源

三步操作的细节：

创建对象： 文件存在（清空文件）  文件不存在（创建文件）  追加写入（true）

写出数据：写出整数  写出字节数组  换行写

释放资源：关闭通道

字节输入流的基本用法

FileInputStream

操作本地文件的字节输入流，可以把本地文件中的数据读取到程序中来

书写步骤

1.创建对象

2.读数据

3.释放资源

FileInputStream书写细节

1.创建对象

细节1：如果文件不存在，就直接报错

2.读数据

细节1：一次读一个字节，读出来的是数据在ASCII上对应的数字

细节2：读到文件末尾，read方法返回-1

3.释放资源

FileInputStream循环读取

public class FileInputStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {//字节输入流循环读取FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");//循环读取int b;while ((b = fis.read()) != -1) { //read:表示读取数据 并且读取一次数据就会移动一次指针System.out.println((char) b);}//释放资源fis.close();}
}

文件拷贝

public class FileInputStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {/*练习:文件拷贝*///创建对象FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\copy.txt");//拷贝  边读边写int b;while ((b = fis.read()) != -1){ fos.write(b);}//释放资源fos.close();fis.close();}
}

FileInputStream读取的问题

一次读写一个字节

public class FileInputStreamDemo4 {public static void main(String[] args) throws IOException {//一次读一个字节数组数据//创建对象FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");//创建数组//表示一次读两个数据byte [] bytes = new byte[2];//返回值len：表示本次读取到了多少个字节数据int len1 = fis.read(bytes);System.out.println(len1); //2String str1 = new String(bytes,0,len1);System.out.println(str1);int len2 = fis.read(bytes);System.out.println(len2); //2String str2 = new String(bytes,0,len2);System.out.println(str2);int len3 = fis.read(bytes);System.out.println(len3); //1String str3 = new String(bytes,0,len3);System.out.println(str3);fis.close();}
}

GBK和Unicode

1. GBK：在GBK字符集中，每个中文字符占据两个字节。

2. Unicode：Unicode字符集中，在UTF-8字符集中，中文字符通常占用3个字节的空间。UTF-8是一种可变长度的编码方案，用于表示Unicode字符集中的字符。对于常见的汉字，UTF-8编码通常占用3个字节，但对于罕见的汉字，也可能会占用更多的字节。

public class CharSetDemo1 {public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {/*java中编码的方法public byte[] getBytes() 默认方式进行编码public byte[] getBytes(String charsetName) 指定方式进行编码java中解码的方法String (byte[] bytes) 默认方式进行解码String (byte[] bytes,String charsetName) 指定方式进行解码*///1.编码String str1 = "ai你哟";byte[] bytes1 = str1.getBytes();System.out.println(Arrays.toString(bytes1)); //[97, 105, -28, -67, -96, -27, -109, -97]byte[] bytes2 = str1.getBytes("GBK");System.out.println(Arrays.toString(bytes2)); //[97, 105, -60, -29, -45, -76]//解码String str2 = new String(bytes1);System.out.println(str2); //ai你哟String str3 = new String(bytes1,"GBK");System.out.println(str3); //ai浣犲摕}
}

字符流

FileReader

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;/*** @author hyk~*/
public class FileReaderDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建对象并关联本地文件FileReader fr = new FileReader("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");//读取数据read()//字符流的底层也是字节流，默认也是一个字节一个字节的读取//但是遇到中文会一次读多个字节 GBK读2个 utf-8读3个int ch;while((ch = fr.read()) != -1){System.out.print((char) ch);/*read () 细节:1.read():默认也是一个字节一个字节的读取的,如果遇到中文就会一次读取多个2.在读取之后，方法的底层还会进行解码并转成十进制。最终把这个十进制作为返回值 这个十进制的数据也表示在字符集上的数字英文: 文件里面二进制数据 0110 0001read方法进行读取，解码并转成十进制97中文: 文件里面的二进制数据 11100110 10110001 1001001read方法进行读取，解码并转成十进制27721如果想看到中文汉字，就把这些十进制数据，再进行强转就可以了 (char) ch*/}//释放资源fr.close();}
}

FileWriter

1.创建字符输出流对象

细节1：参数是字符串表示的路径或者File对象都是可以的

细节2：如果文件不存在会创建一个新的文件，但是要保证父级路径是存在的

细节3：如果文件已存在，则会清空文件，如果不想清空可以打开续写开

2.写数据

细节：如果write方法的参数是整数，但是实际上写到本地文件中的是整数在字符集上对应的字符

3.释放资源

细节：每次使用完流后都要释放资源

public class FileReaderDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileWriter fw = new FileWriter("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");fw.write("大家好，我是学生");fw.close();}
}

字节流和字符流使用场景

字节流

拷贝任意类型的文件

package itemIO;import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;/*** @author hyk~*/
public class Test1 {public static void main(String[] args) throws IOException {//拷贝一个文件夹，考虑子文件夹//创建对象表示数据源File src = new File("D:\\ideaProject\\src");//创建对象表示目的地File dest = new File("D:\\ideaProject\\src10086");//调用方法开始拷贝copyDir(src,dest);}/*作用：拷贝文件夹参数一：数据源参数二：目的地*/private static void copyDir(File src, File dest) throws IOException {dest.mkdirs();//递归//进入数据源File[] files = src.listFiles();//遍历数组for (File file : files) {//判断文件，拷贝if (file.isFile()) {FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//要拷贝的文件FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,file.getName()));//文件目的地byte[] bytes = new byte[1024];int len;while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {fos.write(bytes, 0, len);//bytes数组中从0索引开始，一共len个元素拷贝}fos.close();fis.close();}else {//判断文件夹，递归copyDir(file,new File(dest,file.getName())); //要拷贝的文件夹，目的地}}}
}

文件加密

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;/*** @author hyk~*/
public class Test2 {/*为了保证文件的安全性，就需要对原始文件进行加密存储再使用的时候再对其进行解密处理加密原理:对原始文件中的每一个字节数据进行更改，然后将更改以后的数据存储到新的文件中解密原理:读取加密之后的文件，按照加密的规则反向操作，变成原始文件*/public static void main(String[] args) throws IOException {//创建对象关联原始文件FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\1.png");//创建对象关联加密文件FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\ency.png");//加密处理int b;while((b = fis.read()) != -1){fos.write(b ^ 10);}fos.close();fis.close();}
}

解密操作：

修改文件中的数据

package itemIO;import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;/*** @author hyk~*/
public class Test3 {/*文本文件中有以下的数据:2-1-9-4-7-8将文件中的数据进行排序，变成以下的数据:1-2-4-7-8-9*/public static void main(String[] args) throws IOException {//读取数据FileReader fr = new FileReader("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");StringBuilder sb = new StringBuilder();int ch;while((ch = fr.read()) != -1){sb.append((char) ch);}fr.close();//排序String str = sb.toString();String [] arr = str.split("-");ArrayList list = new ArrayList();for (String s : arr) {int i = Integer.parseInt(s);list.add(i);}Collections.sort(list);//写出FileWriter fw = new FileWriter("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt");for (int i = 0; i < list.size(); i++){if (i == list.size() -1){fw.write(list.get(i) + "");}else {fw.write(list.get(i)+"-");}}fw.close();}
}

字节缓冲流

import java.io.*;/*** @author hyk~*/
public class BufferedStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {/*需求:利用字节缓冲流拷贝文件字节缓冲输入流的构造方法:public BufferedInputStream(Inputstream is)字节缓冲输出流的构造方法:public BufferedOutputstream(Outputstream os)*///创建缓冲流的对象BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt"));BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\copy.txt"));//拷贝 一次读写多个字节byte[] bytes = new byte[1024];int len;while ((len = bis.read(bytes))!= -1){bos.write(bytes,0,len);}bos.close();bis.close();}
}

字符缓冲流

public class BufferedStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {/*字符缓冲输入流:构造方法:public BufferedReader(Reader r)特有方法:public String readLine()读一整行*///创建字符缓冲流的对象BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\ideaProject\\study\\AdvancedJava3\\src\\itemIO\\a.txt"));//读取数据String line;while (((line = br.readLine()) != null)){System.out.println(line);}//释放资源br.close();}
}

字符流

读取纯文本文件中的数据

往纯文本文件中写出数据

转换流

转换流主要有两种类型：InputStreamReader 和 OutputStreamWriter。

它们的作用是在字节流和字符流之间建立桥梁，使得字节流能够以字符流的形式被读取，或者字符流能够以字节流的形式被写入。

创建转换流：

1. 创建 InputStreamReader：

FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt"); // 创建字节输入流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis); // 创建转换流

2. 创建 OutputStreamWriter：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt"); // 创建字节输出流
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos); // 创建转换流

在创建转换流时，你可以选择是否指定字符集。如果不指定字符集，将会使用系统默认的字符集。例如，可以这样指定字符集：

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8"); // 指定字符集为UTF-8
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8"); // 指定字符集为UTF-8

使用转换流：

1. 使用 InputStreamReader 读取文件内容：

BufferedReader br = new BufferedReader(isr); // 创建缓冲字符流
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {System.out.println(line); // 输出每一行内容
}

2. 使用 OutputStreamWriter 写入数据：

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw); // 创建缓冲字符流
bw.write("Hello, world!"); // 写入字符串
bw.newLine(); // 写入换行符
bw.close(); // 关闭流

序列化流

序列化流在Java中是用来将对象转换为字节流的一种方式。主要用于对象的持久化存储或网络传输。Java提供了两种序列化流：ObjectOutputStream 用于将对象写入到流中，ObjectInputStream 用于从流中读取对象。

创建序列化流：

1. 创建 ObjectOutputStream：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("object.dat"); // 创建字节输出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); // 创建序列化流

2. 创建 ObjectInputStream：

FileInputStream fis = new FileInputStream("object.dat"); // 创建字节输入流 
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); // 创建反序列化流

使用序列化流：

1. 使用 ObjectOutputStream 写入对象：

MyObject obj = new MyObject(); // 创建一个自定义对象
oos.writeObject(obj); // 将对象写入流中

2. 使用 ObjectInputStream 读取对象：

MyObject obj = (MyObject) ois.readObject(); // 从流中读取对象，并进行类型转换

注意事项：

1. 被写入流中的对象必须实现 Serializable 接口，否则会抛出 java.io.NotSerializableException 异常。
2. 对象中的静态变量不会被序列化，因为静态变量属于类而不是对象。
3. 有时候需要对某些敏感信息进行序列化时，可以使用 transient 关键字来标记不需要序列化的字段。
4. 序列化的版本号可以通过 serialVersionUID 显式声明，以控制序列化对象的版本。

import java.io.*;class MyObject implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;private String name;public MyObject(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}
}public class Main {public static void main(String[] args) {try {// 创建对象输出流FileOutputStream fos = new FileOutputStream("object.dat");ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);// 写入对象MyObject obj1 = new MyObject("Object 1");oos.writeObject(obj1);// 关闭对象输出流oos.close();// 创建对象输入流FileInputStream fis = new FileInputStream("object.dat");ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);// 读取对象MyObject obj2 = (MyObject) ois.readObject();System.out.println("Name: " + obj2.getName());// 关闭对象输入流ois.close();} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}

这段代码演示了如何创建和使用序列化流来序列化和反序列化对象。请确保在处理异常时进行适当的处理，比如打印错误信息或者进行其他的异常处理操作。