尚硅谷Java入门视频教程第十三章——IO流
- 第13章：IO流
- 13.1 File类的使用
- 13.2 IO流原理及流的分类
- 13.2.1 Java IO原理
- 13.2.2 流的分类
- IO流整体体系
- 13.3 节点流(或文件流)
- 节点流(或文件流)：FileReader和FileWriter
- 节点流(或文件流)：FileInputStream和FileOutputStream
- 13.4 处理流之一：缓冲流BufferedInputStream和BufferedOutputStream、BufferedReader和 BufferedWriter
- 13.5 处理流之二：转换流InputStreamReader和OutputStreamWriter
- 13.6 标准输入、输出流：System.in和System.out
- 13.7 打印流：PrintStream和PrintWriter
- 13.8 数据流：DataInputStream 和 DataOutputStream
- 13.9 对象流：ObjectInputStream和OjbectOutputSteam-序列化与反序列化
- 13.10 随机存取文件流：RandomAccessFile
- 13.11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用
第13章：IO流
13.1 File类的使用
- File类的使用：
- File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)
- File类声明在java.io包下
- File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
- 后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点"
- 如何创建File类的实例
- 常用构造器：
File(String filePath)File(String parentPath,String childPath)File(File parentFile,String childPath) - 相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。
绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径
说明：
IDEA中：使用JUnit中的单元测试方法测试，相对路径为当前Module下；使用main()测试，相对路径为当前Project下
Ecplise中：不管使用单元测试方法还是main()测试，相对路径都为当前Project下
- 路径分隔符
windows:\
unix:/
@Test
public void test1(){
//构造器1
File file1 = new File("hello.txt");//相对于当前module
File file2 = new File("D:\\workspace_idea1\\JavaSenior\\day08\\he.txt");
System.out.println(file1);//hello.txt
System.out.println(file2);//D:\workspace_idea1\JavaSenior\day08\he.txt
//构造器2：
File file3 = new File("D:\\workspace_idea1","JavaSenior");
System.out.println(file3);//D:\workspace_idea1\JavaSenior
//构造器3：
File file4 = new File(file3,"hi.txt");
System.out.println(file4);//D:\workspace_idea1\JavaSenior\hi.txt
}- 常用方法：
- File类的获取功能
- public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
- public String getPath() ：获取路径
- public String getName() ：获取名称
- public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
- public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
- public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值
- 如下的两个方法适用于文件目录：
- public String[] list() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
- public File[] listFiles() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
- File类的重命名功能
public boolean renameTo(File dest)：把文件重命名为指定的文件路径
比如：file1.renameTo(file2)为例：要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。 - File类的判断功能
- public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
- public boolean isFile() ：判断是否是文件
- public boolean exists() ：判断是否存在
- public boolean canRead() ：判断是否可读
- public boolean canWrite() ：判断是否可写
- public boolean isHidden() ：判断是否隐藏
- File类的创建功能：创建硬盘中对应的文件或文件目录
- public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
@Test
public void test6() throws IOException {
File file1 = new File("hi.txt");
if(!file1.exists()){
//文件的创建
file1.createNewFile();
System.out.println("创建成功");
}else{//文件存在
file1.delete();
System.out.println("删除成功");
}
}- public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建
- public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果上层文件目录不存在，一并创建
- File类的删除功能：删除磁盘中的文件或文件目录
- public boolean delete()：删除文件或者文件夹，要想成功删除文件夹，文件目录下不能有子目录或文件
- 删除注意事项：Java中的删除不走回收站。
- 课后练习：
- 判断指定目录下是否有后缀名为.jpg的文件，如果有，就输出该文件名称
package com.atguigu.exer1;
import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FilenameFilter;
public class FindJPGFileTest {
@Test
public void test1(){
File srcFile = new File("d:\\code");
String[] fileNames = srcFile.list();
for(String fileName : fileNames){
if(fileName.endsWith(".jpg")){
System.out.println(fileName);
}
}
}
@Test
public void test2(){
File srcFile = new File("d:\\code");
File[] listFiles = srcFile.listFiles();
for(File file : listFiles){
if(file.getName().endsWith(".jpg")){
System.out.println(file.getAbsolutePath());
}
}
}
/*
* File类提供了两个文件过滤器方法
* public String[] list(FilenameFilter filter)
* public File[] listFiles(FileFilter filter)
*/
@Test
public void test3(){
File srcFile = new File("d:\\code");
File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {
@Override
public boolean accept(File dir, String name) {
return name.endsWith(".jpg");
}
});
for(File file : subFiles){
System.out.println(file.getAbsolutePath());
}
}
}- 遍历指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件。
拓展1：并计算指定目录占用空间的大小
拓展2：删除指定文件目录及其下的所有文件
package com.atguigu.exer1;
import java.io.File;
public class ListFilesTest {
public static void main(String[] args) {
// 递归:文件目录
/** 打印出指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件 */
// 1.创建目录对象
File dir = new File("E:\\teach\\01_javaSE\\_尚硅谷Java编程语言\\3_软件");
// 2.打印目录的子文件
printSubFile(dir);
}
public static void printSubFile(File dir) {
// 打印目录的子文件
File[] subfiles = dir.listFiles();
for (File f : subfiles) {
if (f.isDirectory()) {// 文件目录
printSubFile(f);
} else {// 文件
System.out.println(f.getAbsolutePath());
}
}
}
// 方式二：循环实现
// 列出file目录的下级内容，仅列出一级的话
// 使用File类的String[] list()比较简单
public void listSubFiles(File file) {
if (file.isDirectory()) {
String[] all = file.list();
for (String s : all) {
System.out.println(s);
}
} else {
System.out.println(file + "是文件！");
}
}
// 列出file目录的下级，如果它的下级还是目录，接着列出下级的下级，依次类推
// 建议使用File类的File[] listFiles()
public void listAllSubFiles(File file) {
if (file.isFile()) {
System.out.println(file);
} else {
File[] all = file.listFiles();
// 如果all[i]是文件，直接打印
// 如果all[i]是目录，接着再获取它的下一级
for (File f : all) {
listAllSubFiles(f);// 递归调用：自己调用自己就叫递归
}
}
}
// 拓展1：求指定目录所在空间的大小
// 求任意一个目录的总大小
public long getDirectorySize(File file) {
// file是文件，那么直接返回file.length()
// file是目录，把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小
long size = 0;
if (file.isFile()) {
size += file.length();
} else {
File[] all = file.listFiles();// 获取file的下一级
// 累加all[i]的大小
for (File f : all) {
size += getDirectorySize(f);// f的大小;
}
}
return size;
}
// 拓展2：删除指定的目录
public void deleteDirectory(File file) {
// 如果file是文件，直接delete
// 如果file是目录，先把它的下一级干掉，然后删除自己
if (file.isDirectory()) {
File[] all = file.listFiles();
// 循环删除的是file的下一级
for (File f : all) {// f代表file的每一个下级
deleteDirectory(f);
}
}
// 删除自己
file.delete();
}
}13.2 IO流原理及流的分类
13.2.1 Java IO原理
- I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。
- Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。
- java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。
13.2.2 流的分类
- 流的分类
- 按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
- 字节流：用于传输非文本的数据，如图片、视频等
- 字符流：用于传输文本数据
- 按数据流的流向不同分为：输入流，输出流
- 输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
- 输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。
- 按流的角色的不同分为：节点流，处理流
- 节点流：直接作用于文件之上的流
- 处理流：作用在已有流之上的流，已有流作为处理流构造器的参数存在
IO流整体体系
- 抽象基类：
- Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。
- 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。
- IO流体系：
抽象基类 节点流（或文件流） 缓冲流（处理流的一种）
InputStream FileInputStream (read(byte[] buffer)) BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
OutputStream FileOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
Reader FileReader (read(char[] cbuf)) BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
Writer FileWriter (write(char[] cbuf,0,len) BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / newLine() / flush()13.3 节点流(或文件流)
节点流(或文件流)：FileReader和FileWriter
- FileReader和FileWriter为访问文件的字符输入输出流，不能使用字符流来处理图片等字节数据
- FileReader
- 说明点：
- read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
- 异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理，finally中写流的关闭操作
- 读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException
- 代码示例：
- read()基本使用：
@Test
public void testFileReader(){
FileReader fr = null;
try {
//1.实例化File类的对象，指明要操作的文件
File file = new File("hello.txt");//相较于当前Module
//2.提供具体的流
fr = new FileReader(file);
//3.数据的读入
//read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
//方式一：
// int data = fr.read();
// while(data != -1){
// System.out.print((char)data);
// data = fr.read();
// }
//方式二：语法上针对于方式一的修改
int data;
while((data = fr.read()) != -1){
System.out.print((char)data);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.流的关闭操作
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
//或
if(fr != null){
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- 对read()操作升级：使用read的重载方法
read(char cbuf[])，返回值为读入的字符数组的长度
@Test
public void testFileReader1() {
FileReader fr = null;
try {
//1.File类的实例化
File file = new File("hello.txt");
//2.FileReader流的实例化
fr = new FileReader(file);
//3.读入的操作
//read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1
char[] cbuf = new char[5];
int len;
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//方式一：
//错误的写法
//最后的字符个数不足char[]的长度时，cbuf.length会输出整个数组，包括上一组未被覆盖的字符
// for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
//正确的写法
// for(int i = 0;i < len;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
//方式二：
//错误的写法,对应着方式一的错误的写法
// String str = new String(cbuf);
// System.out.print(str);
//正确的写法
String str = new String(cbuf,0,len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fr != null){
//4.资源的关闭
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- FileWriter
- 从内存中写出数据到硬盘的文件里。
说明：
- 输出操作，对应的目标File可以不存在的，并不会报异常
- ① File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。
② File对应的硬盘中的文件如果存在：
如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原有文件的覆盖
如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容
- 代码示例：
@Test
public void testFileWriter() {
FileWriter fw = null;
try {
//1.提供File类的对象，指明写出到的文件
File file = new File("hello1.txt");
//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
fw = new FileWriter(file,false);
//3.写出的操作
fw.write("I have a dream!\n");
fw.write("you need to have a dream!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.流资源的关闭
if(fw != null){
try {
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- 例题：将hello.txt的内容复制到hello2.txt中
@Test
public void testFileReaderFileWriter() {
FileReader fr = null;
FileWriter fw = null;
try {
//1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
File srcFile = new File("hello.txt");
File destFile = new File("hello2.txt");
//不能使用字符流来处理图片等字节数据
// File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
// File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");
//2.创建输入流和输出流的对象
fr = new FileReader(srcFile);
fw = new FileWriter(destFile);
//3.数据的读入和写出操作
char[] cbuf = new char[5];
int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//每次写出len个字符
fw.write(cbuf,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.关闭流资源
//方式一：
// try {
// if(fw != null)
// fw.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }finally{
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
//方式二：
try {
if(fw != null)
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if(fr != null)
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}节点流(或文件流)：FileInputStream和FileOutputStream
- FileInputStream和FileOutputStream为访问文件的字节输入输出流，使用字节流FileInputStream处理文本文件可能出现乱码（复制操作不会）
@Test
public void testFileInputStream() {
FileInputStream fis = null;
try {
//1. 造文件
File file = new File("hello.txt");
//2.造流
fis = new FileInputStream(file);
//3.读数据
byte[] buffer = new byte[5];
int len;//记录每次读取的字节的个数
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
String str = new String(buffer,0,len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fis != null){
//4.关闭资源
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- 输出结果：
- 实现对图片的复制操作
@Test
public void testFileInputOutputStream() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//
File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");
//
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//复制的过程
byte[] buffer = new byte[5];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- 将复制操作改写为函数，实现指定路径下文件的复制：
//指定路径下文件的复制
public void copyFile(String srcPath,String destPath){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//复制的过程
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
@Test
public void testCopyFile(){
long start = System.currentTimeMillis();
String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\02-视频.avi";
// String srcPath = "hello.txt";
// String destPath = "hello3.txt";
copyFile(srcPath,destPath);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618
}13.4 处理流之一：缓冲流BufferedInputStream和BufferedOutputStream、BufferedReader和 BufferedWriter
- 为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组，缺省使用8192个字节(8Kb)的缓冲区。
- 缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，根据数据操作单位可以把缓冲流分为：
- BufferedInputStream 和BufferedOutputStream
- BufferedReader 和 BufferedWriter
- 当读取数据时，数据按块读入缓冲区，其后的读操作则直接访问缓冲区。
- 当使用BufferedInputStream读取字节文件时，BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个(8Kb)，存在缓冲区中，直到缓冲区装满了，才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。
- 向流中写入字节时，不会直接写到文件，先写到缓冲区中直到缓冲区写满，BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流
- 关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可，关闭最外层流也会相应关闭内层节点流
- flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件
- 如果是带缓冲区的流对象的close()方法，不但会关闭流，还会在关闭流之前刷新缓冲区，关闭后不能再写出。
- 代码实现：
package com.atguigu.java;
import org.junit.Test;
import java.io.*;
public class BufferedTest {
/*
实现非文本文件的复制
*/
@Test
public void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");
//2.造流
//2.1 造节点流
FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
//2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
//3.复制的细节：读取、写入
byte[] buffer = new byte[10];
int len;
while((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer,0,len);
// bos.flush();//刷新缓冲区
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.资源关闭
//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
if(bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
}
}
//实现文件复制的方法
public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//2.造流
//2.1 造节点流
FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
//2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
//3.复制的细节：读取、写入
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.资源关闭
//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
if(bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
}
}
@Test
public void testCopyFileWithBuffered(){
long start = System.currentTimeMillis();
String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\03-视频.avi";
copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618 -> 176
}
/*
使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
*/
@Test
public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
//创建文件和相应的流
br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));
//读写操作
//方式一：使用char[]数组
// char[] cbuf = new char[1024];
// int len;
// while((len = br.read(cbuf)) != -1){
// bw.write(cbuf,0,len);
// // bw.flush();
// }
//方式二：使用String
String data;
while((data = br.readLine()) != null){
//方法一：
// bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
//方法二：
bw.write(data);//data中不包含换行符
bw.newLine();//提供换行的操作
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭资源
if(bw != null){
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(br != null){
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}- 练习
- 实现图片加密与解密操作。
package com.atguigu.exer;
import org.junit.Test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class PicTest {
//图片的加密
@Test
public void test1() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream("爱情与友情.jpg");
fos = new FileOutputStream("爱情与友情secret.jpg");
byte[] buffer = new byte[20];
int len;
while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
//字节数组进行修改
//错误的
// for(byte b : buffer){
// b = (byte) (b ^ 5);
// }
//正确的
for (int i = 0; i < len; i++) {
buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
}
fos.write(buffer, 0, len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fis != null) {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
//图片的解密
@Test
public void test2() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
fis = new FileInputStream("爱情与友情secret.jpg");
fos = new FileOutputStream("爱情与友情4.jpg");
byte[] buffer = new byte[20];
int len;
while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
//字节数组进行修改
//错误的
// for(byte b : buffer){
// b = (byte) (b ^ 5);
// }
//正确的
for (int i = 0; i < len; i++) {
buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
}
fos.write(buffer, 0, len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fis != null) {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}- 获取文本上每个字符出现的次数
提示：遍历文本的每一个字符；字符及出现的次数保存在Map中；将Map中数据写入文件
package com.atguigu.exer;
import org.junit.Test;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
* 获取文本上每个字符出现的次数
* 提示：遍历文本的每一个字符；字符及出现的次数保存在Map中；
* 将Map中数据写入文件
*
* @author WenYi
* @create 2022-06-15 17:05
*/
public class WordCount {
/*
说明：如果使用单元测试，文件相对路径为当前module
如果使用main()测试，文件相对路径为当前工程
*/
@Test
public void testWordCount(){
FileReader fr = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
//1. 创建Map集合
Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
//2. 遍历每一个字符,每一个字符出现的次数放到map中
fr = new FileReader("hello.txt");
int c = 0;
while((c = fr.read()) != -1){
char ch = (char) c;
//判断char是否在map中第一次出现
if(map.containsKey(ch) == false){
map.put(ch, 1);
}else{
map.put(ch, map.get(ch) + 1);
}
}
//3. 把map中数据存在文件count.txt
//3.1 创建Writer
bw = new BufferedWriter(new FileWriter("wordcount.txt"));
//3.2 遍历map,再写入数据
Set<Map.Entry<Character, Integer>> entries = map.entrySet();
for(Map.Entry<Character, Integer> entry : entries){
switch (entry.getKey()){
case ' ':
bw.write("空格=" + entry.getValue());
break;
case '\t'://\t表示tab 键字符
bw.write("tab键=" + entry.getValue());
break;
case '\r'://
bw.write("回车=" + entry.getValue());
break;
case '\n'://
bw.write("换行=" + entry.getValue());
break;
default:
bw.write(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
break;
}
bw.newLine();//换行
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//4. 流的关闭操作
if(bw != null){
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
if(fr != null){
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
}13.5 处理流之二：转换流InputStreamReader和OutputStreamWriter
- 转换流：属于字符流，操作的都是char[]。
传入的参数均为字节流，只是底层操作不同。
InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流 - 作用：提供字节流与字符流之间的转换
- 解码：字节、字节数组 —> 字符数组、字符串 —> InputStreamReader
编码：字符数组、字符串 —> 字节、字节数组 —> OutputStreamWriter - 代码实现：
- InputStreamReader的使用，实现字节的输入流到字符的输入流的转换
文件编码的方式决定了解析时使用的字符集
@Test
public void test1(){
InputStreamReader isr = null;
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");//使用系统默认的字符集
// InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集
//参数2指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
String str = new String(cbuf,0,len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
if(isr != null){
try {
isr.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}- 综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter，将文件编码格式从utf-8改为gbk
@Test
public void test2(){
InputStreamReader isr = null;
OutputStreamWriter osw = null;
try {
//1.造文件、造流
File file1 = new File("dbcp.txt");
File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");
//2.读写过程
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
osw.write(cbuf,0,len);
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//3.关闭资源
if(isr != null){
try {
isr.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
if(osw != null){
try {
osw.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}- 字符集说明：
- 编码表的由来
计算机只能识别二进制数据，早期由来是电信号。为了方便应用计算机，让它可以识别各个国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示，并一一对应，形成一张表。这就是编码表。 - 常见的编码表
- ASCII：美国标准信息交换码。用一个字节的7位可以表示。
- ISO8859-1：拉丁码表、欧洲码表。用一个字节的8位表示。
- GB2312：中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符。
- GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码。
- 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来表示。
- UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符。
- 补充：字符编码
- Unicode不完美，这里就有三个问题，一个是，我们已经知道，英文字母只用一个字节表示就够了，第二个问题是如何才能区别Unicode和ASCII？计算机怎么知道两个字节表示一个符号，而不是分别表示两个符号呢？第三个，如果和GBK等双字节编码方式一样，用最高位是1或0表示两个字节和一个字节，就少了很多值无法用于表示字符，不够表示所有字符。Unicode在很长一段时间内无法推广，直到互联网的出现。
- 面向传输的众多 UTF（UCS Transfer Format）标准出现了，顾名思义，UTF- 8就是每次8个位传输数据，而UTF-16就是每次16个位。这是为传输而设计的编码，并使编码无国界，这样就可以显示全世界上所有文化的字符了。
- 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编码方式： - 字符编码总结：
13.6 标准输入、输出流：System.in和System.out
- 标准的输入、输出流
- System.in:标准的输入流，默认从键盘输入
System.out:标准的输出流，默认从控制台输出 - System.in的类型是InputStream
System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类
- System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。
- public static void setIn(InputStream in)
- public static void setOut(PrintStream out)
- 练习：
- 从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作，直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。
(idea不支持在单元测试方法中使用键盘获得System.in的输入，因此要在main方法中实现)
方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串
方法二：使用System.in实现。System.in —> 转换流 —> BufferedReader的readLine()
//idea不支持在单元测试方法中使用键盘获得System.in的输入，因此要在main方法中实现
public static void main(String[] args) {
BufferedReader br = null;
try {
//将输入的字节流转换为字符流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
//将字符流转换为缓冲流
br = new BufferedReader(isr);
while (true) {
System.out.println("请输入字符串：");
String data = br.readLine();
if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
System.out.println("程序结束");
break;
}
String upperCase = data.toUpperCase();
System.out.println(upperCase);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (br != null) {
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- Create a program named MyInput.java: Contain the methods for reading int, double, float, boolean, short, byte and String values from the keyboard.
package com.atguigu.exer;
// MyInput.java: Contain the methods for reading int, double, float, boolean, short, byte and
// string values from the keyboard
import java.io.*;
public class MyInput {
// Read a string from the keyboard
public static String readString() {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
// Declare and initialize the string
String string = "";
// Get the string from the keyboard
try {
string = br.readLine();
} catch (IOException ex) {
System.out.println(ex);
}
// Return the string obtained from the keyboard
return string;
}
// Read an int value from the keyboard
public static int readInt() {
return Integer.parseInt(readString());
}
// Read a double value from the keyboard
public static double readDouble() {
return Double.parseDouble(readString());
}
// Read a byte value from the keyboard
public static double readByte() {
return Byte.parseByte(readString());
}
// Read a short value from the keyboard
public static double readShort() {
return Short.parseShort(readString());
}
// Read a long value from the keyboard
public static double readLong() {
return Long.parseLong(readString());
}
// Read a float value from the keyboard
public static double readFloat() {
return Float.parseFloat(readString());
}
}13.7 打印流：PrintStream和PrintWriter
- 实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
- 打印流：PrintStream和PrintWriter
- 提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
- PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
- PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
- PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。
在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用 PrintWriter 类。
- System.out返回的是PrintStream的实例
- 练习：将输出从控制台改至文件中
@Test
public void test2() {
PrintStream ps = null;
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
// 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
ps = new PrintStream(fos, true);
if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
System.setOut(ps);
}
for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
System.out.print((char) i);
if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
System.out.println(); // 换行
}
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (ps != null) {
ps.close();
}
}
}13.8 数据流：DataInputStream 和 DataOutputStream
- 为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String的数据，可以使用数据流。
- 数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型、String类的数据）
- DataInputStream 和 DataOutputStream
- 分别“套接”在 InputStream 和 OutputStream 子类的流上
- DataInputStream中的方法
- boolean readBoolean()
- byte readByte()
- char readChar()
- float readFloat()
- double readDouble()
- short readShort()
- long readLong()
- int readInt()
- String readUTF()
- void readFully(byte[] b)
- DataOutputStream中的方法：将上述的方法的read改为相应的write即可
- 练习：
- 将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
@Test
public void test3(){
DataOutputStream dos = null;
try {
//1.创建流
dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
//2.操作
dos.writeUTF("刘建辰");
dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件
dos.writeInt(23);
dos.flush();
dos.writeBoolean(true);
dos.flush();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//3.流的关闭
if(dos != null){
try {
dos.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}- 将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。
注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致！
@Test
public void test4(){
DataInputStream dis = null;
try {
//1.创建流
dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
//2.操作
String name = dis.readUTF();
int age = dis.readInt();
boolean isMale = dis.readBoolean();
System.out.println("name = " + name);
System.out.println("age = " + age);
System.out.println("isMale = " + isMale);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//3.流的关闭
if(dis != null){
try {
dis.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}13.9 对象流：ObjectInputStream和OjbectOutputSteam-序列化与反序列化
- ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。 - 序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
/*
序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
使用ObjectOutputStream实现
*/
@Test
public void testObjectOutputStream(){
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//1.造流
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//2.操作
oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
oos.flush();//刷新操作
oos.writeObject(new Person("王铭",23));
oos.flush();
oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(oos != null){
//3.关流
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
/*
反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
使用ObjectInputStream来实现
*/
@Test
public void testObjectInputStream(){
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
Person p = (Person) ois.readObject();
Person p1 = (Person) ois.readObject();
System.out.println(str);
System.out.println(p);
System.out.println(p1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- 对象序列化机制：
对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点（序列化）。
当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象（反序列化）。 - 要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求：
- 需要实现接口：Serializable，标识接口（内部没有方法）
- 当前类提供一个全局常量：序列版本号 - serialVersionUID
- 除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型与String已经是可序列化）
- 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化 static和transient修饰的成员变量
package com.atguigu.java;
import java.io.Serializable;
public class Person implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 475463534532L;
private String name;
private int age;
private int id;
private Account acct;
public Person(String name, int age, int id) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
}
public Person(String name, int age, int id, Account acct) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
this.acct = acct;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", id=" + id +
", acct=" + acct +
'}';
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
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 Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person() {
}
}
class Account implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
private double balance;
@Override
public String toString() {
return "Account{" +
"balance=" + balance +
'}';
}
public double getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(double balance) {
this.balance = balance;
}
public Account(double balance) {
this.balance = balance;
}
}13.10 随机存取文件流：RandomAccessFile
- RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。
并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流,也就意味着这个类既可以读也可以写。 - RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件
- 支持只访问文件的部分内容
- 可以向已存在的文件后追加/插入内容
- RandomAccessFile 类
- 构造器
- public RandomAccessFile(File file, String mode)
- public RandomAccessFile(String name, String mode)
- 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数，该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式：
- r：以只读方式打开
- rw：打开以便读取和写入
- rwd：打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
- rws：打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新
- 如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件，如果读取的文件不存在则会出现异常。
如果模式为rw读写(输出流)。如果文件不存在则会去创建文件，如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖（默认情况下，从头覆盖，并非直接覆盖原文件）。
@Test
public void test1() {
RandomAccessFile raf1 = null;
RandomAccessFile raf2 = null;
try {
//1.造流
raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");
raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");
//2.复制操作
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
raf2.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//3.关流
if(raf1 != null){
try {
raf1.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(raf2 != null){
try {
raf2.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针：
- long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
- void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置
@Test
public void test2() throws IOException {
RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");
raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置,会从3开始覆盖原文件，如abcdefgh->abcxyzgh
raf1.write("xyz".getBytes());//
raf1.close();
}- 可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果
@Test
public void test3() throws IOException {
RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");
raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
//保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
byte[] buffer = new byte[20];
int len;
while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
builder.append(new String(buffer,0,len)) ;
}
//调回指针，写入“xyz”
raf1.seek(3);
raf1.write("xyz".getBytes());
//将StringBuilder中的数据写入到文件中
raf1.write(builder.toString().getBytes());
raf1.close();
//思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
}- 可以用RandomAccessFile这个类，来实现一个多线程断点下载的功能，用过下载工具的朋友们都知道，下载前都会建立两个临时文件，一个是与被下载文件大小相同的空文件，另一个是记录文件指针的位置文件，每次暂停的时候，都会保存上一次的指针，然后断点下载的时候，会继续从上一次的地方下载，从而实现断点下载或上传的功能。
13.11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用
- Java NIO 概述
- Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4版本开始引入的一套新的IO API，可以替代标准的Java IO API。NIO与原来的IO有同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
- Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网络编程NIO。
- NIO. 2
随着 JDK 7 的发布，Java对NIO进行了极大的扩展，增强了对文件处理和文件系统特性的支持，称为 NIO.2。因为 NIO 提供的一些功能，NIO已经成为文件处理中越来越重要的部分。 - Path、Paths和Files核心API
- Path接口
- 早期的Java只提供了一个File类来访问文件系统，但File类的功能比较有限，所提供的方法性能也不高。而且，大多数方法在出错时仅返回失败，并不会提供异常信息。
- NIO. 2为了弥补这种不足，引入了Path接口，代表一个平台无关的平台路径，描述了目录结构中文件的位置。Path可以看成是File类的升级版本，实际引用的资源也可以不存在 。
- 常用API
- Files工具类
- NIO.2在java.nio.file包下还提供了Files、Paths工具类，Files包含了大量静态的工具方法来操作文件
- 常用API
- Paths工具类
Paths 类提供的静态 get() 方法用来获取 Path 对象：
static Path get(String first, String … more) : 用于将多个字符串串连成路径
static Path get(URI uri): 返回指定uri对应的Path路径
- 实际开发中，经常使用第三方jar包中的工具类进行数据的读写，如FileUtils
package com.atguigu.java;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class FileUtilsTest {
public static void main(String[] args) {
File srcFile = new File("day10\\爱情与友情.jpg");
File destFile = new File("day10\\爱情与友情2.jpg");
try {
FileUtils.copyFile(srcFile,destFile);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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