Java IO流（字符流、转换流、对象操作流、Properties集合）
原创
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1.字符流
1.1为什么会出现字符流【理解】
- 字符流的介绍
由于字节流操作中文不是特别的方便，所以Java就提供字符流
字符流 = 字节流 + 编码表 - 中文的字节存储方式
用字节流复制文本文件时，文本文件也会有中文，但是没有问题，原因是最终底层操作会自动进行字节拼接成中文，如何识别是中文的呢？
汉字在存储的时候，无论选择哪种编码存储，第一个字节都是负数
1.2编码表【理解】
- 什么是字符集
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
l计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，就需要进行字符编码，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、GBXXX字符集、Unicode字符集等 - 常见的字符集
- ASCII字符集：
lASCII：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位表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。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 - GBXXX字符集：
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 - Unicode字符集：
UTF-8编码：可以用来表示Unicode标准中任意字符，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。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
1.3字符串中的编码解码问题【应用】
方法名
| 说明
|
byte[] getBytes()
| 使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节
|
byte[] getBytes(String charsetName)
| 使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节
|
String(byte[] bytes)
| 使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来创建字符串
|
String(byte[] bytes, String charsetName)
| 通过指定的字符集解码指定的字节数组来创建字符串
|
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
//定义一个字符串
String s = "中国";
//byte[] bys = s.getBytes(); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
//byte[] bys = s.getBytes("UTF-8"); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
byte[] bys = s.getBytes("GBK"); //[-42, -48, -71, -6]
System.out.println(Arrays.toString(bys));
//String ss = new String(bys);
//String ss = new String(bys,"UTF-8");
String ss = new String(bys,"GBK");
System.out.println(ss);
}
}1.4字符流写数据【应用】
- 介绍
Writer: 用于写入字符流的抽象父类
FileWriter: 用于写入字符流的常用子类 - 构造方法
方法名
| 说明
|
FileWriter(File file)
| 根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象
|
FileWriter(File file, boolean append)
| 根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象
|
FileWriter(String fileName)
| 根据给定的文件名构造一个 FileWriter 对象
|
FileWriter(String fileName, boolean append)
| 根据给定的文件名以及指示是否附加写入数据的 boolean 值来构造 FileWriter 对象
|
方法名
| 说明
|
void write(int c)
| 写一个字符
|
void write(char[] cbuf)
| 写入一个字符数组
|
void write(char[] cbuf, int off, int len)
| 写入字符数组的一部分
|
void write(String str)
| 写一个字符串
|
void write(String str, int off, int len)
| 写一个字符串的一部分
|
方法名
| 说明
|
flush()
| 刷新流，之后还可以继续写数据
|
close()
| 关闭流，释放资源，但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭，就不能再写数据
|
public class OutputStreamWriterDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileWriter fw = new FileWriter("myCharStream\\a.txt");
//void write(int c)：写一个字符
// fw.write(97);
// fw.write(98);
// fw.write(99);
//void writ(char[] cbuf)：写入一个字符数组
char[] chs = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
// fw.write(chs);
//void write(char[] cbuf, int off, int len)：写入字符数组的一部分
// fw.write(chs, 0, chs.length);
// fw.write(chs, 1, 3);
//void write(String str)：写一个字符串
// fw.write("abcde");
//void write(String str, int off, int len)：写一个字符串的一部分
// fw.write("abcde", 0, "abcde".length());
fw.write("abcde", 1, 3);
//释放资源
fw.close();
}
}1.5字符流读数据【应用】
- 介绍
Reader: 用于读取字符流的抽象父类
FileReader: 用于读取字符流的常用子类 - 构造方法
方法名
| 说明
|
FileReader(File file)
| 在给定从中读取数据的 File 的情况下创建一个新 FileReader
|
FileReader(String fileName)
| 在给定从中读取数据的文件名的情况下创建一个新 FileReader
|
方法名
| 说明
|
int read()
| 一次读一个字符数据
|
int read(char[] cbuf)
| 一次读一个字符数组数据
|
public class InputStreamReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileReader fr = new FileReader("myCharStream\\b.txt");
//int read()：一次读一个字符数据
// int ch;
// while ((ch=fr.read())!=-1) {
// System.out.print((char)ch);
// }
//int read(char[] cbuf)：一次读一个字符数组数据
char[] chs = new char[1024];
int len;
while ((len = fr.read(chs)) != -1) {
System.out.print(new String(chs, 0, len));
}
//释放资源
fr.close();
}
}1.6字符流用户注册案例【应用】
- 案例需求
将键盘录入的用户名和密码保存到本地实现永久化存储 - 实现步骤
- 获取用户输入的用户名和密码
- 将用户输入的用户名和密码写入到本地文件中
- 关流,释放资源
public class CharStreamDemo8 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//需求: 将键盘录入的用户名和密码保存到本地实现永久化存储
//要求：用户名独占一行，密码独占一行
//分析：
//1，实现键盘录入，把用户名和密码录入进来
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请录入用户名");
String username = sc.next();
System.out.println("请录入密码");
String password = sc.next();
//2.分别把用户名和密码写到本地文件。
FileWriter fw = new FileWriter("charstream\\a.txt");
//将用户名和密码写到文件中
fw.write(username);
//表示写出一个回车换行符 windows \r\n MacOS \r Linux \n
fw.write("\r\n");
fw.write(password);
//刷新流
fw.flush();
//3.关流,释放资源
fw.close();
}
}1.7字符缓冲流【应用】
- BufferedWriter：将文本写入字符输出流，缓冲字符，以提供单个字符，数组和字符串的高效写入，可以指定缓冲区大小，或者可以接受默认大小。默认值足够大，可用于大多数用途
- BufferedReader：从字符输入流读取文本，缓冲字符，以提供字符，数组和行的高效读取，可以指定缓冲区大小，或者可以使用默认大小。 默认值足够大，可用于大多数用途
方法名
| 说明
|
BufferedWriter(Writer out)
| 创建字符缓冲输出流对象
|
BufferedReader(Reader in)
| 创建字符缓冲输入流对象
|
public class BufferedStreamDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//BufferedWriter(Writer out)
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));
bw.write("hello\r\n");
bw.write("world\r\n");
bw.close();
//BufferedReader(Reader in)
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\bw.txt"));
//一次读取一个字符数据
// int ch;
// while ((ch=br.read())!=-1) {
// System.out.print((char)ch);
// }
//一次读取一个字符数组数据
char[] chs = new char[1024];
int len;
while ((len=br.read(chs))!=-1) {
System.out.print(new String(chs,0,len));
}
br.close();
}
}1.8字符缓冲流特有功能【应用】
方法名
| 说明
|
void newLine()
| 写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义
|
BufferedReader:
方法名
| 说明
|
String readLine()
| 读一行文字。 结果包含行的内容的字符串，不包括任何行终止字符如果流的结尾已经到达，则为null
|
public class BufferedStreamDemo02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));
//写数据
for (int i = 0; i < 10; i++) {
bw.write("hello" + i);
//bw.write("\r\n");
bw.newLine();
bw.flush();
}
//释放资源
bw.close();
//创建字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\bw.txt"));
String line;
while ((line=br.readLine())!=null) {
System.out.println(line);
}
br.close();
}
}1.9字符缓冲流操作文件中数据排序案例【应用】
- 案例需求
使用字符缓冲流读取文件中的数据，排序后再次写到本地文件 - 实现步骤
- 将文件中的数据读取到程序中
- 对读取到的数据进行处理
- 将处理后的数据添加到集合中
- 对集合中的数据进行排序
- 将排序后的集合中的数据写入到文件中
public class CharStreamDemo14 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//需求：读取文件中的数据，排序后再次写到本地文件
//分析：
//1.要把文件中的数据读取进来。
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("charstream\\sort.txt"));
//输出流一定不能写在这里，因为会清空文件中的内容
//BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("charstream\\sort.txt"));
String line = br.readLine();
System.out.println("读取到的数据为" + line);
br.close();
//2.按照空格进行切割
String[] split = line.split(" ");//9 1 2 5 3 10 4 6 7 8
//3.把字符串类型的数组变成int类型
int [] arr = new int[split.length];
//遍历split数组，可以进行类型转换。
for (int i = 0; i < split.length; i++) {
String smallStr = split[i];
//类型转换
int number = Integer.parseInt(smallStr);
//把转换后的结果存入到arr中
arr[i] = number;
}
//4.排序
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//5.把排序之后结果写回到本地 1 2 3 4...
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("charstream\\sort.txt"));
//写出
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
bw.write(arr[i] + " ");
bw.flush();
}
//释放资源
bw.close();
}
}1.10IO流小结【理解】
2.转换流
2.1字符流中和编码解码问题相关的两个类【理解】
- InputStreamReader：是从字节流到字符流的桥梁,父类是Reader
它读取字节，并使用指定的编码将其解码为字符
它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集 - OutputStreamWriter：是从字符流到字节流的桥梁,父类是Writer
是从字符流到字节流的桥梁，使用指定的编码将写入的字符编码为字节
它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集
2.2转换流读写数据【应用】
方法名
| 说明
|
InputStreamReader(InputStream in)
| 使用默认字符编码创建InputStreamReader对象
|
InputStreamReader(InputStream in,String chatset)
| 使用指定的字符编码创建InputStreamReader对象
|
OutputStreamWriter(OutputStream out)
| 使用默认字符编码创建OutputStreamWriter对象
|
OutputStreamWriter(OutputStream out,String charset)
| 使用指定的字符编码创建OutputStreamWriter对象
|
public class ConversionStreamDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"));
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
osw.write("中国");
osw.close();
//InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"));
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
//一次读取一个字符数据
int ch;
while ((ch=isr.read())!=-1) {
System.out.print((char)ch);
}
isr.close();
}
}3.对象操作流
3.1对象序列化流【应用】
- 对象序列化：就是将对象保存到磁盘中，或者在网络中传输对象
- 这种机制就是使用一个字节序列表示一个对象，该字节序列包含：对象的类型、对象的数据和对象中存储的属性等信息
- 字节序列写到文件之后，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
- 对象序列化流： ObjectOutputStream
- 将Java对象的原始数据类型和图形写入OutputStream。 可以使用ObjectInputStream读取（重构）对象。 可以通过使用流的文件来实现对象的持久存储。 如果流是网络套接字流，则可以在另一个主机上或另一个进程中重构对象
方法名
| 说明
|
ObjectOutputStream(OutputStream out)
| 创建一个写入指定的OutputStream的ObjectOutputStream
|
方法名
| 说明
|
void writeObject(Object obj)
| 将指定的对象写入ObjectOutputStream
|
public class Student implements Serializable {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = 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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}测试类
public class ObjectOutputStreamDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//ObjectOutputStream(OutputStream out)：创建一个写入指定的OutputStream的ObjectOutputStream
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("myOtherStream\\oos.txt"));
//创建对象
Student s = new Student("佟丽娅",30);
//void writeObject(Object obj)：将指定的对象写入ObjectOutputStream
oos.writeObject(s);
//释放资源
oos.close();
}
}- 一个对象要想被序列化，该对象所属的类必须必须实现Serializable 接口
- Serializable是一个标记接口，实现该接口，不需要重写任何方法
3.2对象反序列化流【应用】
- 对象反序列化流： ObjectInputStream
- ObjectInputStream反序列化先前使用ObjectOutputStream编写的原始数据和对象
方法名
| 说明
|
ObjectInputStream(InputStream in)
| 创建从指定的InputStream读取的ObjectInputStream
|
方法名
| 说明
|
Object readObject()
| 从ObjectInputStream读取一个对象
|
public class ObjectInputStreamDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
//ObjectInputStream(InputStream in)：创建从指定的InputStream读取的ObjectInputStream
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("myOtherStream\\oos.txt"));
//Object readObject()：从ObjectInputStream读取一个对象
Object obj = ois.readObject();
Student s = (Student) obj;
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
ois.close();
}
}3.3serialVersionUID&transient【应用】
- 用对象序列化流序列化了一个对象后，假如我们修改了对象所属的类文件，读取数据会不会出问题呢？
- 会出问题，会抛出InvalidClassException异常
- 重新序列化
- 给对象所属的类加一个serialVersionUID
- private static final long serialVersionUID = 42L;
- 如果一个对象中的某个成员变量的值不想被序列化，又该如何实现呢？
- 给该成员变量加transient关键字修饰，该关键字标记的成员变量不参与序列化过程
public class Student implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 42L;
private String name;
// private int age;
private transient int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = 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;
}
// @Override
// public String toString() {
// return "Student{" +
// "name='" + name + '\'' +
// ", age=" + age +
// '}';
// }
}测试类
public class ObjectStreamDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
// write();
read();
}
//反序列化
private static void read() throws IOException, ClassNotFoundException {
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("myOtherStream\\oos.txt"));
Object obj = ois.readObject();
Student s = (Student) obj;
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
ois.close();
}
//序列化
private static void write() throws IOException {
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("myOtherStream\\oos.txt"));
Student s = new Student("佟丽娅", 30);
oos.writeObject(s);
oos.close();
}
}3.4对象操作流练习【应用】
- 案例需求
创建多个学生类对象写到文件中,再次读取到内存中 - 实现步骤
- 创建序列化流对象
- 创建多个学生对象
- 将学生对象添加到集合中
- 将集合对象序列化到文件中
- 创建反序列化流对象
- 将文件中的对象数据,读取到内存中
public class Student implements Serializable{
private static final long serialVersionUID = 2L;
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = 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;
}
}测试类
public class Demo03 {
/**
* read():
* 读取到文件末尾返回值是 -1
* readLine():
* 读取到文件的末尾返回值 null
* readObject():
* 读取到文件的末尾 直接抛出异常
* 如果要序列化的对象有多个,不建议直接将多个对象序列化到文件中,因为反序列化时容易出异常
* 建议: 将要序列化的多个对象存储到集合中,然后将集合序列化到文件中
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
/*// 序列化
//1.创建序列化流对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("myCode\\oos.txt"));
ArrayList<Student> arrayList = new ArrayList<>();
//2.创建多个学生对象
Student s = new Student("佟丽娅",30);
Student s01 = new Student("佟丽娅",30);
//3.将学生对象添加到集合中
arrayList.add(s);
arrayList.add(s01);
//4.将集合对象序列化到文件中
oos.writeObject(arrayList);
oos.close();*/
// 反序列化
//5.创建反序列化流对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("myCode\\oos.txt"));
//6.将文件中的对象数据,读取到内存中
Object obj = ois.readObject();
ArrayList<Student> arrayList = (ArrayList<Student>)obj;
ois.close();
for (Student s : arrayList) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}4.Properties集合
4.1Properties作为Map集合的使用【应用】
- 是一个Map体系的集合类
- Properties可以保存到流中或从流中加载
- 属性列表中的每个键及其对应的值都是一个字符串
public class PropertiesDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
// Properties<String,String> prop = new Properties<String,String>(); //错误
Properties prop = new Properties();
//存储元素
prop.put("itheima001", "佟丽娅");
prop.put("itheima002", "赵丽颖");
prop.put("itheima003", "刘诗诗");
//遍历集合
Set<Object> keySet = prop.keySet();
for (Object key : keySet) {
Object value = prop.get(key);
System.out.println(key + "," + value);
}
}
}4.2Properties作为Map集合的特有方法【应用】
方法名
| 说明
|
Object setProperty(String key, String value)
| 设置集合的键和值，都是String类型，底层调用 Hashtable方法 put
|
String getProperty(String key)
| 使用此属性列表中指定的键搜索属性
|
Set stringPropertyNames()
| 从该属性列表中返回一个不可修改的键集，其中键及其对应的值是字符串
|
public class PropertiesDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Properties prop = new Properties();
//Object setProperty(String key, String value)：设置集合的键和值，都是String类型
prop.setProperty("itheima001", "佟丽娅");
prop.setProperty("itheima002", "赵丽颖");
prop.setProperty("itheima003", "刘诗诗");
//String getProperty(String key)：使用此属性列表中指定的键搜索属性
// System.out.println(prop.getProperty("itheima001"));
// System.out.println(prop.getProperty("itheima0011"));
// System.out.println(prop);
//Set<String> stringPropertyNames()：从该属性列表中返回一个不可修改的键集，其中键及其对应的值是字符串
Set<String> names = prop.stringPropertyNames();
for (String key : names) {
// System.out.println(key);
String value = prop.getProperty(key);
System.out.println(key + "," + value);
}
}
}4.3Properties和IO流相结合的方法【应用】
方法名
| 说明
|
void load(Reader reader)
| 从输入字符流读取属性列表（键和元素对）
|
void store(Writer writer, String comments)
| 将此属性列表（键和元素对）写入此 Properties表中，以适合使用 load(Reader)方法的格式写入输出字符流
|
public class PropertiesDemo03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//把集合中的数据保存到文件
// myStore();
//把文件中的数据加载到集合
myLoad();
}
private static void myLoad() throws IOException {
Properties prop = new Properties();
//void load(Reader reader)：
FileReader fr = new FileReader("myOtherStream\\fw.txt");
prop.load(fr);
fr.close();
System.out.println(prop);
}
private static void myStore() throws IOException {
Properties prop = new Properties();
prop.setProperty("itheima001","佟丽娅");
prop.setProperty("itheima002","赵丽颖");
prop.setProperty("itheima003","刘诗诗");
//void store(Writer writer, String comments)：
FileWriter fw = new FileWriter("myOtherStream\\fw.txt");
prop.store(fw,null);
fw.close();
}
}4.4Properties集合练习【应用】
- 案例需求
在Properties文件中手动写上姓名和年龄,读取到集合中,将该数据封装成学生对象,写到本地文件 - 实现步骤
- 创建Properties集合,将本地文件中的数据加载到集合中
- 获取集合中的键值对数据,封装到学生对象中
- 创建序列化流对象,将学生对象序列化到本地文件中
public class Student implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = 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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建Properties集合,将本地文件中的数据加载到集合中
Properties prop = new Properties();
FileReader fr = new FileReader("prop.properties");
prop.load(fr);
fr.close();
//2.获取集合中的键值对数据,封装到学生对象中
String name = prop.getProperty("name");
int age = Integer.parseInt(prop.getProperty("age"));
Student s = new Student(name,age);
//3.创建序列化流对象,将学生对象序列化到本地文件中
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("a.txt"));
oos.writeObject(s);
oos.close();
}
}
