IO流总结 | FishLeap

Java高级

发布日期: 2019-11-06

文章字数: 13.4k

阅读时长: 57 分

阅读次数:

一.File类

java.io.File类：文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关

File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。
想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。
File对象可以作为参数传递给流的构造器

1.常用构造器

1.public File(String pathname)
以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。

绝对路径：是一个固定的路径,从盘符开始
相对路径：是相对于某个位置开始

2.public File(String parent,String child)
以parent为父路径，child为子路径创建File对象。

3.public File(File parent,String child)
根据一个父File对象和子文件路径创建File对象

2.常用方法

1.获取功能

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
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

2.重命名功能

public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径(移动/重命名)

3.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

4.创建功能

public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
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。如果上层文件目录不存在，一并创建
注意事项：如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径，那么，默认在项目路径下

5.删除功能

public boolean delete()：删除文件或者文件夹
删除注意事项：

  Java中的删除不走回收站。
  要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录

3.File类使用示例

package com.cykj.file;

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;

/**
 * 1.File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录
 * 2.File类声明在java.io包下
 *
 * @author zlg
 * @create 2019-10-06 15:19
 */
public class FileTest {

    /**
     * 常用构造器：
     * 1.如何创建File类的实例
     *      File(String filepath)
     *      File(String parent,String child)
     *      File(File parent,String child)
     *
     * 2.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
     * IDEA中：
        如果大家开发使用JUnit中的单元测试方法测试，相对路径即为当前Module下。
        如果大家使用main()测试，相对路径即为当前的Project下。
       Eclipse中：
        不管使用单元测试方法还是使用main()测试，相对路径都是当前的Project下。
     *
     * 3.路径分隔符
     *      windows：\\
     *      unix：/
     *      通用：File.separator
     */
    @Test
    public void test1(){

        //构造器1
        //相对于当前module
        File file1 = new File("hello.txt");
        //绝对路径
        File file2 = new File("E:\\ideaworkspace\\java-high\\io\\he.txt");

        System.out.println(file1);  // hello.txt
        System.out.println(file2);  // E:\ideaworkspace\java-high\io\he.txt

        //构造器2
        File file3 = new File("E:\\ideaworkspace", "java-high");
        System.out.println(file3);  // E:\ideaworkspace\java-high

        //构造器3
        File file4 = new File(file3, "hi.txt");
        System.out.println(file4);  // E:\ideaworkspace\java-high\hi.txt

    }


    /**
     * 常用方法：
     * 1.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
     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
     */
    @Test
    public void test2(){
        File file1 = new File("hello.txt");
        System.out.println(file1.getAbsolutePath());
        System.out.println(file1.getPath());
        System.out.println(file1.getName());    //文件名称
        System.out.println(file1.getParent());  //形参为相对路径，找不到上一级

        System.out.println(file1.length());
        System.out.println(new Date(file1.lastModified()));

        File file2 = new File("E:\\ideaworkspace", "java-high");
        for(String s:file2.list()){     //名称数组
            System.out.println(s);
        }
        for(File f:file2.listFiles()){  //File数组
            System.out.println(f);
        }

    }


    /**
     * 2.重命名功能
     public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径(移动/重命名)
     */
    @Test
    public void test3(){

        File file1 = new File("hello.txt"); //目标文件不存在
        File file2 = new File("hi.txt");    //原文件存在
        boolean bool = file2.renameTo(file1);
        System.out.println(bool);

    }


    /**
     * 3.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
     */
    @Test
    public void test4(){

        File file = new File("hello.txt");
        System.out.println(file.isDirectory());     //是否是文件夹
        System.out.println(file.isFile());          //是否是文件
        System.out.println(file.exists());          //是否存在
        System.out.println(file.canRead());
        System.out.println(file.canWrite());
        System.out.println(file.isHidden());

    }


    /**
     * 4.创建功能
     public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
     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。如果上层文件目录不存在，一并创建
     注意事项：如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径，那么， 默认在项目路径下
     */
    @Test
    public void test5() throws IOException {
        //文件创建
        File file1 = new File("world.txt");
        if(!file1.exists()){
            file1.createNewFile();
            System.out.println("创建成功！");
        }else{
            file1.delete();
            System.out.println("删除成功！");
        }

    }


    /**
     * 5.删除功能
     public boolean delete()：删除文件或者文件夹
     删除注意事项：
        Java中的删除不走回收站。
        要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录
     */
    public void test6(){

        File file = new File("hello.txt");
        //删除文件或文件夹
        deleteDirectory(file);

    }


    //删除文件或文件夹
    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();
    }


}

4.应用

1.查找指定文件

/**
 * 应用：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
 *
 */
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());
        }
    }

}

2.遍历指定目录

/**
 * 应用：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
 *
 */
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();
    }

}

二.IO流体系结构

1.IO流原理

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。

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。

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。

2.IO流分类

操作单元：字节流和字符流
流的流向：输入流和输出流
流的角色：节点流和处理流

3.IO流体系结构

抽象基本类	节点流(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) / flush()

4.抽象基本类

4.1 InputStream & Reader

InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该件 显式关闭文件 IO 资源。

FileInputStream 从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流，需要使用 FileReader.

InputStream类中方法:

int read() : 从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
int read(byte[] b) : 从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。
int read(byte[] b, int off,int len) : 将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值-1。
public void close() throws IOException : 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源

Reader类中方法:

int read(): 读取单个字符。作为整数读取的字符，范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)（2个字节的Unicode码），如果已到达流的末尾，则返回 -1
int read(char[] cbuf) : 将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
int read(char[] cbuf,int off,int len) : 将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
public void close() throws IOException : 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源

4.2 OutputStream & Writer

OutputStream 和 Writer 也非常相似：

void write(int b/int c); : 将指定的字节或字符写入此输出流
void write(byte[] b/char[] cbuf);: 写入字节或字符数组
void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len); : 将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节或字符写入此输出流
void flush();: 刷新该流的缓冲，则立即将它们写入预期目标
void close(); 需要先刷新，再关闭此流
因为字符流直接以字符作为操作单位，所以 Writer 可以用字符串来替换字符数组，即以 String 对象作为参数

void write(String str);: 写入字符串。
void write(String str, int off, int len);: 写入字符串的某一部分。
FileOutputStream 从文件系统中的某个文件中获得输出字节。FileOutputStream用于写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流，需要使用 FileWriter

5.结构图

5.1 IO流体系

5.2 操作方式分类结构图

5.3 操作对象分类结构图

三.文件流(节点流)

1.FileReader/FileWriter应用

1.将hello.txt文件内容读入程序中，并输出到控制台

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
读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。

    @Test
    public void fileReaderTest1()  {
        FileReader fileReader = null;
        try {
            //1.实例化File对象
            File file = new File("hello.txt");
            //2.提供具体流
            fileReader = new FileReader(file);
            //3.数据读取
            //read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
            int data = -1;
            while ( (data = fileReader.read()) != -1){
                System.out.print((char) data);  //将int类强制转化为char输出
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭流
            if(fileReader != null){ //先判断是否为null，避免NullPointerException
                try {
                    fileReader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

2.对read()操作升级

使用read的重载方法 (read(char[] cbuf))

    @Test
    public void fileReaderTest2()  {
        FileReader fileReader = null;
        try {
            //1.File类的实例化
            File file = new File("hello.txt");
            //2.具体流的提供
            fileReader = new FileReader(file);
            //3.数据读取
            //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 = -1;
            while ((len = fileReader.read(cbuf)) != -1){
                //第一种写法：
//                for(int i =0;i<len;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //错误写法
//                for(int i=0;i<cbuf.length;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //第二种写法：
                String data = new String(cbuf,0,len);
                System.out.print(data);
                //错误写法
//                String data = new String(cbuf);
//                System.out.print(data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fileReader!=null){
                //4.流的关闭
                try {
                    fileReader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

3.从内存中写出数据到硬盘的文件里

说明：

输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
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。
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

    @Test
    public void fileWriterTest() {
        FileWriter fileWriter = null;
        try {
            //1.File类实例化
            File file = new File("hello1.txt");
            //2.具体流实例化
            fileWriter = new FileWriter(file,false);
            //3.数据写入
            fileWriter.write("I have a dream!\n");
            fileWriter.write("You need to have a dream!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fileWriter!=null){
                //4.关闭流
                try {
                    fileWriter.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

4.实现文本文件的复制

源文件必须存在
目标文件可以不存在
读取时常用：read(char[] cbuf)
写入时常用：write(char[] cbuf,int off,int len)
不能使用字符流来处理图片等字节数据

    @Test
    public void copyFileTest()  {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        try {
            //File实例化
            File srcFile = new File("hello.txt");
            File destFile = new File("hello2.txt");
            //具体流实例化
            fr = new FileReader(srcFile);
            fw = new FileWriter(destFile);
            //数据读取与写入
            char[] cbuf = new char[5];  //每次读取5个字符并存放在数组中
            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 {
            //关闭流
            try {
                if(fr!=null)
                fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }   //若第一个try-catch发送异常，会进行处理，后面语句会执行
            try {
                if(fw!=null)
                fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

2.FileInputStream/FileOutputStream应用

1.处理文本文件，可能出现乱码

1.若文本没有中文，是没有乱码（英文对应的ASCII码，一个字节）
2.若有中文时，可能会主线乱码（一个中文占三个字节）

    @Test
    public void copyDocFileTest() {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            //实例化File
            File file = new File("hello.txt");
            //实例化Stream
            fis = new FileInputStream(file);
            //数据操作
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            while( (len = fis.read(buffer)) != -1){
                String str = new String(buffer,0,len);
                System.out.println(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if( fis != null){
                //关闭Stream
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

2.实现对图片的复制操作

    @Test
    public void copyImgFileTest() {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //实例化File
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情dest.jpg");
            //实例化Stream
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);
            //数据操作
            byte[] buffer =new byte[5];
            int len;
            while( (len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭Stream
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos != null){
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

3.封装复制操作方法，对指定路径下文件复制

    @Test
    public void copyFileTest(){
        //对非文本文件复制操作
//        String srcPath = "D:\\BaiduNetdiskDownload\\videotest.avi";
//        String destPath = "D:\\BaiduNetdiskDownload\\videotest_dest.avi";

        //对文本文件复制操作
        String srcPath = "hello.txt";
        String destPath = "hello_dest.txt";

        long start = System.currentTimeMillis();
        copyFile(srcPath,destPath);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("复制完成！耗时："+(end-start)+"ms！");

    }

    //非文本或文本文件都可以使用字节流进行复制操作
    public void copyFile(String srcPath, String destPath){
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //实例化File
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);
            //实例化Stream
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);
            //数据操作
            byte[] buffer =new byte[1024];
            int len;
            while( (len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭Stream
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos != null){
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

3.结论

对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,.xsl,…)，使用字节流处理
对于复制操作，文本文件也可以使用字节流处理，相当于进行底层搬运；
反之，非文本文件，是不可以用字符流来处理的

四.缓存流(处理流)

1.概念

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 和和 BufferedOutputStream
BufferedReader 和和 BufferedWriter

2.原理

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

3.示例

/**
 * 缓冲流的使用(处理流的一种)
 * 1.缓冲流
 *  BufferedInputStream
 *  BufferedOutputStream
 *  BufferedReader
 *  BufferedWriter
 *
 * 2.作用：提供流的读取、写入的速度
 *   提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区
 *
 * 3.处理流，就是“套接”在已有的流的基础上。
 *
 * @author zlg
 * @create 2019-10-08 23:58
 */
public class BufferedStreamTest {

    /**
     * 实现非文本文件的复制
     */
    @Test
    public void copyFileTest(){

        String srcPath = "D:\\BaiduNetdiskDownload\\videotest.avi";
        String destPath = "D:\\BaiduNetdiskDownload\\videotest_dest2.avi";

        long start = System.currentTimeMillis();
        copyFile(srcPath,destPath);
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("复制完成！耗时："+(end-start)+"ms！");   // 792ms  1850ms

    }

    //封装文件复制的方法
    public void copyFile(String srcPath,String destPath){
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            //1.file实例化
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);
            //2.stream实例化
            //2.1filestream实例化
            FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2bufferedstream实例化
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);
            //3.data处理
            byte[] buffer = new byte[1024];
            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.stream关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if (bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (bos != null){
                try {
                    bos.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();
        }
    }


    /**
     * 使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
     */
    @Test
    public void bufferedCharStreamTest(){
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            //stream实例化
            br = new BufferedReader(new FileReader("dbcp.txt"));
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter("dbcp_dest.txt"));
            //data处理
            //方式一：
//            char[] cbuf = new char[1024];
//            int len;
//            while ( (len = br.read(cbuf)) != -1){
//                bw.write(cbuf,0,len);
//            }
            //方式二：
            String data;
            while ( (data = br.readLine()) != null) {
                bw.write(data);     //data中不包含换行符
                bw.newLine();   //提供换行的操作
//                bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //stream关闭
            if(br != null){
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(bw != null){
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

4.应用

1.图片的加密与解密

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();
                }

            }
        }
    }
}

2.获取文本上字符出现的次数,把数据写入文件

/**
 * 获取文本上字符出现的次数,把数据写入文件
 *
 * 思路：
 * 1.遍历文本每一个字符
 * 2.字符出现的次数存在Map中
 *
 * Map<Character,Integer> map = new HashMap<Character,Integer>();
 * map.put('a',18);
 * map.put('你',2);
 *
 * 3.把map中的数据写入文件
 */
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<Character, Integer>();

            //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("dbcp.txt");
            int c = 0;
            while ((c = fr.read()) != -1) {
                //int 还原 char
                char ch = (char) c;
                // 判断char是否在map中第一次出现
                if (map.get(ch) == null) {
                    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>> entrySet = map.entrySet();
            for (Map.Entry<Character, Integer> entry : entrySet) {
                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();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关流
            if (fr != null) {
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (bw != null) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }
}

五.转换流(处理流)

1.概念

转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
javaAPI提供了两个转换流：

InputStreamReader：将InputStream转换为Reader

OutPutStreamWriter：将Writer转换为OutputStream
字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效
可以使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码功能

2.API介绍

InputStreamReader

实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流

需要和 InputStream “套接”

构造器：

public InputStreamReader(InputStream in)

public InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)

如：Reader isr = new InputStreamReader(System.in, "gbk");
OutputStreamWriter

实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流

需要和 OutputStream “套接”

构造器：

public OutputStreamWriter(OutputStream out)

public OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)

3.图例

4.示例

/**
 * 处理流之二：转换流的使用
 * 1.转换流：属于字符流
 *   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
 *
 * 2.作用：提供字节流与字符流之间的转换
 *
 * 3. 解码：字节、字节数组  --->字符数组、字符串      InputStreamReader(读取)
 *    编码：字符数组、字符串 ---> 字节、字节数组      OutputStreamWriter(写入)
 *
 * @author zlg
 * @create 2019-10-10 23:33
 */
public class TransformStream {

    /**
     * 将utf-8编码的dbcp.txt文件复制转为gbk编码的dbcp_gbk.txt文件
     * 系统(idea)默认字符集是utf-8
     * 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
     */
    @Test
    public void transformStreamTest(){
        InputStreamReader isr = null;
        OutputStreamWriter osr = null;

        try {
            //stream实例化
            isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("dbcp.txt"),"utf-8");
            osr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("dbcp_gbk.txt"),"gbk");
            //数据处理
            char[] cbuf = new char[1024];
            int len;
            while ( (len = isr.read(cbuf)) != -1){
                osr.write(cbuf,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭流
            if( osr != null){
                try {
                    osr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if( isr != null){
                try {
                    isr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

}

六.字符编码

1.编码表由来

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。

2.常见编码表

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。

3.图例

ANSI与Unicode

4.Unicode问题

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

5.编码与解码

编码：字符数组、字符串 —> 字节、字节数组 OutputStreamWriter(写入)

解码：字节、字节数组 —>字符数组、字符串 InputStreamReader(读取)

七.其他流(处理流)

1.标准输入、输出流

1.概念

System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
默认输入设备是：键盘，输出设备是：显示器
System.in的类型是InputStream
System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类
重定向：通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。

public static void setIn(InputStream in)
public static void setOut(PrintStream out)

2.示例

/**
     * 1.标准的输入，输出流
     * System.in:标准的输入流，默认从键盘输入     返回 InputStream
       System.out:标准的输出流，默认从控制台输出   返回 PrintStream
       System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。
     *
     * 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。
     方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串
         Scanner s = new Scanner(System.in);
        s.nextInt();
        s.next();
     方法二：使用System.in实现。System.in  --->  转换流 ---> BufferedReader的readLine()
     */
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader br = null;
        try {
            // 把"标准"输入流(键盘输入)这个字节流包装成字符流,再包装成缓冲流
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

            while (true){
                System.out.println("请输入字符串：");
                String data = br.readLine();   // 读取用户输入的一行数据 --> 阻塞程序
                if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
                    System.out.println("程序结束");
                    break;
                }
               // 将读取到的整行字符串转成大写输出
                String str = data.toUpperCase();
                System.out.println(str);

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (br != null) {
                try {
                    br.close();        // 关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

2.打印流

1.概念

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，都是输出流

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

2.示例

/**
     * 打印流：PrintStream 和PrintWriter ：都是输出流
       提供了一系列重载的print() 和 println()
     * 练习：使用打印输出流将ASCII码写入到文本中
     */
    @Test
    public void printStreamTest(){
        PrintStream ps = null;
        try {
            // 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(new FileOutputStream("text.txt"),true);
            //重新指定打印流
            if (ps != null) {   // 把标准输出流(控制台输出)改成文件
                System.setOut(ps);
            }
            //循环写入ASCII
            for (int i=0;i<256;i++){
                System.out.print((char)i);
                if (i % 50 == 0) {  //每50个数据一行
                    System.out.println();
                }
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ps != null) {
                ps.close();
            }
        }
    }

3.数据流

1.概念

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
在分别“套接”在 InputStream 和和 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。

2.示例

/**
     * 数据流
     3.1 DataInputStream 和 DataOutputStream
     3.2 作用：用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串

     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 dataOutputStreamTest(){
        DataOutputStream dos = null;
        try {
              // 创建连接到指定文件的数据输出流对象
            dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
            // 写UTF字符串
            dos.writeUTF("小明");
            dos.flush();    //刷新操作，将内存中的数据写入文件
            dos.writeInt(18);
            dos.flush();
            dos.writeBoolean(true);
            dos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (dos != null) {
                try {
                    dos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 数据流
      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 dataInputStreamTest(){
        DataInputStream dis = null;
        try {
            dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));

            String name = dis.readUTF();
            int age = dis.readInt();
            boolean isMale = dis.readBoolean();
            System.out.println("name=" + name + ", age=" + age + ", isMale=" + isMale);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (dis != null) {
                try {
                    dis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

八.对象流(处理流)

1.概念

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 (数据转为二进制流)
反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制 (二进制流还原为数据)
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

2.对象序列化

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。(反序列化)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
序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原
序列化是 RMI（Remote Method Invoke – 远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是JavaEE 平台的基础
如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常

Serializable
Externalizable
实现了Serializable 接口的对象，可将它们转换成一系列字节，并可在以后完全恢复回原来的样子。 这一过程亦可通过网络进行。这意味着序列化机制能自动补偿操作系统间的差异。在换句话说，可以先在Windows 机器上创台建一个对象，对其序列化，然后通过网络发给一台Unix 机器，然后在那里准确无误地重新“装配”。不必关心数据在不同机器上如何表示，也不必关心字节的顺序或者其他任何细节。(序列化接口的理解)
由于大部分作为参数的类如String 、Integer 等都实现了java.io.Serializable 的接口，也可以利用多态的性质，作为参数使接口更灵活。(序列化接口是空方法接口)

3.序列化版本标识符

凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

private static final long serialVersionUID;
serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID 可能发生变化。故建议，显式声明。
简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

4.应用

若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：

创建一个 ObjectOutputStream
调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject( 对象) 方法输出可序列化对象
注意写出一次，操作flush() 一次
反序列化

创建一个 ObjectInputStream
调用 readObject() 方法读取流中的对象
强调：如果某个类的属性不是基本数据类型或 String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的Field 的类也不能序列化

5.示例

1.测试类

/**
 * 对象流的使用
 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
 * 2.作用：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。
 *
 * 3.要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求。见Person.java
 *
 * 4.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。
 * 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。
 *
 * @author zlg
 * @create 2019-10-13 23:25
 */
public class ObjectStreamTest {

    /**
     * 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 objectOutputStreamTest(){

        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.dat"));

            oos.writeObject( new Person("jack",18,new Card(1278234L)));
            oos.flush();    //刷新操作

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (oos != null) {
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 反序列化：将磁盘文件中的对象或网络中传输的二进制流还原为内存中的一个java对象
     * 使用ObjectInputStream来实现
     */
    @Test
    public void objectInputStreamTest(){

        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.dat"));

            Person person = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(person);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ois != null) {
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

2.Person类

/**
 * Person需要满足如下的要求，方可序列化
 * 1.需要实现接口：Serializable
 * 2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
 * 3.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，基本数据类型及包装类，String都已实现序列化）
 *
 * 注意：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
 * static不是类所私有的，transient是修饰不用序列化的成员变量
 *
 * @author zlg
 * @create 2019-10-14 0:20
 */
public class Person implements Serializable{
    //序列化的类需要显式声明序列化版本标识符
    private static final long serialVersionUID = 12421351542L;

    private String username;
    private Integer age;
    private Card card;

    public Card getCard() {
        return card;
    }

    public void setCard(Card card) {
        this.card = card;
    }

    public Person(String username, Integer age, Card card) {
        this.username = username;
        this.age = age;
        this.card = card;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "username='" + username + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", card=" + card +
                '}';
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public Person(String username, Integer age) {

        this.username = username;
        this.age = age;
    }

    public Person() {

    }
}

3.Card类

public class Card implements Serializable{
    //序列化的类需要显式声明序列化版本标识符
    private static final long serialVersionUID = 54635742L;

    private Long ID;

    @Override
    public String toString() {
        return "Card{" +
                "ID=" + ID +
                '}';
    }

    public Long getID() {
        return ID;
    }

    public void setID(Long ID) {
        this.ID = ID;
    }

    public Card() {

    }

    public Card(Long ID) {

        this.ID = ID;
    }
}

九.随机存取文件流

1.概念

RandomAccessFile声明在java.io包下，但直接继承Object类。并实现了DataInput，DataOutput这两个接口，意味着该类既可以读也可以写。
RandomAccessFile类支持”随机访问“的方式，程序可直接跳到文件的任意位置来读，写文件。
1. 支持只访问文件的部分内容
2. 可以向已存在的文件后追加内容
RandomAccessFile对象包含一个记录指针，用以标示当前读写的位置。RandomAccessFile类对象可以自由移动记录指针：
1. long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
2. void seek(long pos)：将文件记录指针定位到pos位置

2.构造器

构造器
1. public RandomAccessFile(File file, String mode)
2. 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：
1. r: 以只读方式打开
2. rw ：打开以读取和写入
3. rwd: 打开以读取和写入；同步文件内容的更新
4. rws: 打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新
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。如果文件不存在则会去创建文件，如果存在则不会创建。

3.应用

1.实现对图片的复制操作

        RandomAccessFile raf = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;
        try {
            raf = new RandomAccessFile("爱情与友情.jpg", "r");
            raf2 = new RandomAccessFile("爱情与友情raf.jpg", "rw");

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ( (len = raf.read(buffer)) !=-1){
                raf2.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (raf != null) {
                try {
                    raf.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (raf2 != null) {
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

2.在原有内容某处进行数据插入操作

        RandomAccessFile raf = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            raf = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw");
            // 将从4个字符开始后的内容复制
            raf.seek(3);
            // 方式一
//            保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
            /*StringBuilder sb = new StringBuilder((int)new File("hello.txt").length());
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ( (len = raf.read(buffer)) != -1){
                sb.append(new String(buffer,0,len));
            }*/
            // 方式二
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while((len = raf.read(buffer)) != -1){
                baos.write(buffer, 0, len);
            }

            //再次将指针调到角标为3的位置
            raf.seek(3);
            //在原有内容上进行覆盖操作，并不会覆盖原文件的所有内容
            raf.write("xyz".getBytes());
            //写入复制的内容
            // 方式一
            //将StringBuilder中的数据写入到文件中
//            raf.write(sb.toString().getBytes());
            // 方式二
            raf.write(baos.toString().getBytes());

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (baos != null) {
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (raf != null) {
                try {
                    raf.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

十.NIO.2概念及相关类

1.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。
1. java.nio.channels.Channel
  1. FileChannel: 处理本地文件 (标准输入输出NIO)
  2. SocketChannel: TCP网络编程的客户端的Channel
  3. ServerSocketChannel: TCP网络编程的服务器端的Channel
  4. DatagramChannel：UDP网络编程中发送端和接收端的Channel
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，以至于我们称他们为 NIO.2。

2.核心API

早期java只提供了File类访问文件系统,File类功能有限,提供的性能也不高,并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为了弥补不足,引入了Path接口,代表一个平台无关的平台路径,扫描了目录结构中文件的置.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。
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；Paths则包含了两个返回Path的静态工厂方法。
Paths 类提供的静态 get() 方法用来获取 Path 对象：
1. static Path get(String first, String … more) : 用于将多个字符串串连成路径
2. static Path get(URI uri): 返回指定uri对应的Path路径
示例:
1. import java.io.File;
  File file = new File("index.html");
2. import java.nio.file.Path;
  import java.nio.file.Paths;
  Path path = Paths.get("index.html");

3.Path接口

// Path常用方法
String toString() ： 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
Path getParent() ：返回Path对象包含整个路径，不包含 Path 对象指定的文件路径
Path getRoot() ：返回调用 Path 对象的根路径
Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象    (***)
Path resolve(Path p) :合并两个路径，返回合并后的路径对应的Path对象
File toFile(): 将Path转化为File类的对象    (***)

4.Files类

// java.nio.file.Files  用于操作文件或目录的工具类。
// Files 常用方法：
Path copy(Path src, Path dest, CopyOption … how) : 文件的复制
Path createDirectory(Path path, FileAttribute<?> … attr) : 创建一个目录    (***)
Path createFile(Path path, FileAttribute<?> … arr) : 创建一个文件    (***)
void delete(Path path) : 删除一个文件/目录，如果不存在，执行报错
void deleteIfExists(Path path) : Path对应的文件/目录如果存在，执行删除    (***)
Path move(Path src, Path dest, CopyOption…how) : 将 src 移动到 dest 位置
long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小    (***)

// Files 常用方法：用于判断
boolean exists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否存在
boolean isDirectory(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是目录
boolean isRegularFile(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是文件
boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件
boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读
boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写
boolean notExists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否不存在

// Files 常用方法：用于操作内容
SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption…how) : 获取与指定文件的连接，how 指定打开方式。
DirectoryStream<Path> newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录
InputStream newInputStream(Path path, OpenOption…how):获取 InputStream 对象
OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption…how) : 获取 OutputStream 对象

5.示例

1.Path接口示例

import java.io.File;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

/**
 * 1.jdk 7.0 时，引入了 Path、Paths、Files三个类。
 * 2.此三个类声明在：java.nio.file包下。
 * 3.Path可以看做是java.io.File类的升级版本。也可以表示文件或文件目录，与平台无关
 * 4.如何实例化Path:使用Paths.
 * 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
 *
 * @author zlg
 * @create 2019 下午 2:44
 */
public class PathTest {

    //如何使用Paths实例化Path
    @Test
    public void test1() {
        Path path1 = Paths.get("d:\\nio\\hello.txt");//new File(String filepath)

        Path path2 = Paths.get("d:\\", "nio\\hello.txt");//new File(String parent,String filename);

        System.out.println(path1);
        System.out.println(path2);

        Path path3 = Paths.get("d:\\", "nio");
        System.out.println(path3);
    }

    //Path中的常用方法
    @Test
    public void test2() {
        Path path1 = Paths.get("d:\\", "nio\\nio1\\nio2\\hello.txt");
        Path path2 = Paths.get("hello.txt");

//        String toString() ： 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
        System.out.println(path1);

//        boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
        System.out.println(path1.startsWith("d:\\nio"));
//        boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
        System.out.println(path1.endsWith("hello.txt"));
//        boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
        System.out.println(path1.isAbsolute() + "~");
        System.out.println(path2.isAbsolute() + "~");
//        Path getParent() ：返回Path对象包含整个路径，不包含 Path 对象指定的文件路径
        System.out.println(path1.getParent());
        System.out.println(path2.getParent());
//        Path getRoot() ：返回调用 Path 对象的根路径
        System.out.println(path1.getRoot());
        System.out.println(path2.getRoot());
//        Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
        System.out.println(path1.getFileName() + "~");
        System.out.println(path2.getFileName() + "~");
//        int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
//        Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
        for (int i = 0; i < path1.getNameCount(); i++) {
            System.out.println(path1.getName(i) + "*****");
        }

//        Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象
        System.out.println(path1.toAbsolutePath());
        System.out.println(path2.toAbsolutePath());
//        Path resolve(Path p) :合并两个路径，返回合并后的路径对应的Path对象
        Path path3 = Paths.get("d:\\", "nio");
        Path path4 = Paths.get("nioo\\hi.txt");
        path3 = path3.resolve(path4);
        System.out.println(path3);

//        File toFile(): 将Path转化为File类的对象
        File file = path1.toFile();//Path--->File的转换

        Path newPath = file.toPath();//File--->Path的转换
    }
}

2.Files类示例

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.nio.channels.SeekableByteChannel;
import java.nio.file.*;
import java.util.Iterator;

/**
 * Files工具类的使用：操作文件或目录的工具类
 *
 * @author zlg
 * @create 2019 下午 2:44
 */
public class FilesTest {

    @Test
    public void test1() throws IOException{
        Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");
        Path path2 = Paths.get("atguigu.txt");

//        Path copy(Path src, Path dest, CopyOption … how) : 文件的复制
        //要想复制成功，要求path1对应的物理上的文件存在。path1对应的文件没有要求。
//        Files.copy(path1, path2, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

//        Path createDirectory(Path path, FileAttribute<?> … attr) : 创建一个目录
        //要想执行成功，要求path对应的物理上的文件目录不存在。一旦存在，抛出异常。
        Path path3 = Paths.get("d:\\nio\\nio1");
//        Files.createDirectory(path3);

//        Path createFile(Path path, FileAttribute<?> … arr) : 创建一个文件
        //要想执行成功，要求path对应的物理上的文件不存在。一旦存在，抛出异常。
        Path path4 = Paths.get("d:\\nio\\hi.txt");
//        Files.createFile(path4);

//        void delete(Path path) : 删除一个文件/目录，如果不存在，执行报错
//        Files.delete(path4);

//        void deleteIfExists(Path path) : Path对应的文件/目录如果存在，执行删除.如果不存在，正常执行结束
        Files.deleteIfExists(path3);

//        Path move(Path src, Path dest, CopyOption…how) : 将 src 移动到 dest 位置
        //要想执行成功，src对应的物理上的文件需要存在，dest对应的文件没有要求。
//        Files.move(path1, path2, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);

//        long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小
        long size = Files.size(path2);
        System.out.println(size);

    }

    @Test
    public void test2() throws IOException{
        Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");
        Path path2 = Paths.get("atguigu.txt");
//        boolean exists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否存在
        System.out.println(Files.exists(path2, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));

//        boolean isDirectory(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是目录
        //不要求此path对应的物理文件存在。
        System.out.println(Files.isDirectory(path1, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));

//        boolean isRegularFile(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是文件

//        boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件
        //要求此path对应的物理上的文件需要存在。才可判断是否隐藏。否则，抛异常。
//        System.out.println(Files.isHidden(path1));

//        boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读
        System.out.println(Files.isReadable(path1));
//        boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写
        System.out.println(Files.isWritable(path1));
//        boolean notExists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否不存在
        System.out.println(Files.notExists(path1, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));
    }

    /**
     * StandardOpenOption.READ:表示对应的Channel是可读的。
     * StandardOpenOption.WRITE：表示对应的Channel是可写的。
     * StandardOpenOption.CREATE：如果要写出的文件不存在，则创建。如果存在，忽略
     * StandardOpenOption.CREATE_NEW：如果要写出的文件不存在，则创建。如果存在，抛异常
     *
     * @author shkstart 邮箱：shkstart@126.com
     * @throws IOException
     */
    @Test
    public void test3() throws IOException{
        Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");

//        InputStream newInputStream(Path path, OpenOption…how):获取 InputStream 对象
        InputStream inputStream = Files.newInputStream(path1, StandardOpenOption.READ);

//        OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption…how) : 获取 OutputStream 对象
        OutputStream outputStream = Files.newOutputStream(path1, StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);


//        SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption…how) : 获取与指定文件的连接，how 指定打开方式。
        SeekableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path1, StandardOpenOption.READ,StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);

//        DirectoryStream<Path>  newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录
        Path path2 = Paths.get("e:\\teach");
        DirectoryStream<Path> directoryStream = Files.newDirectoryStream(path2);
        Iterator<Path> iterator = directoryStream.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

3.使用jar包

import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

/**
 * 使用commons-io.jar包中的工具类FileUtils类
 *
 * @author zlg
 * @create 2019 上午 11:58
 */
public class FileUtilsTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 使用FailUtils类实现非文本的复制
        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();
        }
    }
}