关于IO流的一些问题

陈君

第一节对象序列化

ObjectOutputStram和ObjectInputStream

一、概述：

将堆内存中的对象存入硬盘，保留对象中的数据，称之为对象的持久化（或序列化）

二、特有方法：

1、write(int val) ---> 写入一个字节（最低八位）

2、writeInt(int vale) ---> 吸入一个32为int值

三、使用步骤：

说明：serialVersion

a、给类一个可被编译器识别的的序列号，在编译类时，会分配一个long型UID，通过序列号，将类存入硬盘中，并序列化，即持久化。序列号根据成员算出的。静态不能被序列化。如果非静态成员也无需序列化，可以用transien修饰。

b、接口Serializable中没有方法，称之为标记接口

1、写入流对象：

1）创建对象写入流，与文件关联，即传入目的

2）通过写入writeObject()方法，将对象作为参数传入，即可写入文件

2、读取流对象

1）创建对象读取流，与文件关联，即传入源

2）通过writeObject()方法，读取文件中的对象，并返回这个对象

示例：

[java] view plaincopyprint?

import java.io.*;
//创建Person类，实现序列化
class Person implements Serializable{
//定义自身的序列化方式
public static final long serialVersionUID = 42L;
//定义私有属性
private String name;
private int age;
transient String id;
static String country = "cn";
//构造Person类
Person(String name,int age,String id,String country){
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
this.country = country;
}
//覆写toString方法
public String toString(){
return name+ ":" + age + ":" + id + ":" + country;
}
}
//对象序列化测试
class ObjectStreamDemo{
public static void main(String[] args){
//对象写入流
writeObj();
//对象读取流
readObj();
}
//定义对象读取流
public static void readObj(){
ObjectInputStream ois = null;
try{
//创建对象读取流
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("obj.txt"));
//通过读取文件数据，返回对象
Person p = (Person)ois.readObject();
System.out.println(p);
}catch (Exception e){
throw new RuntimeException("写入文件失败");
}
//最终关闭流对象
finally{
try{
if(ois!=null)
ois.close();
}catch (IOException e){
throw new RuntimeException("写入流关闭失败");
}
}
}
//定义对象写入流
public static void writeObj(){
ObjectOutputStream oos = null;
try{
//创建对象写入流
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("obj.txt"));
//写入对象数据
oos.writeObject(new Person("lisi",25,"01","cn"));
}catch (Exception e){
throw new RuntimeException("写入文件失败");
}
//关闭流资源
finally{
try{
if(oos!=null)
oos.close();
}catch (IOException e){
throw new RuntimeException("写入流关闭失败");
}
}
}
}

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第二节管道流
一、概述：

1、管道流：PipedInputStream和PipedOutputStream

2、管道流涉及到多线程的问题

二、使用步骤：

1、要先创建一个读和写的两个类，实现Runnable接口，因为是两个不同的线程，覆盖run方法，注意，需要在内部抛异常

2、创建两个管道流，并用connect()方法将两个流连接

3、创建读写对象，并传入两个线程内，并start执行

示例：

[java] view plaincopyprint?
import java.io.*;

//创建Read类，实现run方法
class Read implements Runnable{
private PipedInputStream in;
Read(PipedInputStream in){
      this.in = in;
}
//实现run方法
public void run(){
      try{
         //读取写入的数据
         //System.out.println("开始写入数据，等待时间");//测试用
         Thread.sleep(3000);
         byte[] b = new byte[1024];
         int len = in.read(b);
         //System.out.println("读取完毕");//测试用
         String s = new String(b,0,len);
         System.out.println(s);
         in.close();
      }catch (Exception e){
         throw new RuntimeException("管道流读取失败");
      }
}
}
//创建Write类
class Write implements Runnable{
private PipedOutputStream out;
//Write构造函数
Write(PipedOutputStream out){
      this.out = out;
}
//实现run方法
public void run(){
      try{
         //写入数据
         //System.out.println("开始写入数据");//测试用
         out.write("管道流来喽~~~~".getBytes());
         out.close();
      }catch (IOException e){
         throw new RuntimeException("管道流写入失败");
      }
}
}
class PipedStreamDemo{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
      //创建管道流对象
      PipedInputStream in = new PipedInputStream();
      PipedOutputStream out = new PipedOutputStream();
      //将读取流（输入流）和写入流（输出流）关联起来
      in.connect(out);
      //创建读写对象，并创建线程对象
      Read r = new Read(in);
      Write w = new Write(out);
      new Thread(r).start();
      new Thread(w).start();
}
}

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有需要的同学可以看看！！

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第三节 RandomAccessFile 类
一、概述：

1、RandomAccessFile称之为随机访问文件的类，自身具备读写方法。

2、该类不算是IO体系中的子类，而是直接继承Object，但是它是IO包成员，因为它具备读写功能，内部封装了一个数组，且通过指针对数组的元素进行操作，同时可通过seek改变指针的位置。

3、可以完成读写的原理：内部封装了字节输入流

4、构造函数：RandomAccessFile(File file,String mode)，可已从它的构造函数中看出，该类只能操作文件（也有字符串），而且操作文件还有模式。

模式传入值：”r“：以只读方式打开；”rw“：打开以便读写

如果模式为只读，则不会创建文件，会去读一个已存在的文件，若文件不存在，则会出现异常，如果模式为rw，且该对象的构造函数要操作的文件不存在，会自动创建，如果存在，则不会覆盖，也可通过seek方法修改。

二、特有方法：

1、seek(int n)：设置指针，可以将指针设置到前面或后面

2、skipBytes(int n)：跳过指定字节数，不可往前跳

三、使用步骤：

1、创建RandomAccessFile对象

2、将数据写入到指定文件中

3、读取数据，读入到指定文件中

注意：尧都区后面的数据，需要调用数组指针，通过改变角标位置，取出相应的数据

a.调整对象的指针：seek()

b.跳过指定字节数

示例：

[java] view plaincopyprint?
import java.io.*;
//注:这几个函数内部都需要try，为测试，在函数上抛异常
class RanAccFileDemo{
public static void main(String[] args) throws IOException{
      //readRaf();
      readRaf2();
      //writeRaf();
}
//写入数据
public static void writeRaf()throws IOException{
      //创建对象，写入数据
      RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","rw");
      raf.write("王五".getBytes());
      raf.writeInt(99);
      raf.write("李四".getBytes());
      raf.writeInt(97);
      raf.close();
}
//读取数据
public static void readRaf()throws IOException{
      //创建对象，读取数据
      RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","r");
      byte[] b = new byte[4];
      raf.read(b);
      String name = new String(b);
      int age = raf.readInt();
      System.out.println("name="+ name);
      System.out.println("age=" + age);
      raf.close();
}
//读取数据
public static void readRaf2()throws IOException {
      //创建对象，读取数据
      RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","r");
      //调整对象中的指针
      //raf.seek(8);
      //跳过指定字节数
      raf.skipBytes(8);
      byte[] b = new byte[4];
      raf.read(b);
      String name = new String(b);
      int age = raf.readInt();
      System.out.println("name="+ name);
      System.out.println("age=" + age);
      raf.close();
}
}

第四节操作基本数据类型的流对象
一、概述：

1、操作基本数据类型的流对象：DataInputStream和DataOutputStream

2、这两个读写对象，可用于操作基本数据类型的流对象，包含读写各种基本数据类型的方法

二、特有方法：

                              读                                                 写

int型                writeInt(int n)                            int readInt()

boolean型    writeBoolean(boolean b)       boolean readBoolean()

double型       writeDouble(double d)             double readDouble()

谢建平 · 谢建平

写得很好啊复习了下

darkads · darkads

谢谢分享，学习了

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第五节操作数组和字符串
一、操作字节数组的对象：ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream

1、这个对象并没有调用底层资源，所以不用关闭流资源

2、存入的是缓冲区，并未用到键盘和硬盘灯，所以不需要抛任何IO异常

3、对象中封装了数组

4、构造函数：

1）ByteArrayInputStream：在构造函数的时候，需要接受数据源，而且数据源是一个字节数据。

2）ByteArrayOutputStream：在构造函数的时候，不用定义数据目的，因为该对象中已经在内部封装了可变长度的字节数组，这就是数据的目的地

4、因为两个流对象都是操作的是数据，并没有使用系统资源，所以不用进行close关闭。

6、其实就是用流的思想操作数组

7、特有方法：writeTo(OutputStream out) 这个方法用到了字节输出流，有异常存在，需要抛IO异常

二、对应的字符数组和字符串：

字符数组流对象：CharArrayReader和CharArrayWriter

字符串流对象： StringReader和StringWriter

示例：

[java] view plaincopyprint?
import java.io.*;
class ArrayStreamDemo
{
public static void main(String[] args)
{
      //数据源
      ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream("ABCDEFF".getBytes());
      //数据目的
      ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
      int by = 0;
      //读取和写入数据
      while((by=bais.read())!=-1)
      {
         baos.write(by);
      }
      System.out.println(baos.size());

      System.out.println(baos.toString());

      try
      {
         //方法，此处抛异常，所以上面需要抛出去
         baos.writeTo(new FileOutputStream("a.txt"));
      }
      catch (IOException e)
      {
         throw new RuntimeException("写入文件失败");
      }

}
}

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第六节字符编码

一、概述：

1、字符流的出现为了方便操作字符，更重要的是加入了编码的转换，即转换流。

2、通过子类进行转换

3、在两个对象进行构造时，可加入编码表

4、可传入编码表的有：

1）转换流：InuputStreamReader和OutputStreamWriter

2）打印流：PrintStream和PrintWriter，只有输出流

5、常见的编码表：

1）ASCII：美国标准信息交换码表。用一个字节的7位表示

2）IOS8859-1：拉丁码表；欧洲码表。用一个字节的8位表示

3）GB2312：中国的中文编码表

4）GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字字符。打头的是两个高位为1的两个字节编码。为负数

5）Unicode：国际标准码，融合了多种文字

6）UTF-8：最多用三个字节表示一个字符的编码表，包括：一位、两位、三位表示的字符

   UTF-8有自己的字节码：

一个字节：0开头

两个字节：字节一  ---> 110    位数：10 ~ 6

                  字节二  --->  10    位数：5 ~ 0

三个字节：字节一  ---> 110    位数：15 ~ 12

                  字节二  --->  10    位数：11 ~ 6

                  字节三 --->  10    位数：5 ~ 0

二、编码和解码：

1、编码：字符串变成字节数组

   解码：字节数组变成字符串

2、转换：

1）默认字符集：

   String  --->  byte[] ：srt.getBytes()

   byte[] --->  String  ：new String(byte[])

2）指定字符集：

   String  --->  byte[] ：srt.getBytes(charsetName)
   byte[] --->  String  ：new String(byte[],charsetName)
三、对于编码和解码的字符集转换

1、如果编码失败，解码就没意义了。

2、如果编码成功，解码出来的是乱码，，则需对乱码通过再次编码（用解错码的编码表），然后再通过正确的编码表解码。针对于IOS8859-1是通用的。

3、如果用的是GBK编码，UTF-8解码，那么再通过2的方式，就不能成功了，因为UTF-8也支持中文，在UTF-8解的时候，会将对应的字节数改变，所以不会成功。

四、特别注意：

对于中文的”联通“，这两个字比较特别，它的二进制位正好是和在UTF-8中两个字节打头的相同，可以找到对应的符号，但不再是”联通“了。

示例：

[java] view plaincopyprint?
import java.util.*;

class EncodeDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception{
      CodeDemo();
      //编译成功，解码失败后的解决方式
      CodeBack();
}
public static void CodeDemo()throws Exception{
      String s = "你好";
      byte[] b1 = s.getBytes();
      String s1 = new String(b1);
      System.out.println(Arrays.toString(b1));

      byte[] b2 = s.getBytes("GBK");//默认编码
      String s2 = new String(b2);
      System.out.println("s1=" + s1 + ",s2=" + s2);
      System.out.println(Arrays.toString(b2));

      byte[] b3 = s.getBytes("UTF-8");//国际编码
      String s3 = new String(b3);
      System.out.println("s3=" + s3);
      System.out.println(Arrays.toString(b3));

      byte[] b4 = s.getBytes("ISO8859-1");//欧洲编码
      String s4 = new String(b4);
      System.out.println("s4=" + s4);
      System.out.println(Arrays.toString(b4));
}
//编码与解码
public static void CodeBack()throws Exception{
      String s = "你好";
      System.out.println("原数据：" + s);
      byte[] b1 = s.getBytes("GBK");//默认编码
      System.out.println(Arrays.toString(b1));
      String s1 = new String(b1,"ISO8859-1");
      System.out.println("s1=" + s1);


      System.out.println("----对s1进行ISO8859-1编码-----");
      //对s1进行ISO8859-1编码
      byte[] b2 = s1.getBytes("ISO8859-1");//欧洲编码
      System.out.println(Arrays.toString(b2));

      String s2 = new String(b2,"GBK");
      System.out.println("s2=" + s2);
}

}

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第七节练习

五个学生，每个学生有3门课程的成绩，从键盘输入以上数据（姓名，三门课成绩），

输入格式：如：zahngsan，30,40,60计算出总成绩，并把学生的信息和计算出的总分数高低按顺序存放在磁盘文件stud.txt中

步骤：
1、描述学生对象
2、定义一个可操作学生对象的工具类

思路：
1、通过获取键盘录入一行的数据，并将该行数据的信息取出，封装成学生对象
2、因为学生对象很多，则需要存储，使用集合，因为要对学生总分排序
所以可以使用TreeSet
3、将集合中的信息写入到一个文件中
[java] view plaincopyprint?
import java.io.*;
import java.util.*;
//定义学生类
class Student implements Comparable<Student>
{
//定义私有属性
private String name;
private int ma,cn,en;
private int sum;
//构造Student函数，初始化
Student(String name,int ma,int cn,int en)
{
      this.name = name;
      this.ma = ma;
      this.cn = cn;
      this.en = en;
      sum = ma+cn+en;
}
//覆写compareTo方法，按学生总成绩排序
public int compareTo(Student s)
{
      int num = new Integer(this.sum).compareTo(new Integer(s.sum));
      if(num==0)
         return this.name.compareTo(s.name);
      return num;
}
//获取学生信息
public String getName()
{
      return name;
}
public int getSum()
{
      return sum;
}
//覆写hasdCode()和equals()方法，排除相同的两个学生
public int hashCode()
{
      return name.hashCode() + sum*39;
}
public boolean equals(Object obj)
{
      if(obj instanceof Student)
         throw new ClassCastException("类型不匹配");
      Student s = (Student)obj;
      return this.name.equals(s.name) && this.sum==s.sum;
}
//定义学生信息显示格式
public String toString()
{
      return "student[" + name + ", " + ma + ", " + cn + ", " + en + "]";
}
}
//工具类，将键盘录入的输入存入集合，并将集合的元素写入文件中
class StudentInfoTool
{
//无比较器的学生集合
public static Set<Student> getStudents()
{
      return getStudents(null);
}
//具备比较器的学生集合
public static Set<Student> getStudents(Comparator<Student> cmp)
{
      BufferedReader bufr = null;
      Set<Student> stus = null;
      try
      {
         //创建读取流对象缓冲区，键盘录入
         bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
         String line = null;
         //选择集合是否有比较器
         if(cmp==null)
            stus = new TreeSet<Student>();
         else
            stus = new TreeSet<Student>(cmp);
         //循环读取键盘录入的数据
         while((line=bufr.readLine())!=null)
         {
            if("over".equals(line))
                  break;
            //对读取的数据进行分割并存入集合
            String[] info = line.split(",");
            Student stu = new Student(info[0],Integer.parseInt(info[1]),
                                             Integer.parseInt(info[2]),
                                             Integer.parseInt(info[3]));
            stus.add(stu);
         }
      }
      catch (IOException e)
      {
         throw new RuntimeException("学生信息读取失败");
      }
      //关闭流资源
      finally
      {
         try
         {
            if(bufr!=null)
                  bufr.close();
         }
         catch (IOException e)
         {
            throw new RuntimeException("读取流关闭失败");
         }
         return stus;
      }
}
//将数据写入指定文件
public static void write2File(Set<Student> stus,String fileName)
{
      BufferedWriter bufw = null;
      try
      {
         //创建写入流对象
         bufw = new BufferedWriter(new FileWriter(fileName));
         //循环写入数据
         for(Student stu : stus)
         {
            bufw.write(stu.toString() + "\t");
            bufw.write(stu.getSum() + "");
            bufw.newLine();
            bufw.flush();
         }
      }
      catch (IOException e)
      {
         throw new RuntimeException("读取流关闭失败");
      }
      //关闭流资源
      finally
      {
         try
         {
            if(bufw!=null)
                  bufw.close();
         }
         catch (IOException e)
         {
            throw new RuntimeException("写入流关闭失败");
         }
      }
}
}

class Demo
{
public static void main(String[] args)
{
      //反转比较器，将成绩从大到小排
      Comparator<Student> cmp = Collections.reverseOrder();
      //将录入的学生信息存入集合
      Set<Student> stus = StudentInfoTool.getStudents(cmp);
      //将信息写入指定文件中
      StudentInfoTool.write2File(stus,"sudentinfo.txt");
}
}

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