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day10【缓冲流、转换流、序列化流】
主要内容

转换流缓冲流序列化流打印流教学目标

能够使用字节缓冲流读取数据到程序能够使用字节缓冲流写出数据到文件能够明确字符缓冲流的作用和基本用法能够使用缓冲流的特殊功能能够阐述编码表的意义能够使用转换流读取指定编码的文本文件能够使用转换流写入指定编码的文本文件能够说出打印流的特点能够使用序列化流写出对象到文件能够使用反序列化流读取文件到程序中第一章 缓冲流

昨天学习了基本的一些流,作为IO流的入门,今天我们要见识一些更强大的流。比如能够高效读写的缓冲流,能够转换编码的转换流,能够持久化存储对象的序列化流等等。这些功能更为强大的流,都是在基本的流对象基础之上创建而来的,就像穿上铠甲的武士一样,相当于是对基本流对象的一种增强。1.1 概述

缓冲流,也叫高效流,是对4个基本的 FileXxx  流的增强,所以也是4个流,按照数据类型分类:
字节缓冲流: BufferedInputStream , BufferedOutputStream  字符缓冲流: BufferedReader , BufferedWriter
缓冲流的基本原理,是在创建流对象时,会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组,通过缓冲区读写,减少系统IO次数,从而提高读写的效率。1.2 字节缓冲流

构造方法 :创建一个 新的缓冲输入流。 public BufferedOutputStream(OutputStream out)
: 创建一个新的缓冲输出流。
构造举例,代码如下:
 
效率测试

查询API,缓冲流读写方法与基本的流是一致的,我们通过复制大文件(375MB),测试它的效率。
1. 基本流,代码如下:
 
2. 缓冲流,代码如下:
 
// 创建字节缓冲输入流BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));// 创建字节缓冲输出流BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt"));
public class BufferedDemo {    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {        // 记录开始时间       long start = System.currentTimeMillis();  // 创建流对象                try (        
FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk9.exe");            
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")            ){        
// 读写数据                int b;            while ((b = fis.read()) != ‐1) {                fos.write(b);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }// 记录结束时间                long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println("普通流复制时间:"+(end ‐ start)+" 毫秒");    }} 十几分钟过去了...
public class BufferedDemo {    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {        // 记录开始时间       long start = System.currentTimeMillis();  // 创建流对象                try (        
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));         BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));    
        ){)
: 创建一个新的缓冲输出流。
 构造举例,代码如下:
 
特有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致,不再阐述,我们来看它们具备的特有方法。
BufferedReader: public String readLine() : 读一行文字。 BufferedWriter: public void newLine() : 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。
readLine
方法演示,代码如下:
 
newLine
方法演示,代码如下:
 
// 创建字符缓冲输入流BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));// 创建字符缓冲输出流BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));
public class BufferedReaderDemo {    public static void main(String[] args) throws IOException {        // 创建流对象          BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));// 定义字符串,保存读取的一行文字                String line  = null;       // 循环读取,读取到最后返回null          while ((line = br.readLine())!=null) {            System.out.print(line);            System.out.println("‐‐‐‐‐‐");        }// 释放资源                br.close();    }}
public class BufferedWriterDemo throws IOException {    public static void main(String[] args) throws IOException  {       // 创建流对象  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));               // 写出数据          bw.write("黑马");       // 写出换行          bw.newLine();        bw.write("程序");        bw.newLine();        bw.write("员");        bw.newLine();// 释放资源                bw.close();    }}输出效果:
黑马程序员
3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必得裨补阙漏,有所广益。8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏,臣不胜受恩感激。4.将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用之于昔日,先帝称之曰能,是以众议举宠为督。愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。2.宫中府中,俱为一体,陟罚臧否,不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理,不宜偏私,使内外异法也。1.先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。9.今当远离,临表涕零,不知所言。6.臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。7.先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。受命以来,夙夜忧叹,恐付托不效,以伤先帝之明,故五月渡泸,深入不毛。今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。5.亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之信之,则汉室之隆,可计日而待也。
public class BufferedTest {    public static void main(String[] args) throws IOException {        // 创建map集合,保存文本数据,键为序号,值为文字        HashMap<String, String> lineMap = new HashMap<>();         // 创建流对象        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));         // 读取数据        String line  = null;        while ((line = br.readLine())!=null) {            // 解析文本            String[] split = line.split("\\.");            // 保存到集合            lineMap.put(split[0],split[1]);。
 可见,当指定了编码,它所对应的字符集自然就指定了,所以编码才是我们最终要关心的。
ASCII字符集 :ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)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(bits)表示一个字符,共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位(bits)表示一个字符,共256字符,方便支持欧洲常用字符。ISO-8859-1字符集:拉丁码表,别名Latin-1,用于显示欧洲使用的语言,包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。ISO-5559-1使用单字节编码,兼容ASCII编码。GBxxx字符集:GB就是国标的意思,是为了显示中文而设计的一套字符集。GB2312:简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时,就表示一个汉字,这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字,此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了,连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这就是常说的"全角"字符,而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。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。GB18030:最新的中文码表。收录汉字70244个,采用多字节编码,每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。Unicode字符集 :Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计,是业界的一种标准,也称为统一码、标准万国码。它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号,或者文字。有三种编码方案,UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。UTF-8编码,可以用来表示Unicode标准中任何字符,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。所以,我们开发Web应用,也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码,编码规则:1. 128个US-ASCII字符,只需一个字节编码。2. 拉丁文等字符,需要二个字节编码。 3. 大部分常用字(含中文),使用三个字节编码。4. 其他极少使用的Unicode辅助字符,使用四字节编码。
2.2 编码引出的问题2.2 编码引出的问题

在IDEA中,使用 FileReader  读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置,都是默认的 UTF-8 编码,所以没有任何问题。但是,当读取Windows系统中创建的文本文件时,由于Windows系统的默认是GBK编码,就会出现乱码。
 
那么如何读取GBK编码的文件呢?2.3 InputStreamReader类

转换流 java.io.InputStreamReader ,是Reader的子类,是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节,并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定,也可以接受平台的默认字符集。构造方法

InputStreamReader(InputStream in)
: 创建一个使用默认字符集的字符流。 InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)
: 创建一个指定字符集的字符流。
构造举例,代码如下:
 
指定编码读取

 
public class ReaderDemo {    public static void main(String[] args) throws IOException {        FileReader fileReader = new FileReader("E:\\File_GBK.txt");        int read;        while ((read = fileReader.read()) != ‐1) {            System.out.print((char)read);        }        fileReader.close();    }}输出结果:���
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");
public class ReaderDemo2 {    public static void main(String[] args) throws IOException {       // 定义文件路径,文件为gbk编码          String FileName = "E:\\file_gbk.txt";       // 创建流对象,默认UTF8编码          InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));       // 创建流对象,指定GBK编码          InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");// 定义变量,保存字符                int read;       // 使用默认编码字符流读取,乱码          while ((read = isr.read()) != ‐1) {
            System.out.print((char)read); // ��Һ�解

 转换流是字节与字符间的桥梁!
2.5 练习:转换文件编码

将GBK编码的文本文件,转换为UTF-8编码的文本文件。案例分析

1. 指定GBK编码的转换流,读取文本文件。2. 使用UTF-8编码的转换流,写出文本文件。案例实现

 
第三章 序列化第三章 序列化
3.1 概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象,该字节序列包含该 对象的数据 、 对象的类型
和 对象中存储的属性 等信息。字节序列写出到文件之后,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。 对象的数据 、 对象的类型 和 对象中存储的数据
信息,都可以用来在内存中创建对象。看图理解序列化:
3.2 ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream
类,将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。构造方法

public ObjectOutputStream(OutputStream out)
: 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。
构造举例,代码如下:
 
序列化操作

1. 一个对象要想序列化,必须满足两个条件:
该类必须实现 java.io.Serializable  接口, Serializable  是一个标记接口,不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化,会抛出 NotSerializableException  。该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的,则该属性必须注明是瞬态的,使用transient 
2.写出对象方法
public final void writeObject (Object obj)
: 将指定的对象写出。
 
3.3 ObjectInputStream类

ObjectInputStream反序列化流,将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。构造方法

public ObjectInputStream(InputStream in)
: 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。反序列化操作1

如果能找到一个对象的class文件,我们可以进行反序列化操作,调用 ObjectInputStream 读取对象的方法:
public final Object readObject ()
: 读取一个对象。
 。
  
 3.4 练习:序列化集合

1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作,保存到 list.txt 文件中。2. 反序列化 list.txt  ,并遍历集合,打印对象信息。案例分析

1. 把若干学生对象 ,保存到集合中。2. 把集合序列化。3. 反序列化读取时,只需要读取一次,转换为集合类型。4. 遍历集合,可以打印所有的学生信息案例实现

 
public class Employee implements java.io.Serializable {     // 加入序列版本号     private static final long serialVersionUID = 1L;     public String name;     public String address;     // 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值.     public int eid;       public void addressCheck() {         System.out.println("Address  check : " + name + " ‐‐ " + address);     }}
public class SerTest {public static void main(String[] args) throws Exception {    // 创建 学生对象        Student student = new Student("老王", "laow");        Student student2 = new Student("老张", "laoz");        Student student3 = new Student("老李", "laol");         ArrayList<Student> arrayList = new ArrayList<>();        arrayList.add(student);        arrayList.add(student2);        arrayList.add(student3);        // 序列化操作        // serializ(arrayList);                // 反序列化          ObjectInputStream ois  = new ObjectInputStream(new FileInputStream("list.txt"));        // 读取对象,强转为ArrayList类型        ArrayList<Student> list  = (ArrayList<Student>)ois.readObject();                       for (int i = 0; i < list.size(); i++ ){             Student s = list.get(i);  
        
System.out.println(s.getName()+"‐‐"+ s.getPwd());           }       }  }     private static void serializ(ArrayList<Student> arrayList) throws Exception {    // 创建 序列化流         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));        // 写出对象        oos.writeObject(arrayList);        // 释放资源        oos.close();        }    }
PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
public class PrintDemo {    public static void main(String[] args) throws IOException {// 调用系统的打印流,控制台直接输出97                System.out.println(97);      // 创建打印流,指定文件的名称                PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");               // 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt          System.setOut(ps);       // 调用系统的打印流,ps.txt中输出97          System.out.println(97);    }

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