流------緩衝流、轉換流、序列化流、列印流

Kun鯤之大發表於2021-01-04

緩衝流

概述

緩衝流,也叫高效流，是對4個基本的FileXxx 流的增強，所以也是4個流
緩衝流的基本原理，是在建立流物件時，會建立一個內建的預設大小的緩衝區陣列，通過緩衝區讀寫，減少系統IO次數，從而提高讀寫的效率。

位元組緩衝流

構造方法

public BufferedInputStream(InputStream in) ：建立一個新的緩衝輸入流。
public BufferedOutputStream(OutputStream out)：建立一個新的緩衝輸出流。

構造舉例，程式碼如下：

// 建立位元組緩衝輸入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));
// 建立位元組緩衝輸出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt"));

通過位元組緩衝流----實現高效複製大檔案

採用位元組緩衝流+讀寫陣列方式
另採用jdk7的異常處理方式：try----with----resource

public class BufferedDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
      	// 記錄開始時間
        long start = System.currentTimeMillis();
		// 建立流物件
        try (//jdk7的異常處理方式
			BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
		 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
        ){
          	// 讀寫資料
            int len;
            byte[] bytes = new byte[8*1024];
            while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
                bos.write(bytes, 0 , len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
		// 記錄結束時間
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("緩衝流使用陣列複製時間:"+(end - start)+" 毫秒");
    }
}

字元緩衝流

構造方法

public BufferedReader(Reader in) ：建立一個新的緩衝輸入流。
public BufferedWriter(Writer out)：建立一個新的緩衝輸出流。

構造舉例，程式碼如下：

// 建立字元緩衝輸入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
// 建立字元緩衝輸出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));

特有方法

BufferedReader：public String readLine(): 讀一行文字。讀取到最後返回null
BufferedWriter：public void newLine(): 寫一行行分隔符,由系統屬性定義符號。

readLine方法演示：

public class BufferedReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
      	 // 建立流物件
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
		// 定義字串,儲存讀取的一行文字
        String line  = null;
      	// 迴圈讀取,讀取到最後返回null
        while ((line = br.readLine())!=null) {
            System.out.print(line);
            System.out.println("------");
        }
		// 釋放資源
        br.close();
    }
}

newLine方法演示：

public class BufferedWriterDemo throws IOException {
    public static void main(String[] args) throws IOException  {
      	// 建立流物件
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
      	// 寫出資料
        bw.write("我是");
      	// 寫出換行
        bw.newLine();
        bw.write("程式");
        bw.newLine();
        bw.write("員");
        bw.newLine();
		// 釋放資源
        bw.close();
    }
}
//輸出效果:
//我是
//程式
//員

轉換流

先來看：字元編碼和字符集

字元編碼

編碼:字元(能看懂的)–位元組(看不懂的)
解碼:位元組(看不懂的)–>字元(能看懂的)
字元編碼Character Encoding : 就是一套自然語言的字元與二進位制數之間的對應規則。
編碼表:生活中文字和計算機中二進位制的對應規則

字符集

字符集 Charset：也叫編碼表。是一個系統支援的所有字元的集合，包括各國家文字、標點符號、圖形符號、數字等。
常見字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。（詳見此處）

再來看：FileReader讀取文字檔案亂碼問題

在IDEA中，使用FileReader 讀取專案中的文字檔案。
由於IDEA的設定，都是預設的UTF-8編碼，所以沒有任何問題。
但是，當讀取Windows系統中建立的文字檔案時，由於Windows系統的預設是GBK編碼，就會出現亂碼。

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();
    }
}
輸出結果：
���

轉換流----圖解

轉換流是位元組與字元間的橋樑！
在這裡插入圖片描述

InputStreamReader類

宣告

轉換流java.io.InputStreamReader，是Reader的子類，
是從位元組流到字元流的橋樑。
它讀取位元組，並使用指定的字符集將其解碼為字元。
它的字符集可以由名稱指定，也可以接受平臺的預設字符集（IDEA預設為utf-8）。

構造方法

InputStreamReader(InputStream in): 建立一個使用預設字符集的字元流。
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName): 建立一個指定字符集的字元流。

構造舉例，程式碼如下：

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));//utf-8
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");

OutputStreamWriter類

宣告

轉換流java.io.OutputStreamWriter ，是Writer的子類，
是從字元流到位元組流的橋樑。
使用指定的字符集將字元編碼為位元組。
它的字符集可以由名稱指定，也可以接受平臺的預設字符集。

構造方法

OutputStreamWriter(OutputStream in): 建立一個使用預設字符集的字元流。
OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName): 建立一個指定字符集的字元流。

構造舉例，程式碼如下：

OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");

轉換檔案編碼

需求：
將GBK編碼的文字檔案，轉換為UTF-8編碼的文字檔案。
分析：

指定GBK編碼的轉換流，讀取文字檔案。
使用UTF-8編碼的轉換流，寫出文字檔案。

案例實現

public class TransDemo {
   public static void main(String[] args) {      
    	// 1.定義檔案路徑
     	String srcFile = "file_gbk.txt";
        String destFile = "file_utf8.txt";
		// 2.建立流物件
    	// 2.1 轉換輸入流,指定GBK編碼
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(srcFile) , "GBK");
    	// 2.2 轉換輸出流,預設utf8編碼
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(destFile));
		// 3.讀寫資料
    	// 3.1 定義陣列
        char[] cbuf = new char[1024];
    	// 3.2 定義長度
        int len;
    	// 3.3 迴圈讀取
        while ((len = isr.read(cbuf))!=-1) {
            // 迴圈寫出
          	osw.write(cbuf,0,len);
        }
    	// 4.釋放資源
        osw.close();
        isr.close();
  	}
}

序列化流

概述

Java 提供了一種物件序列化的機制。
用一個位元組序列可以表示一個物件，該位元組序列包含該物件的資料、物件的型別和物件中儲存的屬性等資訊。位元組序列寫出到檔案之後，相當於檔案中持久儲存了一個物件的資訊。
反之，該位元組序列還可以從檔案中讀取回來，重構物件，對它進行反序列化。物件的資料、物件的型別和物件中儲存的資料資訊，都可以用來在記憶體中建立物件。

ObjectOutputStream類----實現序列化

宣告

java.io.ObjectOutputStream 類，將Java物件的原始資料型別寫出到檔案,實現物件的持久儲存。

構造方法

public ObjectOutputStream(OutputStream out)：建立一個指定OutputStream的ObjectOutputStream。

序列化方法

public final void writeObject (Object obj) : 將指定的物件寫出。

物件序列化的條件

該類必須實現java.io.Serializable 介面，Serializable 是一個標記介面，不實現此介面的類將不會使任何狀態序列化或反序列化，會丟擲NotSerializableException 。
該類的所有屬性必須是可序列化的。如果有一個屬性不需要可序列化的，則該屬性必須註明是瞬態的，使用transient 關鍵字修飾

物件序列化測試案例：

1-Object物件：

public class Employee implements java.io.Serializable {
    public String name;
    public String address;
    public transient int age; // transient瞬態修飾成員,不會被序列化
    public void addressCheck() {
      	System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
    }
}

2-物件序列化測試：

public class SerializeDemo{
   	public static void main(String [] args)   {
    	Employee e = new Employee();
    	e.name = "zhangsan";
    	e.address = "beiqinglu";
    	e.age = 20; 
    	try {
      		// 建立序列化流物件
          ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"));
        	// 寫出物件
        	out.writeObject(e);
        	// 釋放資源
        	out.close();
        	fileOut.close();
        	System.out.println("Serialized data is saved"); // 姓名，地址被序列化，年齡沒有被序列化。
        } catch(IOException i)   {
            i.printStackTrace();
        }
   	}
}
//輸出結果：
//Serialized data is saved

ObjectInputStream類----反序列化

宣告

ObjectInputStream反序列化流，將之前使用ObjectOutputStream序列化的原始資料恢復為物件。

構造方法

public ObjectInputStream(InputStream in)：建立一個指定InputStream的ObjectInputStream。

反序列化方法

public final Object readObject () : 讀取一個物件。

反序列化物件的條件

對於JVM可以反序列化物件，它必須是能夠找到class檔案的類。如果找不到該類的class檔案，則丟擲一個 ClassNotFoundException 異常。
**另外，當JVM反序列化物件時，能找到class檔案，但是class檔案在序列化物件之後發生了修改，那麼反序列化操作也會失敗，丟擲一個InvalidClassException異常。**發生這個異常的原因如下：
- 該類的序列版本號與從流中讀取的類描述符的版本號不匹配
- 該類包含未知資料型別
- 該類沒有可訪問的無引數構造方法

序列版本號----`serialVersionUID`

Serializable 介面給需要序列化的類，提供了一個序列版本號----serialVersionUID
該版本號的目的在於驗證序列化的物件和對應類是否版本匹配。

public class Employee implements java.io.Serializable {
     // 加入序列版本號
     private static final long serialVersionUID = 1L;
     public String name;
     public String address;
     // 新增新的屬性 ,重新編譯, 可以反序列化,該屬性賦為預設值.
     public int eid; 

     public void addressCheck() {
         System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
     }
}

反序列化物件測試案例

public class DeserializeDemo {
   public static void main(String [] args)   {
        Employee e = null;
        try {		
             // 建立反序列化流
             FileInputStream fileIn = new FileInputStream("employee.txt");
             ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
             // 讀取一個物件
             e = (Employee) in.readObject();
             // 釋放資源
             in.close();
             fileIn.close();
        }catch(IOException i) {
             // 捕獲其他異常
             i.printStackTrace();
             return;
        }catch(ClassNotFoundException c)  {
        	// 捕獲類找不到異常
             System.out.println("Employee class not found");
             c.printStackTrace();
             return;
        }
        // 無異常,直接列印輸出
        System.out.println("Name: " + e.name);	// zhangsan
        System.out.println("Address: " + e.address); // beiqinglu
        System.out.println("age: " + e.age); // 0
    }
}

序列化集合----案例

需求

將存有多個自定義物件的集合序列化操作，儲存到list.txt檔案中。
反序列化list.txt ，並遍歷集合，列印物件資訊。

分析

把若干學生物件，儲存到集合中。
把集合序列化。
反序列化讀取時，只需要讀取一次，轉換為集合型別。
遍歷集合，可以列印所有的學生資訊

案例實現（程式碼）

public class SerTest {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 建立 學生物件
		Student student = new Student("老王", "laow");
		Student student2 = new Student("老張", "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"));
		// 讀取物件,強轉為ArrayList型別
		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 {
		// 建立 序列化流 
		ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));
		// 寫出物件
		oos.writeObject(arrayList);
		// 釋放資源
		oos.close();
	}
}

列印流

概述

在控制檯列印輸出可以呼叫print()和println()方法完成，它們都來自於java.io.PrintStream類
java.io.PrintStream類能夠方便地列印各種資料型別的值，是一種便捷的輸出方式。

PrintStream類

構造方法

public PrintStream(String fileName)：使用指定的檔名建立一個新的列印流。

構造舉例，程式碼如下：

PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt")；

改變列印流向

System.out就是PrintStream型別的，只不過它的流向是系統規定的，列印在控制檯上。
既然是流物件，我們就可以改變它的流向。

public class PrintDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 呼叫系統的列印流,控制檯直接輸出97
        System.out.println(97);
      
		// 建立列印流,指定檔案的名稱
        PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
      	
      	// 設定系統的列印流流向,輸出到ps.txt
        System.setOut(ps);
      	// 呼叫系統的列印流,ps.txt中輸出97
        System.out.println(97);
    }
}

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Object

流------緩衝流、轉換流、序列化流、列印流

目錄

緩衝流

概述

分類

位元組緩衝流

構造方法

通過位元組緩衝流----實現高效複製大檔案

字元緩衝流

構造方法

特有方法

轉換流

先來看：字元編碼和字符集

字元編碼

字符集

再來看：FileReader讀取文字檔案亂碼問題

轉換流----圖解

InputStreamReader類

宣告

構造方法

OutputStreamWriter類

宣告

構造方法

轉換檔案編碼

序列化流

概述

ObjectOutputStream類----實現序列化

宣告

構造方法

序列化方法

物件序列化的條件

物件序列化測試案例：

ObjectInputStream類----反序列化

宣告

構造方法

反序列化方法

反序列化物件的條件

序列版本號----serialVersionUID

反序列化物件測試案例

序列化集合----案例

需求

分析

案例實現（程式碼）

列印流

概述

PrintStream類

構造方法

改變列印流向

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