系列三、其他流

一、缓冲流

1.1、概述

缓冲流也叫高效流，是对最基本的FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter的增强，所以也是4个流，按照数据类型分为如下种类

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

1.2.1、构造方法

public BufferedInputStream(InputStream in) 
public BufferedOutputStream(OutputStream out)

1.2.2、大文件拷贝

/**
 * 使用 BufferedInputStream和BufferedOutputStream 演示大文件的拷贝
 */
@Test
public void copyBigFile() {
    long start = System.currentTimeMillis();
    BufferedInputStream bis = null;
    BufferedOutputStream bos = null;
    try {
        bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\速度与激情9.mkv"));
        bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\速度与激情9_copy.mkv"));
        int len;
        byte[] buf = new byte[8 * 1024];
        while ((len = bis.read(buf)) != -1) {
            bos.write(buf, 0, len);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            if (bos != null) {
                bos.close();
            }
            if (bis != null) {
                bis.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("耗时：" + (end - start) + " 毫秒");
}

1.3、字符缓冲流

1.3.1、构造方法

public BufferedReader(Reader in) 
public BufferedWriter(Writer out)

# 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"));

1.3.2、特有方法

# 读取一行文字
public String readLine();

# 写一行行分割符
public void newLine();

/**
 * 测试 BufferedReader的readLine()方法
 */
@Test
public void readLineTest() throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\三国演义.txt"));
    // 定义字符串，用来保存读取的一行文字
    String lineData = null;
    // 循环读取，读取到最后返回null
    while ((lineData = br.readLine()) != null) {
        System.out.print(lineData);
        System.out.println("\r\n");
    }
    br.close();
}

/**
 * 测试BufferedWriter的newLine()方法
 */
@Test
public void newLineTest() throws IOException {
    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("红楼梦.txt"));
    // 写出数据
    bw.write("床前明月光");
    // 写出换行
    bw.newLine();
    bw.write("疑是地上霜");
    bw.newLine();
    bw.close();
}

1.4、文本排序案例

# 需求：请将如下文本信息恢复排序

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

/**
 * 说明：文本排序案例演示
 */
@Test
public void sortFileTest() throws IOException {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileRead
    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWrit
    String lineData;
    while ((lineData = br.readLine()) != null) {
        list.add(lineData);
    }
    Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
        /**
         * o1 - o2 ：升序
         * o2 - o1 ：降序
         * @param o1 the first object to be compared.
         * @param o2 the second object to be compared.
         * @return
         */
        @Override
        public int compare(String o1, String o2) {
            return o1.charAt(0) - o2.charAt(0);
        }
    });
    for (String data : list) {
        bw.write(data);
        bw.newLine();
    }
    bw.close();
    br.close();
}

二、转换流

2.1、字符编码和字符集

2.1.1、字符编码

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码。反之，将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来，称为解码。比如说，按照A规则存储，同样按照A规则解析，那么就能显示正确的文本符号。反之，按照A规则存储，再按照B规则解析，就会导致乱码现象。

编码：字符(能看懂的) ===> 字节(看不懂的)

解码：字节(看不懂的) ===> 字符(能看懂的)

字符编码：就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则

2.1.2、字符集

也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等

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-8859-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。

GBKXXX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：

128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。

拉丁文等字符，需要二个字节编码。

大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。

其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

三、序列化

3.1、概述

Java提供了一种对象的序列化机制，用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含了对象的数据、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，相当于在磁盘中永久保存了一个对象的信息。反之，该字节序列还可以从序列化文件中重新读取回来，重构对象。

3.2、ObjectOutputStream

java.io.ObjectOutputStream类，用于将Java对象的原始数据类型写到到文件，实现对象的持久化存储。

3.2.1、构造方法

public ObjectOutputStream(OutputStream out)

3.2.2、序列化条件

一个对象想要实现序列化，需要满足如下两个条件：

（1）必须实现 java.io.Serializable 接口，该接口是一个标记接口，不实现此接口的类将无法序列化或者反序列化，会抛出 NotSerializableException 异常；

（2）该类的所有属性必须是可序列化的，如果一个属性不需要序列化，则该属性必须注明是瞬态的，用 transient 关键字修饰；

3.2.3、序列化案例

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Accessors(chain = true)
public class EmployeeDTO implements Serializable {
    private Integer id;
    private String name;
    private Integer age;
    /**
     * gender属性不需要序列化
     */
    private transient String gender;
}

/**
 * 序列化对象案例演示
 */
@Test
public void objectSerializableTest() {
    EmployeeDTO employee = new EmployeeDTO(1,"张三",23,"男");
    try {
        // 创建序列化流对象
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee_serial.txt"));
        // 写出对象
        oos.writeObject(employee);
        // 释放资源
        oos.close();
        System.out.println("序列化success");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

3.3、ObjectInputStream

3.3.1、概述

java.io.ObjectInputStream，反序列化类，用于将ObjectOutputStream序列化后的数据恢复为对象。

3.3.2、构造方法

public ObjectInputStream(InputStream in)

3.3.3、反序列化案例

注意事项：

反序列化时，如果原始的Class文件发生了变化，例如新增加了属性，修改了属性的名称，那么反序列化操作也会失败，会抛出一个InvalidClassException异常，发生这个异常的原因如下：

（1）该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配

（2）该类包含未知数据类型

（3）该类没有可访问的无参数构造方法

Serializable 接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配

/**
 * 反序列化案例演示
 */
@Test
public void objectReSerializableTest()  {
    FileInputStream fis = null;
    ObjectInputStream ois = null;
    EmployeeDTO employeeDTO = null;
    try {
        fis = new FileInputStream("employee_serial.txt");
        ois = new ObjectInputStream(fis);
        employeeDTO = (EmployeeDTO) ois.readObject();
        System.out.println(employeeDTO);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            if (fis != null) {
                fis.close();
            }
            if (ois != null) {
                ois.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

四、打印流

4.1、概述

平时我们在控制台打印输出，是调用print方法和println方法完成的，这两个方法都来自于java.io.PrintStream类，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。

4.2、PrintStream

4.2.1、构造方法

public PrintStream(String fileName)

4.2.2、改变流的打印方向案例

/**
 * 改变流的打印方向，将控制台输出日志改为输出到指定文件
 */
@Test
public void testPrintStream() throws FileNotFoundException {
    // 直接打印在控制台
    System.out.println("床前明月光");
    PrintStream printStream = new PrintStream("print_log.txt");
    // 设置系统的打印流方向，输出到print_log.txt中
    System.setOut(printStream);
    System.out.println("床前明月光，疑是地上霜");
}

五、压缩流和解压缩流

5.1、压缩流

5.1.1、概述

用于压缩文件或者文件夹。

5.1.2、压缩文件案例

package org.star.zipstream;

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipOutputStream;

public class Demo1_ZIPStream {

    /**
     * 需求：将 D:\\爱江山更爱美人.mp3 文件压缩
     */
    @Test
    public void zipFileTest() {
        File srcFile = new File("D:\\爱江山更爱美人.mp3");
        File destFile = new File("D:\\");
        zipFile(srcFile,destFile);
        System.out.println("压缩文件success");
    }

    /**
     * 压缩文件
     * @param srcFile 原始文件
     * @param destFile 压缩后的文件地址
     */
    public void zipFile(File srcFile, File destFile) {
        ZipOutputStream zos = null;
        try {
            // 创建压缩流，关联压缩包
            zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(new File(destFile,"爱江山更爱美人.zip")));
            // 参数：压缩包里边的路径
            ZipEntry entry = new ZipEntry("歌曲\\李丽芬\\爱江山更爱美人.mp3");
            // 把entry对象放到压缩包里面
            zos.putNextEntry(entry);
            // 把srcFile中的数据写到压缩包中
            FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);
            int len;
            byte[] buf = new byte[8 * 1024];
            while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
                zos.write(buf,0,len);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (zos != null) {
                    zos.closeEntry();
                    zos.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

5.1.3、压缩文件夹案例

/**
 * 需求：将 D:\开源项目 文件夹压缩
 */
@Test
public void zipDirTest() {
    File srcFile = new File("D:\\开源项目");
    // 创建File对象，表示压缩包放在哪里（压缩包的父级路径）
    File destParent = srcFile.getParentFile(); // D:\\
    File destFile = new File(destParent, srcFile.getName() + ".zip");
    ZipOutputStream zos = null;
    try {
        zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(destFile));
        zipDir(srcFile, zos, srcFile.getName());
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            if (zos != null) {
                zos.closeEntry();
                zos.close();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    System.out.println("文件夹压缩success");
}
/**
 * 压缩文件夹
 *
 * @param srcFile
 * @param zos
 * @param name
 */
public void zipDir(File srcFile, ZipOutputStream zos, String name) {
    // 进入srcFile文件夹
    File[] files = srcFile.listFiles();
    FileInputStream fis = null;
    for (File file : files) {
        if (file.isFile()) {
            ZipEntry entry = new ZipEntry(name + "\\" + file.getName());
            try {
                zos.putNextEntry(entry);
                fis = new FileInputStream(file);
                int len;
                byte[] buf = new byte[8 * 1024];
                while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
                    zos.write(buf,0,len);
                }
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        } else {
            zipDir(file, zos, name + "\\" + file.getName());
        }
    }
}

六、工具包（commons-io）

Commons是apache开源基金组织提供的工具包，里面有很多帮助我们提高开发效率的API，比如：
# 字符串工具类
StringUtils   

# 数字工具类 
NumberUtils   

# 数组工具类  
ArrayUtils   

# 随机数工具类
RandomUtils   

# 日期工具类 
DateUtils   

# 秒表工具类 
StopWatch   

# 反射工具类  
ClassUtils   

# 系统工具类  
SystemUtils   

# 集合工具类
MapUtils   

# bean工具类
Beanutils   

# io的工具类
Commons-io 

.....

七、工具包（hutool）

hutool是国人开发的开源工具包，里面有很多帮助我们提高开发效率的API

# 日期时间工具类 
DateUtil  

# 计时器工具类 
TimeInterval  

# 字符串工具类
StrUtil  

# 16进制工具类
HexUtil   

# Hash算法类
HashUtil   

# 对象工具类
ObjectUtil  

# 反射工具类
ReflectUtil   

# 泛型类型工具类
TypeUtil  

# 分页工具类
PageUtil  

# 数字工具类
NumberUtil