day14_java中的IO流（详解）

news2024/11/27 20:54:15

IO流

学习IO，我们必须要知道硬盘上的文件(文件夹)在java中的表现形式

一、File文件

Java中 提供了一个类 File 供我们使用;

File ： 文件和目录（文件夹）路径名的抽象表示

1、构造方法：
  1. File(File parent, String child)
    从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。
  2. File(String pathname)
    通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
  3. File(String parent, String child)
    从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。

案例：

// D:\demo\a.txt

File file = new File("D:\\demo", "a.txt") ;

File file = new File("D:\\demo\\a.txt") ;

File fileParent = new File("D:\\demo");

File file = new File(fileParent , "a.txt");
2、File类提供的方法

  1. long length() 获得文件字节数

    如果你创建文件或者文件夹忘了写盘符路径,那么,默认在项目路径下

①创建
  1. **boolean createNewFile()**创建一个新文件 ； 注：如果给定目录不存在，会报错
  2. **boolean mkdir() / mkdirs()**创建新的目录
②删除

  1. boolean delete() 删除文件或者目录 注：

    注：

    • Java中的删除不走回收站
    • 要删除一个文件夹,请注意该文件夹内不能包含文件或者文件夹

  2. void deleteOnExit() 虚拟机退出时删除文件或者目录

③判断
  1. boolean exists() 判断当前文件或者目录是否存在
  2. boolean isFile() 判断File对象代表的是否是一个文件
  3. boolean isDirectory() 判断File对象代表的是否是一个目录
  4. **boolean isHidden()**判断File对象代表的是否是一个隐藏文件
④重命名

public boolean renameTo(File dest) : 重命名

如果路径名相同,就是改名。
如果路径名不同,就是改名并剪切。
路径以盘符开始︰绝对路径   c:\\a.txt
路径不以盘符开始∶相对路径   a.txt

  File file = new File("b.txt");
  File newFile = new File("D:\\test\\c.txt");
  System.out.println( file.renameTo(newFile));
⑤获取信息

String getPath() 返回当前File对象的字符串路径 注： 给的什么路径，就显示什么值

String getName()返回当前File对象的文件名或者目录名

String getParent()返回当前File对象的父级目录 注： 根据我们给定字符串路径，去看父级

String getAbsolutePath()返回当前File对象的绝对路径

⑥获取子目录及文件（数组）

String[] list()返回当前File对象包含的子目录以及文件

File[] listFiles()返回当前File对象包含的子目录以及文件

long lastModified()返回最后的修改时间

思考 ： 找一个文件目录下，所有的文件

（一）递归

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

二、I/O流

IO: 用来进行设置之间的数据传输

  1. I: input 输入

  2. O: output 输出

    Java中I/O操作主要是指使用 java.io 包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出 数据。

1、I/O的分类

根据数据的流向分为：输入流和输出流。

  • 输入流 ：把数据从其他设备上读取到**内存**中的流。
  • 输出流 ：把数据从**内存** 中写出到其他设备上的流。

根据数据的类型分为：字节流和字符流。

  • 字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。

  • 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

读取read -> 输入流input

写write -> 输出流output

java.io

在这里插入图片描述

2、字节流

一切皆为字节

一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都是一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，我们要时刻明确，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。

①FileOutputStream(字节输出流)

  1. 构造方法

    • FileOutputStream(File file)
      创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。

    • FileOutputStream(File file, boolean append) : 当append为true,表示 将写入的字节添加到末尾，而不是开始

      创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。

    • FileOutputStream(String name)
      创建文件输出流以指定的名称写入文件

    • FileOutputStream(String name, boolean append) ： 当append为true,表示 将写入的字节添加到末尾，而不是开始

      创建文件输出流以指定的名称写入文件。

  2. 方法

    • write(int )
    • write(byte[])
    • write(byte[],int off, inlen )
②FileInputStream(字节输入流)

  1. 构造方法

    • FileInputStream（File file）

    • FileInputStream（String name）

  2. 方法：

    • read(); //一个一个读

通过byte数组读取数据的原理

在这里插入图片描述

//1。 把要复制文件内容进行读取   输入   D:\\index.html
        FileInputStream is = new FileInputStream("D:\\班级\\J352\\视频\\杨阳_2023年11月22日_3.mp4");
        //2. 将文件的内容进行写操作    输出   index.html
        FileOutputStream os = new FileOutputStream("doubleyong.mp4");
        // InputStream
        BufferedInputStream bis =  new BufferedInputStream(is);
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);

        byte[] bytes = new byte[1024]; //长度一般设置为1024的倍数
        int len;
        while((len = bis.read(bytes))!=-1){
            // by就读取出来的数据
            bos.write(bytes,0,len);
        }
        //关闭
        os.close();
        is.close();
3、字符流
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Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。

    编码表:生活中文字和计算机中二进制的对应规则

②字符集
  • 字符集 Charset：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。

在这里插入图片描述

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-8859-1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。
4、转换流：

  1. OutputStreamWriter

  2. InputStreamReader

将字节流，转字符流

//字符和字节流的区别?
	//字节流的单位是字节,字符流的单位是字符
	//字符流=字节流+编码 字符流只能处理字符
    //字符流是带缓冲
字符流子类
读取数据   InputStreamReader --- FileReader（FileInputStream+默认编码）
写出数据   OutputStreamWriter --- FileWriter(FileOutputStream+默认编码)

总结

在这里插入图片描述

​

PrintWriter 打印流

只能输出，不能输入

PrintStream(String fileName)

// 创建具有指定文件名称且不带自动行刷新的新打印流。

System.out 本质是PrintStream的一个对象;



System.in

Scanner scanner  =  new Scanner(System.in);

序列化流

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：

在这里插入图片描述

字节 -> 对象 反序列化

对象 -> 字节 序列化

Serializable 序列化：

对对象进行序列化操作，需要这对象的类实现Serializable 接口；这个接口没有任何方法和变量，只用标识 作用;

在序列化和反序列化操作中，都需要用到一个序列化id ; 要求序列化与反序列化一个对象时，它序列号id 相同;

这个序列号id, 如果没用指定，系统自动生成;

怎么解决？ 如果写入对象后，修改了类的信息，会发生序列号id改变，那在读的时候，反序列化时序列号id不一样

解决办法：指定一个序列化id

问题： 怎么指一个序列化id

idea 自动生成一个序列化id

实现Serializable接口必须要有Serializable id吗
实现Serializable接口时，不是必须要有Serializable id，但建议为每个可序列化的类都提供一个Serializable id。这个id可以保证在序列化和反序列化过程中，对象的唯一性和一致性。如果没有提供Serializable id，Java会自动生成一个id，但这样可能会导致在不同的JVM中生成的id不一致，从而导致序列化和反序列化失败。因此，为了保证可序列化类的兼容性和稳定性，建议为每个可序列化的类都显式地提供一个Serializable id。

不想某个成员序列化 transient

class Student implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -6525843361747769227L;
    String name;
    transient int age = 19;
    // 不想某个成员序列化 transient
    public Student(){

    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

ransient int age = 19;
// 不想某个成员序列化 transient
public Student(){

}

public Student(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

@Override
public String toString() {
    return "Student{" +
            "name='" + name + '\'' +
            ", age=" + age +
            '}';
}
}

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