黑马程序员 java基础--IO流(4)

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知识点十 对象序列化

操作对象：

ObjectOutputStram和ObjectInputStream

被操作的对象要实现Serializable(标记接口)；

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：

/*
对象的序列化
*/

import java.io.*;
//对象序列化测试 
class ObjectStreamDemo 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{    
	    //对象写入流
		writeObj();
		//对象读取流  
		readObj();
	}
	//定义对象读取流 
	public static void readObj()throws Exception
	{
	    //ObjectInputStream对细节对象进行操作 
		//创建对象读取流  
		ObjectInputStream 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);
		//最终关闭流对象  
		ois.close();
	}
    //定义对象写入流  
	public static void writeObj()throws IOException
	{
      	//创建对象写入流  
	    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("obj.txt"));
         //写入对象数据  
		oos.writeObject(new Person("lisi0",399,"kr"));
        //关闭流资源  
		oos.close();
	}
}

/*
没有方法的接口通常称为标记
*/

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;
	//age被transient修饰后就不能被序列化了，保证其值只在堆内存中存在，而不再文本文件中存在
	transient int age;
	//静态成员变量不能被序列化
	static String country = "cn";
	//构造Person类  
	Person(String name,int age,String country)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.country = country;
	}
	//覆写toString方法  
	public String toString()
	{
		return name+":"+age+":"+country;
	}
}

知识点十一 管道流

一、概述：

1、管道流：PipedInputStream和PipedOutputStream

2、管道流输入输出可以直接进行连接，通过结合线程使用。

3、PipedInputStream和PipedOutputStream是涉及到多线程技术的IO流对象。

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：

/*
管道流技术，涉及多线程技术
*/

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
		{
			byte[] buf = new byte[1024];
             //读取写入的数据  
			System.out.println("读取前。。没有数据阻塞");
			int len = in.read(buf);
			System.out.println("读到数据。。阻塞结束");



			String s= new String(buf,0,len);

			System.out.println(s);

			in.close();

		}
		catch (IOException e)
		{
			throw new RuntimeException("管道读取流失败");
		}
	}
}
//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，等待6秒后。");
			Thread.sleep(6000);
			out.write("piped lai la".getBytes());
			out.close();
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException("管道输出流失败");
		}
	}
}

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);

		Read r = new Read(in);
		Write w = new Write(out);
		//创建读写对象，并创建线程对象  
		new Thread(r).start();
		new Thread(w).start();


	}
}

知识点十二 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。

5.RandomAccessFile的最大的作用是实现多线程的下载

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：要想取得后面的数据，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：

class RandomAccessFileDemo 
{
	public static void main(String[] args) throws IOException
	{
		//writeFile_2();
		//readFile();

		//System.out.println(Integer.toBinaryString(258));

	}

	public static void readFile()throws IOException
	{
	    //"r"代表模式，只读
		RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","r");
		
		//seek和skipBytes的区别是：skipBytes不能往回跳，seek可以前后的跳，可以随意改变指针。
		
		//调整对象中指针。
		//raf.seek(8*1);

		//跳过指定的字节数
		raf.skipBytes(8);

		byte[] buf = new byte[4];

		raf.read(buf);

		String name = new String(buf);

		int age = raf.readInt();


		System.out.println("name="+name);
		System.out.println("age="+age);

		raf.close();


	}

	public static void writeFile_2()throws IOException
	{
		RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","rw");
		raf.seek(8*0);
		raf.write("周期".getBytes());
		raf.writeInt(103);

		raf.close();
	}

	public static void writeFile()throws IOException
	{
		RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","rw");

		raf.write("李四".getBytes());
		raf.writeInt(97);
		raf.write("王五".getBytes());
		raf.writeInt(99);

		raf.close();
	}
}

知识点十三 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：

返回值类型读写

int型 writeInt(int n) int readInt()

boolean型 writeBoolean(boolean b) boolean readBoolean()

double型 writeDouble(double d) double readDouble()

示例：

import java.io.*;
class DataStreamDemo 
{
	public static void main(String[] args) throws IOException
	{
		//writeData();
		//readData();

		//writeUTFDemo();

//		OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("gbk.txt"),"gbk");
//
//		osw.write("你好");
//		osw.close();

//		readUTFDemo();

	}
	public static void readUTFDemo()throws IOException
	{
		DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("utf.txt"));

		String s = dis.readUTF();

		System.out.println(s);
		dis.close();
	}



	public static void writeUTFDemo()throws IOException
	{
		DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("utfdate.txt"));

		dos.writeUTF("你好");

		dos.close();
	}

	public static void readData()throws IOException
	{
		DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));

		int num = dis.readInt();
		boolean b = dis.readBoolean();
		double d = dis.readDouble();

		System.out.println("num="+num);
		System.out.println("b="+b);
		System.out.println("d="+d);

		dis.close();
	}
	public static void writeData()throws IOException
	{
		DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));

		dos.writeInt(234);
		dos.writeBoolean(true);
		dos.writeDouble(9887.543);

		dos.close();

		ObjectOutputStream oos = null;
		oos.writeObject(new O());

		
	}
}

知识点十四 操作数组和字符串的流对象

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：

/*
用于操作字节数组的流对象。

ByteArrayInputStream ：在构造的时候，需要接收数据源，。而且数据源是一个字节数组。

ByteArrayOutputStream： 在构造的时候，不用定义数据目的，因为该对象中已经内部封装了可变长度的字节数组。
这就是数据目的地。

因为这两个流对象都操作的数组，并没有使用系统资源。
所以，不用进行close关闭。
在流操作规律讲解时：
源设备，
	键盘 System.in，硬盘 FileStream，内存 ArrayStream。
目的设备：
	控制台 System.out，硬盘FileStream，内存 ArrayStream。
用流的读写思想来操作数据。

toString()方法是将字节缓冲区的数据转化成字符串

*/
import java.io.*;
class ByteArrayStream 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		//数据源。在内存当中
		ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream("ABCDEFD".getBytes());

		//数据目的 也在内存当中
		ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

		int by = 0;
        //读取和写入数据  
		while((by=bis.read())!=-1)
		{
			bos.write(by);
		}

		System.out.println(bos.size());
		System.out.println(bos.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");  
        }  

	}
}

知识点十五 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.编码表的由来

1)计算机只能识别二进制数据，早期由来是电信号。
2)为了方便应用计算机，让它可以识别各个国家的文字。
3)就将各个国家的文字用数字来表示，并一一对应，形成一张表。
这就是编码表

6、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

示例：

import java.io.*;
class EncodeStream 
{
	public static void main(String[] args) throws IOException 
	{
			//writeText();
			readText();
	}

	public static void readText()throws IOException 
	{
		InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("utf.txt"),"gbk");
         
		 //定义数组长度
		char[] buf = new char[10];
		int len = isr.read(buf);

		String str = new String(buf,0,len);

		System.out.println(str);

		isr.close();
	}
	public static void writeText()throws IOException 
	{
		OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("utf.txt"),"UTF-8");

		osw.write("你好");

		osw.close();
	}

}

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)

示例：

import java.util.*;
class  EncodeDemo
{
	public static void main(String[] args)throws Exception 
	{
		String s = "哈哈";
         
	   //对s进行编码
		byte[] b1 = s.getBytes("GBK");
        //把数组变成字符串
		System.out.println(Arrays.toString(b1));
		String s1 = new String(b1,"utf-8");
		System.out.println("s1="+s1);

		//对s1进行iso8859-1编码。
		byte[] b2 = s1.getBytes("utf-8");
		System.out.println(Arrays.toString(b2));

		String s2 = new String(b2,"gbk");

		System.out.println("s2="+s2);

		

	}
}

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、'' 联通产生的乱码问题"：

1)关于联通两个字在记事本为什么会显示乱码问题的总结
联通按照gbk的编码进行存储，但是这两个字的二进制是11000001 10101010
正好符合utf-8的编码规范进行解码，直接去查UTF-8的码表进行解码

2)“联通”二字这样的情况，还有别的，比如“透支”二字。

假设你保存文档时选择另存为，编码格式选择UTF-8，那么你再打开那个文本文档时就不会发生乱码了。

示例：

class EncodeDemo2 
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
	        String s = "联通";
                byte[] by = s.getBytes("gbk");

		for(byte b : by)
		{
			System.out.println(Integer.toBinaryString(b&255));
		}


		System.out.println("Hello World!");
	}
}

知识点十六 练习

有五个学生，每个学生有3门课的成绩，
从键盘输入以上数据（包括姓名，三门课成绩），
输入的格式：如：zhagnsan，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。
思想：
1，通过获取键盘录入一行数据，并将该行中的信息取出封装成学生对象。
2，因为学生有很多，那么就需要存储，使用到集合。因为要对学生的总分排序。
所以可以使用TreeSet。
3，将集合的信息写入到一个文件中。

下面给出详细的代码和注释：

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*78;

	}
	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
{
    //按照默认的比较方式
	//无比较器的学生集合  
	public static Set<Student> getStudents()throws IOException
	{
		return getStudents(null);
	}
     //按照指定比较器的比较方式
	 //具备比较器的学生集合 
	public static Set<Student> getStudents(Comparator<Student> cmp)throws IOException
	{
     	//读取键盘的录入，记牢固
		BufferedReader bufr = 
			new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

		String line = null;
		
		Set<Student> stus  = 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(",");
			
			//Integer.parseInt是将字符转换成整形数据
			Student stu = new Student(info[0],Integer.parseInt(info[1]),
										Integer.parseInt(info[2]),
										Integer.parseInt(info[3]));

			
			stus.add(stu);
		}

		bufr.close();

		return stus;
	}
    
	//将集合中的数据写入到文件中去
	public static void write2File(Set<Student> stus)throws IOException
	{
	    // 创建写入流对象,向文件中系写入数据
		BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("stuinfo.txt"));
         //循环写入数据  
		for(Student stu : stus)
		{
		    //bufw.write(stu.toString()+"\t");是为什么？？？
			//\t为制表符
			bufw.write(stu.toString()+"\t");
			bufw.write(stu.getSum()+"");
			bufw.newLine();
			bufw.flush();
		}

		bufw.close();

	}
}

class StudentInfoTest 
{
	public static void main(String[] args) throws IOException
	{
         //强行逆转排序比较器 ，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);
	}
}

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