IO異常--緩衝流--轉換流--序列化流( IO流2 )

1、IO異常的處理

JDK7前處理:使用try…catch…finally 代碼塊,處理異常部分

// 聲明變量
FileWriter fw = null;
try {
    //創建流對象
    fw = new FileWriter("fw.txt");
    // 寫出數據
    fw.write("莫逸風"); //莫逸風
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    try {
        if (fw != null) {
            fw.close();
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

使用JDK7優化後的try-with-resource 語句,該語句確保了每個資源在語句結束時關閉。

try (創建流對象語句,如果多個,使用';'隔開) {
    // 讀寫數據
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 創建流對象
try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {
    // 寫出數據
    fw.write("莫逸風"); //莫逸風
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

JDK9中try-with-resource 的改進,對於引入對象的方式,支持的更加簡潔

// 創建流對象
final FileReader fr = new FileReader("in.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("out.txt");
// 引入到try中
try (fr; fw) {
    // 定義變量
    int b;
    // 讀取數據
    while ((b = fr.read())!=‐1) {
        // 寫出數據
        fw.write(b);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

2、緩衝流

緩衝流,也叫高效流,是對4個基本的FileXxx 流的增強
字節緩衝流: BufferedInputStream , BufferedOutputStream
字符緩衝流: BufferedReader , BufferedWriter
緩衝流的基本原理,是在創建流對象時,會創建一個內置的默認大小的緩衝區數組,通過緩衝區讀寫,減少系統IO次數,從而提高讀寫的效率。

2.1、字節緩衝流

構造方法

public BufferedInputStream(InputStream in) :創建一個 新的緩衝輸入流。
public BufferedOutputStream(OutputStream out) : 創建一個新的緩衝輸出流。

實例demo

// 創建字節緩衝輸入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));
// 創建字節緩衝輸出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt"));

常用方法
緩衝流讀寫方法與基本的流是一致的

// 記錄開始時間
long start = System.currentTimeMillis();
// 創建流對象
try (
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
    BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
){
// 讀寫數據
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("緩衝流使用數組複製時間:"+(end ‐ start)+" 毫秒");

2.2、字符緩衝流

構造方法

public BufferedReader(Reader in) :創建一個新的緩衝輸入流。
public BufferedWriter(Writer out) : 創建一個新的緩衝輸出流。

實例demo

// 創建字符緩衝輸入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
// 創建字符緩衝輸出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));

特有方法
字符緩衝流的基本方法與普通字符流調用方式一致,我們來看它們具備的特有方法。

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

實例demo

// 創建流對象
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
// 定義字符串,保存讀取的一行文字
String line = null;
// 循環讀取,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();


// 創建流對象
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
// 寫出數據
bw.write("莫逸");
// 寫出換行
bw.newLine();
bw.write("風");
bw.newLine();
bw.write("莫逸");
bw.newLine();
bw.write("雪");
bw.newLine();
// 釋放資源
bw.close();

3、轉換流

3.1、字符編碼和字符集

字符編碼
計算機中儲存的信息都是用二進制數表示的,而我們在屏幕上看到的數字、英文、標點符號、漢字等字符是二進制數轉換之後的結果。按照某種規則,將字符存儲到計算機中,稱爲編碼。反之,將存儲在計算機中的二進制數按照某種規則解析顯示出來,稱爲解碼

字符編碼Character Encoding : 就是一套自然語言的字符與二進制數之間的對應規則。

字符集
計算機要準確的存儲和識別各種字符集符號,需要進行字符編碼,一套字符集必然至少有一套字符編碼。常見字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

字符集 Charset :也叫編碼表。是一個系統支持的所有字符的集合,包括各國家文字、標點符號、圖形符號、數字等。

編碼引出的問題

在編輯器中,使用FileReader 讀取項目中的文本文件。由於IDEA的設置,都是默認的UTF-8 編碼,所以沒有任何問題。但是,當讀取Windows系統中創建的文本文件時,由於Windows系統的默認是GBK編碼,就會出現亂碼。

3.2、InputStreamReader類

轉換流java.io.InputStreamReader ,是Reader的子類,是從字節流到字符流的橋樑。它讀取字節,並使用指定的字符集將其解碼爲字符。它的字符集可以由名稱指定,也可以接受平臺的默認字符集。
構造方法

InputStreamReader(InputStream in) : 創建一個使用默認字符集的字符流。
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) : 創建一個指定字符集的字符流。

實例demo

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");

指定編碼讀取demo

// 定義文件路徑,文件爲gbk編碼
String FileName = "E:\\file_gbk.txt";
// 創建流對象,默認UTF8編碼
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));
// 創建流對象,指定GBK編碼
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");
// 定義變量,保存字符
int read;
// 使用默認編碼字符流讀取,亂碼
while ((read = isr.read()) != ‐1) {
    System.out.print((char)read); // 􀳦􀳦Һ􀳦
}
isr.close();
// 使用指定編碼字符流讀取,正常解析
while ((read = isr2.read()) != ‐1) {
    System.out.print((char)read);// 大家好
}
isr2.close();

3.3、OutputStreamWriter類

轉換流java.io.OutputStreamWriter ,是Writer的子類,是從字符流到字節流的橋樑。使用指定的字符集將字符編碼爲字節。它的字符集可以由名稱指定,也可以接受平臺的默認字符集。
構造方法

OutputStreamWriter(OutputStream in) : 創建一個使用默認字符集的字符流。
OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName) : 創建一個指定字符集的字符流。

實例demo

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

指定編碼寫出

// 定義文件路徑
String FileName = "E:\\out.txt";
// 創建流對象,默認UTF8編碼
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
// 寫出數據
osw.write("你好"); // 保存爲6個字節
osw.close();
// 定義文件路徑
String FileName2 = "E:\\out2.txt";
// 創建流對象,指定GBK編碼
OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");
// 寫出數據
osw2.write("你好");// 保存爲4個字節
osw2.close();

序列化

Java 提供了一種對象序列化的機制。用一個字節序列可以表示一個對象,該字節序列包含該對象的數據、對象的類型和對象中存儲的屬性等信息。字節序列寫出到文件之後,相當於文件中持久保存了一個對象的信息。
什麼情況下需要序列化

  • 當你想把的內存中的對象狀態保存到一個文件中或者數據庫中時候;
  • 當你想用套接字在網絡上傳送對象的時候;
  • 當你想通過RMI傳輸對象的時候;

ObjectOutputStream類

java.io.ObjectOutputStream 類,將Java對象的原始數據類型寫出到文件,實現對象的持久存儲。
構造方法

public ObjectOutputStream(OutputStream out) : 創建一個指定OutputStream的ObjectOutputStream。

實例demo

FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);

寫出對象方法

public final void writeObject (Object obj) : 將指定的對象寫出。

實例demo

Employee e = new Employee();
e.name = "zhangsan";
e.address = "beiqinglu";
e.age = 20;
try {
    // 創建序列化流對象
    ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new         0FileOutputStream("employee.txt"));
    // 寫出對象
    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();
}

ObjectInputStream類

ObjectInputStream反序列化流,將之前使用ObjectOutputStream序列化的原始數據恢復爲對象。

構造方法

public ObjectInputStream(InputStream in) : 創建一個指定InputStream的ObjectInputStream。

讀取對象方法

public final Object readObject () : 讀取一個對象。

實例demo

Employee e = null;
try {
    // 創建反序列化流
    FileInputStream fileIn = new FileInputStream("employee.txt");
    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
    // 讀取一個對象
    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,直接打印輸出
System.out.println("Name: " + e.name); // zhangsan
System.out.println("Address: " + e.address); // beiqinglu
System.out.println("age: " + e.age); // 0

對於JVM可以反序列化對象,它必須是能夠找到class文件的類。如果找不到該類的class文件,則拋出一個ClassNotFoundException 異常。
另外,當JVM反序列化對象時,能找到class文件,但是class文件在序列化對象之後發生了修改,那麼反序列化操作也會失敗,拋出一個InvalidClassException 異常

打印流

平時我們在控制檯打印輸出,是調用print 方法和println 方法完成的,這兩個方法都來自於java.io.PrintStream 類,該類能夠方便地打印各種數據類型的值,是一種便捷的輸出方式。

PrintStream類

構造方法

public PrintStream(String fileName) : 使用指定的文件名創建一個新的打印流。

實例demo

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

改變打印流向
System.out 就是PrintStream 類型的,只不過它的流向是系統規定的,打印在控制檯上。不過,既然是流對象,我們就可以改變它的流向。
實例demo~~~~

// 調用系統的打印流,控制檯直接輸出97
System.out.println(97);
// 創建打印流,指定文件的名稱
PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
// 設置系統的打印流流向,輸出到ps.txt
System.setOut(ps);
// 調用系統的打印流,ps.txt中輸出97
System.out.println(97);

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