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JavaSE部分 (IO流下)

寫在前面:分享技術,共同進步,把寫的筆記搬運至部落格,有不足請見諒,相關意見可評論告知

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目錄

屬性集

概述

java.util.Properties 繼承於 Hashtable ,來表示一個持久的屬性集。它使用鍵值結構儲存資料,每個鍵及其對應值都是一個字串。該類也被許多Java類使用,比如獲取系統屬性時,System.getProperties 方法就是返回一個Properties物件。

Properties類

構造方法

  • public Properties() :建立一個空的屬性列表。

基本的儲存方法

  • public Object setProperty(String key, String value) : 儲存一對屬性。
  • public String getProperty(String key)
    :使用此屬性列表中指定的鍵搜尋屬性值。
  • public Set<String> stringPropertyNames() :所有鍵的名稱的集合。

如下程式碼使用 Properties集合儲存並遍歷資料

public class ProDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        // 建立屬性集物件
        Properties properties = new Properties();
        // 新增鍵值對元素
        properties.setProperty("filename", "a.txt");
        properties.setProperty("length", "209385038");
        properties.setProperty("location", "D:\\a.txt");
        // 列印屬性集物件
        System.out.println(properties);
        // 通過鍵,獲取屬性值
        System.out.println(properties.getProperty("filename"));
        System.out.println(properties.getProperty("length"));
        System.out.println(properties.getProperty("location"));

        // 遍歷屬性集,獲取所有鍵的集合
        Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
        // 列印鍵值對
        for (String key : strings ) {
          	System.out.println(key+" -- "+properties.getProperty(key));
        }
    }
}
輸出結果:
{filename=a.txt, length=209385038, location=D:\a.txt}
a.txt
209385038
D:\a.txt
filename -- a.txt
length -- 209385038
location -- D:\a.txt

與流相關的方法

load方法

  • public void load(InputStream inStream): 從位元組輸入流中讀取鍵值對。

載入程式碼演示:

public class ProDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        // 建立屬性集物件
        Properties pro = new Properties();
        // 載入文字中資訊到屬性集
        pro.load(new FileInputStream("read.txt"));
        // 遍歷集合並列印
        Set<String> strings = pro.stringPropertyNames();
        for (String key : strings ) {
          	System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key));
        }
     }
}
輸出結果:
filename -- a.txt
length -- 209385038
location -- D:\a.txt

注意:文字中的資料,必須是鍵值對形式,可以使用空格、等號、冒號等符號分隔。

store 方法

可以使用Properties集合中的方法store,把集合中的臨時資料,持久化寫入到硬碟中儲存
void store(OutputStream out, String comments)
void store(Writer writer, String comments)
引數:
OutputStream out:位元組輸出流,不能寫入中文
Writer writer:字元輸出流,可以寫中文
String comments:註釋,用來解釋說明儲存的檔案是做什麼用的
不能使用中文,會產生亂碼,預設是Unicode編碼
一般使用""空字串

    使用步驟:
        1.建立Properties集合物件,新增資料
        2.建立位元組輸出流/字元輸出流物件,構造方法中繫結要輸出的目的地
        3.使用Properties集合中的方法store,把集合中的臨時資料,持久化寫入到硬碟中儲存
        4.釋放資源

可以使用Properties集合中的方法load,把硬碟中儲存的檔案(鍵值對),讀取到集合中使用
void load(InputStream inStream)
void load(Reader reader)
引數:
InputStream inStream:位元組輸入流,不能讀取含有中文的鍵值對
Reader reader:字元輸入流,能讀取含有中文的鍵值對
使用步驟:
1.建立Properties集合物件
2.使用Properties集合物件中的方法load讀取儲存鍵值對的檔案
3.遍歷Properties集合
注意:
1.儲存鍵值對的檔案中,鍵與值預設的連線符號可以使用=,空格(其他符號)
2.儲存鍵值對的檔案中,可以使用#進行註釋,被註釋的鍵值對不會再被讀取
3.儲存鍵值對的檔案中,鍵與值預設都是字串,不用再加引號

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,按照資料型別分類:

  • 位元組緩衝流BufferedInputStreamBufferedOutputStream
  • 字元緩衝流BufferedReaderBufferedWriter

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。

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。

特有方法

字元緩衝流的基本方法與普通字元流呼叫方式一致,不再闡述,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。

案例:用上述知識對文字進行處理

package FileIo;

import java.io.*;
import java.util.HashMap;

public class TestInOut {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        HashMap<String,String>  map = new HashMap<>();
        //建立字元緩衝輸入流物件,構造方法中繫結字元輸入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\JavaIdeaCode\\TestIO\\in.txt"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:\\JavaIdeaCode\\TestIO\\out.txt"));

        String line ;
        while((line = br.readLine())!=null){
            //5.對讀取到的文字進行切割,獲取行中的序號和文字內容
            String[] arr = line.split("\\.");
            //6.把切割好的序號和文字的內容儲存到HashMap集合中(key序號是有序的,會自動排序1,2,3,4..)
            map.put(arr[0],arr[1]);
        }

        for(String key : map.keySet()){
            String value = map.get(key);
            //8.把每一個鍵值對,拼接為一個文字行
            line = key + "." + value;
            //9.把拼接好的文字,使用字元緩衝輸出流中的方法write,寫入到檔案中
            bw.write(line);
            bw.newLine();//寫換行
        }
        //10.釋放資源
        bw.close();
        br.close();
    }
}

轉換流

字元編碼及其編碼集

注意:

字元編碼

按照某種規則,將字元儲存到計算機中,稱為編碼 。反之,將儲存在計算機中的二進位制數按照某種規則解析顯示出來,稱為解碼

  • 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

字符集詳解

  • 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。

  • ASCII字符集

    • ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美國資訊交換標準程式碼)是基於拉丁字母的一套電腦編碼系統,用於顯示現代英語,主要包括控制字元(回車鍵、退格、換行鍵等)和可顯示字元(英文大小寫字元、阿拉伯數字和西文符號)。
    • 基本的ASCII字符集,使用7位(bits)表示一個字元,共128字元。ASCII的擴充套件字符集使用8位(bits)表示一個字元,共256字元,方便支援歐洲常用字元。
  • ANSI字符集
    ANSI是一種字元程式碼,為使計算機支援更多語言,通常使用 0x00~0x7f 範圍的1 個位元組來表示 1 個英文字元。超出此範圍的使用0x80~0xFFFF來編碼,即擴充套件的ASCII編碼。

  • ISO-8859-1字符集

    • 拉丁碼錶,別名Latin-1,用於顯示歐洲使用的語言,包括荷蘭、丹麥、德語、義大利語、西班牙語等。
    • ISO-8859-1使用單位元組編碼,相容ASCII編碼。
  • GBxxx字符集

    • GB就是國標的意思,是為了顯示中文而設計的一套字符集。
    • GB2312:簡體中文碼錶。一個小於127的字元的意義與原來相同。但兩個大於127的字元連在一起時,就表示一個漢字,這樣大約可以組合了包含7000多個簡體漢字,此外數學符號、羅馬希臘的字母、日文的假名們都編進去了,連在ASCII裡本來就有的數字、標點、字母都統統重新編了兩個位元組長的編碼,這就是常說的"全形"字元,而原來在127號以下的那些就叫"半形"字元了。
    • GBK:最常用的中文碼錶。是在GB2312標準基礎上的擴充套件規範,使用了雙位元組編碼方案,共收錄了21003個漢字,完全相容GB2312標準,同時支援繁體漢字以及日韓漢字等。
    • GB18030:最新的中文碼錶。收錄漢字70244個,採用多位元組編碼,每個字可以由1個、2個或4個位元組組成。支援中國國內少數民族的文字,同時支援繁體漢字以及日韓漢字等。
  • Unicode字符集

    • Unicode編碼系統為表達任意語言的任意字元而設計,是業界的一種標準,也稱為統一碼、標準萬國碼。
    • 它最多使用4個位元組的數字來表達每個字母、符號,或者文字。有三種編碼方案,UTF-8、UTF-16和UTF-32。最為常用的UTF-8編碼。
    • UTF-8編碼,可以用來表示Unicode標準中任何字元,它是電子郵件、網頁及其他儲存或傳送文字的應用中,優先採用的編碼。網際網路工程工作小組(IETF)要求所有網際網路協議都必須支援UTF-8編碼。所以,我們開發Web應用,也要使用UTF-8編碼。它使用一至四個位元組為每個字元編碼,編碼規則:
      1. 128個US-ASCII字元,只需一個位元組編碼。
      2. 拉丁文等字元,需要二個位元組編碼。
      3. 大部分常用字(含中文),使用三個位元組編碼。
      4. 其他極少使用的Unicode輔助字元,使用四位元組編碼。

InputStreamReader類

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。

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

OutputStreamWriter類

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");

序列化與反序列化

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物件中儲存的資料資訊,都可以用來在記憶體中建立物件。看圖理解序列化:

ObjectOutputStream類

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。

構造舉例,程式碼如下:

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

序列化操作

  1. 一個物件要想序列化,必須滿足兩個條件:
  • 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。
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.寫出物件方法

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

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。

反序列化操作1

如果能找到一個物件的class檔案,我們可以進行反序列化操作,呼叫ObjectInputStream讀取物件的方法:

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

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。

反序列化操作2

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

解決辦法: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。

== private static final long serialVersionUID = 1L;==

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);
     }
}

transient

transient關鍵字:瞬態關鍵字
被transient修飾成員變數,不能被序列化
private transient int age;
oos.writeObject(new Person("小美女",18));
Object o = ois.readObject();
Person{name='小美女', age=0}

static關鍵字:靜態關鍵字
靜態優先於非靜態載入到記憶體中(靜態優先於物件進入到記憶體中)
被static修飾的成員變數不能被序列化的,序列化的都是物件
private static int age;
oos.writeObject(new Person("小美女",18));
Object o = ois.readObject();
Person{name='小美女', age=0}

列印流

概述

平時我們在控制檯列印輸出,是呼叫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。不過,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);
    }
}