黑馬程式設計師 總結(二十)——I/O流(物件序列化) .
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操作物件的流物件(ObjectInputStream和ObjectOutputStream)
在Java程式執行過程中,通過I/O流可以將基本型別或String型別變數的值進行存貯和傳輸。那麼,物件能否持久的存貯在計算機上呢?將Java程式中的物件儲存在外村中,稱為物件的持久化。物件持久化的關鍵是將它的狀態以一種序列格式表示出來,以便以後讀該物件時,能將其重構出來。因此,在Java中,物件序列化是指將物件寫入位元組流以實現物件的永續性,而在需要時又可以從位元組流中恢復物件的過程。物件序列化的主要任務是將物件資訊以二進位制流的形式輸出。如果物件的屬性又引用其他流物件,則遞迴序列化所有被引用的物件,從而建立一個完整的序列化流。
1、物件序列化的方法
物件序列化技術主要有兩個方面的內容:
一是如何使用類ObjectInputStream和ObjectOutputStream實現物件的序列化;
二是如何定義類,使其物件可以被序列化。
2、ObjectOutputStream類和ObjectInputStream
ObjectOutputStream 將 Java 物件的基本資料型別和圖形寫入 OutputStream。可以使用 ObjectInputStream 讀取(重構)物件。通過在流中使用檔案可以實現物件的持久儲存。如果流是網路套接字流,則可以在另一臺主機上或另一個程序中重構物件。
通過JavaAPI文件可知,在構造ObjectOutputStream時ObjectOutputStream(OutputStream out),往裡傳入一個位元組輸出流。以便將物件存入到外存。
1、ObjectOutputStream實現將物件序列化
在ObjectOutputStream中提供了writeObject()方法將物件寫入流中。該方法的定義如下:
public final void writeObject(Object obj) throws IOException.
當物件不可被序列化時,則writeObject()方法就會丟擲NotSerializableException型別異常
2、ObjectInputStream將序列化的物件讀到記憶體中
public final Object readObject()throws IOException,ClassNotFoundException 將示例話的物件讀取。
3、如何定義類,該類的物件才能被序列化
1、只有類實現了Serializable介面,其物件才可以被序列化。此介面是一個標記介面。當一個類在實現該介面時,未實現此介面的類將無法使其任何狀態序列化或反序列化。可序列化類的所有子型別本身都是可序列化的。序列化介面沒有方法或欄位,僅用於標識可序列化的語義。
2、當類實現Serializable介面時,該類就自動生成一個序列化編號,該編號是根據類裡面定義的字元生成的,所以增加類的屬性或者刪除類的屬性都會使該類的序列號發生改變。如果儲存在外存中的物件的序列號和物件的序列號不匹配,則不能載入存在外存中的例項化物件資料。
3、為了使物件的序列號不隨類的屬性改變而改變,我們在實現Serializeble介面後,可以手動的給該物件指定一個序列號。方法是在鬼物件內加入一句 static final long serialVersionUID = **L
4、靜態的成員屬性不能被序列化,被trasizent關鍵字修飾的屬性也不能被序列化。被trasizent修飾的屬性,該屬性只在對記憶體中存在,而不能例項化到檔案中。
4、物件序列化的演示示例:
1、建立一個可以被序列化的類
//定義一個用於序列化化的物件 package com.itcast; import java.io.Serializable; public class Person implements Serializable{ static final long serialVersionUID = 01L; private String name; private int age; private String id; Person(String name,int age){ this.name =name; this.age = age; } Person(String name,int age,String id){ this(name,age); this.id = id; } public String toString(){ return ("name:"+name+"-------age:"+age+"-----id:"+id); } }
2、將該物件序列化
}package com.itcast; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; public class ObjectStreamDemo { public static void main(String[] args)throws Exception{ objectout(); } public static void objectout()throws IOException{ FileOutputStream fileout = new FileOutputStream("d:\\seri.ser"); ObjectOutputStream objout = new ObjectOutputStream(fileout); objout.writeObject(new Person("Zhang,hm",23)); objout.close(); }
3、將序列化的物件讀到記憶體
管道流(PipedInputStream和PipedOutputStream) 所謂管道流就是將一個程式的輸出作為另一個程式的輸入的通道。JavaAPI提供了面向位元組的管道流PipedInputStream/PipedOutputStream和麵向字元的管道流PipedReader/PipedWriter,這兩種流的用法都很相似,都可以提供兩個執行緒之間的資料通訊通道。package com.itcast; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; public class ObjectStreamDemo { public static void main(String[] args)throws Exception{ objectin(); } public static void objectin()throws Exception{ FileInputStream filein = new FileInputStream("d:\\seri.ser"); ObjectInputStream objin = new ObjectInputStream(filein); System.out.println(objin.readObject()); } }
管道輸入流應該連線到管道輸出流;管道輸入流提供要寫入管道輸出流的所有資料位元組。通常,資料由某個執行緒從PipedInputStream
物件讀取,並由其他執行緒將其寫入到相應的PipedOutputStream
。不建議對這兩個物件嘗試使用單個執行緒,因為這樣可能死鎖執行緒。管道輸入流包含一個緩衝區,可在緩衝區限定的範圍內將讀操作和寫操作分離開。
示例:
隨機讀寫檔案RandomAccessFile 前面我們所學習的Java流I/O 都是順序訪問流,即流中的資料必須是按順序進行讀寫的。Java還提供了一個功能強大的隨機存取檔案類RandomAccessFile,它可以對檔案隨機讀/寫操作。 該類不算是IO體系中的子類,而是直接整合Object。但是他是IO包中的成員,因為它具備讀和寫的功能。在RandomAccessFile能完成讀寫的原理是內部封裝了位元組輸入流和位元組輸出流。該物件只能操作檔案。 1、建立RandomAccessFile物件將寫進管道輸出流的資料,通過管道輸入流讀取出來。
import java.io.*; class Read implements Runnable { private PipedInputStream in; Read(PipedInputStream in) { this.in = in; } public void run() { try { byte[] buf = new byte[1024]; System.out.println("讀取前。。沒有資料阻塞"); int len = in.read(buf); System.out.println("讀到資料。。阻塞結束"); String s= new String(buf,0,len); System.out.println(s); in.close(); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException("管道讀取流失敗"); } } } class Write implements Runnable { private PipedOutputStream out; Write(PipedOutputStream out) { this.out = out; } public void run() { try { System.out.println("開始寫入資料,等待6秒後。"); Thread.sleep(6000); out.write("piped lai la".getBytes()); out.close(); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException("管道輸出流失敗"); } } } class PipedStreamDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { PipedInputStream in = new PipedInputStream(); PipedOutputStream out = new PipedOutputStream(); out.connect(in); Read r = new Read(in); Write w = new Write(out); new Thread(r).start(); new Thread(w).start(); } }
用RandomAccessFile實現檔案隨機讀/寫的原理是將檔案看作位元組資料,並用檔案指標指示檔案當前的位置。當建立RandomAccessFile類的例項後,檔案指標指向檔案的頭部,當讀/寫n個位元組數後,檔案指標也會移動n個位元組,檔案指標的位置即下一次讀/寫的位置。由於Java中每種基本資料型別資料的長度是固定的,所以可以通過設定檔案指標的位置實現對檔案內容的讀寫。 RandomeAccessFile物件在建立的時候,如果在指定目錄下沒有該檔案則,建立該檔案。如果存在,就直接操作該檔案。 1、RandomAccessFile的構造方法:
public RandomAccessFile(String name,String mode) public RandomAccessFile(File file,String mode) 在第一個建構函式中 String name中的name表示以字串表示的路徑以及檔名,String mode表示該RandomAccessFile物件的模式:
r——只讀 w——只寫 rw——讀寫
2、RandomAccessFile物件的寫入和讀出
1、RandomAccessFile物件通過write(**)方法可以直接向對應的檔案中寫入 byte[]、以及指定byte[]的起始位置和結束位置將指定的區間的資料寫入、int。
注意:當通過write(**)向物件中寫入int型別的資料的時候,寫入檔案的僅僅是該資料的低八位。
2、通過Writer基本資料型別(基本資料型別 data):通過這些方法可以自動的將基本資料型別寫入檔案,如 writeInt( int 78)此時就會向檔案中寫入該基本型別的全部位元組數。
在讀出這些基本型別資料的時候,也必須呼叫其獨有的讀取方法。如讀取int型別資料:用readInt()方法
3、如果寫入的資料是字串則必須通過字串的getBytes()方法,將此字串轉換成字元陣列,讓後才能寫入。並且通過此方法將字串寫入檔案後,就算檔案是txt型別的檔案,也不能用readLine方法去讀取。readLine()方法只能用來讀取文字檔案。
3、RandomAccessFile物件的操作
RandomAccessFile通過對檔案指標的設定,就可以實現對檔案的隨機讀寫。下面是對指標的操作方法;
1、public long getFilePointer(); 返回當前指標的位置。
2、public void seek(long pos); 將檔案指標設定到pos位置。
3、pubic void skipBytes(int n); 指標從當前位置向後跳n個位元組
4、RandomAccessFile物件所涉及的異常。
1、讀取和寫入(與流相關的操作)的時候如果失敗則丟擲IOException。
2、public byte[] read(byte[] b):如果由於檔案結束之外的某種原因不能讀取第一個位元組丟擲IOException
如果
b
為null,則丟擲NullPointerException異常
3、如果要讀取5個位元組,讀取的內容小於5個位元組則就會丟擲EOFException異常。
5、程式碼示例:
操作基本資料型別的流物件 (DataInputStream、DataOutputStream) 用於操作基本的資料型別。該類是一個功能類,所以在建立該類的物件的時候應該要有被拓展的流物件。即構造時必須向裡面傳入一個相應的輸入或者輸出流。 1、基本資料型別的寫入:將指定的人的姓名和年齡按照指定的序號存進檔案,然後通過序號將該序號下人的姓名和年齡讀出
package com.itcast; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile; public class RandomAccessFileDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) throws Exception{ // TODO Auto-generated method stub writer("楊 郎",78,1); writer("成 四",67,2); writer("楊 柳",53,3); writer("李 明",33,4); reader(1); reader(3); reader(4); }/** 將指定的人年齡存入指定的序號 @param name 接收人的姓名 @param age 接收人的年齡 @param num 接收存貯的序號 */ public static void writer(String name,int age,int num)throws IOException,FileNotFoundException{ RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("d:\\raf.txt","rw"); raf.seek((num-1)*10); byte[] names = new byte[6]; names = name.getBytes(); raf.write(names); raf.writeInt(age); raf.close(); }/** 將指定序號的人物的姓名和年齡輸出 @param num 接收序號 */ public static void reader(int num)throws IOException{ RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("d:\\raf.txt","r"); byte[] buf = new byte[6]; raf.seek((num-1)*10); raf.read(buf); String name = new String(buf); int age = raf.readInt(); System.out.println(name+" age is:"+age); } }
通過writeInt(int num)、writeBoolean(boolean bl)……等,通過API文件可知,我們可以通過這些方法可以將這些型別的資料完整的寫入到檔案中,但是寫入檔案僅僅是資料儲存,被記事本開啟之後不能被識別。
2、資料的讀取:
通過該資料型別的讀取方式,從檔案中讀取這些資料。在讀取之前還是先得建立FileInputStream流物件與之關聯。並且讀取的順序必須和寫入的順序一樣。
3、特殊方法writeUTF(String str)和readUTF()
writeUTF(String str)以與機器無關方式使用UTF-8修改版格式編碼將一個字串寫入基礎輸出流。只能用對應的readUTF()方法讀取出來。
4、程式碼示例:
字元編碼 1、常見的編碼表import java.io.*; class DataStreamDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { writeData(); readData(); writeUTFDemo(); 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()); } }
ASCII:美國標準資訊交換碼,用一個位元組的7位表示。 ISO8859-1:拉丁碼錶。歐洲碼錶,用一個位元組8位表示。 GB2312:中國的中文編碼表 GBK:中文的編碼表升級,融合了更多中文和字元。 Unicode:國際標準碼,融合了多種文字。所有文字都用兩個位元組來表示,Java語言使用的是Unicode UTF-8:最多用三個位元組來表示一個字元
2、中文字元編碼:
在String類中有getBytes(String charsetName);返回通過該字符集編碼的字元編碼 儲存在byte[]中。
getbytes(),返回系統預設字符集對該字串的編碼,
3、將獲取的編碼解碼:
通過new String(byte[] n,String charsetName)就可以將此編碼解碼。
如果未正確解碼,則將解碼後的字元按原字符集編碼,然後再進行解碼。
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