从零开始学习 Java:简单易懂的入门指南之IO序列化、打印流、压缩流(三十三)

简介: 从零开始学习 Java:简单易懂的入门指南之IO序列化、打印流、压缩流(三十三)


1. 序列化

1.1 概述

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:

1.2 ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream 类,将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

构造方法

  • public ObjectOutputStream(OutputStream out) : 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

构造举例,代码如下:

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

序列化操作

  1. 一个对象要想序列化,必须满足两个条件:
  • 该类必须实现java.io.Serializable 接口,Serializable 是一个标记接口,不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化,会抛出NotSerializableException
  • 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的,则该属性必须注明是瞬态的,使用transient 关键字修饰。
public class Employee implements java.io.Serializable {
    public String name;
    public String address;
    public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
    public void addressCheck() {
        System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
    }
}

2.写出对象方法

  • public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出。
public class SerializeDemo{
    public static void main(String [] args)   {
      Employee e = new Employee();
      e.name = "zhangsan";
      e.address = "beiqinglu";
      e.age = 20; 
      try {
          // 创建序列化流对象
          ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"));
          // 写出对象
          out.writeObject(e);
          // 释放资源
          out.close();
          fileOut.close();
          System.out.println("Serialized data is saved"); // 姓名,地址被序列化,年龄没有被序列化。
        } catch(IOException i)   {
            i.printStackTrace();
        }
    }
}
输出结果:
Serialized data is saved

1.3 ObjectInputStream类

ObjectInputStream反序列化流,将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。

构造方法

  • public ObjectInputStream(InputStream in) : 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。

反序列化操作1

如果能找到一个对象的class文件,我们可以进行反序列化操作,调用ObjectInputStream读取对象的方法:

  • public final Object readObject () : 读取一个对象。
public class DeserializeDemo {
   public static void main(String [] args)   {
        Employee e = null;
        try {   
             // 创建反序列化流
             FileInputStream fileIn = new FileInputStream("employee.txt");
             ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
             // 读取一个对象
             e = (Employee) in.readObject();
             // 释放资源
             in.close();
             fileIn.close();
        }catch(IOException i) {
             // 捕获其他异常
             i.printStackTrace();
             return;
        }catch(ClassNotFoundException c)  {
          // 捕获类找不到异常
             System.out.println("Employee class not found");
             c.printStackTrace();
             return;
        }
        // 无异常,直接打印输出
        System.out.println("Name: " + e.name);  // zhangsan
        System.out.println("Address: " + e.address); // beiqinglu
        System.out.println("age: " + e.age); // 0
    }
}

对于JVM可以反序列化对象,它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件,则抛出一个 ClassNotFoundException 异常。

反序列化操作2

另外,当JVM反序列化对象时,能找到class文件,但是class文件在序列化对象之后发生了修改,那么反序列化操作也会失败,抛出一个InvalidClassException异常。发生这个异常的原因如下:

  • 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
  • 该类包含未知数据类型
  • 该类没有可访问的无参数构造方法

Serializable 接口给需要序列化的类,提供了一个序列版本号。serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配。

public class Employee implements java.io.Serializable {
     // 加入序列版本号
     private static final long serialVersionUID = 1L;
     public String name;
     public String address;
     // 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值.
     public int eid; 
     public void addressCheck() {
         System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
     }
}

1.4 练习:序列化集合

  1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作,保存到list.txt文件中。
  2. 反序列化list.txt ,并遍历集合,打印对象信息。

案例分析

  1. 把若干学生对象 ,保存到集合中。
  2. 把集合序列化。
  3. 反序列化读取时,只需要读取一次,转换为集合类型。
  4. 遍历集合,可以打印所有的学生信息

案例实现

public class SerTest {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 创建 学生对象
    Student student = new Student("老王", "laow");
    Student student2 = new Student("老张", "laoz");
    Student student3 = new Student("老李", "laol");
    ArrayList<Student> arrayList = new ArrayList<>();
    arrayList.add(student);
    arrayList.add(student2);
    arrayList.add(student3);
    // 序列化操作
    // serializ(arrayList);
    // 反序列化  
    ObjectInputStream ois  = new ObjectInputStream(new FileInputStream("list.txt"));
    // 读取对象,强转为ArrayList类型
    ArrayList<Student> list  = (ArrayList<Student>)ois.readObject();
        for (int i = 0; i < list.size(); i++ ){
            Student s = list.get(i);
          System.out.println(s.getName()+"--"+ s.getPwd());
        }
  }
  private static void serializ(ArrayList<Student> arrayList) throws Exception {
    // 创建 序列化流 
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));
    // 写出对象
    oos.writeObject(arrayList);
    // 释放资源
    oos.close();
  }
}

2. 打印流

2.1 概述

平时我们在控制台打印输出,是调用print方法和println方法完成的,这两个方法都来自于java.io.PrintStream类,该类能够方便地打印各种数据类型的值,是一种便捷的输出方式。

2.2 PrintStream类

构造方法

  • public PrintStream(String fileName) : 使用指定的文件名创建一个新的打印流。

构造举例,代码如下:

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

改变打印流向

System.out就是PrintStream类型的,只不过它的流向是系统规定的,打印在控制台上。不过,既然是流对象,我们就可以玩一个"小把戏",改变它的流向。

public class PrintDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 调用系统的打印流,控制台直接输出97
        System.out.println(97);
    // 创建打印流,指定文件的名称
        PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
        // 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt
        System.setOut(ps);
        // 调用系统的打印流,ps.txt中输出97
        System.out.println(97);
    }
}

3. 压缩流和解压缩流

压缩流:

负责压缩文件或者文件夹

解压缩流:

负责把压缩包中的文件和文件夹解压出来

/*
*   解压缩流
*
* */
public class ZipStreamDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建一个File表示要解压的压缩包
        File src = new File("D:\\aaa.zip");
        //2.创建一个File表示解压的目的地
        File dest = new File("D:\\");
        //调用方法
        unzip(src,dest);
    }
    //定义一个方法用来解压
    public static void unzip(File src,File dest) throws IOException {
        //解压的本质:把压缩包里面的每一个文件或者文件夹读取出来,按照层级拷贝到目的地当中
        //创建一个解压缩流用来读取压缩包中的数据
        ZipInputStream zip = new ZipInputStream(new FileInputStream(src));
        //要先获取到压缩包里面的每一个zipentry对象
        //表示当前在压缩包中获取到的文件或者文件夹
        ZipEntry entry;
        while((entry = zip.getNextEntry()) != null){
            System.out.println(entry);
            if(entry.isDirectory()){
                //文件夹:需要在目的地dest处创建一个同样的文件夹
                File file = new File(dest,entry.toString());
                file.mkdirs();
            }else{
                //文件:需要读取到压缩包中的文件,并把他存放到目的地dest文件夹中(按照层级目录进行存放)
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,entry.toString()));
                int b;
                while((b = zip.read()) != -1){
                    //写到目的地
                    fos.write(b);
                }
                fos.close();
                //表示在压缩包中的一个文件处理完毕了。
                zip.closeEntry();
            }
        }
        zip.close();
    }
}
public class ZipStreamDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*
         *   压缩流
         *      需求:
         *          把D:\\a.txt打包成一个压缩包
         * */
        //1.创建File对象表示要压缩的文件
        File src = new File("D:\\a.txt");
        //2.创建File对象表示压缩包的位置
        File dest = new File("D:\\");
        //3.调用方法用来压缩
        toZip(src,dest);
    }
    /*
    *   作用:压缩
    *   参数一:表示要压缩的文件
    *   参数二:表示压缩包的位置
    * */
    public static void toZip(File src,File dest) throws IOException {
        //1.创建压缩流关联压缩包
        ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(new File(dest,"a.zip")));
        //2.创建ZipEntry对象,表示压缩包里面的每一个文件和文件夹
        //参数:压缩包里面的路径
        ZipEntry entry = new ZipEntry("aaa\\bbb\\a.txt");
        //3.把ZipEntry对象放到压缩包当中
        zos.putNextEntry(entry);
        //4.把src文件中的数据写到压缩包当中
        FileInputStream fis = new FileInputStream(src);
        int b;
        while((b = fis.read()) != -1){
            zos.write(b);
        }
        zos.closeEntry();
        zos.close();
    }
}
public class ZipStreamDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*
         *   压缩流
         *      需求:
         *          把D:\\aaa文件夹压缩成一个压缩包
         * */
        //1.创建File对象表示要压缩的文件夹
        File src = new File("D:\\aaa");
        //2.创建File对象表示压缩包放在哪里(压缩包的父级路径)
        File destParent = src.getParentFile();//D:\\
        //3.创建File对象表示压缩包的路径
        File dest = new File(destParent,src.getName() + ".zip");
        //4.创建压缩流关联压缩包
        ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(dest));
        //5.获取src里面的每一个文件,变成ZipEntry对象,放入到压缩包当中
        toZip(src,zos,src.getName());//aaa
        //6.释放资源
        zos.close();
    }
    /*
    *   作用:获取src里面的每一个文件,变成ZipEntry对象,放入到压缩包当中
    *   参数一:数据源
    *   参数二:压缩流
    *   参数三:压缩包内部的路径
    * */
    public static void toZip(File src,ZipOutputStream zos,String name) throws IOException {
        //1.进入src文件夹
        File[] files = src.listFiles();
        //2.遍历数组
        for (File file : files) {
            if(file.isFile()){
                //3.判断-文件,变成ZipEntry对象,放入到压缩包当中
                ZipEntry entry = new ZipEntry(name + "\\" + file.getName());//aaa\\no1\\a.txt
                zos.putNextEntry(entry);
                //读取文件中的数据,写到压缩包
                FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
                int b;
                while((b = fis.read()) != -1){
                    zos.write(b);
                }
                fis.close();
                zos.closeEntry();
            }else{
                //4.判断-文件夹,递归
                toZip(file,zos,name + "\\" + file.getName());
                //     no1            aaa   \\   no1
            }
        }
    }
}

4. 工具包(Commons-io)

介绍:

Commons是apache开源基金组织提供的工具包,里面有很多帮助我们提高开发效率的API

比如:

StringUtils 字符串工具类

NumberUtils 数字工具类

ArrayUtils 数组工具类

RandomUtils 随机数工具类

DateUtils 日期工具类

StopWatch 秒表工具类

ClassUtils 反射工具类

SystemUtils 系统工具类

MapUtils 集合工具类

Beanutils bean工具类

Commons-io io的工具类

等等…

其中:Commons-io是apache开源基金组织提供的一组有关IO操作的开源工具包。

作用:提高IO流的开发效率。

使用方式:

1,新建lib文件夹

2,把第三方jar包粘贴到文件夹中

3,右键点击add as a library

代码示例:

public class CommonsIODemo1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*
          FileUtils类
                static void copyFile(File srcFile, File destFile)                   复制文件
                static void copyDirectory(File srcDir, File destDir)                复制文件夹
                static void copyDirectoryToDirectory(File srcDir, File destDir)     复制文件夹
                static void deleteDirectory(File directory)                         删除文件夹
                static void cleanDirectory(File directory)                          清空文件夹
                static String readFileToString(File file, Charset encoding)         读取文件中的数据变成成字符串
                static void write(File file, CharSequence data, String encoding)    写出数据
            IOUtils类
                public static int copy(InputStream input, OutputStream output)      复制文件
                public static int copyLarge(Reader input, Writer output)            复制大文件
                public static String readLines(Reader input)                        读取数据
                public static void write(String data, OutputStream output)          写出数据
         */
        /* File src = new File("myio\\a.txt");
        File dest = new File("myio\\copy.txt");
        FileUtils.copyFile(src,dest);*/
        /*File src = new File("D:\\aaa");
        File dest = new File("D:\\bbb");
        FileUtils.copyDirectoryToDirectory(src,dest);*/
        /*File src = new File("D:\\bbb");
        FileUtils.cleanDirectory(src);*/
    }
}

5. 工具包(hutool)

介绍:

Commons是国人开发的开源工具包,里面有很多帮助我们提高开发效率的API

官网:
https://hutool.cn/
API文档:
https://apidoc.gitee.com/dromara/hutool/
中文使用文档:
https://hutool.cn/docs/#/

比如:

DateUtil 日期时间工具类

TimeInterval 计时器工具类

StrUtil 字符串工具类

HexUtil 16进制工具类

HashUtil Hash算法类

ObjectUtil 对象工具类

ReflectUtil 反射工具类

TypeUtil 泛型类型工具类

PageUtil 分页工具类

NumberUtil 数字工具类

使用方式:

1,新建lib文件夹

2,把第三方jar包粘贴到文件夹中

3,右键点击add as a library

代码示例:

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
    /*
        FileUtil类:
                file:根据参数创建一个file对象
                touch:根据参数创建文件
                writeLines:把集合中的数据写出到文件中,覆盖模式。
                appendLines:把集合中的数据写出到文件中,续写模式。
                readLines:指定字符编码,把文件中的数据,读到集合中。
                readUtf8Lines:按照UTF-8的形式,把文件中的数据,读到集合中
                copy:拷贝文件或者文件夹
    */
       /* File file1 = FileUtil.file("D:\\", "aaa", "bbb", "a.txt");
        System.out.println(file1);//D:\aaa\bbb\a.txt
        File touch = FileUtil.touch(file1);
        System.out.println(touch);
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("aaa");
        list.add("aaa");
        list.add("aaa");
        File file2 = FileUtil.writeLines(list, "D:\\a.txt", "UTF-8");
        System.out.println(file2);*/
      /*  ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("aaa");
        list.add("aaa");
        list.add("aaa");
        File file3 = FileUtil.appendLines(list, "D:\\a.txt", "UTF-8");
        System.out.println(file3);*/
        List<String> list = FileUtil.readLines("D:\\a.txt", "UTF-8");
        System.out.println(list);
    }
}

后记
👉👉💕💕美好的一天,到此结束,下次继续努力!欲知后续,请看下回分解,写作不易,感谢大家的支持!! 🌹🌹🌹

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