五、转换流
什么是转换流?
转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
Java API提供了两个转换流:
InputStreamReader:将InputStream转换为Reader
OutputStreamWriter:将Writer转换为OutputStream
字节流中的数据都是字符时,转成字符流操作更高效
很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能。
图解
实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流。
实例
package com.caq.java; import org.junit.Test; import java.io.*; /** 转换流 2.作用:提供字节流与字符流之间的转换 3.解码:字节、字节数组--->字符数组、 字符串 编码:字符数组、字符串--->字节、字节数组 4.字符集 * @Date 2021/12/1 15:37 * @Version 1.0 */ public class InputStreamReaderTest { /* 此时处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally InputStreamReader的使用,实现字节的输入流到字符的输入流的转换 */ @Test public void test1() throws IOException { FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt"); //使用系统默认的字符集 // InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis); InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"gbk"); char[] cbuf = new char[20]; int len; while ((len = isr.read(cbuf)) != -1){ String str = new String(cbuf, 0, len); System.out.println(str); } isr.close(); } @Test public void test2() throws IOException { //指定文件,指定流,用转换流把指定流抱起来 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("dbcp.txt"),"utf-8"); OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("dhcp_gbk.txt"),"gbk"); char[] cbuf = new char[20]; int len; while ((len = isr.read(cbuf)) != -1){ osw.write(cbuf,0,len); } isr.close(); osw.close(); } }
字符编码
编码表的由来
计算机只能识别二进制数据,早期由来是电信号。为了方便应用计算机,让它可以识别各个国家的文字。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。
常见的编码表
ASCII: 美国标准信息交换码。
用一个字节的7位可以表示。
IS08859-1: 拉丁码表。欧洲码表.
用一个字节的8位表示。
GB2312: 中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符
GBK: 中国的中文编码表升级,融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码
Unicode:国际标准码,融合了目前人类使用的所有字符。为每个字符分配唯一的字符码。 所有的文字都用两个字节来表示
UTF-8: 变长的编码方式,可用1-4个字节来表示-一个字符
在Unicode出现之前,所有的字符集都是和具体编码方案绑定在一起的(即字 符集≈编码方式),都是直接将字符和最终字节流绑定死了。
GBK等双字节编码方式,用最高位是1或0表示两个字节和一个字节
编码:字符串→字节数组
解码:字节数组→字符串
转换流的编码应用
可以将字符按指定编码格式存储
可以对文本数据按指定编码格式来解读
指定编码表的动作由构造器完成
六、标准输入、输出流
System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
默认输入设备是:键盘,输出设备是:显示器
System.in的类型是InputStream
System.out的类型是PrintStream,其是OutputStream的子类FilterOutputStream的子类
重定向:通过System类的setIn,setOut方 法对默认设备进行改变。
public static void setln(InputStream in)
public static void setOut(PrintStream out)
七、打印流(了解)
实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
打印流:
PrintStream和PrintWriter
➢提供了一系列重载的print()和println()方法,用于多种数据类型的输出
➢PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
➢PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
➢PrintStream打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节,在需要写入字符而不是写入字节的情况下,应该使用PrintWriter类。
➢System.out返回的是PrintStream的实例
八、数据流(了解)
九、对象流
ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可 以把Java中的对象写入到数据源中,也能把对象从数据源中还原回来。
序列化:用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
反序列化:用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
对象的序列化
对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流,从 而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上,或通过网络将这种二进制流传 输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流,就可以恢复成原 来的Java对象
序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据, 使其在保存和传输时可被还原
序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据, 使其在保存和传输时可被还原
Serializable
Externalizable
凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量:
➢private static final long serialVersionUID;
➢serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之,其目的是以序列化对象进行版本控制,有关各版本反序列化时是否兼容。
➢如果类没有显示定义这个静态常量,它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改,serialVersionUID 可能发生变化。故建议,显式声明。
简单来说,Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验
证版本一致性的。在进行反序列化时,JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较,如果相同
就认为是一致的,可以进行反序列化,否则就会出现序列化版本不一致的异
常。(InvalidCastException)
流程总结
若某个类实现了Serializable 接口,该类的对象就是可序列化的:
➢创建一个ObjectOutputStream
➢调用ObjectOutputStream对象的writeObject(对象)方法输出可序列化对象
➢注意写出一次,操作flush()一次
反序列化
➢创建一个ObjectInputStream
➢调用readObject()方法读取流中的对象
强调:如果某个类的属性不是基本数据类型或String类型,而是另一个引用类型,那么这个引用类型必须是可序列化的,否则拥有该类型的Field的类也不能序列化
实例
Person类 package com.caq.java; import java.io.Serializable; /** Person类需要满足如下要求方可序列化 1.需要实现Seriallizable接口 2.提供一个全局常量static final long serialVersionUID = 42L; 3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外,还必须保证其他所有属性 是可序列化的! 默认情况下,基本数据类型是可序列化的 4.对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台 无关的二进制流,从 而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上,或通过网络将这种二进制流传 输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流,就可以恢复成原 来的Java对象 * @Date 2021/12/2 18:14 * @Version 1.0 */ public class Person implements Serializable { public static final long serialVersionUID = 56354763763L; private String name; private int age; public Person() { } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }
对象流
package com.caq.java; import org.junit.Test; import java.io.*; /** * ObjectInputStream和ObjectOutputStream * 作用:用于存储和读取基本数据或对象的处理流, * 它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中,也能把对象从数据源中还原回来 * * @Date 2021/12/2 17:18 * @Version 1.0 */ public class ObjectInputOutputStreamTest { /** * 将内存中的Java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去 * 使用ObjectOutputStream实现 */ //序列化单元测试 @Test public void testObjectOutputStream() { ObjectOutputStream oos = null; try { //1.创建序列化流 oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat")); //2. oos.writeObject(new String("我爱你!")); oos.flush();//刷新操作 oos.writeObject(new Person("朱茵",12)); oos.flush();//刷新操作 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (oos != null) { try { oos.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } //反序列化测试 @Test public void testObjectOutputStream2() { ObjectInputStream ois = null; try { //反序列化流 ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat")); Object obj = ois.readObject(); String str = (String) obj; Person p = (Person)ois.readObject(); System.out.println(p); System.out.println(str); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (ois != null) { try { ois.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } }
谈谈你对java.io.Serializable接口的理解
它用于序列化, 是空方法接口
试下了Serializable接口的对象可将它们转化为一系列字节,并在以后可以将它们恢复成原来的样子。这个过程我们可以通过网络进行,这也就意味着序列化机制可以解决操作系统之间的差异的,就比如我们可以windows上序列化一个对象,我们能在unix系统上重新恢复这个对象。不必关心数据在不同机器上如何表示,也不必关心字节的顺序或者其他细节
由于大部分作为参数的类String、Integer等都实现了Serializable接口,可以利用多态的性质,作为参数使接口更灵活
十、随机存取文件流
RandomAccessFile 类
RandomAccessFile 声明在java.io包下,但直接继承于java.lang.Object类。并 且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口,也就意味着这个类既可以读也 可以写。
RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式,程序可以直接跳到文件的任意 地方来读、写文件
支持只访问文件的部分内容
可以向已存在的文件后追加内容
RandomAccessFile 对象包含一个记录指针,用以标示当前读写处的位置。
RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针:
long getFilePointer():获取文件记录指针的当前位置
void seek(long pos):将文件记录指针定位到 pos 位
构造器 public RandomAccessFile(File file, String mode)
public RandomAccessFile(String name, String mode)
创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数,该参数指定RandomAccessFile 的访问模式:
r: 以只读方式打开
rw:打开以便读取和写入
rwd:打开以便读取和写入;同步文件内容的更新
rws:打开以便读取和写入;同步文件内容和元数据的更新
如果模式为只读r。则不会创建文件,而是会去读取一个已经存在的文件, 如果读取的文件不存在则会出现异常。 如果模式为rw读写。如果文件不 存在则会去创建文件,如果存在则不会创建。
实例
package com.caq.java; import org.junit.Test; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile; /** * RandomAccessFile 声明在java.io包下,但直接继承于java.lang.Object类。并 * 且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口,也就意味着这个类既可以读也 * 可以写。 * * @Date 2021/12/2 20:27 * @Version 1.0 */ public class RandomFile { @Test public void test1() { RandomAccessFile raf1 = null; RandomAccessFile raf2 = null; try { raf1 = new RandomAccessFile(new File("img/cxk.jpg"), "r"); raf2 = new RandomAccessFile(new File("cxk1.jpg"), "rw"); byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while ((len = raf1.read(buffer)) != -1) { raf2.write(buffer, 0, len); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (raf1 != null){ try { raf1.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } if (raf2 !=null){ try { raf2.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } //如果RandomAccessFile作为输出流时,写出到的文件如果不存在,则在执行过程中自动创建 //如果写出到的文件存在,则会对原有文件内容进行覆盖。 //默认从头开始覆盖 @Test public void test2() throws IOException { RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw"); raf1.seek(3); raf1.write("xyz".getBytes()); raf1.close(); } //用RandomAccessFile实现数据的插入效果 @Test public void test3() throws IOException { RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw"); raf1.seek(3);//指针遇到角标为3的位置 byte[] buffer = new byte[20]; int len; while ((len = raf1.read(buffer)) != -1){ } } }
小节
流是用来处理数据的。
处理数据时,一定要先明确数据源,与数据目的地
数据源可以是文件,可以是键盘。
数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。
而流只是在帮助数据进行传输,并对传输的数据进行处理,比如过滤处理、 转换处理等