Java基础——对象序列化+管道流+RandomAccessFile+操作基本数据类型的DataStream等



1.    IO流

对象的序列化

ObjectOutputStream 将 Java 对象的基本数据类型和图形写入 OutputStream。可以使用ObjectInputStream 读取（重构）对象。通过在流中使用文件可以实现对象的持久存储。

 

ObjectInputStream 对以前使用 ObjectOutputStream 写入的基本数据和对象进行反序列化。

 

用ObjectOutputStream保存的对象只能用ObjectInputStream读取

 

void writeObject(Object obj)：将指定的对象写入 ObjectOutputStream。

Object readObject()：从 ObjectInputStream 读取对象。

 

请看如下示例：

class Person implements Serializable//标记接口，没有方法{        //UID是给类添加固定标识，为了序列化方便    //自动生成UID时，class文件的代码变动，无法使用原有对象，所以手动生成唯一UID    publicstaticfinallongserialVersionUID = 42L;    private String name;    transientintage;//transient修饰的变量，不能被序列化    static String country = "cn";//静态是不能被序列化的，；因为他在方法区中(共享区)    Person(String name,int age,String country)    {       this.name = name;       this.age = age;       this.country = country;    }    public String toString()    {       returnname+":"+age+":"+country;    }}  import java.io.*; class ObjectStreamDemo {    publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception    {       //writeObj();       readObj();    }    publicstaticvoid readObj()throws Exception    {       ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream ("obj.txt"));        Person p = (Person)ois.readObject();        System.out.println(p);       ois.close();    }     publicstaticvoid writeObj()throws IOException    {       ObjectOutputStream oos =            new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("obj.txt"));        oos.writeObject(new Person("lisi0",399,"kr"));        oos.close();    }} 

 

 

管道流

1.概念：

PipedInputStream：管道输入流应该连接到管道输出流；管道输入流提供要写入管道输出流的所有数据字节。通常，数据由某个线程从 PipedInputStream对象读取，并由其他线程将其写入到相应的 PipedOutputStream。不建议对这两个对象尝试使用单个线程，因为这样可能死锁线程。

void connect(PipedOutputStream src)：使此管道输入流连接到管道输出流 src。

void connect(PipedInputStream snk) ： 将此管道输出流连接到接收者。

 

2.  特点

管道输入流包含一个缓冲区，可在缓冲区限定的范围内将读操作和写操作分离开。如果向连接管道输出流提供数据字节的线程不再存在，则认为该管道已损坏。

 

涉及多线程的IO流是管道流，涉及IO流的集合是properties

3.  怎么使用？

class Read implements Runnable{    private PipedInputStream in;    Read(PipedInputStream in)    {       this.in = in;    }    publicvoid run()    {       try       {           byte[] buf = newbyte[1024];            System.out.println("读取前。。没有数据阻塞");           int len = in.read(buf);//read()是阻塞式的方法           System.out.println("读到数据。。阻塞结束");            String s= new String(buf,0,len);            System.out.println(s);            in.close();        }       catch (IOException e)       {           thrownew RuntimeException("管道读取流失败");       }    }} class Write implements Runnable{    private PipedOutputStream out;    Write(PipedOutputStream out)    {       this.out = out;    }    publicvoid run()    {       try       {           System.out.println("开始写入数据，等待6秒后。");           Thread.sleep(6000);           out.write("piped lai la".getBytes());           out.close();       }       catch (Exception e)       {           thrownew RuntimeException("管道输出流失败");       }    }} class  PipedStreamDemo{    publicstaticvoid main(String[] args) throws IOException    {        PipedInputStream in = new PipedInputStream();       PipedOutputStream out = new PipedOutputStream();       in.connect(out);        Read r = new Read(in);       Write w = new Write(out);       new Thread(r).start();       new Thread(w).start();    }} 

 

RandomAccessFile

1.  概念

随机访问文件，自身具备读写的方法。

通过skipBytes(int x),seek(int x)来达到随机访问。

 

int read(byte[] b)：将最多 b.length个数据字节从此文件读入 byte 数组。

int readInt()：从此文件读取一个有符号的 32位(4字节)整数。

void seek(long pos)： 设置到此文件开头测量到的文件指针偏移量，在该位置发生下一个读取或写入操作。调整对象中指针。前后都能跳。

skipBytes(int n)：尝试跳过输入的 n个字节以丢弃跳过的字节。不能往回跳。

 

2.  特点

该类不算是IO体系中子类。

而是直接继承自Object。

 

但是它是IO包中成员。因为它具备读和写功能。

内部封装了一个数组，而且通过指针对数组的元素进行操作。

可以通过getFilePointer获取指针位置，

同时可以通过seek改变指针的位置。

 

其实完成读写的原理就是内部封装了字节输入流和输出流。(操作数据必然是流)

 

通过构造函数可以看出，该类只能操作文件。

而且操作文件还有模式：只读r，，读写rw等。

 

如果模式为只读 r。不会创建文件。会去读取一个已存在文件，如果该文件不存在，则会出现异常。

如果模式rw。操作的文件不存在，会自动创建。如果存在则不会覆盖。

3.  怎么使用？

class RandomAccessFileDemo {    publicstaticvoid main(String[] args) throws IOException    {       //writeFile_2();       //readFile();        //System.out.println(Integer.toBinaryString(258));     }     publicstaticvoid readFile()throws IOException    {       RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","r");              //调整对象中指针。       //raf.seek(8*1);        //跳过指定的字节数       raf.skipBytes(8);        byte[] buf = newbyte[4];//一个中文两个字节，刚好读取到两个中文        raf.read(buf);        String name = new String(buf);        int age = raf.readInt();//一次读取四个字节，32位         System.out.println("name="+name);       System.out.println("age="+age);        raf.close();      }     publicstaticvoid writeFile_2()throws IOException    {       RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","rw");       raf.seek(8*0);       raf.write("周期".getBytes());       raf.writeInt(103);//writer()方法只写int类的最低八位，其他会丢失。writeInt()写INT类型的4字节32位       raf.close();    }     publicstaticvoid writeFile()throws IOException    {       RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","rw");        raf.write("李四".getBytes());       raf.writeInt(97);       raf.write("王五".getBytes());       raf.writeInt(99);        raf.close();    }} 

4.  什么时候使用？

实现数据的分段写入，每一段自己拥有一个线程，如：下载软件原理，每个软件下载独立执行，分段下载，实现多线程下载

 

操作基本数据类型的流对象DataStream

1.  概念

可以用于操作基本数据类型的数据的流对象。

 

gbk:一个中文占2字节

utf-8:一个中文占3字节

utf-8修改版：一个中文占4字节

不同编码写的文件，需要用不同的编码读取，否则读取错误

 

double readDouble() :读取八个输入字节并返回一个 double值。

int readInt():读取四个输入字节并返回一个 int值。

void writeUTF(String s):将表示长度信息的两个字节写入输出流，后跟字符串 s中每个字符的 UTF-8 修改版表示形式。

 

EOFException - 如果此输入流在读取所有字节之前到达末尾。既没读完数据就到结尾了

 

2.  特点

基本数据类型写入和取出的顺序要保持一致

3.  怎么使用？

class test {    publicstaticvoid main(String[] args) throws IOException    {       //基本数据类型的读写操作       write();       read();                     //按照固定字符编码格式写入字符       OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("c:/t2.txt"),"GBK");       osw.write("你是傻蛋");       osw.close();       BufferedReader  osr = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("c:/t2.txt")));       String line=null;       while((line=osr.readLine())!=null)       {           sop(line);        }              //writeUTF()方法读写文件       writeUTF();       readUTF();    }    publicstaticvoid readUTF()throws IOException    {       DataInputStream dif= new DataInputStream(new FileInputStream("c:/t3.txt"));              sop(dif.readUTF());//只能读取writeUTF()方法写的文件       dif.close();          }        publicstaticvoid writeUTF()throws IOException    {       DataOutputStream dof = new DataOutputStream(new FileOutputStream("c:/t3.txt"));       dof.writeUTF("我很帅");//英文不涉及编码，用中文       dof.close();    }    publicstaticvoid read()throws IOException    {       DataInputStream dif= new DataInputStream(new FileInputStream("c:/t1.txt"));       sop(dif.readDouble());       sop(dif.readInt());       sop(dif.readBoolean());       sop(dif.readByte());              dif.close();          }        publicstaticvoid write()throws IOException    {       DataOutputStream dof = new DataOutputStream(new FileOutputStream("c:/t1.txt"));       dof.writeDouble(33.333333);       dof.writeInt(35);       dof.writeBoolean(true);       dof.writeByte(88);        dof.close();    }    publicstaticvoid sop(Object obj)    {       System.out.println(obj);    }}

 

4.什么时候使用？

当需要操作基本数据类型的时候

 

操作字节数组-ByteArrayStream

1.  概念

用于操作字节数组的流对象。

ByteArrayInputStream 包含一个内部缓冲区，该缓冲区包含从流中读取的字节。内部计数器跟踪 read 方法要提供的下一个字节。

 

ByteArrayInputStream ：在构造的时候，需要接收数据源，。而且数据源是一个字节数组。

 

ByteArrayOutputStream： 在构造的时候，不用定义数据目的，因为该对象中已经内部封装了可变长度的字节数组。这就是数据目的地。

 

在流操作规律讲解时：

源设备，

    键盘 System.in，硬盘 FileStream，内存 ArrayStream。

目的设备：

    控制台 System.out，硬盘FileStream，内存 ArrayStream。

 

2.  特点

没有调用底层资源，关闭 ByteArrayInputStream无效。此类中的方法在关闭此流后仍可被调用，而不会产生任何 IOException。

 

因为这两个流对象都操作的数组，并没有使用系统资源。

所以，不用进行close关闭。

 

3.  怎么使用？

class test {    publicstaticvoid main(String[] args)    {       //读取数据源,在内存中会难过       ByteArrayInputStream bas = new ByteArrayInputStream("asdfqwer".getBytes());              //数据目的，在内存中       ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();       int len=0;       while((len=bas.read())!=-1)           {              bos.write(len);              sop("写入的数据是："+(char)len);           }       //默认数组(缓冲区)的大小       sop(bos.size());       //取出缓冲区数据       sop(bos.toString());       //bos.writeTo(new FileOutputStream("a.txt"));//只有此方法会抛出异常    }        publicstaticvoid sop(Object obj)    {       System.out.println(obj);    }}

4.  什么时候使用？

当要将硬盘文件读到内存中，放到可变长度的数组里存储起来时(用流的思想操作数组，读和取)

操作字符数组-CharArrayReader与CharArrayWrite

用法与操作字节数组相似

操作字符串数组-StringReader与 StringWriter  

用法与操作字节数组相似

 

 

转换流的字符编码

1.  概念

 

编码表

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。

 ISO8859-1：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。两个字节的8位表示，且两个字节的高位都是1。兼容ASCII码。容纳6000-7000个字。

 GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。容纳20000多个字。

 Unicode：国际标准码，融合了多种文字。

• 所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode。

 UTF-8：最多用三个字节来表示一个字符。(能用一个字节的就用一个字节存储，两个字节的就用两个字节。减少空间)每个字节开头都有标识头，容易区分UTF-8。

 

当两个编码表都能识别中文，但是同一文字在两张码表中对应的数字不同。所以涉及到了编码转换问题

 

不同编码进行写出和读取操作原理：

 

2.         特点

可以将字符以指定编码格式存储。

可以对文本数据指定编码格式来解读。

指定编码表的动作由构造函数完成。

3.         怎么使用？

class EncodeStream {    publicstaticvoid main(String[] args) throws IOException     {           //writeText();           readText();    }     publicstaticvoid readText()throws IOException     {       InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("utf.txt"),"gbk");        char[] buf = newchar[10];       int len = isr.read(buf);        String str = new String(buf,0,len);        System.out.println(str);        isr.close();    }    publicstaticvoid writeText()throws IOException     {       OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("utf.txt"),"UTF-8");         osw.write("你好");        osw.close();    }} 

字符编码

1.         概念

编码：字符串变成字节数组。

解码：字节数组变成字符串。

 

编码正确，解码错误，解决方法原理：

 

注意：

当用UTF-8解码—》重新编码—》解码，结果错误；因为GBK和UTF-8都识别中文。UTF-8有未知编码区域，当UTF-8解码时，查不到指定的中文时就在未知区域返回相似的字符？，重新编码时，返回相似字符的数字，此时数字已经变化了。

 

2.         特点

String-->byte[]：str.getBytes(charsetName);

byte[] -->String: new String(byte[],charsetName);

 

Array.toString(byte[]):此方法可以将字节数组转变为字符串，但是不能指定编码格式。

 

中文不能用ISO8859-1进行编码，出错

 

3.         怎么使用？

class  EncodeDemo{    publicstaticvoid main(String[] args)throws Exception     {       String s = "哈哈";       //编码       byte[] b1 = s.getBytes("GBK");       System.out.println(Arrays.toString(b1));       //解码       String s1 = new String(b1,"iso8859-1");//String s1 = new String(b1,"utf-8");       System.out.println("s1="+s1);        //对s1进行iso8859-1编码。       byte[] b2 = s1.getBytes("iso8859-1");//byte[] b2 = s1.getBytes("utf-8");       System.out.println(Arrays.toString(b2));              //对b2进行gbk解码。       String s2 = new String(b2,"gbk");       System.out.println("s2="+s2);        }}

4.         什么时候使用？

当需要指定格式对数据进行编码，解码时。

 

 

字符编码-联通(特殊文字)

UTF-8和GBK编码表的特点

Utf-8根据标识头来判断一次是读一个字节还是两个字节还是三个字节，如下图：

 请看如下案例：

class test {    publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception    {       String s = "联通";        byte[] by = s.getBytes("gbk");        for(byte b : by)       {           //将十进制的String类型数据转换成二进制，而且只取后八位           System.out.println(Integer.toBinaryString(b&255));       }    }}

产生乱码的原因：

"联通"用GBK编码表产生的二进制数，与UTF-8的二进制数一致，当在记事本写入"联通"两字保存后，重新打开，进行解码。此时因为编码产生的二进制数与utf-8的一致，所以默认用utf-8编码表进行解码。导致解码错误；

 

解决方法：

在"联通"两字前面加上其他的中文;

 

练习-将学生信息写到文件中

 

/*有五个学生，每个学生有3门课的成绩，从键盘输入以上数据（包括姓名，三门课成绩），输入的格式：如：zhagnsan，30，40，60计算出总成绩，并把学生的信息和计算出的总分数高低顺序存放在磁盘文件"stud.txt"中。 1，描述学生对象。2，定义一个可操作学生对象的工具类。 思想：1，通过获取键盘录入一行数据，并将该行中的信息取出封装成学生对象。2，因为学生有很多，那么就需要存储，使用到集合。因为要对学生的总分排序。    所以可以使用TreeSet。3，将集合的信息写入到一个文件中。 */publicclass test{    publicstaticvoid main(String args[]) throws IOException    {       //默认排序，升序       Set<Student> set = StudentTool.getStudent();       StudentTool.writeStudent(set);       //定义比较器，降序排序,所以要逆转指定比(默认)较器的顺序       /*Comparator<Student> cmp = Collections.reverseOrder();       Set<Student> set1 = StudentTool.getStudent(cmp);       StudentTool.writeStudent(set1);*/    }} //定义学生类。因为要排序，所以要实现comparable类，复写hashcode(),equals(),compareTo()方法class Student implements Comparable<Student>{    private String name;    privateintch,ma,en;    privateintsum;    Student(String name,int ch,int ma,int en)    {       this.name = name;       this.ch = ch;       this.ma = ma;       this.en = en;       sum = ch+ma+en;    }    public String getname()    {       returnname;    }    publicint getsum()    {       returnsum;    }        publicint HashCode()    {       returnname.hashCode()+sum*39;    }        publicboolean equals(Object obj)    {       if(!(obj instanceof Student))           thrownew ClassCastException("类型不匹配");       Student s = (Student)obj;       returnthis.name.equals(s.name)&&this.sum==s.sum;    }        publicint compareTo(Student s)    {       int num = new Integer(this.sum).compareTo(new Integer(s.sum));//按分数排序，分数相同按照姓名       if(num==0)           returnthis.name.compareTo(s.name);       return num;    }        public String toString()    {       return"Student["+name+", "+ch+", "+ma+", "+en+"]";    }}//定义工具类，操作学生对象class StudentTool{    //将数据保存到学生对象中，将学生对象保存到TreeSet集合中        //按照自定义比较器排序，降序    publicstatic Set<Student> getStudent(Comparator<Student> cmp) throws IOException    {       BufferedReader buf =  new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));       String line = null;              //因为要按照分数排序，而且要将学生对象存储，所以定义TreeSet集合       Set<Student> set = null;       if(cmp==null)           set = new TreeSet<Student>();       else           set = new TreeSet<Student>(cmp);              while((line = buf.readLine())!=null)       {           if("over".equals(line))              break;           String s[] = line.split(",");           //将数据保存到学生对象中           Student stu = new Student(s[0],                            Integer.parseInt(s[1]),                            Integer.parseInt(s[2]),                            Integer.parseInt(s[3]));                      set.add(stu);       }       buf.close();       return set;    }    //按照默认排序，升序    publicstatic Set<Student> getStudent() throws IOException    {       return getStudent(null);     }        //将集合中的数据写到文件中    publicstaticvoid writeStudent(Set<Student> s) throws IOException    {       BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("c:/Student1.txt"));       for(Student stu:s)       {           bw.write(stu.toString()+"\t");           bw.write(stu.getsum()+"");//因为write方法只识别INT类型数据的后八位，所以转换成字符串类型           bw.newLine();           bw.flush();       }       bw.close();    }}<span style="font-family:Calibri;font-size:14px;"> </span>