黑马程序员18.IO流3

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今天学习了毕老师java基础第21天的内容，在这里总结一下。

IO流

对象的序列化

ObjectInputStream与ObjectOutputStream

将堆内存中的对象存到硬盘上。这些对象通常会封装一些数据，这些数据也将随着对象存到硬盘上。既是程序结束了，对象还是存在。当想再次使用这些数据的时候，重新读取一次就可以了，把对象存储在硬盘上，就叫做对象的持久化存储，或者叫对象的序列化，可串行性。

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。

对象的序列号（UID）是通过对象的成员产生的：

import java.io.*;class ObjectStreamDemo{public static void main(String[] args) throws Exception{//writeObj();readObj();}public static void writeObj()throws IOException{ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("obj.txt"));oos.writeObject(new Person("lisi",39));oos.close();}public static void readObj() throws Exception{ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("obj.txt"));Person p = (Person)ois.readObject();System.out.println(p);ois.close();}}

import java.io.*;class Person implements Serializable{String name;int age;Person(String name, int age){this.name = name;this.age = age;}public String toString(){return name+":"+age;}}

像以上代码，如果先写入person对象，然后修改Person类，在name前加private，这样，读取的时候是会报异常，因为前后person产生的UID不同。

可以通过固定UID解决这个问题：

ANY-ACCESS-MODIFIER static final long serialVersionUID = 42L;

当在Person类中定义static成员变量coutry = cn的时候，如果修改为kn，是传不到obj.txt里面的。静态是不能被序列化的，静态是在方法区里面的，而只有堆内存中的数据才能被序列化。

如果对非静态的变量也不想序列化的时候，可以用关键字transient修饰。

管道流

PipedInputStream和PipedOutputStream

输入输出可以直接进行连接，通过结合线程使用。

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("读取前。。没有数据阻塞");int len = in.read(buf);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){throw new RuntimeException("管道读取流失败");}}}class Write implements Runnable{private PipedOutputStream out;Write(PipedOutputStream out){this.out = out;}public void run(){try{System.out.println("开始写入数据，等待6秒后。");Thread.sleep(6000);out.write("管道来了".getBytes());out.close();}catch (Exception e){throw new RuntimeException("管道输出流失败");}}}class PipedStreamDemo{public static void 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

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。

该类不是算是IO体系中的子类。
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。

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的文件，如果该文件不存在，则会出现异常。
如果模式为rw。操作的文件不存在，会自动创建。如果存在则不会覆盖。

import java.io.*;class RandomAccessFileDemo {public static void main(String[] args) throws IOException{writeFile();}public static void writeFile() throws IOException{RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","rw");raf.write("李四".getBytes());raf.write(97);raf.close();}}

运行结果是李四a.

如果是write(258),结果是乱码，因为，write()写的是32位的最低8位。

RandomAccessFile提供了writeInt()方法。

writeInt(97)的结果为：

中间空了3个空格。

取王五，用seek()方法：

import java.io.*;class RandomAccessFileDemo {public static void main(String[] args) throws IOException{//writeFile();readFile();}public static void readFile() throws IOException{RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","r");//调整对象中指针。raf.seek(8);byte[] buf = new byte[4];raf.read(buf);String name = new String(buf);int age = raf.readInt();System.out.println("name="+name);System.out.println("age="+age);raf.close();}public static void 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();}}

也可以用skipByte()，但是这方法不能像seek()方法那样，往前跳。

随机写（而且可以修改）

将周七写到，第4个位置上去：

public static void writeFile_2()throws IOException{RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ran.txt","rw");raf.seek(8*3);raf.write("周七".getBytes());raf.writeInt(103);raf.close();}

操作基本数据类型的流对象DataStream

DataInputStream和DataOutputStream：可以用于操作基本数据类型的数据的流对象。

import java.io.*;class DataStreamDemo {public static void main(String[] args) throws IOException{//readData();//writeUTFDemo();//OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("utf.txt"),"utf-8");//osw.write("你好");//osw.close();readUTFDemo();}public static void readUTFDemo()throws IOException {DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("utfdata.txt"));String s = dis.readUTF();System.out.println(s);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();}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+" "+b+" "+d);dis.close();}public static void writeUTFDemo() throws IOException{DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("utfdata.txt"));dos.writeUTF("你好");dos.close();}}

ByteArrayStream

public class ByteArrayInputStream
extends InputStream

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。

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。

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。

public class ByteArrayOutputStream
extends OutputStream

此类实现了一个输出流，其中的数据被写入一个 byte 数组。缓冲区会随着数据的不断写入而自动增长。可使用 toByteArray() 和toString() 获取数据。

关闭 ByteArrayOutputStream 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。

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。

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。

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。用流的读写思想来操作数组。

import java.io.*;class ByteArrayStream {public static void main(String[] args) {//数据源ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream("ABCDEFG".getBytes());//数据目的ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();int by = 0;while((by=bis.read())!=-1){bos.write(by);}System.out.println(bos.size());System.out.println(bos.toString());}}

除了操作数组的，还有用来操作字符数组（CharArrayReader）和字符串的(StringReader)。

字符编码

字符流的出现为了方便操作字符。更重要是的加入了编码转换。通过子类转换流来完成（InputStreamReader，OutputStreamWriter）。在两个对象进行构造的时候可以加入字符 集。

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。

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。

GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。

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。

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

原因：查表查的是utf-8的表，编码时用的是GBK：

编码解码

编码：字符串变成字节数组。
解码：字节数组变成字符串。
String-->byte[];  str.getBytes(charsetName);
byte[] -->String: new String(byte[],charsetName);

编码正确，解码错误，怎么解决：

import java.util.*;class EncodeDemo {public static void main(String[] args) throws Exception{String s = "你好";byte[] b1 = s.getBytes("GBK"); System.out.println(Arrays.toString(b1));String s1 = new String(b1,"iso8859-1");System.out.println("s1="+s1);}}

import java.util.*;class EncodeDemo {public static void main(String[] args) throws Exception{String s = "你好";byte[] b1 = s.getBytes("GBK"); System.out.println(Arrays.toString(b1));String s1 = new String(b1,"iso8859-1");//b1用iso8859-1进行解码，变成字符串s1System.out.println("s1="+s1);byte[] b2 =s1.getBytes("iso8859-1");//字符串s1用iso8859-1进行编码，变成数组b2System.out.println(Arrays.toString(b2));String s2 = new String(b2,"gbk");//b2用gbk进行编码，变成字符串s2System.out.println("s2="+s2);}}

但是，如果是用GBK进行解码，然后不小心用utf-8进行编码产生的错误是不能用将用utf-8编码后的数组进行gbk解码纠正的，因为这两个码表都识别中文，当用utf-8进行解码之后，返回的是未知字符，当对这些未知字符进行utf-8编码的时候，得到的不是之前的数值了，这样，再用gbk进行编码，得到的就不是最开始的数据了：

import java.util.*;class EncodeDemo {public static void main(String[] args) throws Exception{String s = "你好";byte[] b1 = s.getBytes("GBK"); System.out.println(Arrays.toString(b1));String s1 = new String(b1,"iso8859-1");//b1用iso8859-1进行解码，变成字符串s1System.out.println("s1="+s1);byte[] b2 =s1.getBytes("iso8859-1");//字符串s1用iso8859-1进行编码，变成数组b2System.out.println(Arrays.toString(b2));String s2 = new String(b2,"gbk");//b2用gbk进行编码，变成字符串s2System.out.println("s2="+s2);}}

UTF-8编码

class EncodeDemo2 {public static void main(String[] args) throws Exception{String s = "联通";byte[] by = s.getBytes("gbk");for(byte b : by){System.out.println(Integer.toBinaryString(b&255));//与上255，因为只要最后8位}}}

 
11010,11010，“联通”用gbk进行编码，但是产生的字节是utf格式的。当解码的时候，会用utf-8进行解码。只有联通两个字会产生这种现象.......

解决办法：前面加个汉字。

练习

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。

import java.io.*;import java.util.*;class Student implements Comparable<Student>//学生之间得能相互比较{private String name;private int ma,cn,en;//语数外private int sum;Student(String name,int ma,int cn,int en){this.name = name;this.ma = ma;this.cn = cn;this.en = en;sum = ma + cn + en;}public int compareTo(Student s)//复写接口Comparable中的compareTo方法{int num = new Integer(this.sum).compareTo(new Integer(s.sum));//比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整数、零或正整数。if(num==0){return this.name.compareTo(s.name);//看是否是同一个人}return num;}public String getName(){return name;}public int getSum(){return sum;}public int hashCode()//返回此set的哈希值{return name.hashCode()+sum*78;}public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Student)){throw new ClassCastException("类型不匹配");}Student s =(Student)obj;return this.name.equals(s.name) && this.sum.equals(s.sum);//复写Object的equals()方法}public String toString(){return "student{"+name+", "+ma+", "+cn+", "+en+"]";}}class StudentInfoTool//用于存储学生对象{public static Set<Student> getStudents() throws IOException//此方法返回一个数据类型为Student的Set{return getStudents(null);//不需要比较器，传一个空。}public static Set<Student> getStudents(Comparator<Student> cmp) throws IOException{BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//键盘录入的标准写法String line = null;Set<Student> stus = null;if(cmp==null)stus = new TreeSet<Student>();//不带比较器的TreeSetelsestus = new TreeSet<Student>(cmp); while ((line=bufr.readLine())!=null){if("over".equals(line)){break;}String[] info = line.split(",");//用逗号分隔开输入的数据，存入info数组中Student stu = new Student(info[0],Integer.parseInt(info[1]),Integer.parseInt(info[2]),Integer.parseInt(info[3]));//创建学生对象，将info数组中的数据传进去stus.add(stu);//将学生对象存入set中}bufr.close();return stus;//返回set}public static void write2File(Set<Student> stus) throws IOException//将学生集合写入文件{BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("stuinfo.txt"));//建立文件for(Student stu : stus)//遍历学生集合{bufw.write(stu.toString()+"\t");bufw.write(stu.getSum()+"");bufw.newLine();bufw.flush();}bufw.close();}}class StudentInfoTest{public static void main(String[] args) throws IOException{//将成绩从高到底排列，本来自然排序是从第到高排的Comparator<Student> cmp = Collections.reverseOrder();Set<Student> stus = StudentInfoTool.getStudents(cmp);StudentInfoTool.write2File(stus);}}

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