文章目录

- 1. 概念
- 2. 分类
- 3. 应用实例
- - 3.1 文件流
  - 3.2 缓冲流
  - 3.3 转换流
  - 3.4 标准输入输出流
  - 3.5 打印流
  - 3.6 数据流
  - 3.7 对象流
  - 3.8 随机存取文件流
4. Java NIO

1. 概念

Input，从硬盘读取数据到内存

Output，将内存中的数据输出到硬盘

代表数据源对象或者接收数据的接收端对象
本质是数据传输，根据传输的特性将流抽象为各种类，方便直观的进行数据操作
作用是建立数据源与目的地的数据输送通道

2. 分类

根据数据流向分为输入流、输出流

按照数据单位分为字节流 8bit(非文本)、字符流 16bit

根据角色分为节点流(直接作用于文件上也称为文件流)、处理流(作用在已有流的基础上，对已存在的流进行包装)

四个抽象基类，子类根据具体情况分派角色

处理数据单位划分

名称	特性	实例
字节流	每次读写一个字节，有中文时会出现乱码	InputStream/OutputStream
字符流	每次读写两个字节（一个字符），可正确显示中文	Reader/Write

功能划分

名称	特性	实例
节点流	从特定节点读写数据	FileInputStream
处理流	对已存在的流的连接与封装，通过封装的流的功能进行读写	BufferReader

3. 应用实例

流的操作一般分为4步

File类的实例化
相应流的实例化
读入/写出操作
资源关闭

3.1 文件流

File类
FileInputStream/FileOutputStream以字节方式读写文件
FileReader/FileWrite以字符方式读写文件

将硬盘文件以字符流形式读入内存

File file = new File("hello.txt");
try {if (!file.exists()){file.createNewFile();}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}//创建字符读取流
FileReader reader = null;
try {reader = new FileReader(file);//数据读入，若到文件末尾返回-1int data = reader.read();while (data!=-1){System.out.print((char) data);//类似迭代器循环data = reader.read();}
} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
} finally {//关闭流，必须手动关闭，未关闭会导致内存泄漏等问题try {if (reader!=null) {reader.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}

FileReader fileReader = null;
File file = new File("hello.txt");fileReader = new FileReader(file);char[] ch = new char[5];int len;
while ((len = fileReader.read(ch)) != -1) {//这里注意 i<len 否则数组五个空间覆盖时只会覆盖前三个，后面输出还是五个，会带着上一个数组中的后两个元素for (int i = 0; i < len; i++) {System.out.print(ch[i]);}
}
if (fileReader!=null){fileReader.close();
}

将内存文件写出到硬盘，纯文本文件使用字符流，非文本文件使用字节流

   /** 写出的话文件不存在会自动帮我们创建* 存在的话会对原有文件进行覆盖，因为默认追加append是false*/FileWriter fileWriter = null;File file = new File("hello.txt");
//        fileWriter = new FileWriter(file);//表示是否在原有文件内容后进行追加写入fileWriter = new FileWriter(file,true);String str = "abcdefg";fileWriter.write(str + "\n");fileWriter.write(str);if (fileWriter != null) {fileWriter.close();}

//图片视频是字节数据，需要使用字节流处理，字符流转为字节流即将char 改为 byte
//复制图片
//使用字节流复制文本文件是可以的，但也只是单纯的复制，在内存中读的时候会出现乱码File img1 = new File("1.jpg");
File img2 = new File("2.jpg");FileInputStream inputStream = new FileInputStream(img1);
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(img2);byte[] b = new byte[10];
int len;
while ((len=inputStream.read(b))!=-1){for (int i = 0; i < len; i++) {System.out.println(b[i]);outputStream.write(b[i]);}
}
inputStream.close();
outputStream.close();

3.2 缓冲流

BufferedInputStream/BufferedOutputStream字节缓冲流
BufferedReader/BufferedWrite字符缓冲流
flush()方法，缓冲区数据写入流，先调用flush再调用close

处理流的一种是缓冲流Buffered…

真实开发时不会采用基本的文件节点流，因为效率较差，往往采用缓冲流进行处理，提高流的读取写入速度

原因是内部提供了一个8192字节缓冲区常量

   File file1 = new File("1.jpg");File file2 = new File("2.jpg");FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file1);FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(file2);//不可直接作用于文件上，只可以作用于已存在的流上BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream);BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(outputStream);//具体读取写入过程byte[] b = new byte[10];int len;while ((len=bufferedInputStream.read(b))!=-1){for (int i = 0; i < len; i++) {bufferedOutputStream.write(b[i]);}}//关闭时先关闭外层流，再关闭内层的流，因为处理流是包着节点流的bufferedInputStream.close();bufferedOutputStream.close();//其实在关闭外层流的同时，内层流也会自动关闭，所以可以省略不写
//        inputStream.close();
//        outputStream.close();

3.3 转换流

InputStreamReader字节流中读取字符
OutputStreamWrite字符写入字节流

转换流(处理流的一种)

提供字节流和字符流之间的一个转换

解码：字节—>字符(看不懂—>看得懂)

  /** 转换流使用，属于字符流，操作 char 型数组* InputStreamReader 将字节的输入流转换为字符的输入流* OutputStreamWriter 将字符的输出流转换为字节的输出流*/File file = new File("hello.txt");File outhello = new File("outhello.txt");FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(outhello);//系统默认字符集看当前IDE设定，实际编码应该按照文件存储时的字符集编码来设定参数InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInputStream, "UTF-8");OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(fileOutputStream,"gbk");char[] ch = new char[20];int len;while ((len = inputStreamReader.read(ch)) != -1) {//           for (int i = 0; i <len ; i++) {//               System.out.println(ch[i]);
//           }String str = new String(ch, 0, len);System.out.print(str);outputStreamWriter.write(str);}inputStreamReader.close();outputStreamWriter.close();

3.4 标准输入输出流

System.in//键盘输入
System.out//控制台输出

3.5 打印流

打印只能是输出

PrintStream
PrintWriter

3.6 数据流

用于读写基本数据类型的变量或字符串

DataInputStream
DataOutputStream

3.7 对象流

对象序列化机制：允许把内存中的Java对象转换成与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
序列化是RMI（Remote Method Invoke-远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而RMI是 JavaEE的基础。因此序列化机制是JavaEE平台的基础

如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的 (基本数据类型都是可序列化的)，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出 NotSerializableEXception异常

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serialVersionUID用来表明类的不同版本之间的兼容性。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变量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的，一旦类原始类进行调整，则无法再反序列化。

若类的实例变量做了修改，serialVersionUID可能发生变化。故建议，进行显式声明。

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）

/** 序列化时一定要先实现Serializable接口(标识接口)* 必须实现进入的一个全局常量属性，序列版本号，设定唯一标识防止还原识别时混乱，详情见Serializable源码说明*/
public class Person implements Serializable {//序列版本号，自定义一个long类型值public static final long serialVersionUID = 4752525455642L;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;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';}
}

 /** 将对象读出写入到数据源中* 序列化：ObjectOutputStream保存内存中的Java对象或基本数据类型到磁盘中* 反序列化：ObjectInputStream从磁盘中读取Java对象或基本数据类型到内存中* 对于声明为 static 和 transient无效*///序列化操作ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("data.dat"));//        objectOutputStream.writeObject("你好世界");
//        //刷新操作
//        objectOutputStream.flush();objectOutputStream.writeObject(new Person("tylt", 18));objectOutputStream.flush();objectOutputStream.close();//反序列化操作ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("data.dat"));Object readObject = objectInputStream.readObject();//        String str = (String) readObject;
//        System.out.println(str);Person p = (Person) readObject;System.out.println(p);objectInputStream.close();

3.8 随机存取文件流

RandomAccessFile

直接继承Object，既可作为输入流也可输出流

/** r:只读(不会创建文件，只会读取已经存在的文件)* rw:读写* rwd:读写+同步内容更新* rws:读写+同步内容更新+元数据更新*/File img = new File("1.jpg");
File outimg = new File("3.jpg");
RandomAccessFile accessFile = new RandomAccessFile(img,"r");
RandomAccessFile accessOutFile = new RandomAccessFile(outimg,"rw");byte[] b = new byte[1024];
int len;
while ((len=accessFile.read(b))!=-1){for (int i = 0; i < len; i++) {System.out.println(b[i]);accessOutFile.write(b[i]);}}
accessFile.close();
accessOutFile.close();

4. Java NIO

Java NIO(New IO，Non-Blocking IO) NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作，因为IO是面向流的，而NIO是面向缓冲区的

Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网络编程NIO

早期的Java只提供了一个File类来访问文件系统，但File类的功能比较有限，所提供的方法性能也不高。大多数方法在出错时仅返回失败，并不会提供异常信息。

NIO.2为了弥补这种不足，引入了Path接口，代表一个平台无关的平台路径，描述了目录结构中文件的位置。Path可以看成是File类的升级版本，实际引用的资源也可以不存在。

/** Files、Paths工具类* k*/
Path path = Paths.get("hello.txt");
System.out.println(path);

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I/O流（Input、Output）