字符输出流，缓冲流和序列化

1. IO流

1.1 文件操作字符输出流
FileWriter文件操作输出字符流Constructor 构造方法FileWriter(File file);根据File类对象创建对应文件的文件操作输出字符流FileWriter(String pathName);根据String类型文件路径创建对应文件的文件操作输出字符流FileWriter(File file, boolean append);根据File类对象创建对应文件的文件操作输出字符流，并要求为追加写FileWriter(String pathName, boolean append);根据String类型文件路径创建对应文件的文件操作输出字符流，并要求为追加写如果创建FileWrite对象时，这里文件不存在，路径合法，这里会创建对应的操作文件。如果路径不合法，抛出异常 FileNotFoundException Method 成员方法 void write(int ch);写入一个char类型数据到文件中void write(char[] arr);写入一个char类型数组到文件中void write(char[] arr, int offset, int length);   写入一个char类型数组到文件中，要求从offset下标位置开始读取数组数据，长度为lengthvoid write(String str);写入一个字符串到文件中void write(String str, int offset, int lenght);写入一个字符串到文件中，要求从指定字符串offset下标位置开始，长度为length如果写入数据操作过程中，发生问题，这里会有一个IOException
1.2 使用演示
package com.qfedu.b_io;import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;/** 文件操作字符输出流*/
public class Demo1 {public static void main(String[] args) {FileWriter fileWriter = null;try {fileWriter = new FileWriter(new File("D:/aaa/5.txt"), true);char[] charArray = "现在美国全国缺少口罩2.7亿".toCharArray();fileWriter.write(charArray);fileWriter.write("韩国目前疫情情况不容乐观");fileWriter.write("\r\n");fileWriter.write(charArray, 0, 5);fileWriter.write("韩国目前疫情情况不容乐观", 0, 5);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (fileWriter != null) {try {fileWriter.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}private static void writeTest1() {FileWriter fileWriter = null;try {fileWriter = new FileWriter(new File("D:/aaa/4.txt"), true);fileWriter.write('武');fileWriter.write('汉');fileWriter.write('加');fileWriter.write('油');fileWriter.write('，');fileWriter.write('中');fileWriter.write('国');fileWriter.write('加');fileWriter.write('油');fileWriter.write(',');fileWriter.write('世');fileWriter.write('界');fileWriter.write('加');fileWriter.write('油');} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} finally {if (fileWriter != null) {try {fileWriter.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}
}
1.3 字符流文件拷贝
package com.qfedu.b_io;import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;/** 使用文件操作字符流量拷贝非文本文件问题* 【要求】*       禁止使用字符流操作非文本文件，记事本打开乱码文件都不可以*/
public class Demo2 {public static void main(String[] args) {FileReader fileReader = null;FileWriter fileWriter = null;try {fileReader = new FileReader(new File("D:/aaa/logo桌面.jpg"));fileWriter = new FileWriter(new File("D:/aaa/temp.jpg"));char[] buf = new char[1024 * 4];int length = -1;while ((length = fileReader.read(buf)) != -1) {fileWriter.write(buf, 0, length);}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} finally {if (fileWriter != null) {try {fileWriter.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}if (fileReader != null) {try {fileReader.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}
}

2. 缓冲流

2.1 缓冲流有什么作用
使用缓冲数组以后，整体的读取，写入效率提升很大！！！
降低了CPU通过内存访问硬盘的次数。提高效率，降低磁盘损耗。字节输入缓冲BufferedInputStream
字节输出缓冲BufferedOutputStream
字符输入缓冲BufferedReader
字符输出缓冲BufferedWrite【重点】所有的缓冲流都没有任何的读取，写入文件能力，这里都需要对应的输入流和输出流来提供对应的能力。在创建缓冲流流对象时，需要传入对应的输入流对象和输出流对象。底层就是提供了一个默认大小的缓冲数组，用于提高效率
2.2 字节缓冲流
输入BufferedInputStream(InputStream in);   这里需要的对象是一个字节输入流基类对象。同时也可也传入InputStream子类对象
输出BufferedOutputStream(OutputStream out);这里需要的对象是一个字节输出流基类对象。同时也可也传入OutputStream子类对象以上传入的InputStream和OutputStream都是用于提供对应文件的读写能力。
2.2.1 字节输入流缓冲效率问题
1. 在BufferedInputStream底层中有一个默认容量为8KB的byte类型缓冲数组。
2. fill方法是一个操作核心a. 从硬盘中读取数据，读取的数据容量和缓冲数组容量一致。b. 所有的read方法，都是从缓冲数组中读取数据c. 每一次读取数据之前，都会检查缓冲区内是否有数据，如果没有，fill方法执行，填充数据。3. 利用缓冲，fill方法，可以极大的降低CPU通过内存访问硬盘的次数。同时程序操作的数据是在内存中进行交互的。
2.2.2 字节输出流缓冲效率问题
1. 在BufferedOutputStream类对象，默认有一个8KB的byte类型缓冲数组
2. 数据写入文件时并不是直接保存到文件中，而是保存在内存8KB字节缓冲数组中
3. 如果8KB空间填满，会直接flush缓冲区，数据保存到硬盘中，同时清空整个缓冲区。
4. 在BufferedOutputStream关闭时，首先会调用flush方法，保存数据到文件，清空缓冲区，并且规划缓冲区占用内存，同时关闭缓冲流使用的字节输出流。
2.2.3 缓冲流拷贝和非缓冲拷贝时间效率区别
package com.qfedu.c_buffered;import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class Demo3 {public static void main(String[] args) {long start = System.currentTimeMillis();copy();long end = System.currentTimeMillis();// 总耗时System.out.println("Time:" + (end - start));}// 1716 mspublic static void useBuffered() {BufferedInputStream bis = null;BufferedOutputStream bos = null;try {bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("D:/aaa/2.txt")));bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:/aaa/buffered.txt")));int content = -1;while ((content = bis.read()) != -1) {bos.write(content);}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} finally {if (bos != null) {try {bos.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}if (bis != null) {try {bis.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}// 531000public static void copy() {FileInputStream fis = null;FileOutputStream fos = null;try {fis = new FileInputStream("D:/aaa/2.txt");fos = new FileOutputStream("D:/aaa/copy.txt");int content = -1;while ((content = fis.read()) != -1) {fos.write(content);}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} finally {if (fos != null) {try {fos.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}if (fis != null) {try {fis.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}
}
2.3 字符缓冲流
BufferedReader字符缓冲输入流BufferedReader(Reader reader);
BufferedWriter字符缓冲输出流BufferedWriter(Writer writer);
2.3.1 字符缓冲流效率问题
1. 字符缓冲输入流，底层有一个8192个元素的缓冲字符数组，而且使用fill方法从硬盘中读取数据填充缓冲数组2. 字符缓冲输出流，底层有一个8192个元素的缓冲字符数组，使用flush方法将缓冲数组中的内容写入到硬盘当中。3. 使用缓冲数组之后，程序在运行的大部分时间内都是内存和内存直接的数据交互过程。内存直接的操作效率是比较高的。并且降低了CPU通过内存操作硬盘的次数4. 关闭字符缓冲流，都会首先释放对应的缓冲数组空间，并且关闭创建对应的字符输入流和字符输出流。5.
字符缓冲输入流中String readLine(); 读取一行数据
字符缓冲输出流中void newLine(); 换行

3. 项目中使用IO流和文件保存数据

Student类内需要保存的核心数据学生的信息count 学生ID计数器文件操作这两个方法，我们做出一个工具类保存在程序退出之前保存学生数据存储于StudentManager对象中StudentManager中存储数据使用的结构是ArrayList从ArrayList中读取每一个学生数据，保存到文件中，最后保存count文件:[6,骚磊,16,男,99,95,97,291,0][7,骚磊,16,男,99,95,97,291,0][8,骚磊,16,男,99,95,97,291,0][9,骚磊,16,男,99,95,97,291,0]count:20读取在程序启动之前读取数据判断 [读取一行内容，解析一行内容，创建一个Student对象，保存到StudentManager中[6,骚磊,16,男,99,95,97,291,0] subString ==> 6,骚磊,16,男,99,95,97,291,0split(",") ==> String[] array = {"6","骚磊","16","男","99","95","97","291","0"}解析String ==> 目标数据类型 int char 判断 csplit(":") ==> String[] arr = {"count" , "20"};解析20

package com.system.student.qfedu.util;import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;import com.system.student.qfedu.entity.Student;
import com.system.student.qfedu.manager.StudentManager;public class DataUtils {/*** 从文件中读取数据到StudentManager对象中* * @param studentManager 学生管理类对象*/public static void readData(StudentManager studentManager) {/*[11,千锋学生6,156,男,39,95,97,231,0][12,千锋学生7,166,男,119,95,97,311,0][13,千锋学生8,126,男,90,95,97,282,0][14,千锋学生9,360,男,60,95,97,252,0]count:15*/BufferedReader br = null;try {br = new BufferedReader(new FileReader(new File("./data/students.txt")));String data = null;while ((data = br.readLine()) != null) {if ('[' == data.charAt(0)) {// 学生数据String[] split = data.substring(1, data.length() - 1).split(",");// 解析数组中每一个元素对应数据int id = Integer.parseInt(split[0]);String name = split[1];int age = Integer.parseInt(split[2]);char gender = split[3].charAt(0);int mathScore = Integer.parseInt(split[4]);int chnScore = Integer.parseInt(split[5]);int engScore = Integer.parseInt(split[6]);int totalScore = Integer.parseInt(split[7]);int rank = Integer.parseInt(split[8]);// 创建Student类对象，存储到StudentManager中Student stu = new Student(id, name, age, gender, mathScore, chnScore, engScore, totalScore, rank);studentManager.add(stu);} else if ('c' == data.charAt(0)) {// count数据 count:20Student.setCount(Integer.parseInt(data.split(":")[1]));}}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}/*** 从StudentManager中保存数据到文件* * @param studentManager 学生管理类对象*/public static void saveData(StudentManager studentManager) {BufferedWriter bw = null;try {// 选择写入文件的方式是删除写！！！bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("./data/students.txt")));// 获取StudentManager对象中保存的所有学生类对象数据Student[] allStudents = studentManager.getAllStudents();for (int i = 0; i < allStudents.length; i++) {// 写入学生数据bw.write(allStudents[i].getData());bw.newLine();}bw.write("count:" + Student.getCount());} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} finally {if (bw != null) {try {bw.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}
}

4. 序列化

4.1 序列化概述
Java中提供了一种序列化操作的方式，用一个字节序列化来表示一个对象，该字节序列化中保存了【对象的属性】，【对象的类型】和【对象的数据】。把字节序列化保存到文件中，就可以做到持久化保存数据内容。从文件中读取字节序列化数据，可以直接得到对应的对象。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-avSyc4sl-1583162901517)(img/序列化和反序列化.png)]

4.2 ObjectOutputStream类
将对象数据序列化，保存到文件中构造方法 ConstructorObjectOutputStream(OutputStream out);输出字节流对象作为当前方法的参数

package com.qfedu.d_objectxxx;import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;public class Demo1 {public static void main(String[] args) {ObjectOutputStream objectOutputStream = null;try {objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:/aaa/person.txt"));// 序列化对象，并且写入到文件中objectOutputStream.writeObject(new Person(1, "骚磊", 16));} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} finally {if (objectOutputStream != null) {try {objectOutputStream.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}
}
4.3 ObjectInputStream类
从文件中读取被序列化之后的字节数据，提供反序列化操作，得到一个对象。构造方法 ConstructorObjectInputStream(InputStream in);需要提供一个字节输入流对象来进行操作
【序列化注意事项】
1. 如果一个类需要进行序列化操作，必须遵从。java.io.Serializable。不遵从无法进行序列化操作2. 序列化之后从文件中读取序列化内容，转换成对应的对象，ClassNotFoundException 对应类没有找到。对应的类型没有导包，不存在...InvalidClassException 类型不一样序列化之后的每一个类都会有一个serialVersionUID，该编号在使用过程中，序列化和反序列化必须一致3. transient 修饰的成员变量不能被序列化

ption e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}


##### 4.3 ObjectInputStream类

从文件中读取被序列化之后的字节数据，提供反序列化操作，得到一个对象。

构造方法 Constructor
ObjectInputStream(InputStream in);
需要提供一个字节输入流对象来进行操作


##### 【序列化注意事项】

  1. 如果一个类需要进行序列化操作，必须遵从。java.io.Serializable。不遵从无法进行序列化操作

  2. 序列化之后从文件中读取序列化内容，转换成对应的对象，
    ClassNotFoundException 对应类没有找到。
    对应的类型没有导包，不存在…
    InvalidClassException 类型不一样
    序列化之后的每一个类都会有一个serialVersionUID，该编号在使用过程中，序列化
    和反序列化必须一致

  3. transient 修饰的成员变量不能被序列化

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