JavaSE 第十七章

2022-05-15 23:56:12

1、File类的使用

java.io.File类：文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关。

File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。

想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个 File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。

构造方法：

public File(String pathname) 以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。绝对路径：是一个固定的路径,从盘符开始相对路径：是相对于某个位置开始

public File(String parent,String child)以parent为父路径，child为子路径创建File对象。

public File(File parent,String child)根据一个父File对象和子文件路径创建File对象。

常用方法：

File类的获取功能
public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
public String getPath() ：获取路径
public String getName() ：获取名称
public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值
public String[] list() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
public File[] listFiles() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
File类的重命名功能
public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
File类的判断功能
public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
public boolean isFile() ：判断是否是文件
public boolean exists() ：判断是否存在
public boolean canRead() ：判断是否可读
public boolean canWrite() ：判断是否可写
public boolean isHidden() ：判断是否隐藏

listFiles():方法介绍文件都存放在目录（文件夹）中，那么如何获取一个目录中的所有文件或者目录中的文件夹呢？那么我们先想想，一个目录中可能有多个文件或者文件夹，那么如果File中有功能获取到一个目录中的所有文件和文件夹，那么功能得到的结果要么是数组，要么是集合。

文件过滤器:通过上述方法，我们可以获取到一个目录下的所有文件和文件夹，但能不能对其进行过滤呢？比如我们只想要一个目录下的指定扩展名的文件，或者包含某些关键字的文件夹呢？我们是可以先把一个目录下的所有文件和文件夹获取到，并遍历当前获取到所有内容，遍历过程中在进行筛选，但是这个动作有点麻烦，Java给我们提供相应的功能来解决这个问题。查阅File类的API，在查阅时发现File类中重载的listFiles方法，并且接受指定的过滤器。

public class FileDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //获取扩展名为.java所有文件
        //创建File对象
        File file = new File("E:\\JavaSE1115\\code\\day11_code");
        //获取指定扩展名的文件,由于要对所有文件进行扩展名筛选，因此调用方法需要传递过滤器
        File[] files = file.listFiles(new FileFilterBySuffix()); //遍历获取到的所有符合条件的文件
        for (File f : files) {
            System.out.println(f);
        }
    }
}
//定义类实现文件名称FilenameFilter过滤器
class FileFilterBySuffix implements FilenameFilter{
    public boolean accept(File dir, String name) {
        return name.endsWith(".java");
    }
}

class FileFilterBySuffix implements FileFilter{
    private String suffix;
    public FileFilterBySuffix(String suffix) {
        super();
        this.suffix = suffix;
    }
    @Override
    public boolean accept(File pathname) {
        return pathname.getName().endsWith(suffix);
    }
}

2、IO流

I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。

Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)”的方式进行。

IO原理：输入input:读取外部数据到程序(内存)中

输出output:将程序(内存)数据输出到磁盘、光盘等存储社保中。

流的分类：按照数据单位来分：字节流，字符流

按照流向来分：输入流，输出流。

流的体系：

3、InputStream和Reader

InputStream和Reader是所有输入流的基类

InputStream典型实现是FileInputStream。常用方法read()方法【int read()； int read(byte[] b) ；int read(byte[] b, int off, int len) 】

Reader典型实现是FileReader。常用方法read()方法【int read()； int read(byte[] b) ；int read(byte[] b, int off, int len) 】

程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该显式关闭文件 IO 资源。

FileInputStream 从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream 用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流，需要使用 FileReader。

InputStream方法介绍：

int read()：从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。

int read(byte[] b)：从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。

int read(byte[] b, int off,int len)：将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。

public void close() throws IOException关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

Reader方法介绍：

int read()读取单个字符。作为整数读取的字符，范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)（2个字节的 Unicode码），如果已到达流的末尾，则返回 -1

int read(char[] cbuf)将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。

int read(char[] cbuf,int off,int len)将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。

public void close() throws IOException关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

4、OutputStream和Writer

OutputStream 和 Writer 也非常相似：

void write(int b/int c);

void write(byte[] b/char[] cbuf);

void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len);

void flush();

void close(); 需要先刷新，再关闭此流。

因为字符流直接以字符作为操作单位，所以 Writer 可以用字符串来替换字符数组，即以 String 对象作为参数

void write(String str);

void write(String str, int off, int len);

FileOutputStream 从文件系统中的某个文件中获得输出字节。FileOutputStream 用于写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流，需要使用 FileWriter。

5、缓冲流

为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组，缺省使用8192个字节(8Kb)的缓冲区。

缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，根据数据操作单位可以把缓冲流分为：

BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

BufferedReader 和 BufferedWriter

当读取数据时，数据按块读入缓冲区，其后的读操作则直接访问缓冲区

当使用BufferedInputStream读取字节文件时，BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个 (8Kb)，存在缓冲区中，直到缓冲区装满了，才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。

向流中写入字节时，不会直接写到文件，先写到缓冲区中直到缓冲区写满，BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流

关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可，关闭最外层流也会相应关闭内层节点流

flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件

如果是带缓冲区的流对象的close()方法，不但会关闭流，还会在关闭流之前刷新缓冲区，关闭后不能再写出

6、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

InputStream in = new FileInputStream("D:\\test\\cn8.txt");
//创建转换流对象
//InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in);这样创建对象，会用本地默认码
表 读取，将会发生错误解码的错误
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"utf-8");
//使用转换流去读字节流中的字节
int ch = 0;
while((ch = isr.read())!=-1){
    System.out.println((char)ch);
}
//关闭流
isr.close();

//创建与文件关联的字节输出流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\test\\cn8.txt");
//创建可以把字符转成字节的转换流对象，并指定编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"utf-8");
//调用转换流，把文字写出去，其实是写到转换流的缓冲区中
osw.write("你好");
//写入缓冲区。
osw.close();

字符编码：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。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

7、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 setIn(InputStream in)

public static void setOut(PrintStream out)

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    String s = null;
    try {
        while((s=br.readLine())!=null){
            if("e".equalsIgnoreCase(s)||"exit".equalsIgnoreCase(s)){
                System.out.println("安全退出");
                break;
            }
            System.out.println("--->"+s.toUpperCase());
            System.out.println("继续输入信息");
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            if(br!=null){
                br.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
}

PrintStream ps = null;
    try {
        FileOutputStream out = new FileOutputStream(new
File("D:/out.txt"));
        ps = new PrintStream(out,true);
        if(ps!=null){
            System.setOut(ps);
        }
        for(int i=65;i<=91;i++){
            System.out.print((char)i);
            if(i%50==0){
                System.out.println();
            }
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }finally{
        if(ps!=null){
            ps.close();
        }
    }

8、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。

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接口的对象转换为字节数据，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，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。通常实现 Serializable

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)。

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。

///序列化：将对象写入到磁盘或者进行网络传输
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new
FileOutputStream(“data.txt"));
Person p = new Person("张三", 18, "太白小区");
oos.writeObject(p);
oos.flush();
oos.close();
//反序列化：将磁盘中的对象数据源读出.
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new
FileInputStream(“data.txt"));
Person p1 = (Person)ois.readObject();
System.out.println(p1.toString());
ois.close();

谈谈你对Serializable接口的理解

实现了Serializable接口的对象，可将它们转换成一系列字节，并可在以后完全恢复回原来的样子。这一过程亦可通过网络进行。这意味着序列化机制能自动补偿操作系统间的差异。换句话说，可以先在Windows机器上创建一个对象，对其序列化，然后通过网络发给一台Unix机器，然后在那里准确无误地重新“装配”。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任何细节。
由于大部分作为参数的类如String、Integer等都实现了java.io.Serializable的接口，也可以利用多态的性质，作为参数使接口更灵活

瞬态关键字

当一个类的对象需要被序列化时，某些属性不需要被序列化，这时不需要序列化的属性可以使用关键字 transient修饰。只要被transient修饰了，序列化时这个属性就不会琲序列化了。同时静态修饰也不会被序列化，因为序列化是把对象数据进行持久化存储，而静态的属于类加载时的数据，不会被序列化。

public class Person implements Serializable {
    /** 给类显示声明一个序列版本号。 */
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private static String name;
    private transient/*瞬态*/ int age;
    public Person() {
        super();
    }
    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    ......
}

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