java基础知识——网络编程、IO流

2021-07-14 20:05:58

IO流

字节流：处理字节数据的流对象，计算机中最小数据单元就是字节。InputStream OutputStream

字符流：字符编码问题，将字节流和编码表封装成对象就是字符流。Reader Write

读、写都会发生 IO 异常。io 异常的处理方式：io 一定要写 finally。fw.flush();//刷新缓冲区，fw.close()；//关闭流。

IO  中的使用到了一个设计模式： 装饰设计模式。
装饰设计模式解决：对一组类进行功能的增强。
包装：写一个类(包装类)对被包装对象进行包装；
* 1、包装类和被包装对象要实现同样的接口；
* 2、包装类要持有一个被包装对象；
* 3、包装类在实现接口时，大部分方法是靠调用被包装对象来实现的，对于需要修改的方法我们自己实现；

字符流

Reader ：用于读取字符流的抽象类。子类必须实现的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。
Writer ：写入字符流的抽象类。子类必须实现的方法仅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。

字节流

InputStream、OutputStream

BufferedWriter ：是给字符输出流提高效率用的，那就意味着，缓冲区对象建立时，必须要先有流对象。明
确要提高具体的流对象的效率。
FileWriter fw = new FileWriter("bufdemo.txt");
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw); // 让缓冲区和指定流相关联。
for(int x=0; x<4; x++){
bufw.write(x+"abc");
bufw.newLine();  // 写入一个换行符，这个换行符可以依据平台的不同写入不同的换行符。
bufw.flush();//对缓冲区进行刷新，可以让数据到目的地中。
}
bufw.close(); // 关闭缓冲区，其实就是在关闭具体的流。
-----------------------------
BufferedReader ：
FileReader fr = new FileReader("bufdemo.txt");
BufferedReader bufr = new BufferedReader(fr);
String line = null;
while((line=bufr.readLine())!=null){ e //readLine  方法返回的时候是不带换行符的。
System.out.println(line);
}
bufr.close();
-----------------------------
//记住，只要一读取键盘录入，就用这句话。
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));//输出到控制台
String line = null;
while((line=bufr.readLine())!=null){
if("over".equals(line))
break;
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bufw.write(line.toUpperCase());//将输入的字符转成大写字符输出
bufw.newLine();
bufw.flush();
}
bufw.close();
bufr.close();

流的操作规律：

1 ，明确源和目的。
数据源：就是需要读取，可以使用两个体系：InputStream、Reader；
数据汇：就是需要写入，可以使用两个体系：OutputStream、Writer；
2 ，操作的数据是否是纯文本数据？
如果是：数据源：Reader
数据汇：Writer
如果不是：数据源：InputStream
数据汇：OutputStream
3 ，虽然确定了一个体系，但是该体系中有太多的对象，到底用哪个呢？
明确操作的数据设备。
数据源对应的设备：硬盘(File)，内存(数组)，键盘(System.in)
数据汇对应的设备：硬盘(File)，内存(数组)，控制台(System.out)。
4 ，需要在基本操作上附加其他功能吗？比如缓冲。
如果需要就进行装饰。

File类

将文件系统中的文件和文件夹封装成了对象。提供了更多的属性和行为可以对这些文件和文件夹
进行操作。这些是流对象办不到的，因为流只操作数据。
- createNewFile() 、mkdir()、getAbsolutePath()

递归

使用情况：功能内部又用到该功能，但是传递的参数值不确定。

递归的注意事项：
1：一定要定义递归的条件。
2：递归的次数不要过多。容易出现 *Error 栈内存溢出错误。
其实递归就是在栈内存中不断的加载同一个函数。

Java递归算法的小例子求1+2+3…+1000 和

 public class Test1 {
int sum=0;
int a=1;
public void sum()
{
   sum+=a;
   a++;
   if(a<=1000)
   {
sum();//调用自身实现递归
   }
}
public static void main(String[] args) {
   Test1 test=new Test1();
   test.sum();
   System.out.println("计算结果："+test.sum+"!");
}

扩展功能的流对象

PrintStream ：打印流

PrintStream m 可以操作目的：1：File 对象。2：字符串路径。3：字节输出流。
PrintWriter ：该对象的目的地有四个：1：File 对象。2：字符串路径。3：字节输出流。4：字符输出流。
PrintWriter out = new PrintWriter( new FileWriter(“out.txt”), true);//设置 true 后自动刷新
System.in，System.out 这两个标准的输入输出流，在 jvm 启动时已经存在了。随时可以使用。当
jvm 结束了，这两个流就结束了。但是，当使用了显示的 close 方法关闭时，这两个流在提前结束了。

SequenceInputStream ：序列流

作用就是将多个读取流合并成一个读取流实现数据合并。

合并原理：多个读取流对应一个输出流。
切割原理：一个读取流对应多个输出流。

管道流

管道读取流和管道写入流可以像管道一样对接上，管道读取流就可以读取管道写入流写入的数据。
注意：需要加入多线程技术，因为单线程，先执行 read，会发生死锁，因为 read 方法是阻塞式的，没有数据的
read 方法会让线程等待。

public static void main(String[] args) throws IOException{
PipedInputStream pipin = new PipedInputStream();
PipedOutputStream pipout = new PipedOutputStream();
pipin.connect(pipout);
new Thread(new Input(pipin)).start();
new Thread(new Output(pipout)).start();
}

对象序列化

静态数据不能被序列化，因为静态数据不在堆内存中；用transient关键字修饰变量，可以将非静态数据不进行序列化。

Serializable ：用于启动对象的序列化功能，可以强制让指定类具备序列化功能，该接口中没有成员，这是一
个标记接口。
ByteArrayInputStream ：源：内存
ByteArrayOutputStream ：目的：内存。
这两个流对象不涉及底层资源调用，操作的都是内存中数组，所以不需要关闭。

网络编程

端口：0-65535

//通过名称(ip 字符串 or 主机名)来获取一个 ip 对象。
InetAddress ip = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//java.net.UnknownHostException

socket

为网络服务提供的一种机制，通信的两端都有 Socket，网络通信其实就是 Socket 间的通信，数据在两个
Socket 间通过 IO 传输。

udp传输

数据一定要封装到数据包中，数据包中包括目的地址、端口、数据等信息。将 udp 封装成对象，易于我们的使用，这个对象就是 DatagramSocket

发送端：

1，建立 udp 的 socket 服务，创建对象时如果没有明确端口，系统会自动分配一个未被使用的端口。

2，明确要发送的具体数据。

3，将数据封装成了数据包。

4，用 socket 服务的 send 方法将数据包发送出去。

5，关闭资源。

import java.net.*;
class UdpSend{
public static void main(String[] args)throws Exception {
// 1 1 ，建立 p udp 的 的 t socket  服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//指定发送端口，不指定系统会随机分配。
// 2 2 ，明确要发送的具体数据。
String text = "udp 传输演示 哥们来了";
byte[] buf = text.getBytes();
// 3 3 ，将数据封装成了数据包。
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,
buf.length,InetAddress.getByName("10.1.31.127"),10000);
// 4 4 ，用 t socket  服务的 d send  方法将数据包发送出去。
ds.send(dp);
// 5 5 ，关闭资源。
ds.close();
}
}

p udp 的接收端：
1，创建 udp 的 socket 服务，必须要明确一个端口，作用在于，只有发送到这个端口的数据才是这个接收端可
以处理的数据。

2，定义数据包，用于存储接收到数据。

3，通过 socket 服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。

4，通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如 ip、端口、数据等等。

5，关闭资源。

class UdpRece {
public static void main(String[] args) throws Exception{
// 1 1 ，创建 p udp 的 的 t socket  服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
// 2 2 ，定义数据包，用于存储接收到数据。先定义字节数组，数据包会把数据存储到字节数组中。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
// 3 3 ，通过 t socket  服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。
ds.receive(dp);//该方法是阻塞式方法。
// 4 4 ，通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如  ip ，端口，数据等等。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();
String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//将字节数组中的有效部分转成字符串。
System.out.println(ip+":"+port+"--"+text);
// 5 5 ，关闭资源。
ds.close();
}
}

tcp传输

两个端点的建立连接后会有一个传输数据的通道，这通道称为流，而且是建立在网络基础上的流，
称之为 socket 流。该流中既有读取，也有写入。

TCP 客户端：

1，建立 tcp 的 socket 服务，最好明确具体的地址和端口。这个对象在创建时，就已经可以对指定 ip 和端口
进行连接(三次握手)。

2，如果连接成功，就意味着通道建立了，socket 流就已经产生了。只要获取到 socket 流中的读取流和写入
流即可，只要通过 getInputStream 和 getOutputStream 就可以获取两个流对象。

3，关闭资源。

import java.net.*;
import java.io.*;
//需求：客户端给服务器端发送一个数据。
class TcpClient{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Socket s = new Socket("10.1.31.69",10002);
OutputStream out = s.getOutputStream();// 获取了 t socket  流中的输出流对象。
out.write("tcp 演示，哥们又来了!".getBytes());
s.close();
}
}

TCP 服务端：

1，创建服务端 socket 服务，并监听一个端口。

2，服务端为了给客户端提供服务，获取客户端的内容，可以通过 accept 方法获取连接过来的客户端对象。

3，可以通过获取到的 socket 对象中的 socket 流和具体的客户端进行通讯。

4，如果通讯结束，关闭资源。注意：要先关客户端，再关服务端。

class TcpServer{
public static void main(String[] args) throws Exception{
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ServerSocket ss = new ServerSocket(10002);//建立服务端的 socket 服务
Socket s = ss.accept();//获取客户端对象
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+".....connected");
// 可以通过获取到的 socket 对象中的 socket 流和具体的客户端进行通讯。
InputStream in = s.getInputStream();//读取客户端的数据，使用客户端对象的 socket 读取流
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
String text = new String(buf,0,len);
System.out.println(text);
// 如果通讯结束，关闭资源。 注意：要先关客户端，在关服务端。
s.close();
ss.close();
}
}

反射技术

反射技术可以对一个类进行解剖。

基本步骤：
1 、获得 s Class 对象，就是获取到指定的名称的字节码文件对象。
2 、实例化对象，获得类的属性、方法或构造函数。
3、访问属性、调用方法、调用构造函数创建对象

正则表达式

常见操作：
1，匹配：其实用的就是 String 类中的 matches 方法。
String reg = “[1-9][0-9]{4,14}”;
boolean b = qq. matches(reg);//将正则和字符串关联对字符串进行匹配。

2，切割：其实用的就是 String 类中的 split 方法。

3，替换：其实用的就是 String 类中的 replaceAll();

4，获取：
1），先要将正则表达式编译成正则对象。使用的是 Pattern 中静态方法 compile(regex);

2），通过 Pattern 对象获取 Matcher 对象。
Pattern 用于描述正则表达式，可以对正则表达式进行解析。
而将规则操作字符串，需要从新封装到匹配器对象 Matcher 中。
然后使用 Matcher 对象的方法来操作字符串。
如何获取匹配器对象呢？
通过 Pattern 对象中的 matcher 方法。该方法可以正则规则和字符串想关联。并返回匹配器对象。

3），使用 Matcher 对象中的方法即可对字符串进行各种正则操作。

码农公寓

IO流

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