尚硅谷Java入门视频教程第十三章——IO流

尚硅谷Java入门视频教程第十三章——IO流

尚硅谷Java入门视频教程第十三章——IO流

• 第13章：IO流
• • 13.1 File类的使用
  • 13.2 IO流原理及流的分类
  • • 13.2.1 Java IO原理
    • 13.2.2 流的分类
    • • IO流整体体系
  • 13.3 节点流(或文件流)
  • • 节点流(或文件流)：FileReader和FileWriter
    • 节点流(或文件流)：FileInputStream和FileOutputStream
  • 13.4 处理流之一：缓冲流BufferedInputStream和BufferedOutputStream、BufferedReader和 BufferedWriter
  • 13.5 处理流之二：转换流InputStreamReader和OutputStreamWriter
  • 13.6 标准输入、输出流：System.in和System.out
  • 13.7 打印流：PrintStream和PrintWriter
  • 13.8 数据流：DataInputStream 和 DataOutputStream
  • 13.9 对象流：ObjectInputStream和OjbectOutputSteam-序列化与反序列化
  • 13.10 随机存取文件流：RandomAccessFile
  • 13.11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用

第13章：IO流

13.1 File类的使用

• File类的使用：

  • File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)
  • File类声明在java.io包下
  • File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
  • 后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点"

• 如何创建File类的实例

  • 常用构造器：
    File(String filePath)
File(String parentPath,String childPath)
File(File parentFile,String childPath)

  • 相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。
    绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径

    说明：
    IDEA中：使用JUnit中的单元测试方法测试，相对路径为当前Module下；使用main()测试，相对路径为当前Project下
    Ecplise中：不管使用单元测试方法还是main()测试，相对路径都为当前Project下

  • 路径分隔符
    windows:
    unix:/

  @Test
  public void test1(){//构造器1File file1 = new File(&#");//相对于当前moduleFile file2 =  new File("D:\workspace_idea1\JavaSenior\day08\he.txt");System.out.println(file1);//System.out.println(file2);//D:workspace_idea1JavaSenior//构造器2：File file3 = new File("D:\workspace_idea1","JavaSenior");System.out.println(file3);//D:workspace_idea1JavaSenior//构造器3：File file4 = new File(file3,&#");System.out.println(file4);//D:workspace_idea1
  }
  

• 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

    • 如下的两个方法适用于文件目录：

      • 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
    比如&#ameTo(file2)为例：要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。

  • 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

  • File类的创建功能：创建硬盘中对应的文件或文件目录

    • public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false

       @Testpublic void test6() throws IOException {File file1 = new File(&#");if(!ists()){//文件的创建ateNewFile();System.out.println("创建成功");}else{//文件存在file1.delete();System.out.println("删除成功");}}
      

    • public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建
    • public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果上层文件目录不存在，一并创建

  • File类的删除功能：删除磁盘中的文件或文件目录

    • public boolean delete()：删除文件或者文件夹，要想成功删除文件夹，文件目录下不能有子目录或文件
    • 删除注意事项：Java中的删除不走回收站。

• 课后练习：

  1. 判断指定目录下是否有后缀名为.jpg的文件，如果有，就输出该文件名称

     package 1;import org.junit.Test;import java.io.File;
     import java.io.FilenameFilter;public class FindJPGFileTest {@Testpublic void test1(){File srcFile = new File("d:\code");String[] fileNames = srcFile.list();for(String fileName : fileNames){dsWith(".jpg")){System.out.println(fileName);}}}@Testpublic void test2(){File srcFile = new File("d:\code");File[] listFiles = srcFile.listFiles();for(File file : listFiles){Name().endsWith(".jpg")){System.out.AbsolutePath());}}}/** File类提供了两个文件过滤器方法* public String[] list(FilenameFilter filter)* public File[] listFiles(FileFilter filter)*/@Testpublic void test3(){File srcFile = new File("d:\code");File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {@Overridepublic boolean accept(File dir, String name) {dsWith(".jpg");}});for(File file : subFiles){System.out.AbsolutePath());}}
     }

  2. 遍历指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件。
     拓展1：并计算指定目录占用空间的大小
     拓展2：删除指定文件目录及其下的所有文件

     package 1;import java.io.File;public class ListFilesTest {public static void main(String[] args) {// 递归:文件目录/** 打印出指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件 */// 1.创建目录对象File dir = new File("E:\teach\01_javaSE\_尚硅谷Java编程语言\3_软件");// 2.打印目录的子文件printSubFile(dir);}public static void printSubFile(File dir) {// 打印目录的子文件File[] subfiles = dir.listFiles();for (File f : subfiles) {if (f.isDirectory()) {// 文件目录printSubFile(f);} else {// 文件System.out.AbsolutePath());}}}// 方式二：循环实现// 列出file目录的下级内容，仅列出一级的话// 使用File类的String[] list()比较简单public void listSubFiles(File file) {if (file.isDirectory()) {String[] all = file.list();for (String s : all) {System.out.println(s);}} else {System.out.println(file + "是文件！");}}// 列出file目录的下级，如果它的下级还是目录，接着列出下级的下级，依次类推// 建议使用File类的File[] listFiles()public void listAllSubFiles(File file) {if (file.isFile()) {System.out.println(file);} else {File[] all = file.listFiles();// 如果all[i]是文件，直接打印// 如果all[i]是目录，接着再获取它的下一级for (File f : all) {listAllSubFiles(f);// 递归调用：自己调用自己就叫递归}}}// 拓展1：求指定目录所在空间的大小// 求任意一个目录的总大小public long getDirectorySize(File file) {// file是文件，那么直接返回file.length()// file是目录，把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小long size = 0;if (file.isFile()) {size += file.length();} else {File[] all = file.listFiles();// 获取file的下一级// 累加all[i]的大小for (File f : all) {size += getDirectorySize(f);// f的大小;}}return size;}// 拓展2：删除指定的目录public void deleteDirectory(File file) {// 如果file是文件，直接delete// 如果file是目录，先把它的下一级干掉，然后删除自己if (file.isDirectory()) {File[] all = file.listFiles();// 循环删除的是file的下一级for (File f : all) {// f代表file的每一个下级deleteDirectory(f);}}// 删除自己file.delete();}
     }
     

13.2 IO流原理及流的分类

13.2.1 Java IO原理

• 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。
• java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。

13.2.2 流的分类

• 流的分类
  • 按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
    • 字节流：用于传输非文本的数据，如图片、视频等
    • 字符流：用于传输文本数据
  • 按数据流的流向不同分为：输入流，输出流
    • 输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
    • 输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。
  • 按流的角色的不同分为：节点流，处理流
    • 节点流：直接作用于文件之上的流
    • 处理流：作用在已有流之上的流，已有流作为处理流构造器的参数存在

IO流整体体系

• 抽象基类：
  
  • Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。
  • 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。
• IO流体系：
  

抽象基类         节点流（或文件流）                               缓冲流（处理流的一种）
InputStream     FileInputStream   (read(byte[] buffer))        BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
OutputStream    FileOutputStream  (write(byte[] buffer,0,len)  BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
Reader          FileReader (read(char[] cbuf))                 BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
Writer          FileWriter (write(char[] cbuf,0,len)           BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / newLine() / flush()

13.3 节点流(或文件流)

节点流(或文件流)：FileReader和FileWriter

• FileReader和FileWriter为访问文件的字符输入输出流，不能使用字符流来处理图片等字节数据

• FileReader

  • 说明点：
    1. read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
    2. 异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理，finally中写流的关闭操作
    3. 读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException
  • 代码示例：
    1. read()基本使用：

       	@Testpublic void testFileReader(){FileReader fr = null;try {//1.实例化File类的对象，指明要操作的文件File file = new File(&#");//相较于当前Module//2.提供具体的流fr = new FileReader(file);//3.数据的读入//read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1//方式一：
       //        int data = fr.read();
       //        while(data != -1){
       //            System.out.print((char)data);
       //            data = fr.read();
       //        }//方式二：语法上针对于方式一的修改int data;while((data = fr.read()) != -1){System.out.print((char)data);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//4.流的关闭操作
       //            try {
       //                if(fr != null)
       //                    fr.close();
       //            } catch (IOException e) {
       //                e.printStackTrace();
       //            }//或if(fr != null){try {fr.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
       

    2. 对read()操作升级：使用read的重载方法read(char cbuf[])，返回值为读入的字符数组的长度

       	@Testpublic void testFileReader1()  {FileReader fr = null;try {//1.File类的实例化File file = new File(&#");//2.FileReader流的实例化fr = new FileReader(file);//3.读入的操作//read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1char[] cbuf = new char[5];int len;while((len = fr.read(cbuf)) != -1){//方式一：//错误的写法//最后的字符个数不足char[]的长度时，cbuf.length会输出整个数组，包括上一组未被覆盖的字符
       //                for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
       //                    System.out.print(cbuf[i]);
       //                }//正确的写法
       //                for(int i = 0;i < len;i++){
       //                    System.out.print(cbuf[i]);
       //                }//方式二：//错误的写法,对应着方式一的错误的写法
       //                String str = new String(cbuf);
       //                System.out.print(str);//正确的写法String str = new String(cbuf,0,len);System.out.print(str);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(fr != null){//4.资源的关闭try {fr.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
       

• FileWriter

  • 从内存中写出数据到硬盘的文件里。
    说明：
  1. 输出操作，对应的目标File可以不存在的，并不会报异常
  2. ① File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。
     ② File对应的硬盘中的文件如果存在：
     如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原有文件的覆盖
     如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容
  • 代码示例：

        @Testpublic void testFileWriter() {FileWriter fw = null;try {//1.提供File类的对象，指明写出到的文件File file = new File(&#");//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出fw = new FileWriter(file,false);//3.写出的操作fw.write("I have a dream!n");fw.write("you need to have a dream!");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//4.流资源的关闭if(fw != null){try {fw.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
    

• 例题：将的内容复制到中

  @Testpublic void testFileReaderFileWriter() {FileReader fr = null;FileWriter fw = null;try {//1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件File srcFile = new File(&#");File destFile = new File(&#");//不能使用字符流来处理图片等字节数据
  //            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
  //            File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");//2.创建输入流和输出流的对象fr = new FileReader(srcFile);fw = new FileWriter(destFile);//3.数据的读入和写出操作char[] cbuf = new char[5];int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数while((len = fr.read(cbuf)) != -1){//每次写出len个字符fw.write(cbuf,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//4.关闭流资源//方式一：
  //            try {
  //                if(fw != null)
  //                    fw.close();
  //            } catch (IOException e) {
  //                e.printStackTrace();
  //            }finally{
  //                try {
  //                    if(fr != null)
  //                        fr.close();
  //                } catch (IOException e) {
  //                    e.printStackTrace();
  //                }
  //            }//方式二：try {if(fw != null)fw.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}try {if(fr != null)fr.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
  

节点流(或文件流)：FileInputStream和FileOutputStream

• FileInputStream和FileOutputStream为访问文件的字节输入输出流，使用字节流FileInputStream处理文本文件可能出现乱码（复制操作不会）

  @Test
  public void testFileInputStream() {FileInputStream fis = null;try {//1. 造文件File file = new File(&#");//2.造流fis = new FileInputStream(file);//3.读数据byte[] buffer = new byte[5];int len;//记录每次读取的字节的个数while((len = ad(buffer)) != -1){String str = new String(buffer,0,len);System.out.print(str);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(fis != null){//4.关闭资源try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
  }
  

  输出结果：
  
• 实现对图片的复制操作

  @Test
  public void testFileInputOutputStream()  {FileInputStream fis = null;FileOutputStream fos = null;try {//File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");//fis = new FileInputStream(srcFile);fos = new FileOutputStream(destFile);//复制的过程byte[] buffer = new byte[5];int len;while((len = ad(buffer)) != -1){fos.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(fos != null){//try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(fis != null){try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
  }
  

  将复制操作改写为函数，实现指定路径下文件的复制：

  //指定路径下文件的复制
  public void copyFile(String srcPath,String destPath){FileInputStream fis = null;FileOutputStream fos = null;try {//File srcFile = new File(srcPath);File destFile = new File(destPath);//fis = new FileInputStream(srcFile);fos = new FileOutputStream(destFile);//复制的过程byte[] buffer = new byte[1024];int len;while((len = ad(buffer)) != -1){fos.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(fos != null){//try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(fis != null){try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
  }@Test
  public void testCopyFile(){long start = System.currentTimeMillis();String srcPath = "C:\Users\Administrator\Desktop\01-视频.avi";String destPath = "C:\Users\Administrator\Desktop\02-视频.avi";//        String srcPath = &#";
  //        String destPath = &#";copyFile(srcPath,destPath);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618
  }
  

13.4 处理流之一：缓冲流BufferedInputStream和BufferedOutputStream、BufferedReader和 BufferedWriter

• 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。
• 代码实现：

  package com.atguigu.java;import org.junit.Test;import java.io.*;public class BufferedTest {/*实现非文本文件的复制*/@Testpublic void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {BufferedInputStream bis = null;BufferedOutputStream bos = null;try {//1.造文件File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");//2.造流//2.1 造节点流FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);//2.2 造缓冲流bis = new BufferedInputStream(fis);bos = new BufferedOutputStream(fos);//3.复制的细节：读取、写入byte[] buffer = new byte[10];int len;while((len = ad(buffer)) != -1){bos.write(buffer,0,len);//                bos.flush();//刷新缓冲区}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//4.资源关闭//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流if(bos != null){try {bos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(bis != null){try {bis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
  //        fos.close();
  //        fis.close();}}//实现文件复制的方法public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){BufferedInputStream bis = null;BufferedOutputStream bos = null;try {//1.造文件File srcFile = new File(srcPath);File destFile = new File(destPath);//2.造流//2.1 造节点流FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);//2.2 造缓冲流bis = new BufferedInputStream(fis);bos = new BufferedOutputStream(fos);//3.复制的细节：读取、写入byte[] buffer = new byte[1024];int len;while((len = ad(buffer)) != -1){bos.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//4.资源关闭//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流if(bos != null){try {bos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(bis != null){try {bis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
  //        fos.close();
  //        fis.close();}}@Testpublic void testCopyFileWithBuffered(){long start = System.currentTimeMillis();String srcPath = "C:\Users\Administrator\Desktop\01-视频.avi";String destPath = "C:\Users\Administrator\Desktop\03-视频.avi";copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618 -> 176}/*使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制*/@Testpublic void testBufferedReaderBufferedWriter(){BufferedReader br = null;BufferedWriter bw = null;try {//创建文件和相应的流br = new BufferedReader(new FileReader(new File(&#")));bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File(&#")));//读写操作//方式一：使用char[]数组
  //            char[] cbuf = new char[1024];
  //            int len;
  //            while((len = br.read(cbuf)) != -1){
  //                bw.write(cbuf,0,len);
  //    //            bw.flush();
  //            }//方式二：使用StringString data;while((data = br.readLine()) != null){//方法一：
  //                bw.write(data + "n");//data中不包含换行符//方法二：bw.write(data);//data中不包含换行符bw.newLine();//提供换行的操作}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//关闭资源if(bw != null){try {bw.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(br != null){try {br.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
  }
  

• 练习
  1. 实现图片加密与解密操作。

     package ;import org.junit.Test;import java.io.FileInputStream;
     import java.io.FileOutputStream;
     import java.io.IOException;public class PicTest {//图片的加密@Testpublic void test1() {FileInputStream fis = null;FileOutputStream fos = null;try {fis = new FileInputStream("爱情与友情.jpg");fos = new FileOutputStream("爱情与友情secret.jpg");byte[] buffer = new byte[20];int len;while ((len = ad(buffer)) != -1) {//字节数组进行修改//错误的//            for(byte b : buffer){//                b = (byte) (b ^ 5);//            }//正确的for (int i = 0; i < len; i++) {buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);}fos.write(buffer, 0, len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (fos != null) {try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (fis != null) {try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}//图片的解密@Testpublic void test2() {FileInputStream fis = null;FileOutputStream fos = null;try {fis = new FileInputStream("爱情与友情secret.jpg");fos = new FileOutputStream("爱情与友情4.jpg");byte[] buffer = new byte[20];int len;while ((len = ad(buffer)) != -1) {//字节数组进行修改//错误的//            for(byte b : buffer){//                b = (byte) (b ^ 5);//            }//正确的for (int i = 0; i < len; i++) {buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);}fos.write(buffer, 0, len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (fos != null) {try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (fis != null) {try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
     }
     

  2. 获取文本上每个字符出现的次数
     提示：遍历文本的每一个字符；字符及出现的次数保存在Map中；将Map中数据写入文件

     package ;import org.junit.Test;import java.io.BufferedWriter;
     import java.io.FileReader;
     import java.io.FileWriter;
     import java.io.IOException;
     import java.util.HashMap;
     import java.util.Map;
     import java.util.Set;/*** 获取文本上每个字符出现的次数* 	提示：遍历文本的每一个字符；字符及出现的次数保存在Map中；* 	将Map中数据写入文件** @author WenYi* @create 2022-06-15 17:05*/
     public class WordCount {/*说明：如果使用单元测试，文件相对路径为当前module如果使用main()测试，文件相对路径为当前工程*/@Testpublic void testWordCount(){FileReader fr = null;BufferedWriter bw = null;try {//1. 创建Map集合Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();//2. 遍历每一个字符,每一个字符出现的次数放到map中fr = new FileReader(&#");int c = 0;while((c = fr.read()) != -1){char ch = (char) c;//判断char是否在map中第一次出现ainsKey(ch) == false){map.put(ch, 1);}else{map.put(ch, (ch) + 1);}}//3. 把map中数据存在文件//3.1 创建Writerbw = new BufferedWriter(new FileWriter(&#"));//3.2 遍历map,再写入数据Set<Map.Entry<Character, Integer>> entries = Set();for(Map.Entry<Character, Integer> entry : entries){switch (Key()){case ' ':bw.write("空格=" + Value());break;case 't'://t表示tab 键字符bw.write("tab键=" + Value());break;case 'r'://bw.write("回车=" + Value());break;case 'n'://bw.write("换行=" + Value());break;default:bw.Key() + "=" + Value());break;}bw.newLine();//换行}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {//4. 流的关闭操作if(bw != null){try {bw.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}if(fr != null){try {fr.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}}
     }
     

13.5 处理流之二：转换流InputStreamReader和OutputStreamWriter

• 转换流：属于字符流，操作的都是char[]。
  传入的参数均为字节流，只是底层操作不同。
  InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
  OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流

• 作用：提供字节流与字符流之间的转换

• 解码：字节、字节数组 —> 字符数组、字符串 —> InputStreamReader
  编码：字符数组、字符串 —> 字节、字节数组 —> OutputStreamWriter
  

• 代码实现：

  1. InputStreamReader的使用，实现字节的输入流到字符的输入流的转换
     文件编码的方式决定了解析时使用的字符集

     @Test
     public void test1(){InputStreamReader isr = null;try {FileInputStream fis = new FileInputStream(&#");//使用系统默认的字符集
     //        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集//参数2指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件保存时使用的字符集isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");char[] cbuf = new char[20];int len;while((len = ad(cbuf)) != -1){String str = new String(cbuf,0,len);System.out.print(str);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {if(isr != null){try {isr.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
     }
     

  2. 综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter，将文件编码格式从utf-8改为gbk

     @Test
     public void test2(){InputStreamReader isr = null;OutputStreamWriter osw = null;try {//1.造文件、造流File file1 = new File(&#");File file2 = new File("");FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");//2.读写过程char[] cbuf = new char[20];int len;while((len = ad(cbuf)) != -1){osw.write(cbuf,0,len);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {//3.关闭资源if(isr != null){try {isr.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}if(osw != null){try {osw.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
     }
     

• 字符集说明：

  • 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。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。
  • 补充：字符编码
    • Unicode不完美，这里就有三个问题，一个是，我们已经知道，英文字母只用一个字节表示就够了，第二个问题是如何才能区别Unicode和ASCII？计算机怎么知道两个字节表示一个符号，而不是分别表示两个符号呢？第三个，如果和GBK等双字节编码方式一样，用最高位是1或0表示两个字节和一个字节，就少了很多值无法用于表示字符，不够表示所有字符。Unicode在很长一段时间内无法推广，直到互联网的出现。
    • 面向传输的众多 UTF（UCS Transfer Format）标准出现了，顾名思义，UTF- 8就是每次8个位传输数据，而UTF-16就是每次16个位。这是为传输而设计的编码，并使编码无国界，这样就可以显示全世界上所有文化的字符了。
    • Unicode只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯一确定的编号，具体存储成什么样的字节流，取决于字符编码方案。推荐的Unicode编码是UTF-8和UTF-16。
      utf-8编码方式：
      
    • 字符编码总结：
      

13.6 标准输入、输出流：System.in和System.out

• 标准的输入、输出流

  • System.in:标准的输入流，默认从键盘输入
    System.out:标准的输出流，默认从控制台输出
  • System.in的类型是InputStream
    System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类

• System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。

  • public static void setIn(InputStream in)
  • public static void setOut(PrintStream out)

• 练习：

  1. 从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作，直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。
     (idea不支持在单元测试方法中使用键盘获得System.in的输入，因此要在main方法中实现)
     方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串
     方法二：使用System.in实现。System.in —> 转换流 —> BufferedReader的readLine()

     //idea不支持在单元测试方法中使用键盘获得System.in的输入，因此要在main方法中实现
     public static void main(String[] args) {BufferedReader br = null;try {//将输入的字节流转换为字符流InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);//将字符流转换为缓冲流br = new BufferedReader(isr);while (true) {System.out.println("请输入字符串：");String data = br.readLine();if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {System.out.println("程序结束");break;}String upperCase = UpperCase();System.out.println(upperCase);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (br != null) {try {br.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
     }
     

  2. Create a program named MyInput.java: Contain the methods for reading int, double, float, boolean, short, byte and String values from the keyboard.

     package ;
     // MyInput.java: Contain the methods for reading int, double, float, boolean, short, byte and
     // string values from the keyboardimport java.io.*;public class MyInput {// Read a string from the keyboardpublic static String readString() {BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));// Declare and initialize the stringString string = "";// Get the string from the keyboardtry {string = br.readLine();} catch (IOException ex) {System.out.println(ex);}// Return the string obtained from the keyboardreturn string;}// Read an int value from the keyboardpublic static int readInt() {return Integer.parseInt(readString());}// Read a double value from the keyboardpublic static double readDouble() {return Double.parseDouble(readString());}// Read a byte value from the keyboardpublic static double readByte() {return Byte.parseByte(readString());}// Read a short value from the keyboardpublic static double readShort() {return Short.parseShort(readString());}// Read a long value from the keyboardpublic static double readLong() {return Long.parseLong(readString());}// Read a float value from the keyboardpublic static double readFloat() {return Float.parseFloat(readString());}
     }
     

13.7 打印流：PrintStream和PrintWriter

• 实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
• 打印流：PrintStream和PrintWriter
  • 提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
  • PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
  • PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
  • PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。
    在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用 PrintWriter 类。
• System.out返回的是PrintStream的实例
• 练习：将输出从控制台改至文件中

  @Test
  public void test2() {PrintStream ps = null;try {FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\IO\"));// 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 'n' 时都会刷新输出缓冲区)ps = new PrintStream(fos, true);if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件System.setOut(ps);}for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符System.out.print((char) i);if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行System.out.println(); // 换行}}} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} finally {if (ps != null) {ps.close();}}
  }
  

13.8 数据流：DataInputStream 和 DataOutputStream

• 为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String的数据，可以使用数据流。
• 数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型、String类的数据）
  • DataInputStream 和 DataOutputStream
  • 分别“套接”在 InputStream 和 OutputStream 子类的流上
• DataInputStream中的方法
  • boolean readBoolean()
  • byte readByte()
  • char readChar()
  • float readFloat()
  • double readDouble()
  • short readShort()
  • long readLong()
  • int readInt()
  • String readUTF()
  • void readFully(byte[] b)
• DataOutputStream中的方法：将上述的方法的read改为相应的write即可
• 练习：
  1. 将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。

     @Test
     public void test3(){DataOutputStream dos = null;try {//1.创建流dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream(&#"));//2.操作dos.writeUTF("刘建辰");dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件dos.writeInt(23);dos.flush();dos.writeBoolean(true);dos.flush();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {//3.流的关闭if(dos != null){try {dos.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
     }
     

  2. 将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。
     注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致！

     @Test
     public void test4(){DataInputStream dis = null;try {//1.创建流dis = new DataInputStream(new FileInputStream(&#"));//2.操作String name = adUTF();int age = adInt();boolean isMale = adBoolean();System.out.println("name = " + name);System.out.println("age = " + age);System.out.println("isMale = " + isMale);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {//3.流的关闭if(dis != null){try {dis.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
     }
     

13.9 对象流：ObjectInputStream和OjbectOutputSteam-序列化与反序列化

• 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

  /*
  序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
  使用ObjectOutputStream实现*/
  @Test
  public void testObjectOutputStream(){ObjectOutputStream oos = null;try {//1.造流oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));//2.操作oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));oos.flush();//刷新操作oos.writeObject(new Person("王铭",23));oos.flush();oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));oos.flush();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(oos != null){//3.关流try {oos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
  

  反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制

  /*
  反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
  使用ObjectInputStream来实现*/
  @Test
  public void testObjectInputStream(){ObjectInputStream ois = null;try {ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));Object obj = adObject();String str = (String) obj;Person p = (Person) adObject();Person p1 = (Person) adObject();System.out.println(str);System.out.println(p);System.out.println(p1);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} finally {if(ois != null){try {ois.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
  }
  

• 对象序列化机制：
  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（序列化）。
  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（反序列化）。

• 要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求：

  1. 需要实现接口：Serializable，标识接口（内部没有方法）
  2. 当前类提供一个全局常量：序列版本号 - serialVersionUID
  3. 除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型与String已经是可序列化）
  • 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化 static和transient修饰的成员变量

  package com.atguigu.java;import java.io.Serializable;public class Person implements Serializable{public static final long serialVersionUID = 475463534532L;private String name;private int age;private int id;private Account acct;public Person(String name, int age, int id) {this.name = name;this.age = age;this.id = id;}public Person(String name, int age, int id, Account acct) {this.name = name;this.age = age;this.id = id;this.acct = acct;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + ''' +", age=" + age +", id=" + id +", acct=" + acct +'}';}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}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;}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public Person() {}
  }class Account implements Serializable{public static final long serialVersionUID = 4754534532L;private double balance;@Overridepublic String toString() {return "Account{" +"balance=" + balance +'}';}public double getBalance() {return balance;}public void setBalance(double balance) {this.balance = balance;}public Account(double balance) {this.balance = balance;}
  }
  

13.10 随机存取文件流：RandomAccessFile

• RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。
  并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流,也就意味着这个类既可以读也可以写。

• RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件

  • 支持只访问文件的部分内容
  • 可以向已存在的文件后追加/插入内容

• RandomAccessFile 类

  • 构造器
    • public RandomAccessFile(File file, String mode)
    • public RandomAccessFile(String name, String mode)
  • 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数，该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式：
    • r：以只读方式打开
    • rw：打开以便读取和写入
    • rwd：打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
    • rws：打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新
    • 如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件，如果读取的文件不存在则会出现异常。
      如果模式为rw读写(输出流)。如果文件不存在则会去创建文件，如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖（默认情况下，从头覆盖，并非直接覆盖原文件）。

  @Test
  public void test1() {RandomAccessFile raf1 = null;RandomAccessFile raf2 = null;try {//1.造流raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");//2.复制操作byte[] buffer = new byte[1024];int len;while((len = ad(buffer)) != -1){raf2.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//3.关流if(raf1 != null){try {raf1.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(raf2 != null){try {raf2.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
  }
  

• RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针：

  • long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
  • void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置

  @Test
  public void test2() throws IOException {RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile(&#","rw");raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置,会从3开始覆盖原文件，如abcdefgh->abcxyzghraf1.write("xyz".getBytes());//raf1.close();}
  

• 可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果

  @Test
  public void test3() throws IOException {RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile(&#","rw");raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置//保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File(&#").length());byte[] buffer = new byte[20];int len;while((len = ad(buffer)) != -1){builder.append(new String(buffer,0,len)) ;}//调回指针，写入“xyz”raf1.seek(3);raf1.write("xyz".getBytes());//将StringBuilder中的数据写入到文件中raf1.String().getBytes());raf1.close();//思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
  }
  

• 可以用RandomAccessFile这个类，来实现一个多线程断点下载的功能，用过下载工具的朋友们都知道，下载前都会建立两个临时文件，一个是与被下载文件大小相同的空文件，另一个是记录文件指针的位置文件，每次暂停的时候，都会保存上一次的指针，然后断点下载的时候，会继续从上一次的地方下载，从而实现断点下载或上传的功能。

13.11 NIO.2中Path、Paths、Files类的使用

• Java NIO 概述

  • Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4版本开始引入的一套新的IO API，可以替代标准的Java IO API。NIO与原来的IO有同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
  • 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。
    

• NIO. 2
  随着 JDK 7 的发布，Java对NIO进行了极大的扩展，增强了对文件处理和文件系统特性的支持，称为 NIO.2。因为 NIO 提供的一些功能，NIO已经成为文件处理中越来越重要的部分。

• Path、Paths和Files核心API

  1. Path接口

     • 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。而且，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 。
       
     • 常用API
       

  2. Files工具类

     • NIO.2在java.nio.file包下还提供了Files、Paths工具类，Files包含了大量静态的工具方法来操作文件
     • 常用API
       
       

  3. Paths工具类
     Paths 类提供的静态 get() 方法用来获取 Path 对象：
     static Path get(String first, String … more) : 用于将多个字符串串连成路径
     static Path get(URI uri): 返回指定uri对应的Path路径

• 实际开发中，经常使用第三方jar包中的工具类进行数据的读写，如FileUtils
  

  package com.atguigu.java;import org.apachemons.io.FileUtils;import java.io.File;
  import java.io.IOException;public class FileUtilsTest {public static void main(String[] args) {File srcFile = new File("day10\爱情与友情.jpg");File destFile = new File("day10\爱情与友情2.jpg");try {pyFile(srcFile,destFile);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
  }