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1.缓冲流

缓冲流,也叫高效流，是对4个基本的 FileXxx 流的增强，所以也是4个流，按照数据类型分类：

• 字节缓冲流： BufferedInputStream ， BufferedOutputStream
• 字符缓冲流： BufferedReader ， BufferedWriter

基本原理：在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统I/O 次数，从而提高读写的效率。

1.1 字节缓冲流

构造方法

• public BufferedInputStream(InputStream in) ：创建一个新的缓冲输入流。

• public BufferedOutputStream(OutputStream out) ： 创建一个新的缓冲输出流。

  基本方法与上一天学的普通字节流一样

public class BufferedDemo {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
// 记录开始时间
long start = System.currentTimeMillis();
// 创建流对象
try (
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
){
// 读写数据
int len;
byte[] bytes = new byte[8*1024];
while ((len = bis.read(bytes)) != ‐1) {
bos.write(bytes, 0 , len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 记录结束时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end ‐ start)+" 毫秒");
}
}

1.2 字符缓冲流

1.2.1 构造方法

• public BufferedReader(Reader in) ：创建一个新的缓冲输入流。
• public BufferedWriter(Writer out) ： 创建一个新的缓冲输出流。

1.2.2 特有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再阐述，现在来看它们具备的特有方法。

• BufferedReader： public String readLine() : 读一行文字。
• BufferedWriter： public void newLine() : 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。

public class BufferedReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建流对象
BufferedReader br = new BufferedReader(new
FileReader("in.txt"));
// 定义字符串,保存读取的一行文字
String line  = null;
// 循环读取,读取到最后返回null
while ((line = br.readLine())!=null) {
System.out.print(line);
System.out.println("‐‐‐‐‐‐");
} // 释放资源
br.close();
}
}

public class BufferedWriterDemo throws IOException {
public static void main(String[] args) throws IOException  {
// 创建流对象
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new
FileWriter("out.txt"));
// 写出数据
bw.write("黑马");
// 写出换行
bw.newLine();
bw.write("程序");
bw.newLine();
bw.write("员");
bw.newLine();
// 释放资源
bw.close();
}
}

2.转换流

在IDEA中，使用 FileReader 读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置，都是默认的 UTF-8 编码，所以没有任何问题。但是，当读取Windows系统中创建的文本文件时，由于Windows系统的默认是GBK编码，就会出现乱码。

转换流，正是用来解决此乱码问题的。

2.1 字符编码和字符集

• 字符编码 Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。
• 字符集 Charset ：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。
  

2.2 InputStreamReader类

转换流 java.io.InputStreamReader ，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

构造方法

• InputStreamReader(InputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
• InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。

public class ReaderDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径,文件为gbk编码
String FileName = "E:\\file_gbk.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));
// 创建流对象,指定GBK编码
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");
// 定义变量,保存字符
int read;
// 使用默认编码字符流读取,乱码
while ((read = isr.read()) != ‐1) {
System.out.print((char)read); // ��Һ�
}
isr.close();
// 使用指定编码字符流读取,正常解析
while ((read = isr2.read()) != ‐1) {
System.out.print((char)read);// 大家好
}
isr2.close();
}
}

2.3 OutputStreamWriter类

转换流 java.io.OutputStreamWriter ，是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

构造方法

• OutputStreamWriter(OutputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
• OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。

public class OutputDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 定义文件路径
String FileName = "E:\\out.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
// 写出数据
osw.write("你好"); // 保存为6个字节
osw.close();
// 定义文件路径
String FileName2 = "E:\\out2.txt";
// 创建流对象,指定GBK编码
OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");
// 写出数据
osw2.write("你好");// 保存为4个字节
osw2.close();
}
}

3.序列化流

3.1 字节序列

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该对象的数据 、 对象的类型和对象中存储的属性等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息。
反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化。 对象的数据 、 对象的类型和对象中存储的数据信息，都可以用来在内存中创建对象。

3.2 ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream 类，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

3.2.1 构造方法

• public ObjectOutputStream(OutputStream out) ： 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

3.2.2 序列化操作

1. 一个对象要想序列化，必须满足两个条件:
   该类必须实现 java.io.Serializable 接口， Serializable 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化，会抛出 NotSerializableException 。
   • 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用 transient 关键字修饰。

public class Employee implements java.io.Serializable {
public String name;
public String address;
public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
public void addressCheck() {
System.out.println("Address  check : " + name + " ‐‐ " + address);
}
}

1. 写出对象方法
   public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出。

public class SerializeDemo{
public static void main(String [] args)   {
Employee e = new Employee();
e.name = "zhangsan";
e.address = "beiqinglu";
e.age = 20;
try {
// 创建序列化流对象
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"));
// 写出对象
out.writeObject(e);
// 释放资源
out.close();
fileOut.close();
System.out.println("Serialized data is saved");
// 姓名，地址被序列化，年龄没有被序列 化。
} catch(IOException i)   {
i.printStackTrace();
}
}
}
//输出结果： Serialized data is saved

3.3 ObjectInputStream类

ObjectInputStream反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。

3.3.1 构造方法

• public ObjectInputStream(InputStream in) ： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。

3.3.2 反序列化操作1

如果能找到一个对象的class文件，我们可以进行反序列化操作，调用 ObjectInputStream 读取对象的方法：

• public final Object readObject () : 读取一个对象。

public class DeserializeDemo {
public static void main(String [] args)   {
Employee e = null;
try {
// 创建反序列化流
FileInputStream fileIn = new
FileInputStream("employee.txt");
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
// 读取一个对象
e = (Employee) in.readObject();
// 释放资源
in.close();
fileIn.close();
}catch(IOException i) {
// 捕获其他异常
i.printStackTrace();
return;
}catch(ClassNotFoundException c)  {
// 捕获类找不到异常
System.out.println("Employee class not found");
c.printStackTrace();
return;
}
// 无异常,直接打印输出
System.out.println("Name: " + e.name); // zhangsan
System.out.println("Address: " + e.address); // beiqinglu
System.out.println("age: " + e.age); // 0
}
}

3.3.3 反序列化操作2

对于JVM可以反序列化对象，它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件，则抛出一个 ClassNotFoundException 异常。
另外，当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，那么反序列化操 作也会失败，抛出一个 InvalidClassException 异常。发生这个异常的原因如下：

• 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
• 该类包含未知数据类型
• 该类没有可访问的无参数构造方法

Serializable 接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。 serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序 列化的对象和对应类是否版本匹配。

public class Employee implements java.io.Serializable {
// 加入序列版本号
private static final long serialVersionUID = 1L;
public String name;
public String address;
// 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值.
public int eid;
public void addressCheck() {
System.out.println("Address  check : " + name + " ‐‐ " + address);
}
}

3.4 练习：序列化集合

1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作，保存到 list.txt 文件中。
2. 反序列化 list.txt ，并遍历集合，打印对象信息。

案例分析

• 把若干学生对象 ，保存到集合中。
• 把集合序列化。
• 反序列化读取时，只需要读取一次，转换为集合类型。
• 遍历集合，可以打印所有的学生信息。

案例实现：

public class SerTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建 学生对象
Student student = new Student("老王", "laow");
Student student2 = new Student("老张", "laoz");
Student student3 = new Student("老李", "laol");
ArrayList<Student> arrayList = new ArrayList<>();
arrayList.add(student);
arrayList.add(student2);
arrayList.add(student3);
// 序列化操作
// serializ(arrayList);

// 反序列化    （推荐版）
ObjectInputStream ois  = new ObjectInputStream(new FileInputStream("list.txt"));
// 读取对象,强转为ArrayList类型
ArrayList<Student> list  = (ArrayList<Student>)ois.readObject();
for (int i = 0; i < list.size(); i++ ){
Student s = list.get(i);
System.out.println(s.getName()+"‐‐"+ s.getPwd());
}
}
private static void serializ(ArrayList<Student> arrayList) throws Exception {
// 创建 序列化流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));
// 写出对象
oos.writeObject(arrayList);
// 释放资源
oos.close();
}
}

4.打印流

平时我们在控制台打印输出，是调用 print 方法和 println 方法完成的，这两个方法都来自于 java.io.PrintStream 类，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。

PrintStream类

1.构造方法

• public PrintStream(String fileName) ： 使用指定的文件名创建一个新的打印流。

2.改变打印流向

System.out 就是 PrintStream 类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。不过，既然是流对象， 那么我们就可以改变它的流向。

public class PrintDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 调用系统的打印流,控制台直接输出97
System.out.println(97);
// 创建打印流,指定文件的名称
PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
// 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt
System.setOut(ps);
// 调用系统的打印流,ps.txt中输出97
System.out.println(97);
}
}