『Java』文件与IO流

1. File类

java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。

实际存不存在无所谓，这里只是创建一个抽象表示

1.1 构造方法

下面示例项目根目录是E:\study\Java\Demo

• public File(String pathname)
  通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例

  String pathname = "a.txt";
  File file = new File(pathname);
  System.out.println(file.getAbsolutePath());  // E:\study\Java\Demo\a.txt
  

• public File(String parent, String child)
  从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的File实例

  String parent = "a";
  String child = "b.txt";
  File file = new File(parent,child);
  System.out.println(file.getAbsolutePath());  // E:\study\Java\Demo\a\b.txt
  

• public File(File parent, String child)
  从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的File实例

  File file1 = new File("a");
  File file2 = new File(file1,"b.txt");
  System.out.println(file2.getAbsolutePath());  // E:\study\Java\Demo\a\b.txt
  

这里再强调一下：

1. 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
2. 无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建，因为此时只是创建抽象表示。

1.2 常用方法

1.2.1 获取功能的方法

• public String getAbsolutePath()：返回此File的绝对路径名字符串
• public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串
• public String getName() ：返回由此File表示的文件或目录的名称
• public long length() ：返回由此File表示的文件的长度

public class FileGet {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("aaa/bbb.txt");     
        System.out.println("文件绝对路径:"+f.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件构造路径:"+f.getPath());
        System.out.println("文件名称:"+f.getName());
        System.out.println("文件长度:"+f.length()+"字节");

        File f2 = new File("aaa/bbb");     
        System.out.println("目录绝对路径:"+f2.getAbsolutePath());
        System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath());
        System.out.println("目录名称:"+f2.getName());
        System.out.println("目录长度:"+f2.length());
    }
}

输出结果：
文件绝对路径:E:\study\Java\Demo\aaa\bbb.txt
文件构造路径:aaa\bbb.txt
文件名称:bbb.txt
文件长度:36字节
目录绝对路径:E:\study\Java\Demo\aaa\bbb
目录构造路径:aaa\bbb
目录名称:bbb
目录长度:0

length()的 API 说明

• Returns the length of the file denoted by this abstract pathname.

• The return value is unspecified if this pathname denotes a directory.

绝对路径和相对路径

• 绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
• 相对路径：相对于项目根目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。

1.2.2 判断功能的方法

• public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在
• public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录
• public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件

File f1 = new File("aaa/bbb.txt");
File f2 = new File("aaa/bbb");
File f3 = new File("aaa/bbb/ccc.txt");
File f4 = new File("aaa/ccc");

System.out.println("f1 是否存在：" + f1.exists());  // f1 是否存在：true
System.out.println("f2 是否存在：" + f2.exists());  // f2 是否存在：true
System.out.println("f3 是否存在：" + f3.exists());  // f3 是否存在：false
System.out.println("f4 是否存在：" + f4.exists());  // f4 是否存在：false

System.out.println(f1.isFile());  // true
System.out.println(f2.isDirectory());  // true
System.out.println(f3.isFile());  // false
System.out.println(f4.isDirectory());  // false

如果文件不存在，则判断功能的方法都是false

1.2.3 创建删除功能的方法

• public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件
• public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录
• public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录
• public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录

// 文件的创建
File f = new File("hello.txt");
System.out.println("是否存在:" + f.exists());        // false
System.out.println("是否创建:" + f.createNewFile()); // true
System.out.println("是否存在:" + f.exists());        // true

// 目录的创建
File f2 = new File("a");
System.out.println("是否存在:" + f2.exists());       // false
System.out.println("是否创建:" + f2.mkdir());        // true
System.out.println("是否存在:" + f2.exists());       // true

// 创建多级目录
File f3 = new File("aa\\bb");
System.out.println(f3.mkdir());                     // false
File f4 = new File("aa\\bb");
System.out.println(f4.mkdirs());                    // true


// 文件的删除
System.out.println(f.delete());                     // true

// 目录的删除
System.out.println(f2.delete());                    // true
System.out.println(f4.delete());                    // true

对于delete()方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除

File f1 = new File("a/b");
     f1.mkdirs();
     System.out.println(f1.exists());              // true
     File f2 = new File("a/b/c.txt");
     f2.createNewFile();
     System.out.println(f2.exists());              // true
     System.out.println(f1.delete());              // false
     System.out.println(f2.delete());              //  true
     System.out.println(f1.delete());              //  true

1.3 目录的遍历

• public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录

• public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录

比如我有如下目录树：

|--E/
|  |--test/
|       |--a/
|       |--b/
|       |  |--c/
|       |  |--d/
|       |  |--e.txt
|       |--f.txt

代码如下：

File dir = new File("E:\\test");

//获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
String[] names = dir.list();
for (String name : names) {
    System.out.println(name);
}

//获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
File[] files = dir.listFiles();
for (File file : files) {
    System.out.println(file);
}

/*
 * 输出结果：
 *     a
 *     b
 *     f.txt
 *
 *     E:\test\a
 *     E:\test\b
 *     E:\test\f.txt
 */

调用listFiles()方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历！！！

1.4 综合示例

1.4.1 文件搜索

还是这个目录结构：

|--E/
|  |--test/
|       |--a/
|       |--b/
|       |  |--c/
|       |  |--d/
|       |  |--e.txt
|       |--f.txt

搜索 test 目录下所有 txt 文件

分析：

1. 目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录
2. 遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件

代码实现：

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建File对象
        File file = new File("E:/test");
        // 调用打印文件的方法
        printDir(file);
    }

    public static void printDir(File dir){
        // 获取子文件和目录
        File[] files = dir.listFiles();

        // 循环打印
        for (File file : files) {
            if (file.isFile()){
                // 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
                if (file.getName().endsWith("txt")){
                    System.out.println("文件名"+file.getAbsolutePath());
                }
            }else{
                // 是目录，递归调用该方法
                printDir(file);
            }
        }
    }
}

输出：
文件名E:\test\b\e.txt
文件名E:\test\f.txt

1.4.2 文件过滤器优化

java.io.FileFilter是一个接口，是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数， 接口中只有一个方法。

• boolean accept(File pathname) ：测试pathname是否应该包含在当前File目录中，符合则返回true。

分析：

1. 接口作为参数，需要传递子类对象，重写其中方法。我们选择匿名内部类方式，比较简单。
2. accept方法，参数为File，表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true，过滤掉则返回false。保留规则：
   1. 要么是.txt文件。
   2. 要么是目录，用于继续遍历。
3. 通过过滤器的作用，listFiles(FileFilter)返回的数组元素中，子文件对象都是符合条件的，可以直接打印。

代码实现：

import java.io.File;
import java.io.FileFilter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建File对象
        File file = new File("E:/test");
        // 调用打印文件的方法
        printDir2(file);
    }

    public static void printDir2(File dir){
        // 获取子文件和目录
        File[] files = dir.listFiles(
                new FileFilter() {
                    @Override
                    public boolean accept(File pathname) {
                        return pathname.getName().endsWith(".txt") || pathname.isDirectory();
                    }
                }
        );
        // 循环打印
        for (File file : files) {
            if (file.isFile()) {
                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
            } else {
                printDir2(file);
            }
        }

    }
}

输出：
文件名:E:\test\b\e.txt
文件名:E:\test\f.txt

1.4.3 Lambda优化

分析：

FileFilter是只有一个方法的接口，因此可以用lambda表达式简写。

代码实现：

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建File对象
        File file = new File("E:/test");
        // 调用打印文件的方法
        printDir2(file);
    }

    public static void printDir2(File dir) {
        // 获取子文件和目录
        File[] files = dir.listFiles(
                f -> f.getName().endsWith(".txt") || f.isDirectory()
        );
        // 循环打印
        for (File file : files) {
            if (file.isFile()) {
                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
            } else {
                printDir2(file);
            }
        }

    }
}

结果：
文件名:E:\test\b\e.txt
文件名:E:\test\f.txt

2. IO概述

2.1 什么是IO

生活中，你肯定经历过这样的场景。当你编辑一个文本文件，忘记了ctrl+s ，可能文件就白白编辑了。当你电脑上插入一个U盘，可以把一个视频，拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢？键盘、内存、硬盘、外接设备等等。

我们把这种数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为输入input 和输出output ，即流向内存是输入流，流出内存的输出流。

Java中I/O操作主要是指使用java.io包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。

2.2 IO的分类

根据数据的流向分为：输入流和输出流。

• 输入流 ：把数据从其他设备上读取到内存中的流。
• 输出流 ：把数据从内存中写出到其他设备上的流。

格局数据的类型分为：字节流和字符流。

• 字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
• 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

2.3 *父类

	输入流	输出流
字节流	InputStream	OutputStream
字符流	Reader	Writer

3. 字节流

3.1 一切皆为字节

一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，我们要时刻明确，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。

3.2 OutputStream

java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
• public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
• public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入len字节，从偏移量off开始输出到此输出流。
• public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源。

3.3 FileOutputStream

java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。

3.3.1 构造方法

• public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入由指定的File对象表示的文件
• public FileOutputStream(String name)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。如果有这个文件，会清空这个文件的数据。

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileOutputStream fos1 = new FileOutputStream(file);

        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream("b.txt");
    }
}

3.3.2 写出字节数据

1. 写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
        // 写出数据
        fos.write(97); // 写出第1个字节
        fos.write(98); // 写出第2个字节
        fos.write(99); // 写出第3个字节
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

输出结果：
abc

• 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出

• 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close()方法，千万记得

2. 写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
        // 字符串转换为字节数组
        byte[] b = "黑马程序员".getBytes();
        // 写出字节数组数据
        fos.write(b);
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

输出结果：
黑马程序员

3. 写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
        // 字符串转换为字节数组
        byte[] b = "abcde".getBytes();
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b,2,2);
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

输出结果：
cd

3.3.3 数据追加续写

经过以上的演示，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据，还能继续添加新数据呢？

• public FileOutputStream(File file, boolean append)： 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
• public FileOutputStream(String name, boolean append)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值，true 表示追加数据，false 表示清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了。

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt",true);
        // 字符串转换为字节数组
        byte[] b = "abcde".getBytes();
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b);
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

输出：
文件操作前：cd
文件操作后：cdabcde

3.3.4 写出换行

• 回车符\r和换行符\n ：
  • 回车符：回到一行的开头（return）。
  • 换行符：下一行（newline）。
• 系统中的换行：
  • Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即\r\n；
  • Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即\n；
  • Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即\r。从 Mac OS X开始与Linux统一。

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
        // 定义字节数组
        byte[] words = {97,98,99,100,101};
        // 遍历数组
        for (int i = 0; i < words.length; i++) {
            // 写出一个字节
            fos.write(words[i]);
            // 写出一个换行, 换行符号转成数组写出
            fos.write("\r\n".getBytes());
        }
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

输出结果：
a
b
c
d
e

3.4 InputStream

java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public abstract int read()： 从输入流读取数据的下一个字节。
• public int read(byte[] b)： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。

当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源。

3.5 FileInputStream

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。

3.5.1 构造方法

• FileInputStream(File file)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file 命名。
• FileInputStream(String name)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream，该文件由文件系统中的路径名 name 命名。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件，会抛出FileNotFoundException

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileInputStream fos1 = new FileInputStream(file);

        // 使用文件名称创建流对象
        FileInputStream fos2 = new FileInputStream("b.txt");
    }
}

3.5.2 读取字节数据

1. 读取字节：read方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
        // 读取数据，返回一个字节
        int read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        // 读取到末尾,返回-1
        read = fis.read();
        System.out.println( read);
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}

输出结果：
a
b
c
d
e
-1

可以循环改进读取方式：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
        // 定义变量，保存数据
        int b;
        // 循环读取
        while ((b = fis.read())!=-1) {
            System.out.println((char)b);
        }
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}

• 虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型

• 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close()方法

2. 使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取 b 的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回-1

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象.
        FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
        // 定义变量，作为有效个数
        int len;
        // 定义字节数组，作为装字节数据的容器
        byte[] b = new byte[2];
        // 循环读取
        while ((len = fis.read(b)) != -1) {
            // 每次读取后,把数组变成字符串打印
            System.out.println(new String(b));
        }
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}

输出结果：
ab
cd
ed

错误数据d，是由于最后一次读取时，只读取一个字节e，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len ，获取有效的字节。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象.
        FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
        // 定义变量，作为有效个数
        int len;
        // 定义字节数组，作为装字节数据的容器
        byte[] b = new byte[2];
        // 循环读取
        while ((len = fis.read(b)) != -1) {
            // 每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印
            System.out.println(new String(b, 0, len));//  len 每次读取的有效字节个数
        }
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}

输出结果：
ab
cd
e

使用数组读取，每次读取多个字节，减少了系统间的IO操作次数，从而提高了读写的效率，建议开发中使用

3.6 综合示例：图片复制

|--E/
|  |--test/
|       |--a/
|       |  |--石原里美.jpg
|       |--b/

将 a 文件夹下石原里美的图片复制到 b 文件夹下

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 创建流对象
        // 1.1 指定数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\test\\a\\石原里美.jpg");
        // 1.2 指定目标地址
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\test\\b\\石原里美.jpg");

        // 2. 读写数据
        // 2.1 定义数组
        byte[] b = new byte[1024];
        // 2.2 定义长度
        int len;
        // 2.3 循环读取
        while ((len = fis.read(b)) != -1) {
            // 2.4 写出数据
            fos.write(b, 0, len);
        }

        // 3. 关闭资源
        fos.close();
        fis.close();
    }
}

流的关闭原则：先开后关，后开先关。

4. 字符流

当使用字节流读取文本文件时，可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储。所以 Java 提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。

4.1 Reader

java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源
• public int read()： 从输入流读取一个字符
• public int read(char[] cbuf)： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中

4.2 FileReader

java.io.FileReader类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

1. 字符编码：字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是 GBK编码表。

   idea中 UTF-8

2. 字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

4.2.1 构造方法

• FileReader(File file)： 创建一个新的 FileReader，给定要读取的File对象。
• FileReader(String fileName)： 创建一个新的 FileReader，给定要读取的文件的名称。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream。

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileReader fr1 = new FileReader(file);

        // 使用文件名称创建流对象
        FileReader fr2 = new FileReader("b.txt");
    }
}

同样的，输入流必须要确保指定路径文件存在，否则会报错java.io.FileNotFoundException

4.2.2 读取字符数据

1. 读取字符：read()方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileReader fr = new FileReader("read.txt");
        // 定义变量，保存数据
        int b;
        // 循环读取
        while ((b = fr.read()) != -1) {
            System.out.println((char) b);
        }
        // 关闭资源
        fr.close();
    }
}

输出结果：
a
b
c
d
e

虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型，锁以这里要强转为char

2. 使用字符数组读取：read(char[] cbuf)，每次读取 b 的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileReader fr = new FileReader("read.txt");
        // 定义变量，保存有效字符个数
        int len;
        // 定义字符数组，作为装字符数据的容器
        char[] cbuf = new char[2];
        // 循环读取
        while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
            System.out.println(new String(cbuf));
        }
        // 关闭资源
        fr.close();
    }
}

输出结果：
南风
知我
意，
吹梦
到西
洲。

获取有效的字符改进：

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileReader fr = new FileReader("read.txt");
        // 定义变量，保存有效字符个数
        int len;
        // 定义字符数组，作为装字符数据的容器
        char[] cbuf = new char[2];
        // 循环读取
        while ((len = fr.read(cbuf)) != -1) {
            System.out.println(new String(cbuf, 0, len));
        }
        // 关闭资源
        fr.close();
    }
}

4.3 Writer

java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字符输出流的基本共性功能方法。

• void write(int c) 写入单个字符。
• void write(char[] cbuf)写入字符数组。
• abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。
• void write(String str)写入字符串。
• void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。
• void flush()刷新该流的缓冲。
• void close() 关闭此流，但要先刷新它。

4.4 FileWriter

java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区

4.4.1 构造方法

• FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象
• FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileWriter fw1 = new FileWriter(file);

        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw2 = new FileWriter("b.txt");
    }
}

4.4.2 基本写出数据

• 写出字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符数据

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
        // 写出数据
        fw.write(97); // 写出第1个字符
        fw.write('b'); // 写出第2个字符
        fw.write('C'); // 写出第3个字符
        fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。

      	/*
        【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。
      	 如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。
        */
         fw.close();
    }
}

输出结果
abc田

1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出
2. 未调用close()方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中

4.4.3 关闭和刷新

因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要flush() 方法了。

• flush() ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
• close()：先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
        // 写出数据，通过flush()
        fw.write('刷'); // 写出第1个字符
        fw.flush();
        fw.write('新'); // 继续写出第2个字符，写出成功
        fw.flush();

        // 写出数据，通过close()
        fw.write('关'); // 写出第1个字符
        fw.close();
        fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed
        fw.close();
    }
}

即便是flush()方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源

4.4.4 写出其他数据

1. 写出字符数组 ：write(char[] cbuf) 和 write(char[] cbuf, int off, int len) ，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
        // 字符串转换为字节数组
        char[] chars = "吹梦到西洲".toCharArray();

        // 写出字符数组
        fw.write(chars); // 吹梦到西洲

        // 写出从索引3开始，2个字节。索引3是'西'，两个字节，也就是'西洲'。
        fw.write(chars,3,2); // 西洲

        // 关闭资源
        fw.close();
    }
}

输出结果：
吹梦到西洲西洲

2. 写出字符串：write(String str) 和 write(String str, int off, int len) ，每次可以写出字符串中的数据，更为方便

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
        // 字符串
        String msg = "人间正道是沧桑";

        // 写出字符数组
        fw.write(msg); //人间正道是沧桑

        // 写出从索引5开始，2个字节。索引5是'沧'，两个字节，也就是'沧桑'。
        fw.write(msg,5,2);	// 沧桑

        // 关闭资源
        fw.close();
    }
}

输出结果：
人间正道是沧桑沧桑

3. 续写和换行：操作类似于FileOutputStream

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象，可以续写数据
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt",true);
        // 写出字符串
        fw.write("苹果");
        // 写出换行
        fw.write("\r\n");
        // 写出字符串
        fw.write("水蜜桃");
        // 关闭资源
        fw.close();
    }
}

输出结果：
苹果
水蜜桃

字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件，当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流，其他情况使用字节流

5. IO异常处理

5.1 jdk 7 前的处理

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        // 声明变量
        FileWriter fw = null;
        try {
            //创建流对象
            fw = new FileWriter("fw.txt");
            // 写出数据
            fw.write("西瓜"); //西瓜
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fw != null) {
                    fw.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

5.2 jdk 7 的处理

还可以使用 jdk 7 优化后的try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源（resource）是指在程序完成后，必须关闭的对象。

格式：

try (创建流对象语句，如果多个,使用';'隔开) {
	// 读写数据
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
}

示例：

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        // 创建流对象
        try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {
            // 写出数据
            fw.write("吹梦到西洲"); //吹梦到西洲
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.3 jdk 9 的改进

jdk 9 中try-with-resource 的改进，对于引入对象的方式，支持的更加简洁。被引入的对象，同样可以自动关闭，无需手动close()，我们来了解一下格式。

改进前格式：

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式：创建新的变量保存
try (Resource r1 = resource1;
     Resource r2 = resource2) {
     // 使用对象
}

改进后格式：

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");

// 引入方式：直接引入
try (resource1; resource2) {
     // 使用对象
}

示例：

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建流对象
        final FileReader fr  = new FileReader("a.txt");
        FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
        // 引入到try中
        try (fr; fw) {
            // 定义变量
            int b;
            // 读取数据
            while ((b = fr.read())!=-1) {
                // 写出数据
                fw.write(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

6. Properties

java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时，System.getProperties 方法就是返回一个Properties对象。

6.1 构造方法

• public Properties() :创建一个空的属性列表

6.2 基本的存储方法

• public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性
• public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值
• public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合

import java.util.Properties;
import java.util.Set;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建属性集对象
        Properties properties = new Properties();
        // 添加键值对元素
        properties.setProperty("filename", "a.txt");
        properties.setProperty("length", "209385038");
        properties.setProperty("location", "E:\\test\\a.txt");
        // 打印属性集对象
        System.out.println(properties);
        // 通过键,获取属性值
        System.out.println(properties.getProperty("filename"));
        System.out.println(properties.getProperty("length"));
        System.out.println(properties.getProperty("location"));

        // 遍历属性集,获取所有键的集合
        Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
        // 打印键值对
        for (String key : strings) {
            System.out.println(key + " -- " + properties.getProperty(key));
        }
    }
}

输出结果：
{filename=a.txt, length=209385038, location=E:\test\a.txt}
a.txt
209385038
E:\test\a.txt
filename -- a.txt
length -- 209385038
location -- E:\test\a.txt

6.3 与流相关的方法

• public void load(InputStream inStream)： 从字节输入流中读取键值对。

参数中使用了字节输入流，通过流对象，可以关联到某文件上，这样就能够加载文本中的数据了。

文本数据格式:

姓名=芜情
性别=男
年龄=18
爱好=LOL

加载代码：

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建属性集对象
        Properties pro = new Properties();
        // 加载文本中信息到属性集
        pro.load(new FileReader("read.txt"));
        // 遍历集合并打印
        Set<String> strings = pro.stringPropertyNames();
        for (String key : strings ) {
            System.out.println(key+"："+pro.getProperty(key));
        }
    }
}

输出结果：
姓名：芜情
爱好：LOL
年龄：18
性别：男

文本中的数据，必须是键值对形式，可以使用空格、等号、冒号等符号分隔

7. 缓冲流

7.1 概述

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

缓冲流的基本原理，是在创建流对象时，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IO次数，从而提高读写的效率。

7.2 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

// 创建字节缓冲输入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));
// 创建字节缓冲输出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt"));

其他方法类似InputStream和OutputStream

7.3 字符缓冲流

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。

// 创建字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
// 创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));

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，我们来看它们具备的特有方法。

• BufferedReader：public String readLine(): 读一行文字。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("read.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();
    }
}

• BufferedWriter：public void newLine(): 写入行分隔符，由系统属性定义符号。

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo {
    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("西瓜");
        // 写出换行
        bw.newLine();
        bw.write("香蕉");
        bw.newLine();
        bw.write("橘子");
        bw.newLine();
        // 释放资源
        bw.close();
    }
}

输出结果：
西瓜
香蕉
橘子

7.4 综合示例：文本排序

请将文本信息恢复顺序

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必得裨补阙漏，有所广益。
8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏，臣不胜受恩感激。
4.将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用之于昔日，先帝称之曰能，是以众议举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
2.宫中府中，俱为一体，陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理，不宜偏私，使内外异法也。
1.先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
9.今当远离，临表涕零，不知所言。
6.臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
7.先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐付托不效，以伤先帝之明，故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
5.亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之信之，则汉室之隆，可计日而待也。

实现代码：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 创建缓冲输入和输出流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));

        // 2. 按行读取文本，并存入集合中
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            String[] split = line.split("\\.");
            map.put(split[0], split[1]);
        }
        // 3. 释放输入流资源
        br.close();

        // 4. 按顺序写入到输出流
        for (int i = 1; i <= map.size(); i++) {
            String key = String.valueOf(i);
            String content = map.get(key);
            bw.write(key + "." + content);
            bw.newLine();
        }
        // 5. 释放输出流资源
        bw.close();
    }
}

8. 转换流

8.1 字符编码和字符集

8.1.1 字符编码

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来，称为解码 。比如说，按照A规则存储，同样按照A规则解析，那么就能显示正确的文本符号。反之，按照A规则存储，再按照B规则解析，就会导致乱码现象。

编码：字符(能看懂的)–字节(看不懂的)

解码：字节(看不懂的)–>字符(能看懂的)

• 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。

  编码表:生活中文字和计算机中二进制的对应规则

8.1.2 字符集

• 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。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

可见，当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码才是我们最终要关心的。

• ASCII字符集 ：
  • ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。
  • 基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位（bits）表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。
• ISO-8859-1字符集：
  • 拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
  • ISO-8859-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。
• GBxxx字符集：
  • GB就是国标的意思，是为了显示中文而设计的一套字符集。
  • GB2312：简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的"全角"字符，而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。
  • GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
  • GB18030：最新的中文码表。收录汉字70244个，采用多字节编码，每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
• Unicode字符集 ：
  • Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计，是业界的一种标准，也称为统一码、标准万国码。
  • 它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号，或者文字。有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。
  • UTF-8编码，可以用来表示Unicode标准中任何字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：
    1. 128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。
    2. 拉丁文等字符，需要二个字节编码。
    3. 大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。
    4. 其他极少使用的 Unicode 辅助字符，使用四字节编码。

8.2 编码引出的问题

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。

不过现在 Win 10 好像也是UTF-8编码的。。。

8.3 InputStreamReader

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。

8.3.1 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

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");

8.3.2 指定编码读取

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 定义文件路径,文件为UTF-8编码
        String FileName = "a.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,正常解析
        while ((read = isr.read()) != -1) {
            System.out.print((char) read); // 南风知我意，吹梦到西洲。
        }
        isr.close();
        System.out.println();
        
        // 使用指定编码字符流读取,乱码
        while ((read = isr2.read()) != -1) {
            System.out.print((char) read);// 鍗楅鐭ユ垜鎰忥紝鍚规ⅵ鍒拌タ娲层��
        }
        isr2.close();
    }
}

8.4 OutputStreamWriter

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。

8.4.1 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

OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");

8.4.2 指定编码写出

import java.io.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 定义文件路径
        String FileName = "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 = "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();
    }
}

8.4.3 转换流理解图解

转换流是字节与字符间的桥梁！

9. 序列化

9.1 概述

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。看图理解序列化：

9.2 ObjectOutputStream

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。

9.2.1 构造方法

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

FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);

9.2.2 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);
    }
}

2.写出对象方法

• public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出

import java.io.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Employee e = new Employee();
        e.name = "zhangsan";
        e.address = "beiqinglu";
        e.age = 20;
        try(ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"))) {
            // 写出对象
            out.writeObject(e);
            
            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

9.3 ObjectInputStream

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

9.3.1 构造方法

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

9.3.2 反序列化操作1

读取序列化的文件时，如果能找到一个对象所属类的 java 文件，我们才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

import java.io.*;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        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
    }
}

对于反序列化，即使文件的确持久化存储了一个对象，如果找不到其所属的类的java文件，则仍然不可反序列化，会抛出一个 ClassNotFoundException 异常。

9.3.3 反序列化操作2

另外，反序列化对象时，能找到类文件，但是类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);
    }
}

要想无论是否修改都能反序列化，可以将serialVersionUID设为常量。

9.4 transient关键字

• static关键字
  静态优先于非静态加载到内存中，被static修饰的成员变量不能被序列化

  序列化的都是对象 ，但是static修饰的是属于类的

• transient关键字
  被transient修饰的成员变量，不能被序列化，反序列化时，其值为默认值

9.5 综合示例：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

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

案例实现

import java.io.Serializable;

public class Student implements Serializable {
    private String name;
    private String pwd;

    public Student(String name, String pwd) {
        this.name = name;
        this.pwd = pwd;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getPwd() {
        return pwd;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setPwd(String pwd) {
        this.pwd = pwd;
    }
}

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

public class Demo {
    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
         serialize(arrayList);

        // 反序列化
        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 serialize(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();
    }
}

输出结果：
老王--laow
老张--laoz
老李--laol

10. 打印流

10.1 概述

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。

10.2 PrintStream

10.2.1 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。

构造举例，代码如下：

PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt")；

10.2.2 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，我们就可以玩一个"小把戏"，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);
    }
}