I/O流（Java）

1. IO概述

1.1 什么是IO

1.2 IO的分类

1.3 IO的流向说明图解

1.4 顶级父类

2. File类

2.1 概述

2.2 构造方法

2.3 常用方法

2.3.1 获取功能的方法

2.3.2 绝对路径和相对路径

2.3.3 判断功能的方法

2.3.4 创建删除功能的方法

2.3.5 目录的遍历

3. 字节流

3.1 一切皆为字节

3.2 字节输出流

3.3 FileOutputStream类

3.3.1 构造方法

3.3.2 写出字节数据

3.3.3 数据追加续写

3.3.4 写出换行

3.4 字节输入流

3.5 FileInputStream类

3.5.1 构造方法

3.5.2 读取字节数据

3.6 字节流练习：图片复制

4. 字符流

4.1 字符输入流

4.2 FileReader类

4.2.1 构造方法

4.2.2 读取字符数据

4.3 字符输出流

4.4 FileWriter类

4.4.1 构造方法

4.4.2 基本写出数据

4.4.3 关闭和刷新

4.4.4 写出其他数据

5. 缓冲流

5.1 概述

5.2 字节缓冲流

5.2.1 构造方法

5.2.2 效率测试

5.3 字符缓冲流

5.3.1 构造方法

5.3.2 特有方法

6. 转换流

6.1 字符编码和字符集

6.1.1 字符编码

6.1.2 字符集

6.2 编码引出的问题

6.3 InputStreamReader类

6.3.1 构造方法

6.3.2 指定编码读取

6.4 OutputStreamWriter类

6.4.1 构造方法

6.4.2 指定编码写出

6.4.3 转换流图解

7. 序列化

7.1 概述

7.2 ObjectOutputStream类

7.2.1 构造方法

7.2.2 序列化操作

7.3 ObjectInputStream类

7.3.1 构造方法

7.3.2 反序列化操作

8. 打印流

8.1 概述

8.2 PrintStream类

8.2.1 构造方法

8.2.2 改变打印流向

9. 压缩流和解压缩流

1. IO概述

1.1 什么是IO

在Java中，"IO"是"Input/Output"的缩写，意为输入/输出。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。这些流可以处理从文件、网络连接、内存缓冲区等各种来源的数据输入，以及将数据输出到这些目的地。

1.2 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。

1.3 IO的流向说明图解

1.4 顶级父类

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

2. File类

2.1 概述

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。

2.2 构造方法

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。
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。
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。

构造举例，代码如下：

// 文件路径名
String pathname = "D:\\aaa.txt";
File file1 = new File(pathname); 

// 文件路径名
String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
File file2 = new File(pathname2); 

// 通过父路径和子路径字符串String parent = "d:\\aaa";String child = "bbb.txt";File file3 = new File(parent, child);

// 通过父级File对象和子路径字符串
File parentDir = new File("d:\\aaa");
String child = "bbb.txt";
File file4 = new File(parentDir, child);

一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
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。

2.3 常用方法

2.3.1 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。

方法演示，代码如下：

public class FileGet {public static void main(String[] args) {File f = new File("d:/aaa/bbb.java");     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("d:/aaa");     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:d:\aaa\bbb.java
文件构造路径:d:\aaa\bbb.java
文件名称:bbb.java
文件长度:636字节

目录绝对路径:d:\aaa
目录构造路径:d:\aaa
目录名称:aaa
目录长度:4096

API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。

2.3.2 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：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。

2.3.3 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。

方法演示，代码如下：

public class FileIs {public static void main(String[] args) {File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");File f2 = new File("d:\\aaa");// 判断是否存在System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());// 判断是文件还是目录System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());System.out.println("d:\\aaa 目录?:"+f2.isDirectory());}
}
输出结果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目录?:true

2.3.4 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。

方法演示，代码如下：

public class FileCreateDelete {public static void main(String[] args) throws IOException {// 文件的创建File f = new File("aaa.txt");System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // falseSystem.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // trueSystem.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true// 目录的创建File f2= new File("newDir");    System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// falseSystem.out.println("是否创建:"+f2.mkdir()); // trueSystem.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true
// 创建多级目录File f3= new File("newDira\\newDirb");System.out.println(f3.mkdir());// falseFile f4= new File("newDira\\newDirb");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());// trueSystem.out.println(f4.delete());// false}
}

API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。

2.3.5 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。

public class FileFor {public static void main(String[] args) {File dir = new File("d:\\java_code");//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);}}
}

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。

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，都是一个一个的字节，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 字节输出流

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。

close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

3.3 FileOutputStream类

java.io.FileOutputStream类是文件输出流，是OutputStream的子类，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。

构造举例，代码如下：

public class FileOutputStreamConstructor throws IOException {public static void main(String[] args) {// 使用File对象创建流对象File file = new File("a.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);// 使用文件名称创建流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");}
}

3.3.2 写出字节数据

写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {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。

写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {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 = "琴智冰".getBytes();// 写出字节数组数据fos.write(b);// 关闭资源fos.close();}
}
输出结果：
琴智冰

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，代码使用演示：

public class FOSWrite {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，代码使用演示：

public class FOSWrite {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();}
}
文件操作前：cd
文件操作后：cdabcde

3.3.4 写出换行

Windows系统里，换行符号是\r\n 。把

以指定是否追加续写了，代码使用演示：

public class FOSWrite {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

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。

3.4 字节输入流

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。

close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

3.5 FileInputStream类

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 。

构造举例，代码如下：

public class FileInputStreamConstructor throws IOException{public static void main(String[] args) {// 使用File对象创建流对象File file = new File("a.txt");FileInputStream fos = new FileInputStream(file);// 使用文件名称创建流对象FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt");}
}

3.5.2 读取字节数据

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，代码使用演示：

public class FISRead {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-1read = fis.read();System.out.println( read);// 关闭资源fis.close();}
}
输出结果：
a
b
c
d
e
-1

循环改进读取方式，代码使用演示：

public class FISRead {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();}
}
输出结果：
a
b
c
d
e

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，千万记得。

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 ，代码使用演示：

public class FISRead {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，代码使用演示：

public class FISRead {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 字节流练习：图片复制

复制原理图解

案例实现

复制图片文件，代码使用演示：

public class Copy {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("D:\\test.jpg");// 1.2 指定目的地FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.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 字符输入流

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类

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。

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中默认是UTF-8
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 。

构造举例，代码如下：

public class FileReaderConstructor throws IOException{public static void main(String[] args) {// 使用File对象创建流对象File file = new File("a.txt");FileReader fr = new FileReader(file);// 使用文件名称创建流对象FileReader fr = new FileReader("b.txt");}
}

4.2.2 读取字符数据

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，循环读取，代码使用演示：

public class FRRead {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：
沈
阳
理
工
大
学

虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。

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 ，代码使用演示：

public class FRRead {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[4];// 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：
沈阳理工
大学理工

获取有效的字符改进，代码使用演示：

public class FISRead {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[4];// 循环读取while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {System.out.println(new String(cbuf,0,len));}// 关闭资源fr.close();}
}

输出结果：
沈阳理工
大学

4.3 字符输出流

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。它定义了字节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类

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。

构造举例，代码如下：

public class FileWriterConstructor {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 fw = new FileWriter(file);// 使用文件名称创建流对象FileWriter fw = 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，代码使用演示：

public class FWWrite {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

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。

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。

代码使用演示：

public class FWWrite {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flushfw.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closefw.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 closedfw.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

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，代码使用演示：

public class FWWrite {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 = "沈阳理工大学".toCharArray();// 写出字符数组fw.write(chars); // 沈阳理工大学// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'理'，两个字节，也就是'理工'。fw.write(chars,2,2); // 理工// 关闭资源fos.close();}
}

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，代码使用演示：

public class FWWrite {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 = "沈阳理工大学";// 写出字符数组fw.write(msg); //沈阳理工大学// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'理'，两个字节，也就是'理工'。fw.write(msg,2,2);  // 理工// 关闭资源fos.close();}
}

续写和换行：操作类似于FileOutputStream。

public class FWWrite {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("沈阳");// 写出换行fw.write("\r\n");// 写出字符串fw.write("理工大学");// 关闭资源fw.close();}
}
输出结果:
沈阳
理工大学

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. 缓冲流

昨天学习了基本的一些流，作为IO流的入门，今天我们要见识一些更强大的流。比如能够高效读写的缓冲流，能够转换编码的转换流，能够持久化存储对象的序列化流等等。这些功能更为强大的流，都是在基本的流对象基础之上创建而来的，就像穿上铠甲的武士一样，相当于是对基本流对象的一种增强。

5.1 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。

5.2 字节缓冲流

5.2.1 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。

构造举例，代码如下：

// 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"));

5.2.2 效率测试

查询API，缓冲流读写方法与基本的流是一致的，我们通过复制大文件（375MB），测试它的效率。

（1）基本流，代码如下：

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 (FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk9.exe");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")){// 读写数据int b;while ((b = fis.read()) != -1) {fos.write(b);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}// 记录结束时间long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("普通流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");}
}

（2）缓冲流，代码如下：

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 b;while ((b = bis.read()) != -1) {bos.write(b);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}// 记录结束时间long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");}
}

如何更快呢？

（3）使用数组的方式，代码如下：

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");}
}

5.3 字符缓冲流

5.3.1 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。

构造举例，代码如下：

// 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"));

5.3.2 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，我们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。

readLine方法演示，代码如下：

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nullwhile ((line = br.readLine())!=null) {System.out.print(line);System.out.println("------");}// 释放资源br.close();}
}

newLine方法演示，代码如下：

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("沈阳");// 写出换行bw.newLine();bw.write("理工");bw.newLine();bw.write("大学");bw.newLine();bw.write("琴智冰");bw.newLine();// 释放资源bw.close();}
}
输出效果:
沈阳
理工
大学
琴智冰

6. 转换流

6.1 字符编码和字符集

6.1.1 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

6.1.2 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。

6.2 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。

public class ReaderDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {FileReader fileReader = new FileReader("E:\\File_GBK.txt");int read;while ((read = fileReader.read()) != -1) {System.out.print((char)read);}fileReader.close();}
}
输出结果：
���

那么如何读取GBK编码的文件呢？

6.3 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。

6.3.1 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。

构造举例，代码如下：

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

6.3.2 指定编码读取

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();}
}

6.4 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。

6.4.1 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。

构造举例，代码如下：

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

6.4.2 指定编码写出

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();}
}

6.4.3 转换流图解

转换流是字节与字符间的桥梁！

7. 序列化

7.1 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：

7.2 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。

7.2.1 构造方法

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

构造举例，代码如下：

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

7.2.2 序列化操作

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。

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

7.3 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。

7.3.1 构造方法

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

7.3.2 反序列化操作

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);System.out.println("Address: " + e.address);System.out.println("age: " + e.age);}
}

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);}
}

8. 打印流

8.1 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。

8.2 PrintStream类

8.2.1 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")；

8.2.2 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97System.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.txtSystem.setOut(ps);// 调用系统的打印流,ps.txt中输出97System.out.println(97);}
}

9. 压缩流和解压缩流

压缩流：

负责压缩文件或者文件夹

解压缩流：

负责把压缩包中的文件和文件夹解压出来

/*
*   解压缩流
*
* */
public class ZipStreamDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建一个File表示要解压的压缩包File src = new File("D:\\aaa.zip");//2.创建一个File表示解压的目的地File dest = new File("D:\\");
//调用方法unzip(src,dest);
}
//定义一个方法用来解压public static void unzip(File src,File dest) throws IOException {//解压的本质：把压缩包里面的每一个文件或者文件夹读取出来，按照层级拷贝到目的地当中//创建一个解压缩流用来读取压缩包中的数据ZipInputStream zip = new ZipInputStream(new FileInputStream(src));//要先获取到压缩包里面的每一个zipentry对象//表示当前在压缩包中获取到的文件或者文件夹ZipEntry entry;while((entry = zip.getNextEntry()) != null){System.out.println(entry);if(entry.isDirectory()){//文件夹：需要在目的地dest处创建一个同样的文件夹File file = new File(dest,entry.toString());file.mkdirs();}else{//文件：需要读取到压缩包中的文件，并把他存放到目的地dest文件夹中（按照层级目录进行存放）FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,entry.toString()));int b;while((b = zip.read()) != -1){//写到目的地fos.write(b);}fos.close();//表示在压缩包中的一个文件处理完毕了。zip.closeEntry();}}zip.close();}
}

public class ZipStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {/**   压缩流*      需求：*          把D:\\a.txt打包成一个压缩包* *///1.创建File对象表示要压缩的文件File src = new File("D:\\a.txt");//2.创建File对象表示压缩包的位置File dest = new File("D:\\");//3.调用方法用来压缩toZip(src,dest);}
/**   作用：压缩*   参数一：表示要压缩的文件*   参数二：表示压缩包的位置* */public static void toZip(File src,File dest) throws IOException {//1.创建压缩流关联压缩包ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(new File(dest,"a.zip")));//2.创建ZipEntry对象，表示压缩包里面的每一个文件和文件夹//参数：压缩包里面的路径ZipEntry entry = new ZipEntry("aaa\\bbb\\a.txt");//3.把ZipEntry对象放到压缩包当中zos.putNextEntry(entry);//4.把src文件中的数据写到压缩包当中FileInputStream fis = new FileInputStream(src);int b;while((b = fis.read()) != -1){zos.write(b);}zos.closeEntry();zos.close();}
}

public class ZipStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {/**   压缩流*      需求：*          把D:\\aaa文件夹压缩成一个压缩包* *///1.创建File对象表示要压缩的文件夹File src = new File("D:\\aaa");//2.创建File对象表示压缩包放在哪里（压缩包的父级路径）File destParent = src.getParentFile();//D:\\//3.创建File对象表示压缩包的路径File dest = new File(destParent,src.getName() + ".zip");//4.创建压缩流关联压缩包ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(dest));//5.获取src里面的每一个文件，变成ZipEntry对象，放入到压缩包当中toZip(src,zos,src.getName());//aaa//6.释放资源zos.close();}
/**   作用：获取src里面的每一个文件，变成ZipEntry对象，放入到压缩包当中*   参数一：数据源*   参数二：压缩流*   参数三：压缩包内部的路径* */public static void toZip(File src,ZipOutputStream zos,String name) throws IOException {//1.进入src文件夹File[] files = src.listFiles();//2.遍历数组for (File file : files) {if(file.isFile()){//3.判断-文件，变成ZipEntry对象，放入到压缩包当中ZipEntry entry = new ZipEntry(name + "\\" + file.getName());//aaa\\no1\\a.txtzos.putNextEntry(entry);//读取文件中的数据，写到压缩包FileInputStream fis = new FileInputStream(file);int b;while((b = fis.read()) != -1){zos.write(b);}fis.close();zos.closeEntry();}else{//4.判断-文件夹，递归toZip(file,zos,name + "\\" + file.getName());//     no1            aaa   \\   no1}}}
}