IO流和NIO流的操作及API(转载)

转载一(IO流常用API):https://blog.csdn.net/eternal1d/article/details/77189482

【I/O流】
Input/Output:输入输出机制
输入机制:允许java程序获取外部设备的数据(磁盘,光盘,网络等)。
输出机制:保留java程序中的数据,输出到外部设备上(磁盘,光盘等)。

【可以看出,IO的入出是以java程序为第一人称的】

IO各种之间的关系

先看张图:
在这里插入图片描述

流的分类:
通过不同的方法,可以对于进行分类。
1.按照功能来划分:
输入流:只能从中读取数据,而不能向其写入数据。
输出流:只能向其写入数据,而不能从中读取数据。
2.按照处理单元来划分
字节流和字符流操作的方式基本上完全相同。操作的数据单元不同
字节流:操作的是8位的字节 InputStream/OutputStream 作为字节流的基类
字符流:操作的是16位的字符 Reader/Writer 作为字符流的基类
3.按照角色进行划分
节点流:可以直接从/向外部设备读取/写入数据的流,称之为节点流,节点流也被称之为低级流。
处理流:对于已经存在的流进行了连接和封装,扩展了原来的读/写的功能。处理流也被称之为高级流。

java的io包当中包括40多个流,他们都有紧密的联系,和使用的规律,这些流都源于4个抽象基类。

InputStream / Reader :所有的输入流的基类,前者是字节输入流,后者是字符输入流。
OutputStream/Writer :所有输出流的基本,前者是字节输出流,后者是字符输出流。

流的操作步骤:

文件字节输入流读取文件内容的步骤:

  • 1.创建流对象
  • 2.创建一个缓存字节的容器数组
  • 3.定义一个变量,保存实际读取的字节数
  • 4.循环读取数据
  • 5.操作保存数据的数组
  • 6.关闭流
    public class FileInputStreamDemo01 {
        public static void main(String[] args) {
            File file = new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2017-08-16\\2017-08-16.java");
    //      1.创建流对象
            FileInputStream fis = null;
            try {
                fis = new FileInputStream(file);
    //           2.创建一个缓存字节的容器数组
                byte[]buf = new byte[1024];
    //          3.定义一个变量,保存实际读取的字节数
                int hasRead = 0;
    //          4.循环读取数据
    //          while (true) {
    //              hasRead = fis.read(buf);
    //              if (hasRead==-1) {
    //                  break;
    //              }
    ////                5.操作保存数据的数组
    //              String msg = new String(buf, 0,hasRead);
    //              System.out.print(msg);
    //          }
                while ((hasRead = fis.read(buf))!=-1) {
                    String str = new String(buf,0,hasRead);
                    System.out.print(str);
                }
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
    //          6.关闭流
                if (fis!=null) {
                    try {
                        fis.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

文件字节输出流写入文件内容的步骤:

  • 1.选择流:创建流对象
  • 2.准备数据源,把数据源转换成字节数组类型
  • 3.通过流向文件当中写入数据
  • 4.刷新流
  • 5.关闭流
public class FileOutputStreamDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
//      1.选择流:创建流对象
        FileOutputStream fos =null;
        try {
            fos = new FileOutputStream(new File("c:\\read.txt"),true);
//          2.准备数据源,把数据源转换成字节数组类型
//          String msg = "春夜喜雨\n好雨知时节,当春乃发生。\n随风潜入夜,润物细无声。";
            String msg = "\n野径云俱黑,江船火独明。\n晓看红湿处,花丛锦官城。";
            byte[] data = msg.getBytes();
//          3.通过流向文件当中写入数据
            fos.write(data, 0, data.length);
//          4.刷新流
            fos.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (fos!=null) {
//              5.关闭流
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

处理流的好处:
处理流必须在节点流的基础之上,增加了效率,提高了性能,扩大的功能。
如图:
在这里插入图片描述

1.缓冲流

缓冲字节流
BufferedInputStream
BufferedOutputStream
缓冲字符流
BufferedReader
BufferedWriter
处理流内部包含了节点流,节点流决定了与其沟通的外部设备,而处理流则增加了其功能。
缓冲流的好处:
缓冲流内部包含一个缓冲区域,默认8kb,每一次程序调用read方法其实都是从缓冲区域当中读取内容,如果读取失败
就说明缓冲区域当中没有内容,那么就从数据源当中读取内容,然后会尽可能读取更多的字节放入到缓冲区域当中,
最后缓冲区域当中的内容,会全部返回给程序。
从缓冲区读取数据会比直接从数据源读取数据的速度快,效率也更高,性能更好。
简单说:
没有缓存区,那么每read一次,就会发送一次IO操作;有缓存区,第一次read时,会一下读取x个字节放入缓存区,
然后后续的read都会从缓存中读取,当read到缓存区末尾时,会再次读取x个字节放入缓存区。
处理流处理数据和节点流处理数据的方法基本上完全相同。
2,转换流:

转换流作用:把字节流转换成字符流,可以解决出现的因为编码集和解码集造成的乱码问题。

  • InputStreamReader:
  • OutputStreamWriter:
  • 编码:字符—–编码字符集——–》二进制
  • 解码:二进制—解码字符集———》字符
  • 在处理文件时,如果文件的字符格式和编译器处理格式不一样时,会出现乱码问题。比如文件字符格式GBK,
  • 而编译器是UTF-8格式,那么就会产生该问题。
  • 出现乱码问题的原因:
  • 1.编码和解码字符集不一致造成了乱码
  • 2.字节的缺失,长度的丢失
  • 大部分情况下,出现乱码问题是因为中国汉字,因为中国汉字在不同的字符编码当中占据的字节数不相同,但是都占据多个字节。
  • 而英文字母没有这个问题,因为英文字母在所有的字符编码当中都占据一个字节。
    InputStreamReader :转换输入流–》将字节输入流转换成字符输入流
    作用:为了防止文件使用字符输入流处理时出现乱码问题。

节点流:

字节数组流(内存流)
ByteArrayInputStream
ByteArrayOutputStream
因为内存输出流当中又新增的方法,不能使用多态,不能够让父类的引用指向之类的对象。
作用:可以在循环当中把所有的数据存放到统一的容器当中,然后在循环结束之后可以把容器当中所有的内容一起取出来。
注意事项:
内存流属于内存当中的资源,所以数据量不要过大,如果太大,会造成内存溢出的错误。

数据处理流:

DataOutputStream
DataInputStream
特点: 既能够保存数据本身,又能够保存数据类型(基本数据类型+String)

序列化流:

将对象转换成字节序列的过程,就是对象序列化过程。

  • 将字节序列恢复为对象的过程称之为对象的反序列化。
  • 作用:保留对象(引用数据类型数据的)类型+数据。
  • 序列化流 :输出流 ObjectOutputStream writeObject()
  • 反序列化流: 输入流 ObjectInputStream readObject()
  • 注意事项:
  • 1。先序列化然后在反序列化,而且反序列化的顺序必须和序列化的顺序保持一致。
  • 2.并不是所有的对象都能够被序列化。只有实现了Serializable接口的类的对象才能够被序列化。
  • 对象当中并不是所有的属性都能够被序列化。
  • 对象序列化的主要用途:
  • 1.把对象转换成字节序列,保存到硬盘当中,持久化存储,通常保存为文件。
  • 2.在网络上传递的是对象的字节序列
  • 对象序列化的步骤:
  • 1.创建对象输出流,在构造方法当中可以包含其他输出节点流,如文件输出流。
  • 2.把对象通过writeObject的方式写入。
  • 对象反序列化的步骤:
  • 1.创建对象输入流,在构造方法当中可以包含其他的输入节点流,如文件输入流
  • 2.通过readObject()方法读取对象。

serialVersionUID :序列化版本id

  • 作用:从字面角度看,就是序列化版本号。凡是实现了Serializable接口的类,
  • 都会有一个默认的静态的序列化标识。
  • 1.类在不同的版本之间,可以解决序列化兼容问题,如果之前版本当中在文件中保存对象,
  • 那么版本升级后,如果序列化id一致,我们可以认为文件中的对象依然是此类的对象。
  • 2.如果类在不同的版本之间不希望兼容,但是还希望类的对象能够序列,那么就在不同版本中
  • 使用不同的序列化id。
  • transient :当类中有属性不想被序列化,那么就使用这个修饰符修饰。

File类:

File类的由来:File类的出现弥补了IO流的不足,IO只能够操作数据,但是不能够对文件的信息做操作,操作文件必须使用File类。

-功能:

可以将文件或者文件夹在程序当中分装成对象。
方便对于文件或者文件夹当中的属性信息进行操作。
File类通常通过构造函数作为参数传递到流的对象当中。
File类的常用方法介绍:
1.构造方法:
File(String pathname):这个构造可以将已存在的或者不存在的文件或者文件夹封装成File的对象,pathname即文件的的路径。
File(File parent,String child):parent为child文件所在的路径。
File(String parent,String child) :
【code】
File f6 = new File (“c:\java”,”jre7”);
//file的toString方法重写了,封装的地址是什么就打印什么
//’/’和’\’都是目录分隔符,在其他系统当中目录分割符可能发生变化,这个写法不利于跨平台操作
//最好使用File当中提供的字段separator进行分割。

2.创建文件相关函数:
createNewFile():创建相关文件。并返回布尔值
createTemFile():在默认临时文件目录当中创建一个空文件,程序运行结束后就不存在了。
mkdirs():创建目录,如果你写的目录的父目录不存在。他会帮你创建好。

3,删除文件相关函数:
delete():删除空目录或文件(ps只能是空目录)
deleteOnExit():在虚拟机终止时删除文件。

4.判断:
exists() :判断文件或者文件夹是否存在。
canExecute() :判断文件是否可执行,和操作系统相关。
canRead() :判断文件是否可读
canWrite() :判断文件是否可写
equals(Object obj) :测试此抽象路径名与给定对象是否相等。
isAbsolute() :测试此抽象路径名是否为绝对路径名。
isDirectory() :判断file对象是否表示文件夹。
isFile() :判断file对象是否表示文件
isHidden() :判断file对象是否是隐藏文件

5.获取file对象属性信息的方法:
getAbsoluteFile() :返回此抽象路径名的绝对路径名形式。
getAbsolutePath() :返回此抽象路径名的绝对路径名字符串。
getCanonicalFile() : 返回此抽象路径名的规范形式。
getCanonicalPath() :返回此抽象路径名的规范路径名字符串。
getPath() : 将此抽象路径名转换为一个路径名字符串。
getName() : 返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称。
getParent() :返回此抽象路径名父目录的路径名字符串;如果此路径名没有指定父目录,则返回 null。
getParentFile() :返回此抽象路径名父目录的抽象路径名;如果此路径名没有指定父目录,则返回 null。
getTotalSpace() :返回指定路径的全部空间的字节数
getFreeSpace() :返回此抽象路径名指定的分区中未分配的字节数。
getUsableSpace() : 返回此抽象路径名指定的分区上可用于此虚拟机的字节数。
renameTo(File dest) :重新命名此抽象路径名表示的文件。剪切

6.设置文件信息的方法:
setExecutable(boolean executable) :设置文件可执行的方法
setLastModified(long time) :设置此抽象路径名指定的文件或目录的最后一次修改时间。
setReadable(boolean readable) :设置文件是否可读
setReadOnly() :设置文件是否只读
setWritable(boolean writable) :设置文件是否可写

7.获取文件的常规信息的方法:
lastModified() :获取文件最后一次被修改的时间
length() : 返回由此抽象路径名表示的文件的长度。

8.操作文件夹的相关方法
list(): 把文件夹当中包含的目录和文件都存放到字符串数组当中。
listFiles():列举文件夹当中包含的目录和文件,存放到File数组当中。
listRoots():列出可用的文件系统根。
9.文件过滤器: fleater

转载二(NIO):https://blog.csdn.net/carson_ho/article/details/84227675

JDK 1.4后,Java提供了一个全新的IO API,即 Java New IO
本文 全面 & 详细解析Java New IO,希望你们会喜欢

储备知识:Java IO
在这里插入图片描述

  1. 定义
    即 Java New IO
    是1个全新的、 JDK 1.4后提供的 IO API

  2. 作用
    提供了与标准IO不同的IO工作方式
    可替代 标准Java IO 的IO API

  3. 新特性
    对比于 Java IO,NIO具备的新特性如下

  4. 核心组件
    Java NIO的核心组件 包括:
    在这里插入图片描述
    通道(Channel)
    缓冲区(Buffer)
    选择器(Selectors)
    下面将详细介绍:
    在这里插入图片描述

  5. 具体使用
    5.1 基于通道 & 缓冲数据
    具体步骤如下:

    // 1. 获取数据源 和 目标传输地的输入输出流(此处以数据源 = 文件为例)
    FileInputStream fin = new FileInputStream(infile);
    FileOutputStream fout = new FileOutputStream(outfile);

    // 2. 获取数据源的输入输出通道
    FileChannel fcin = fin.getChannel();
    FileChannel fcout = fout.getChannel();

    // 3. 创建 缓冲区 对象:Buffer(共有2种方法)
    // 方法1:使用allocate()静态方法
    ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(256);
    // 上述方法创建1个容量为256字节的ByteBuffer
    // 注:若发现创建的缓冲区容量太小,则重新创建一个大小合适的缓冲区

    // 方法2:通过包装一个已有的数组来创建
    // 注:通过包装的方法创建的缓冲区保留了被包装数组内保存的数据
    ByteBuffer buff = ByteBuffer.wrap(byteArray);

    // 额外:若需将1个字符串存入ByteBuffer,则如下
    String sendString="你好,服务器. ";
    ByteBuffer sendBuff = ByteBuffer.wrap(sendString.getBytes(“UTF-16”));

    // 4. 从通道读取数据 & 写入到缓冲区
    // 注:若 以读取到该通道数据的末尾,则返回-1
    fcin.read(buff);

    // 5. 传出数据准备:将缓存区的写模式 转换->> 读模式
    buff.flip();

    // 6. 从 Buffer 中读取数据 & 传出数据到通道
    fcout.write(buff);

    // 7. 重置缓冲区
    // 目的:重用现在的缓冲区,即 不必为了每次读写都创建新的缓冲区,在再次读取之前要重置缓冲区
    // 注:不会改变缓冲区的数据,只是重置缓冲区的主要索引值
    buff.clear();

5.2 基于选择器(Selecter)
具体步骤如下:

// 1. 创建Selector对象
Selector sel = Selector.open();

// 2. 向Selector对象绑定通道
// a. 创建可选择通道,并配置为非阻塞模式
ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();
server.configureBlocking(false);

// b. 绑定通道到指定端口
ServerSocket socket = server.socket();
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(port);
socket.bind(address);

// c. 向Selector中注册感兴趣的事件
server.register(sel, SelectionKey.OP_ACCEPT);
return sel;

// 3. 处理事件
try {
while(true) {
// 该调用会阻塞,直到至少有一个事件就绪、准备发生
selector.select();
// 一旦上述方法返回,线程就可以处理这些事件
Set keys = selector.selectedKeys();
Iterator iter = keys.iterator();
while (iter.hasNext()) {
SelectionKey key = (SelectionKey) iter.next();
iter.remove();
process(key);
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

  1. 实例讲解
    实例说明:实现文件复制功能
    实现方式:通道FileChannel、 缓冲区ByteBuffer
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.FileChannel;

public class Test {

public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 设置输入源 & 输出地 = 文件
    String infile = "C:\\copy.sql";
    String outfile = "C:\\copy.txt";

    // 1. 获取数据源 和 目标传输地的输入输出流(此处以数据源 = 文件为例)
    FileInputStream fin = new FileInputStream(infile);
    FileOutputStream fout = new FileOutputStream(outfile);

    // 2. 获取数据源的输入输出通道
    FileChannel fcin = fin.getChannel();
    FileChannel fcout = fout.getChannel();

    // 3. 创建缓冲区对象
    ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024);
    
    while (true) {

        // 4. 从通道读取数据 & 写入到缓冲区
        // 注:若 以读取到该通道数据的末尾,则返回-1  
        int r = fcin.read(buff);
        if (r == -1) {
            break;
        }
        // 5. 传出数据准备:调用flip()方法  
        buff.flip();
        
        // 6. 从 Buffer 中读取数据 & 传出数据到通道
        fcout.write(buff);
        
        // 7. 重置缓冲区
        buff.clear();
        
      }
    }

}

  1. 与Java IO的区别
    在这里插入图片描述
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