本专栏将从基础开始，循序渐进，由浅入深讲解Java的基本使用，希望大家都能够从中有所收获，也请大家多多支持。
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文章目录

- 本文内容
1 IO资源的处理
2 属性集
3 缓冲流
4 转换流
第五章序列化
第六章打印流
第七章装饰设计模式
第八章 commons-io工具包

本文内容

IO异常处理
Properties类
缓冲流
转换流---------------必须掌握
序列化\反序列化流
打印流
装饰者模式
commons-io工具包

1 IO资源的处理

知识点-- JDK7前处理

目标

掌握jdk7之前处理IO异常的方式

讲解

之前的入门练习，我们一直把异常抛出，而实际开发中并不能这样处理，建议使用try...catch...finally 代码块，处理异常部分，代码使用演示：

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

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args)  {
    
    
        /*
            JDK7前处理: try...catch...finally
         */
        // 一次读写一个字节数组拷贝文件
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try{
    
    
            // 1.创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
            fis = new FileInputStream("aaa\\hbCopy1.jpg");

            // 2.创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
            fos = new FileOutputStream("aaa\\hbCopy3.jpg");

            // 3.定义一个字节数组,用来存储读取到的字节数据
            byte[] bys = new byte[8192];

            // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节个数
            int len;

            // 4.循环读取数据
            while ((len = fis.read(bys)) != -1) {
    
    
                // 5.在循环中,写出数据
                fos.write(bys ,0, len);
            }
          
        }catch (Exception e){
    
    
            System.out.println("出现了异常");
        }finally {
    
    
            // 一般正常情况永远都会执行,所以一般用来释放资源
            // 6.关闭流,释放资源
            try {
    
    
                if (fos != null){
    
    
                    fos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }finally {
    
    
                try {
    
    
                    if (fis != null){
    
    
                        fis.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }
}

知识点-- JDK7的处理

目标

掌握jdk7处理IO异常的方式

讲解

还可以使用JDK7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();
}

代码使用演示：

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

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        /*
            jdk7的处理:try-with-resource 语句
            特点:try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。
            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();
                }
         */
        // 一次读写一个字节数组拷贝文件
        try (
                // 1.创建字节输入流对象,关联数据源文件路径
                FileInputStream fis = new FileInputStream("aaa\\hbCopy1.jpg");

                // 2.创建字节输出流对象,关联目的地文件路径
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aaa\\hbCopy4.jpg");
        ) {
    
    


            // 3.定义一个字节数组,用来存储读取到的字节数据
            byte[] bys = new byte[8192];

            // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节个数
            int len;

            // 4.循环读取数据
            while ((len = fis.read(bys)) != -1) {
    
    
                // 5.在循环中,写出数据
                fos.write(bys, 0, len);
            }

        } catch (Exception e) {
    
    
            System.out.println("出现了异常");
        }


    }
}

2 属性集

知识点-- Properties类

目标

掌握Properties类的使用

讲解

Properties类的概述

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。

Properties类的构造方法

public Properties() :创建一个空的属性列表。

Properties类存储方法

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 Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        /*
            Properties类的使用:
                概述:java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集
                特点:
                    1.Properties当成Map集合使用,键和值的类型为Object类型
                    2.Properties当成属性集使用,键和值的类型为String类型
                构造方法:
                    public Properties() :创建一个空的属性列表。
                成员方法:
                    - public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性。
                    - public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。
                    - public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
         */
        // 创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();

        // 存储键值对
        pro.setProperty("k1", "v1");
        pro.setProperty("k2", "v2");
        pro.setProperty("k3", "v3");
        pro.setProperty("k4", "v4");
        System.out.println(pro);

        // 获取所有的键
        Set<String> keys = pro.stringPropertyNames();
        System.out.println(keys);

        // 根据键找值
        for (String key : keys) {
    
    
            String value = pro.getProperty(key);
            System.out.println(key+","+value);
        }
    }
}

Properties类与流相关的方法

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。read.txt的文本数据格式:

filename=a.txt
length=209385038
location=D:\a.txt

加载代码演示：

public class ProDemo2 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
    
    
        // 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 FileInputStream("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：
filename -- a.txt
length -- 209385038
location -- D:\a.txt

小贴士：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。

小结

 概述:java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集
  特点:
        1.Properties当成Map集合使用,键和值的类型为Object类型
        2.Properties当成属性集使用,键和值的类型为String类型
 构造方法:
        public Properties() :创建一个空的属性列表。
 成员方法:
        - public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性。
        - public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。
        - public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
        - public void load(InputStream inStream)： 从字节输入流中读取键值对。
 注意: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。

扩展–Properties开发中的使用

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        /*
            扩展--Properties开发中的使用:
                1.开发中的配置文件一般是后缀为.properties的文件
                2.开发中的配置文件一般放在src目录下
                3.开发中,配置文件中的内容一般不出现中文
                4.开发中,一般只会去配置文件中读取数据


                public void store(OutputStream out, String comments):把Properties对象中的键值对写回配置文件中
                public void store(Writer w, String comments):把Properties对象中的键值对写回配置文件中
                public void load(Reader reader)
         */
        // 创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();

        // 方式1：调用load方法加载配置文件，该流的默认路径在src的同级目录
//        pro.load(new FileInputStream("db.properties"));

        // 方式2:直接获取一个流,该流的默认路径就是已经到了src的目录中
        InputStream is = Test.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties");
        pro.load(is);

        // 获取数据,打印
        // 获取pro对象的所有键
        Set<String> keys = pro.stringPropertyNames();
        // 循环遍历所有的键
        for (String key : keys) {
    
    
            // 根据键找值
            String value = pro.getProperty(key);
            System.out.println(key+","+value);
        }

        System.out.println("===============扩展:添加一个键值对到配置文件中===============");
        // 往pro对象中添加一个键值对: k=v
        pro.setProperty("k", "v");

        // 把pro对象中所有的键值对重新写回db.properties文件中,hashnode是注释的内容
        pro.store(new FileOutputStream("db.properties"), "hashnode");

        System.out.println("===============扩展:修改配置文件中的键值对数据===============");
        pro.setProperty("password", "654321");
        pro.store(new FileOutputStream("db.properties"), "hashnode");


    }
}

运行完成后dp.properties如下:
#hashnode
#Wed May 18 21:29:16 CST 2022
a=1
b=2
password=654321
k=v

3 缓冲流

知识点–缓冲流

目标

理解缓冲流的概述

讲解

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。

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。

知识点–字节缓冲流

目标

掌握字节缓冲流的使用

讲解

字节缓冲流的构造方法

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"));

拷贝文件效率测试

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。

基本流，代码如下：

 // 普通流拷贝jdk9.exe文件
    private static void method02() throws IOException {
    
    
        // 0.获取当前系统时间距离标准基准时间的毫秒值
        long start = System.currentTimeMillis();

        // 1.创建输入流对象,关联数据源文件路径
        FileInputStream fis = new FileInputStream("aaa\\jdk9.exe");

        // 2.创建输出流对象,关联目的地文件路径
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aaa\\jdk9Copy1.exe");

        // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节数据
        int len = 0;

        // 4.循环读取数据
        while ((len = fis.read()) != -1) {
    
    
            // 5.在循环中,写出数据
            fos.write(len);//这里int是字节对应的ASCII：0->48  a->97 A->65
        }
        // 6.关闭流,释放资源
        fos.close();
        fis.close();

        // 7.获取当前系统时间距离标准基准时间的毫秒值
        long end = System.currentTimeMillis();

        // 8.计算2个时间之差
        System.out.println("总共花了:" + (end - start) + "毫秒");// 至少大概十多分钟...
    }

缓冲流，代码如下：

private static void method03() throws IOException {
    
    
        // 字节缓冲流拷贝jdk9.exe文件
        // 0.获取当前系统时间距离标准基准时间的毫秒值
        long start = System.currentTimeMillis();

        // 1.创建输入流对象,关联数据源文件路径
        FileInputStream fis = new FileInputStream("aaa\\jdk9.exe");
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);

        // 2.创建输出流对象,关联目的地文件路径
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aaa\\jdk9Copy2.exe");
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);

        // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节数据
        int len;

        // 4.循环读取数据
        while ((len = bis.read()) != -1) {
    
    
            // 5.在循环中,写出数据
            bos.write(len);
        }

        // 6.关闭流,释放资源
        bos.close();
        bis.close();

        // 7.获取当前系统时间距离标准基准时间的毫秒值
        long end = System.currentTimeMillis();

        // 8.计算2个时间之差
        System.out.println("总共花了:" + (end - start) + "毫秒");// 大概33秒
    }

如何更快呢？

使用数组的方式，代码如下：

   public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        /*
            字节缓冲流的使用:
                特点:读写效率高
                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。
         */
        // 拷贝文件效率测试
        // 0.获取当前系统时间距离标准基准时间的毫秒值
        long start = System.currentTimeMillis();

        // 1.创建输入流对象,关联数据源文件路径
        FileInputStream fis = new FileInputStream("aaa\\jdk9.exe");
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);

        // 2.创建输出流对象,关联目的地文件路径
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aaa\\jdk9Copy3.exe");
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);

        // 3.定义一个字节数组,用来存储读取到的字节数据
        byte[] bys = new byte[8192];

        // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字节个数
        int len;

        // 4.循环读取数据
        while ((len = bis.read(bys)) != -1) {
    
    
            // 5.在循环中,写出数据
            bos.write(bys,0,len);
        }

        // 6.关闭流,释放资源
        bos.close();
        bis.close();

        // 7.获取当前系统时间距离标准基准时间的毫秒值
        long end = System.currentTimeMillis();

        // 8.计算2个时间之差
        System.out.println("总共花了:" + (end - start) + "毫秒");// 大概3秒

    }

知识点–字符缓冲流

目标

掌握字符缓冲流的使用

路径

字符缓冲流的构造方法
字符缓冲流的特有方法

讲解

字符缓冲流的构造方法

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"));

字符缓冲流的特有方法

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：

 private static void method01() throws IOException {
    
    
        // 字符缓冲输入流读文本文件(一行一行读)
        // 创建字符缓冲输入流对象,关联数据源文件路径
        FileReader fr = new FileReader("day13\\aaa\\b.txt");
        BufferedReader br = new BufferedReader(fr);

        // 定义一个String变量,用来存储读取到的行数据
        String line;

        // 循环读取行数据
        while ((line = br.readLine()) != null){
    
    
            // 打印数据
            System.out.println(line);
        }

        // 关闭流,释放资源
        br.close();
    }

newLine方法演示，代码如下：

public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    
      /*
          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。

              特有方法:
                  - BufferedReader：public String readLine(): 读一行文字。如果已到达流末尾，则返回 null
                  - BufferedWriter：public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。
       */
      // 字符缓冲输出流,写数据到文本中
      // 创建字符缓冲输出流对象,关联目的地文件路径
      FileWriter fw = new FileWriter("aaa\\c.txt");
      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);

      // 写出数据
      bw.write("静夜思");
      bw.newLine();

      bw.write("床前明月光");
      bw.newLine();

      bw.write("疑是地上霜");
      bw.newLine();

      bw.write("举头望明月");
      bw.newLine();

      bw.write("低头思故乡");

      // 关闭流,释放资源
      bw.close();

  }

实操–文本排序

需求

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。

分析

逐行读取文本信息。
解析文本信息到集合中。
遍历集合，按顺序，写出文本信息。

实现


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


public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        // 需求:请将文本信息恢复顺序。
        // 分析:
        // 1.创建ArrayList集合,用来存储读取到的行数据
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        // 2.创建字符缓冲输入流对象,关联数据源文件路径
        FileReader fr = new FileReader("aaa\\d.txt");
        BufferedReader br = new BufferedReader(fr);

        // 3.定义一个字符串变量,用来存储读取到的字符串数据
        String line;

        // 4.循环读取数据
        while ((line = br.readLine()) != null) {
    
    
            // 5.在循环中,把读取到的行数据存储到集合中
            list.add(line);
        }
        // 6.关闭流,释放资源
        br.close();

        // 7.对集合中的元素进行排序
        Collections.sort(list);

        // 8.创建字符缓冲输出流对象,关联目的地文件路径
        FileWriter fw = new FileWriter("aaa\\d.txt");
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);

        // 9.循环遍历集合
        for (String s : list) {
    
    
            // 10.在循环中,把遍历出来的元素,写回文件中
            bw.write(s);
            bw.newLine();
        }
        // 11.关闭流,释放资源
        bw.close();
    }
}

4 转换流

知识点–字符编码和字符集

目标

理解字符编码和字符集的概念

讲解

字符编码的概述

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f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。

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。

字符集的概述

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。
在这里插入图片描述

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-5559-1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。

知识点–编码引出的问题

目标

了解编码引出的问题

讲解

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？

知识点–InputStreamReader类

目标

掌握InputStreamReader类的使用

讲解

InputStreamReader类的概述

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。

InputStreamReader类的构造方法

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");

InputStreamReader类指定编码读取

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();
    }
}

知识点–OutputStreamWriter类

目标

掌握OutputStreamWriter类的使用

讲解

OutputStreamWriter类的概述

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。

OutputStreamWriter类的构造方法

OutputStreamWriter(OutputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流。 idea默认的是utf8
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");

OutputStreamWriter类指定编码读取

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();
    }
}

转换流理解图解

转换流是字节与字符间的桥梁！
在这里插入图片描述

实操–转换文件编码

需求

将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。

分析

指定GBK编码的转换流，读取文本文件。
使用UTF-8编码的转换流，写出文本文件。

实现


import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    
        // 需求: 将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。
        // 1.创建转换输入流对象,指定gbk编码,关联数据源文件路径
        FileInputStream fis = new FileInputStream("bbb\\gbk.txt");
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"gbk");

        // 2.创建转换输出流对象,指定utf8编码,关联目的地文件路径
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("bbb\\gbk_utf8.txt");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"utf8");

        // 3.定义一个int变量,用来存储读取到的字符数据
        int len;

        // 4.循环读取
        while ((len = isr.read()) != -1) {
    
    
            // 5.写出数据
            osw.write(len);
        }
        // 6.释放资源
        osw.close();
        isr.close();

    }
}

第五章序列化

知识点–序列化和反序列化的概念

目标

理解序列化和反序列化的概念

讲解

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：
在这里插入图片描述

知识点–ObjectOutputStream类

目标

掌握ObjectOutputStream类的使用

讲解

ObjectOutputStream类的概述

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。

ObjectOutputStream类构造方法

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);

ObjectOutputStream类序列化操作

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
该类的所有属性必须是可序列化的。


import java.io.Serializable;


public class Student implements Serializable {
    
    
    public String name;// 姓名
    public int age;

    Animal anl;

    public Student() {
    
    
    }

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

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}



import java.io.Serializable;

public class Animal implements Serializable {
    
    
}

2.写出对象方法

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

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    
        /*
            ObjectOutputStream类:
                概述:java.io.ObjectOutputStream 类,是OutputStream类的子类.
                特点: 可以将java对象以字节的形式存储到文件中,实现对象的持久保存
                构造方法:
                    public ObjectOutputStream(OutputStream out)： 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。
                成员方法:
                    public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出。

                要求: 需要序列化的对象所属的类必须实现序列化接口Serializable
         */
        // 需求: 把Student对象写出到指定文件中
        // 1.创建Student对象
        Student stu = new Student("张三",18);
		 stu.anl = new Animal();
        
        // 2.创建序列化流对象,关联目的地文件路径
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("ccc\\a.txt");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

        // 3.写出对象
        oos.writeObject(stu);

        // 4.关闭流,释放资源
        oos.close();
    }
}

知识点–ObjectInputStream类

目标

掌握ObjectInputStream类的使用

讲解

ObjectInputStream类的概述

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。

ObjectInputStream类构造方法

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

ObjectInputStream类反序列化操作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。

import com.itheima.demo12_ObjectOutputStream类.Student;
import com.itheima.demo12_ObjectOutputStream类.Animal;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.ObjectInputStream;

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    
        /*
            ObjectInputStream类的使用:
                概述:java.io.ObjectInputStream 类,是InputStream类的子类.
                特点: 可以将文件中对象的字节数据重构成一个对象
                构造方法:
                    public ObjectInputStream(InputStream in)： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。
                成员方法:
                    public final Object readObject () : 重构对象
         */
        // 需求:把a.txt文件中的Student对象,重构出来
        // 1.创建反序列化流对象,关联目的地文件路径
        FileInputStream fis = new FileInputStream("ccc\\a.txt");
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

        // 2.读取\重构对象
        Student stu = (Student) ois.readObject();
        System.out.println(stu);

        // 3.关闭流,释放资源
        ois.close();
    }
}

知识点–序列化和反序列化注意事项

目标

理解序列化和反序列化注意事项

讲解

序列化的注意事项

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。


import java.io.Serializable;

public class Student implements Serializable {
      
      
    public String name;// 姓名
    // 不要序列化,使用transient关键字修饰
    public transient int age;

    public Student() {
      
      
    }

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

    @Override
    public String toString() {
      
      
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

反序列化的注意事项

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);
     }
}

实操–序列化集合

需求

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。
反序列化list.txt ，并遍历集合，打印对象信息。

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

实现

public class SerTest {
    
    
	public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
		// 创建 学生对象
		Student student = new Student("张一", "1");
		Student student2 = new Student("张二", "2");
		Student student3 = new Student("张三", "3");

		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  
		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();
	}
}

第六章打印流

目标

理解打印流的使用

讲解

打印流的概述

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。

打印流的使用

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")；

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"，将数据输出到指定文本文件中。

import java.io.PrintStream;

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    
        /*
            打印流的使用:
               概述:java.io.PrintStream类，是一个字节输出流
               特点: 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。
               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。
               成员方法:
                    void print(任意类型);  不换行打印数据
                    void println(任意类型);换行打印数据
         */
        // 需求:打印各种数据到day13\\ccc\\d.txt文件中
        // 1.创建打印流对象,关联目的地文件路径
        PrintStream ps = new PrintStream("ccc\\d.txt");

        // 2.打印数据
        // 换行
        ps.println(97);// 打印整数
        ps.println('a');// 打印字符
        ps.println(3.14);// 打印小数
        ps.println(true);// 打印boolean类型
        ps.println("hashnode");// 打印字符串
        // 不换行
        ps.print(97);// 打印整数
        ps.print('a');// 打印字符
        ps.print(3.14);// 打印小数
        ps.print(true);// 打印boolean类型
        ps.print("hashnode");// 打印字符串

        // 3.关闭流,释放资源
        ps.close();

        System.out.println("===================扩展====================");
        System.out.println(97);// 打印到控制台
        System.out.println('a');// 打印到控制台
        // 说明系统的打印流对象,关联的路径就是控制台
        // 需求:改变系统打印流对象,关联的路径为ccc\e.txt
        PrintStream ps1 = new PrintStream("ccc\\e.txt");
        System.setOut(ps1);
        System.out.println(97);// 打印到e.txt
        System.out.println('a');// 打印到e.txt

    }
}

第七章装饰设计模式

目标

会使用装饰设计模式

讲解

装饰模式概述

在我们今天所学的缓冲流中涉及到java的一种设计模式，叫做装饰模式，我们来认识并学习一下这个设计模式。

装饰模式指的是在不改变原类, 不使用继承的基础上，动态地扩展一个对象的功能。

装饰模式遵循原则:

装饰类和被装饰类必须实现相同的接口
在装饰类中必须传入被装饰类的引用
在装饰类中对需要扩展的方法进行扩展
在装饰类中对不需要扩展的方法调用被装饰类中的同名方法

案例演示

准备环境:

编写一个Star接口, 提供sing 和 dance抽象方法
编写一个AAA类,实现Star接口,重写抽象方法

public interface Star {
    
    
    public void sing();
    public void dance();
}

public class AAA implements Star {
    
    
    @Override
    public void sing() {
    
    
        System.out.println("AAA在唱aaa...");
    }
    @Override
    public void dance() {
    
    
        System.out.println("AAA在跳bbb...");
    }
}

需求:

在不改变原类的基础上对AAA类的sing方法进行扩展

实现步骤:

编写一个AAAWarpper类, 实现Star接口,重写抽象方法
提供AAAWarpper类的有参构造, 传入AAA类对象
在AAAWarpper类中对需要增强的sing方法进行增强
在AAAWarpper类对不需要增强的方法调用AAA类中的同名方法

实现代码如下

AAA类: 被装饰类

AAAWarpper类: 我们称之为装饰类

/*
	装饰模式遵循原则:
		装饰类和被装饰类必须实现相同的接口
		在装饰类中必须传入被装饰类的引用
		在装饰类中对需要扩展的方法进行扩展
		在装饰类中对不需要扩展的方法调用被装饰类中的同名方法
*/
public class AAAWarpper implements Star {
    
    
    // 存放被装饰类的引用
    private AAA aaa;
    // 通过构造器传入被装饰类对象
    public AAAWarpper(AAA aaa){
    
    
        this.aaa = aaa;
    }
    @Override
    public void sing() {
    
    
        // 对需要扩展的方法进行扩展增强
        System.out.println("AAA在BBB的舞台上演唱aaa.");
    }
    @Override
    public void dance() {
    
    
        // 不需要增强的方法调用被装饰类中的同名方法
        aaa.dance();
    }
}

测试结果

public static void main(String[] args) {
    
    
    // 创建被装饰类对象
    AAA aaa = new AAA();
    // 创建装饰类对象,被传入被装饰类
    AAAWarpper aaaWarpper = new AAAWarpper(aaa);
    // 调用装饰类的相关方法,完成方法扩展
    aaaWarpper.sing();
    aaaWarpper.dance();
}

小结

装饰模式可以在不改变原类的基础上对类中的方法进行扩展增强,实现原则为:

装饰类和被装饰类必须实现相同的接口
在装饰类中必须传入被装饰类的引用
在装饰类中对需要扩展的方法进行扩展
在装饰类中对不需要扩展的方法调用被装饰类中的同名方法

第八章 commons-io工具包

目标

掌握commons-io工具包的使用

讲解

commons-io工具包的概述

commons-io是apache开源基金组织提供的一组有关IO操作的类库，可以挺提高IO功能开发的效率。commons-io工具包提供了很多有关io操作的类，见下表：

包	功能描述
org.apache.commons.io	有关Streams、Readers、Writers、Files的工具类
org.apache.commons.io.input	输入流相关的实现类，包含Reader和InputStream
org.apache.commons.io.output	输出流相关的实现类，包含Writer和OutputStream
org.apache.commons.io.serialization	序列化相关的类

commons-io工具包的使用

步骤：

下载commons-io相关jar包；http://commons.apache.org/proper/commons-io/
把commons-io-2.6.jar包复制到指定的Module的lib目录中
将commons-io-2.6.jar加入到classpath中

添加jar包的步骤如下,以mysql的jar包为例:

将驱动jar包导入项目（commons-io-2.6.jar包地址在软件地址的005-jar包目录）:

在这里插入图片描述

[(img-gYmcOXNo-1652322500170)(https://gitee.com/codinginn/back-end-learning-notes-1/raw/master/4.java/imgs.assets/image-20220512102308846.png)]
在这里插入图片描述

commons-io工具包的使用

commons-io提供了一个工具类 org.apache.commons.io.IOUtils，封装了大量IO读写操作的代码。其中有两个常用方法：

public static int copy(InputStream in, OutputStream out)；把input输入流中的内容拷贝到output输出流中，返回拷贝的字节个数(适合文件大小为2GB以下)

public static long copyLarge(InputStream in, OutputStream out)；把input输入流中的内容拷贝到output输出流中，返回拷贝的字节个数(适合文件大小为2GB以上)

文件复制案例演示：

 // IOUtils工具类拷贝文件
    private static void method01() throws IOException {
    
    
        FileInputStream fis = new FileInputStream("aaa\\jdk11.exe");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aaa\\jdk11Copy4.exe");
        IOUtils.copy(fis,fos);
        fos.close();
        fis.close();
    }

commons-io还提供了一个工具类org.apache.commons.io.FileUtils，封装了一些对文件操作的方法：

public static void copyFileToDirectory(final File srcFile, final File destFile) //复制文件到另外一个目录下。

public static void copyDirectoryToDirectory( file1 , file2 );//复制file1目录到file2位置。

案例演示：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
		// FileUtils工具类拷贝文件到指定文件夹
        // File srcFile = new File("aaa\\a.txt");
        // File destFile = new File("eee");
        // FileUtils.copyFileToDirectory(srcFile,destFile);

        // FileUtils工具类拷贝文件夹到指定文件夹
        File srcFile = new File("ddd");
        File destFile = new File("eee");
        FileUtils.copyDirectoryToDirectory(srcFile,destFile);
    }

【26天高效学习Java编程】Day22：Java中的属性集-缓冲流-转换流-序列化流详解

文章目录

本文内容

1 IO资源的处理

知识点-- JDK7前处理

目标

讲解

知识点-- JDK7的处理

目标

讲解

2 属性集

知识点-- Properties类

目标

讲解

Properties类的概述

Properties类的构造方法

Properties类存储方法

Properties类与流相关的方法

小结

扩展–Properties开发中的使用

3 缓冲流

知识点–缓冲流

目标

讲解

知识点–字节缓冲流

目标

讲解

字节缓冲流的构造方法

拷贝文件效率测试

知识点–字符缓冲流

目标

路径

讲解

字符缓冲流的构造方法

字符缓冲流的特有方法

实操–文本排序

需求

分析

实现

4 转换流

知识点–字符编码和字符集

目标

讲解

字符编码的概述

字符集的概述

知识点–编码引出的问题

目标

讲解

知识点–InputStreamReader类

目标

讲解

InputStreamReader类的概述

InputStreamReader类的构造方法

InputStreamReader类指定编码读取

知识点–OutputStreamWriter类

目标

讲解

OutputStreamWriter类的概述

OutputStreamWriter类的构造方法

OutputStreamWriter类指定编码读取

转换流理解图解

实操–转换文件编码

需求

分析

实现

第五章 序列化

知识点–序列化和反序列化的概念

目标

讲解

知识点–ObjectOutputStream类

目标

讲解

ObjectOutputStream类的概述

ObjectOutputStream类构造方法

ObjectOutputStream类序列化操作

知识点–ObjectInputStream类

目标

讲解

ObjectInputStream类的概述

ObjectInputStream类构造方法

第五章序列化

第六章打印流

第七章装饰设计模式