I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。
Java程序中，对于数据的输入/输出操作以”流(stream)” 的方式进行。java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。
按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
按数据流的流向不同分为：输入流，输出流
按流的角色的不同分为：节点流，处理流
1. Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。
2. 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。
节点流和处理流
1.节点流可以从一个特定的数据源读写数据
2. 处理流是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。
InputStream & Reader
InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。
InputStream（典型实现：FileInputStream）
Ø int read()
Ø int read(byte[] b)
Ø int read(byte[] b, int off, int len)
Reader（典型实现：FileReader）
Ø int read()
Ø int read(char [] c)
Ø int read(char [] c, int off, int len)
l 程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该显式关闭文件 IO 资源。
3、节点流(文件流)读取文件
1.建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。
Ø FileReader fr = new FileReader(“Test.txt”);
2.创建一个临时存放数据的数组。
Ø char[] ch = new char[1024];
3.调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。
Ø fr.read(ch);
FileReader fr = null;
try{
fr = new FileReader("c:\\test.txt");
char[] buf = new char[1024];
int len= 0;
while((len=fr.read(buf))!=-1){
System.out.println(new String(buf ,0,len));}
}catch (IOException e){
System.out.println("read-Exception :" e.toString());}
finally{
if(fr!=null){
try{
fr.close();
}catch (IOException e){
System.out.println("close-Exception :" e.toString());
} } }
写入文件
1.创建流对象，建立数据存放文件
Ø FileWriter fw = new FileWriter(“Test.txt”);
2.调用流对象的写入方法，将数据写入流
Ø fw.write(“text”);
3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。
Ø fw.close();
FileWriter fw = null;
try{
fw = new Filewriter("Test.txt");
fw.write("text");
}
catch (IOException e){
System.out.println(e.toString());
}
finally{
If(fw!=null)
try{
fw.close();
}
catch (IOException e){
System.out.println(e.toString());} }
注 意
定义文件路径时，注意：可以用“/”或者“\\”。
在写入一个文件时，如果目录下有同名文件将被覆盖。
在读取文件时，必须保证该文件已存在，否则出异常
4、缓冲流为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组
根据数据操作单位可以把缓冲流分为：
Ø BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
Ø BufferedReader 和 BufferedWriter
缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，对读写的数据提供了缓冲的功能，提高了读写的效率，同时增加了一些新的方法。
对于输出的缓冲流，写出的数据会先在内存中缓存，使用flush()将会使内存中的数据立刻写出。
BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
//step1:创建缓冲流对象：它是过滤流，是对节点流的包装
br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\IOTest\\source.txt"));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:\\IOTest\\destBF.txt"));
String str = null;
while ((str = br.readLine()) != null) { //一次读取字符文本文件的一行字符
bw.write(str); //一次写入一行字符串
bw.newLine(); //写入行分隔符
bw.flush(); //step2:刷新缓冲区
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// step3: 关闭IO流对象
try {
if (bw != null) {
bw.close(); //关闭过滤流时,会自动关闭它所包装的底层节点流
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (br != null) {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
转换流
转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
Java API提供了两个转换流：
Ø InputStreamReader和OutputStreamWriter
字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。
InputStreamReader
用于将字节流中读取到的字节按指定字符集解码成字符。需要和InputStream“套接”。
构造方法
Ø public InputStreamReader(InputStream in)
Ø public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)
如： Reader isr = new
InputStreamReader(System.in,”gb2312”);
OutputStreamWriter
用于将要写入到字节流中的字符按指定字符集编码成字节。需要和OutputStream“套接”。
构造方法
Ø public OutputStreamWriter(OutputStream out)
Ø public OutputSreamWriter(OutputStream out,String charsetName)
public void testMyInput() throws Exception{
FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dbcp5.txt");
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"GBK");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"GBK");
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
String str = null;
while((str = br.readLine()) != null){
bw.write(str);
bw.newLine();
bw.flush();
}
bw.close();
br.close();
}
补充：字符编码
编码表的由来
计算机只能识别二进制数据，早期由来是电信号。为了方便应用计算机，让它可以识别各个国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示，并一一对应，形成一张表。这就是编码表。
常见的编码表
Ø ASCII：美国标准信息交换码。
ü 用一个字节的7位可以表示。
Ø ISO8859-1：拉丁码表。欧洲码表
ü 用一个字节的8位表示。
Ø GB2312：中国的中文编码表。
Ø GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。
Ø unicode：国际标准码，融合了多种文字。
ü 所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode
ü UTF-8：最多用三个字节来表示一个字符
编码：字符串à字节数组
解码：字节数组à字符串
转换流的编码应用
Ø 可以将字符按指定编码格式存储。
Ø 可以对文本数据按指定编码格式来解读。
Ø 指定编码表的动作由构造函数完成。
6、标准输入/输出流标准输入/输出流
System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
默认输入设备是键盘，输出设备是显示器
System.in的类型是InputStream
System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类
通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。
Ø public static void setIn(InputStream in)
Ø public static void setOut(PrintStream out)
例 题
从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作，直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。
System.out.println("请输入信息(退出输入e或exit):");
// 把"标准"输入流(键盘输入)这个字节流包装成字符流,再包装成缓冲流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String s = null;
try {
// 读取用户输入的一行数据 --> 阻塞程序
while ((s = br.readLine()) != null) {
if (s.equalsIgnoreCase("e") || s.equalsIgnoreCase("exit")) {
System.out.println("安全退出!!");
break;
}
// 将读取到的整行字符串转成大写输出
System.out.println("-->:" s.toUpperCase());
System.out.println("继续输入信息");
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (br != null) {
br.close(); // 关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
打印流：PrintStream和PrintWriter
Ø 提供了一系列重载的print和println方法，用于多种数据类型的输出
Ø PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出异常
Ø PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
Ø System.out返回的是PrintStream的实例
FileOutputStream fos = null;
try {
fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} // 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
PrintStream ps = new PrintStream(fos, true);
if (ps != null) { // 把标准输出流(控制台输出)改成文件
System.setOut(ps);
}
for (int i = 0; i <= 255; i ) { // 输出ASCII字符
System.out.print((char) i);
if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
System.out.println(); // 换行
}
}
ps.close();
为了方便地操作Java语言的基本数据类型的数据，可以使用数据流。
数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型的数据）
Ø DataInputStream 和 DataOutputStream
Ø 分别“套接”在 InputStream 和 OutputStream 节点流上
DataInputStream中的方法
Boolean readBoolean() byte readByte()
char readChar() float readFloat()
double readDouble() short readShort()
long readLong() int readInt()
String readUTF() void readFully(byte[] b)
DataOutputStream中的方法
将上述的方法的read改为相应的write即可。
DataOutputStream dos = null;
try { // 创建连接到指定文件的数据输出流对象
dos=newDataOutputStream(new FileOutputStream("d:\\IOTest\\destData.dat"));
dos.writeUTF("ab中国"); // 写UTF字符串
dos.writeBoolean(false); // 写入布尔值
dos.writeLong(1234567890L); // 写入长整数
System.out.println("写文件成功!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally { // 关闭流对象
try {
if (dos != null) {
// 关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流
dos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
对象流
ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
Ø 用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。
序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
Ø ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
对象的序列化
对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象
序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原
序列化是 RMI（Remote Method Invoke – 远程方法调用）过程的参数和返回值都是必须实现的机制，而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是 JavaEE 平台的基础
如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让其类是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一：
Ø Serializable
Ø Externalizable
凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：
Ø private static final long serialVersionUID;
Ø serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性
Ø 如果类没有显示定义这个静态变量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的源代码作了修改，serialVersionUID 可能发生变化。故建议，显示声明
显示定义serialVersionUID的用途
Ø 希望类的不同版本对序列化兼容，因此需确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID
Ø 不希望类的不同版本对序列化兼容，因此需确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID
使用对象流序列化对象
若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：
Ø 创建一个 ObjectOutputStream
Ø 调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象。注意写出一次，操作flush()
反序列化
Ø 创建一个 ObjectInputStream
Ø 调用 readObject() 方法读取流中的对象
强调：如果某个类的字段不是基本数据类型或 String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的 Field 的类也不能序列化
ObjectOutputStream oos =
new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("test3.txt"));
Person p = new Person("韩梅梅", 18, "中华大街", new Pet());
oos.writeObject(p);
oos.flush();
oos.close();
// 反序列化：将磁盘中的对象数据源读出。
ObjectInputStream ois =
new ObjectInputStream(new FileInputStream("test3.txt"));
Person p1 = (Person) ois.readObject();
System.out.println(p1.toString());
ois.close();
RandomAccessFile 类
RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件
Ø 支持只访问文件的部分内容
Ø 可以向已存在的文件后追加内容
RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针：
Ø long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
Ø void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置
读取文件内容
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(“test.txt”, “rw”）; raf.seek(5);
byte [] b = new byte[1024];
int off = 0;
int len = 5;
raf.read(b, off, len);
String str = new String(b, 0, len);
System.out.println(str);
raf.close();
写入文件内容
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test.txt", "rw");
raf.seek(5);
//先读出来
String temp = raf.readLine();
raf.seek(5);
raf.write("xyz".getBytes());
raf.write(temp.getBytes());
raf.close();
流是用来处理数据的。
处理数据时，一定要先明确数据源，与数据目的地
Ø 数据源可以是文件，可以是键盘。
Ø 数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。
而流只是在帮助数据进行传输,并对传输的数据进行处理，比如过滤处理、转换处理等。
字节流-缓冲流（重点）
Ø 输入流InputStream-FileInputStream-BufferedInputStream
Ø 输出流OutputStream-FileOutputStream-BufferedOutputStream
字符流-缓冲流（重点）
Ø 输入流Reader-FileReader-BufferedReader
Ø 输出流Writer-FileWriter-BufferedWriter
转换流
Ø InputSteamReader和OutputStreamWriter
对象流ObjectInputStream和ObjectOutputStream（难点）
Ø 序列化
Ø 反序列化
随机存取流RandomAccessFile（掌握读取、写入）
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