Java IO 1

1.传输方式

从数据传输方式或者说是运输方式角度看，可以将 IO 类分为:

• 字节流
• 字符流

字节是个计算机看的，字符才是给人看的

1.字节流

(整体结构如下，部分派生类有缺失)

2.字符流

3.区别

字符 读取文件内容-是从字节流到字符流的桥梁，它将字节流转换为字符流。–字符流用来处理文本文件(可以看做是特殊的二进制文件，使用了某种编码，人可以阅读)。

字节 读取图片 视频文件-主要用于读取二进制数据，比如图片、音频、视频等文件。

简而言之，字节是给计算机看的，字符才是给人看的。

4.字节转换

编码就是把字符转换为字节，而解码是把字节重新组合成字符。

如果编码和解码过程使用不同的编码方式那么就出现了乱码。

从字节流转换到字符流

使用InputStreamReader。它读取字节并将它们解码为字符，通常需要指定字符集来进行正确的解码。

FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");//字节流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");//转换-指定编码

从字符流转换到字节流：

使用OutputStreamWriter。它将字符编码为字节并写入到输出流，通常也需要指定字符集。

OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("file.txt"), "UTF-8");
osw.write("Hello, World!");
osw.close();

2.数据操作

从数据来源或者说是操作对象角度看，IO 类可以分为:

1.文件

1.InputStream

文件读取 -字节读取-序列化读取

FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");//字节流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");//转换-指定编码

2.outputstream

OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("file.txt"), "UTF-8");
osw.write("Hello, World!");
osw.close();

3.writer

Writer类提供了由其子类实现的不同方法。 以下是一些方法： 字符操作

4.reade

5.小节

不带writer和reade的是字节操作-带的是字符操作

2.数组

字节数组(byte[]): ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream

字符数组(char[]): CharArrayReader、CharArrayWriter

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3.管道

PipedInputStream、PipedOutputStream、PipedReader、PipedWriter

4.基本数据类型

DataInputStream、DataOutputStream

5.缓存操作

BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter

6.打印

PrintStream、PrintWriter

7.对象序列化反序列化

ObjectInputStream、ObjectOutputStream

8.转换

inputstreamreader

outputstreamwriter

3.装饰者模式

1.了解装饰者模式

如图-

我们对于机器人两种更新方法功能

1.继承机制

厂商继承第一代研发

2.关联机制-
箱子嵌入以前机器人，我们做研发

类图

    interface  Robota
    {
        void sayHello();
    }
   class  RobotImpl implements Robota
    {
        @Override
        public void sayHello() {
            System.out.println("唱歌跳舞");
        }
    }
   abstract class Tirtest implements Robota {
        private Robota robot;

        public Tirtest(Robota robot) {
            this.robot = robot;
        }

        @Override
        public void sayHello() {
          robot.sayHello();
        }
        public void saypp()
        {
            robot.sayHello();
            System.out.println("pp");
        }

    }
    class test extends Tirtest{

        public test(Robota robot) {
            super(robot);
        }
    }

public class decorator {
    public static void main(String[] args) {
        Robota robot = new RobotImpl();
        test t = new test(robot);
        t.saypp();
    }


}

装饰器模式是在原有类的基础上动态添加新的功能，这种添加功能的方式不同于继承，它是在对象层面实现功能扩展，而不是继承的类层面，因此说装饰器模式比继承更加灵活。另外，装饰器模式属于结构型设计模式。之前讲的都是创建型设计模式。创建型可以理解为生成新的对象，而结构型可以理解为构建更大的类或类对象。

2.解读inputStream

InputStream 是抽象组件；

FileInputStream 是 InputStream 的子类，属于具体组件，提供了字节流的输入操作；

FilterInputStream 属于抽象装饰者，装饰者用于装饰组件，为组件提供额外的功能。例如 BufferedInputStream 为 FileInputStream 提供缓存的功能。

---

实例化一个具有缓存功能的字节流对象时，只需要在 FileInputStream 对象上再套一层 BufferedInputStream 对象即可。

FileInputStream fileInputStream =newFileInputStream(filePath);BufferedInputStream bufferedInputStream =newBufferedInputStream(fileInputStream);

---

DataInputStream 装饰者提供了对更多数据类型进行输入的操作，比如 int、double 等基本类型。

interface  inputStreama
    {
        void sayHello();
    }
   class  FileInputStreama  implements inputStreama
    {
        @Override
        public void sayHello() {
            System.out.println("文件操作");
        }

    }
   abstract class FilterInputStreamq  implements inputStreama {
        private inputStreama robot;

        public FilterInputStreamq(inputStreama robot) {
            this.robot = robot;
        }

        @Override
        public void sayHello() {
          robot.sayHello();
        }
        public void saypp()
        {
            robot.sayHello();
            System.out.println("文件传输增强");
        }

    }
    class test extends  FilterInputStreamq {

        public test(inputStreama robot) {
            super(robot);
        }
    }

public class decorator {
    public static void main(String[] args) {
        inputStreama robot = new FileInputStreama();
        test t = new test(robot);
        t.saypp();
    }

}

4.常见类的使用

本文主要介绍Java IO常见类的使用，包括：磁盘操作，字节操作，字符操作，对象操作和网络操作。

IO常见类

file相关

File 类可以用于表示文件和目录的信息，但是它不表示文件的内容。

递归地列出一个目录下所有文件:

public static void listAllFiles(File dir) {
    if (dir == null || !dir.exists()) {
        return;
    }
    if (dir.isFile()) {
        System.out.println(dir.getName());
        return;
    }
    for (File file : dir.listFiles()) {
        listAllFiles(file);
    }
}

字节流相关

public static void copyFile(String src, String dist) throws IOException {

    FileInputStream in = new FileInputStream(src);
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(dist);
    byte[] buffer = new byte[20 * 1024];

    // read() 最多读取 buffer.length 个字节
    // 返回的是实际读取的个数
    // 返回 -1 的时候表示读到 eof，即文件尾
    while (in.read(buffer, 0, buffer.length) != -1) {
        out.write(buffer);
    }

    in.close();
    out.close();
}

实现逐行输出文本文件

public static void readFileContent(String filePath) throws IOException {

    FileReader fileReader = new FileReader(filePath);
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);

    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }

    // 装饰者模式使得 BufferedReader 组合了一个 Reader 对象
    // 在调用 BufferedReader 的 close() 方法时会去调用 Reader 的 close() 方法
    // 因此只要一个 close() 调用即可
    bufferedReader.close();
}

序列化 Serializable & transient

序列化就是将一个对象转换成字节序列，方便存储和传输。

• 序列化: ObjectOutputStream.writeObject()
• 反序列化: ObjectInputStream.readObject()

不会对静态变量进行序列化，因为序列化只是保存对象的状态，静态变量属于类的状态。

Serializable

序列化的类需要实现 Serializable 接口，它只是一个标准，没有任何方法需要实现，但是如果不去实现它的话而进行序列化，会抛出异常。

---

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
   // 序列化编码
    A a1 = new A(123, "abc");
    String objectFile = "file/a1";
    ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(objectFile));
    objectOutputStream.writeObject(a1);
    objectOutputStream.close();
     //序序列化解码
    ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(objectFile));
    A a2 = (A) objectInputStream.readObject();
    objectInputStream.close();
    System.out.println(a2);
}

private static class A implements Serializable {
    private int x;
    private String y;

    A(int x, String y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "x = " + x + "  " + "y = " + y;
    }
}

transient

transient 关键字可以使一些属性不会被序列化。

ArrayList 中存储数据的数组 elementData 是用 transient 修饰的，因为这个数组是动态扩展的，并不是所有的空间都被使用，因此就不需要所有的内容都被序列化。通过重写序列化和反序列化方法，使得可以只序列化数组中有内容的那部分数据。

---

private transient Object[] elementData;

java网络支持

inetAdress

没有公有的构造函数，只能通过静态方法来创建实例。

InetAddress.getByName(String host);
InetAddress.getByAddress(byte[] address);

url

可以直接从 URL 中读取字节流数据。

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

    URL url = new URL("http://www.baidu.com");

    /* 字节流 */
    InputStream is = url.openStream();

    /* 字符流 */
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is, "utf-8");

    /* 提供缓存功能 */
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }

    br.close();
}

sockets

• ServerSocket: 服务器端类
• Socket: 客户端类
• 服务器和客户端通过 InputStream 和 OutputStream 进行输入输出。

datagram

• DatagramSocket: 通信类
• DatagramPacket: 数据包类