Java - day19 - IO流（续）

缓冲流

缓冲流概述

• 缓冲流也称为高效流、或者高级流。之前学习的字节流可以称为原始流。
• 作用：缓冲流自带缓冲区、可以提高原始字节流、字符流读写数据的性能。

缓冲流有几种？

字节缓冲流

• 字节缓冲输入流：BufferedInputStream
• 字节缓冲输出流：BufferedOutputStream

字符缓冲流

• 字符缓冲输入流：BufferedReader
• 字符缓冲输出流：Bufferedwriter
• 

字节缓冲流

字节缓冲流

• 字节缓冲输入流：BufferedInputStream
• 字节缓冲输出流：BufferedOutputStream

字节缓冲流性能优化原理

• 字节缓冲输入流自带了8KB缓冲池，以后我们直接从缓冲池读取数据，所以性能较好。
• 字节缓冲输出流自带了8KB缓冲池，数据就直接写入到缓冲池中去，写数据性能极高了。

字节缓冲流为什么提高了操作数据的性能？

• 字节缓冲流自带8KB缓冲区。
• 可以提高原始字节流、字符流读写数据的性能。

字节缓冲流的功能如何调用?

• public BufferedOutputStream(OutputStream os)
• public BufferedInputStream(InputStream is)

实例

package d1;

import java.io.*;

/**
 目标：使用字节缓冲流完成数据的读写操作。
 */
public class ByteBufferDemo {
    public static void main(String[] args) {

        try (
                // 这里面只能放置资源对象，用完会自动关闭：自动调用资源对象的close方法关闭资源（即使出现异常也会做关闭操作）
                // 1、创建一个字节输入流管道与原视频接通
                //D:\Java-workspace\workspace\day19 - IO流\c\beauty.jpg
                InputStream is = new FileInputStream("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\222.jpg");
                // a.把原始的字节输入流包装成高级的缓冲字节输入流
                InputStream bis = new BufferedInputStream(is);
                // 2、创建一个字节输出流管道与目标文件接通
                OutputStream os = new FileOutputStream("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\beauty2.jpg");
                // b.把字节输出流管道包装成高级的缓冲字节输出流管道
                OutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);

        ) {

            // 3、定义一个字节数组转移数据
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len; // 记录每次读取的字节数。
            while ((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer, 0 , len);
            }
            System.out.println("复制完成了！");

        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

字节缓冲流的性能分析

推荐使用哪种方式提高字节流读写数据的性能？

• 建议使用字节缓冲输入流、字节缓冲输出流，结合字节数组的方式，目前来看是性能最优的组合。

字符缓冲流

字符缓冲流

• 字符缓冲输入流：BufferedReader
• 字符缓冲输出流：Bufferedwriter

字符缓冲输入流

• 字符缓冲输入流：BufferedReader。
• 作用：提高字符输入流读取数据的性能，除此之外多了按照行读取数据的功能。
• 

实例

package d2;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;

/**
 目标：学会使用缓冲字符输入流提高字符输入流的性能，新增了按照行读取的方法(经典代码)
 */
public class BufferedReaderDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                // 1、创建一个文件字符输入流与源文件接通。
                Reader fr = new FileReader("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\1.txt");
                // a、把低级的字符输入流包装成高级的缓冲字符输入流。
                BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
        ){

            // 2、用循环，每次读取一个字符数组的数据。  1024 + 1024 + 8
//            char[] buffer = new char[1024]; // 1K字符
//            int len;
//            while ((len = br.read(buffer)) != -1) {
//                String rs = new String(buffer, 0, len);
//                System.out.print(rs);
//            }

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

字符缓冲输出流

• 字符缓冲输出流：BufferedWriter。
• 作用：提高字符输出流写取数据的性能，除此之外多了换行功能。
• 

实例

package d2;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.Writer;

/**
 目标：缓冲字符输出流的使用，学会它多出来的一个功能：newLine();
 */
public class BufferedWriterDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个字符输出流管道与目标文件接通
        Writer fw = new FileWriter("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\1.txt"); // 覆盖管道，每次启动都会清空文件之前的数据
        //Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/out02.txt", true); // 追加数据
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);

//      a.public void write(int c):写一个字符出去
        bw.write(98);
        bw.write('a');
        bw.write('徐'); // 不会出问题了
        bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行

//       b.public void write(String c)写一个字符串出去
        bw.write("abc我是中国人");
        bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行


//       c.public void write(char[] buffer):写一个字符数组出去
        char[] chars = "abc我是中国人".toCharArray();
        bw.write(chars);
        bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行


//       d.public void write(String c ,int pos ,int len):写字符串的一部分出去
        bw.write("abc我是中国人", 0, 5);
        bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行

//       e.public void write(char[] buffer ,int pos ,int len):写字符数组的一部分出去
        bw.write(chars, 3, 5);
        bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行


        // fw.flush();// 刷新后流可以继续使用
        bw.close(); // 关闭包含刷线，关闭后流不能使用

    }
}

字符缓冲流为什么提高了操作数据的性能？

• 字符缓冲流自带8K缓冲区
• 可以提高原始字符流读写数据的性能

字符缓冲流的功能如何使用?

• public BufferedReader(Reader r)
• 性能提升了，多了readLine()按照行读取的功能。
• public BufferedWriter(Writer w)
• 性能提升了，多了newLine()换行的功能。

案例（出师表排序）

实例

package d2;

import java.io.*;
import java.util.*;

/**
 目标：完成出师表顺序的恢复，并存入到另一个新文件中去。
 */
public class BufferedCharTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        try(
                // 1、创建缓冲字符输入流管道与源文件接通
                BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\csb.txt"));

                // 5、定义缓冲字符输出管道与目标文件接通
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\new.txt"));
        ) {

            // 2、定义一个List集合存储每行内容
            List<String> data = new ArrayList<>();
            // 3、定义循环，按照行读取文章
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null){
                data.add(line);
            }
            System.out.println(data);

            // 4、排序
            // 自定义排序规则
            List<String> sizes = new ArrayList<>();
            Collections.addAll(sizes, "一","二","三","四","五","陆","柒","八","九","十","十一");

            Collections.sort(data, new Comparator<String>() {
                @Override
                public int compare(String o1, String o2) {
                    // o1   八.,....
                    // o2   柒.,....
                    return sizes.indexOf(o1.substring(0, o1.indexOf(".")))
                            - sizes.indexOf(o2.substring(0, o2.indexOf(".")));
                }
            });
            System.out.println(data);

            // 6、遍历集合中的每行文章写出去，且要换行
            for (String datum : data) {
                bw.write(datum);
                bw.newLine(); // 换行
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

转换流

问题引出：不同编码读取乱码问题

字符流直接读取文本内容

• 必须文件和代码编码一致才不会乱码
• 如果文件和代码编码不一致，读取将出现乱码。

字符输入转换流

• 如果代码编码和文件编码不一致，使用字符流直接读取会乱码。

如何解决乱码

• 使用字符输入转换流。
• 可以提取文件（GBK)的原始字节流，原始字节不会存在问题。
• 然后把字节流以指定编码转换成字符输入流，这样字符输入流中的字符就不乱码了。
• 

字符输入转换流

• 字符输入转换流: InputStreamReader
• 可以把原始的字节流按照指定编码转换成字符输入流。
• 

字符输入转换流InputStreamReader作用

• 可以解决字符流读取不同编码乱码的问题。
• public InputStreamReader(Inputstream is,string charset)
• 可以指定编码把原始字节流转换成字符流，如此字符流中的字符不乱码。

实例

package d3;

import java.io.*;

public class InputStreamReaderDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 代码UTF-8   文件 GBK  "D:\\resources\\data.txt"
        // 1、提取GBK文件的原始字节流。   abc 我
        //                            ooo oo
        InputStream is = new FileInputStream("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\csb.txt");
        // 2、把原始字节流转换成字符输入流
        // Reader isr = new InputStreamReader(is); // 默认以UTF-8的方式转换成字符流。 还是会乱码的  跟直接使用FileReader是一样的
        Reader isr = new InputStreamReader(is , "GBK"); // 以指定的GBK编码转换成字符输入流  完美的解决了乱码问题

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

字符输出转换流

• 字符输入转换流：OutputStreamWriter
• 可以把字节输出流按照指定编码转换成字符输出流。
• 

字符输出转换流OutputStreamWriter的作用

• public OutputStreamWriter(OutputStream os,String charset)
• 可以指定编码把字节输出流转换成字符输出流，从而可以指定写出去的字符编码!

实例

package d3;

import java.io.*;
import java.nio.Buffer;

public class OutputStreamWriterDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、定义一个字节输出流
        OutputStream os = new FileOutputStream("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\csb.txt");

        // 2、把原始的字节输出流转换成字符输出流
        // Writer osw = new OutputStreamWriter(os); // 以默认的UTF-8写字符出去 跟直接写FileWriter一样
        Writer osw = new OutputStreamWriter(os , "GBK"); // 指定GBK的方式写字符出去

        // 3、把低级的字符输出流包装成高级的缓冲字符输出流。
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);

        bw.write("我爱中国1~~");
        bw.write("我爱中国2~~");
        bw.write("我爱中国3~~");

        bw.close();
    }
}

序列化对象

对象序列化

• 作用：以内存为基准，把内存中的对象存储到磁盘文件中去，称为对象序列化。
• 使用到的流是对象字节输出流：ObjectOutputStream
• 

对象序列化

• 使用到的流是对象字节输出流：ObjectOutputStream
• 

实例

package d4;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.PrintStream;

/**
 目标：学会对象序列化，使用 ObjectOutputStream 把内存中的对象存入到磁盘文件中。

 transient修饰的成员变量不参与序列化了
 对象如果要序列化，必须实现Serializable序列化接口。

 申明序列化的版本号码
 序列化的版本号与反序列化的版本号必须一致才不会出错！
 private static final long serialVersionUID = 1;
 */
public class ObjectOutputStreamDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建学生对象
        Student s = new Student("陈磊", "chenlei","1314520", 21);

        // 2、对象序列化：使用对象字节输出流包装字节输出流管道
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\csb2.txt"));

        // 3、直接调用序列化方法
        oos.writeObject(s);

        // 4、释放资源
        oos.close();
        System.out.println("序列化完成了~~");

    }
}

对象序列化的含义

• 把对象数据存入到文件中去。

对象序列化用到了哪个流?

• 对象字节输出流：ObjectOutputStram
• public void writeobject(Object obj)

序列化对象的要求是怎么样的?

• 对象必须实现序列化接口。

对象反序列化

• 使用到的流是对象字节输入流：ObjectlnputStream
• 作用：以内存为基准，把存储到磁盘文件中去的对象数据恢复成内存中的对象，称为对象反序列化。
• 

对象反序列化的含义

• 把磁盘中的对象数据恢复到内存的Java对象中。

对象反序列化用到了哪个流？

• 对象字节输入流ObjectlnputStram
• public object readObject()

实例

package d4;

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

/**
 目标：学会进行对象反序列化：使用对象字节输入流把文件中的对象数据恢复成内存中的Java对象。
 */
public class ObjectInputStreamDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建对象字节输入流管道包装低级的字节输入流管道
        ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\csb2.txt"));

        // 2、调用对象字节输入流的反序列化方法
        Student s = (Student) is.readObject();

        System.out.println(s);
    }
}

打印流

• 作用：打印流可以实现方便、高效的打印数据到文件中去。
• 打印流一般是指: PrintStream，Printwriter两个类。
• 可以实现打印什么数据就是什么数据，例如打印整数97写出去就是97，打印boolean的true，写出去就是true。

PrintStream、Printwriter

PrintStream

Printwriter

PrintStream和PrintWriter的区别

• 打印数据功能上是一模一样的，都是使用方便，性能高效（核心优势)。
• PrintStream继承自字节输出流OutputStream，支持写字节数据的方法。
• PrintWriter继承自字符输出流Writer，支持写字符数据出去。

实例

package d5;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PrintWriter;

/**
 目标：学会使用打印流 高效  方便写数据到文件。
 */
public class PrintDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个打印流对象
//        PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("io-app2/src/ps.txt"));
//        PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("io-app2/src/ps.txt" , true)); // 追加数据，在低级管道后面加True
//        PrintStream ps = new PrintStream("io-app2/src/ps.txt" );
        PrintWriter ps = new PrintWriter("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\ps.txt"); // 打印功能上与PrintStream的使用没有区别

        ps.println(97);
        ps.println('a');
        ps.println(23.3);
        ps.println(true);
        ps.println("我是打印流输出的，我是啥就打印啥");

        ps.close();
    }
}

打印流有几种？各有什么特点？

• 打印流一般是指：PrintStream,PrintWriter两个类。
• 打印功能2者是一样的使用方式。
• PrintStream继承自字节输出流OutputStream，支持写字节。
• PrintWrite继承自字符输出流writer，支持写字符。

打印流的优势是什么？

• 两者在打印功能上都是使用方便，性能高效（核心优势)

输出语句的重定向

• 属于打印流的一种应用，可以把输出语句的打印位置改到文件。

实例

package d5;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.PrintStream;

/**
 目标：了解改变输出语句的位置到文件
 */
public class PrintDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("锦瑟无端五十弦");
        System.out.println("一弦一柱思华年");

        // 改变输出语句的位置（重定向）
        PrintStream ps = new PrintStream("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\c\\9.txt");
        System.setOut(ps); // 把系统打印流改成我们自己的打印流

        System.out.println("庄生晓梦迷蝴蝶");
        System.out.println("望帝春心托杜鹃");
    }
}

补充知识：Properties

Properties属性集对象

• 其实就是一个Map集合，但是我们一般不会当集合使用，因为HashMap更好用。

Properties的作用

• 可以存储Properties属性集的键值对数据到属性文件中去。
• void store(Writer writer, String comments)
• 可以加载属性文件中的数据到Properties对象中来。
• void load(Reader reader)

Properties核心作用

• Properties代表的是一个属性文件，可以把自己对象中的键值对信息存入到一个属性文件中去。
• 属性文件：后缀是.properties结尾的文件，里面的内容都是key=value，后续做系统配置信息的。

Properties的API

实例

package d6;

import java.io.FileWriter;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;
import java.util.Scanner;


public class PropertiesDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 需求：使用Properties把键值对信息存入到属性文件中去。
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("admin", "123456");
        properties.setProperty("dlei", "003197");
        properties.setProperty("heima", "itcast");
        System.out.println(properties);

        /**
         参数一：保存管道 字符输出流管道
         参数二：保存心得
         */
        properties.store(new FileWriter("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\src\\users.properties")
                , "this is users!! i am very happy! give me 100!");

    }
}

实例2

package d6;

import java.io.FileReader;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;

public class PropertiesDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 需求：Properties读取属性文件中的键值对信息。（读取）
        Properties properties = new Properties();
        System.out.println(properties);

        // 加载属性文件中的键值对数据到属性对象properties中去
        properties.load(new FileReader("D:\\Java-workspace\\workspace\\day19 - IO流\\src\\users.properties"));

        System.out.println(properties);
        String rs = properties.getProperty("dlei");
        System.out.println(rs);
        String rs1 = properties.getProperty("admin");
        System.out.println(rs1);
    }
}

补充知识：IO框架

commons-io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。有两个主要的类FileUtils,IOutils。

FileUtils主要有如下方法:

实例

package d7;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;

/**
 目标:Commons-io包的使用介绍。
 */
public class CommonsIODemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

////        // 1.完成文件复制！
//        IOUtils.copy(new FileInputStream("D:\\resources\\hushui.jpeg"),
//                new FileOutputStream("D:\\resources\\hushui2.jpeg"));


////        // 2.完成文件复制到某个文件夹下！
//        FileUtils.copyFileToDirectory(new File("D:\\resources\\hushui.jpeg"), new File("D:/"));


        // 3.完成文件夹复制到某个文件夹下！
//          FileUtils.copyDirectoryToDirectory(new File("D:\\resources") , new File("D:\\new"));
//           FileUtils.deleteDirectory(new File("D:\\new"));

        // JDK1.7 自己也做了一些一行代码完成复制的操作:New IO的技术
        // Files.copy(Path.of("D:\\resources\\hushui.jpeg"), Path.of("D:\\resources\\hushui3.jpeg"));

        FileUtils.deleteDirectory(new File("D:\\new"));
    }
}