FILE类与IO流 - 技术栈

构造器
- public File(String pathname):
- public File(String parent,String child):
  - 参数1：一定是一个文件目录。
  - 参数2：可以是一个文件，也可以是一个文件目录（看后缀）。
- public File(File parent,String child)
方法（熟悉）
- 获取文件和目录的基本信息
  - 文件不存在时
  - 存在时
  - 绝对路径
- 列出目录的下一级
- File类的重命名功能
  - file1.renameTo(file2)
  - 要求：
    - file1必须存在，file2必须不存在；且file2所在的文件目录需要存在
- 判断功能的方法
- 创建和删除功能

IO流概述与流的分类

Java程序中，对于数据的输入/输出操作以流的方式进行，可以看作是一种数据的流动

I/O流中的是Input/Output的缩写

输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

IO流的分类（不同角度）

流向的不同：输入流、输出流
存储单位的不同：字节流、字符流
角色的不同：节点流、处理流

Java程序中的IO流涉及40多个，但实际上都是由4个抽象类衍生出来的。

4个抽象基类：InputStream，OutputStream，Reader，Writer
4个节点流（也称为文件流）：FileInputStream，FileOutputStream，FileReader，FileWriter
分别有对应的4个缓冲流（处理流的一种）：BufferedInputStream，BufferedOutputStream，BufferedReader，BufferedWriter

FileReader和FileWriter读取、写出文本数据

操作步骤

第1步:创建读取或写出的File类的对象
第2步:创建输入流或输出流
第3步:具体的读入或写出的过程。
- 读入:read(char[]cbuffer)
- 写出:write(string str)/write (char[]cbuffer,0,len)
第4步:关闭流资源，避免内存泄漏

实例

实例1：读取文件中的内容，显示在控制台上
- 1.创建File类的对象，对应着hello.txt文件。
- 2.创建输入型的字符流，用于读取数据。
- 3.读取数据，并显示在控制台上。
- 4.流资源的关闭操作（必须要关闭，否则会泄露）

实例2：将内存的数据写出到指定的文件中
- 1.创建File类的对象，指明要写出的文件的名称
- 2.创建输出型的字符流。
- 3.写出具体过程
- 4.关闭资源
  - 输出时，文件可以不在，他会帮我们创建文件
  - 构造器的不同，会进行不同的操作

实例3：复制一份hello.txt文件，命名为hello_copy.txt
- 1.创建File类的对象
- 2.创建输出流、输入流
- 3.数据的读入和写出的操作
- 4.关闭流资源

注意点

①因为涉及到流资源的关闭操作，所以出现异常的话，需要使用try-catch-finally的方式来处理异常
②
- 对于输入流来讲，要求File类的对象对应的物理磁盘上的文件必须存在，否则会报FileNotFoundException；
- 对于输出流来讲，File类的对象对应的物理磁盘上的文件可以不存在
  - 如果此文件不存在，在输出过程中，会自动创建此文件，并写出数据到此文件中
  - 如果此文件存在，使用FileWriter(File file)或FileWriter(File file,false):输出数据过程中，会新建同名的文件对现有的文件进行覆盖。
  - 如果此文件存在，使用FileWriter(File file,true)：输出数据过程中，会在现有的文件的末尾追加写出内容

FileInputStream和FileOutputStream的使用

字符流不适合用来处理非文本文件，字节流能解决这个问题

使用

步骤

1.创建相关的File类对象
2.创建相关的输入流或输出流
3.具体的读入和写出的过程（数组大小一般1024）
- 读入:read(byte []cbuffer)
- 写出:write(string str)/write (byte[]cbuffer,0,len)
4.关闭资源

实例

实例1：复制一份playgirl.jpg文件，命名为playgirl_copy_jpg;
- 1.创建相关的File1类对象
- 2.创建相关的字节流
- 3.数据的读入和写出
- 4.关闭资源

注意点

（在注意FileReader和FileWrite的基础上）对于字符流只能操作文本文件，不能用来处理非文本文件；对于字节流，通常用来处理非文本文件，但是，如果涉及到文本文件的赋值操作也可以使用字节流。

常见文本文件：.txt 、.java 、.c 、.c++ 等

常见非文本文件：.doc 、.excel 、.jpg 、.mp3 等

处理流之一：缓冲流的使用

作用：

提高文件的读写效率

使用：

处理非文本文件字节流
- BufferedInputStream------>read(byte［］buffer)\flush();
- BufferedOutputStream------>write(byte［］buffer，0，length)\flush( )
处理文本文件的字符流
- BufferedWriter------>read(char［］cbuffer)/String readLine( )
- BufferReader------>write(char［］cbuffer，0，length)/write(string )、flush( )

案例

案例一
案例二，readline返回不包含换行符
案例赋值操作

处理流之二：转换流的使用及各种字符集的讲解

首先我们需要理解两个名词

字符编码：（从我们能看懂的转换为看不懂的）字符、字符串、字符数组------>字节、字节数组
字符解码：（从我们能看不懂的转换为我们能看懂的）字节、字节数组------>）字符、字符串、字符数组

如果希望程序在读取文件时，不出现乱码，需要注意什么？

解码时使用的字符集必须与当初编码时使用的字符集必须相同。
拓展：解码集必须要与编码集兼容。比如：文件编码使用的是GBK,解码时使用的是utf-8。如果文件中只有英文字符，此情况下也不会出现乱码。因为GBK与utf-8都向下兼容了ASCII

转换流

作用:实现字节与字符之间的转换
API：
- InputStreamReader：将一个输入型的字节流转换为输入型的字符流
- OutputStreamWriter：将一个输出型的字符流转换为输出型的字节流
实例

关于字符集

在存储的文件中的字符

ascii：主要用来存储abc等英文字符、常用标点符号、数字123等。每一个字符占用一个字节
iso-8859-1：拉丁码（了解），每一个字符占用一个字节，向下兼容ascii
gbk：用来存储包括中文简体繁体、abc等英文字符、常用标点符号、数字123等。中文字符是使用两个个字节存储的。向下兼容ascii（意味着abc等英文字符、常用标点符号、数字123等仍使用一个字节）
utf-8：可以用来存储世界范围内主要的语言的所有的字符。使用1-4个不等的字节表示一个字符。中文字符使用3个字节存储的。向下兼容ascii（意味着abc等英文字符、常用标点符号、数字123等仍使用一个字节）

内存中的字符

Unicode字符集。
- char 占用2个字节。在内存中使用的字符集称为Unicode字符集。

处理流之三：对象流的使用及对象的序列化机制

数据流

DataOutputStream：可以将内存中的基本数据类型的变量、String类型的变量写出到具体的文件中
DataInputStream：可以将文件中保存的数据还原为内存中的基本数据类型的变量、String类型的变量
只能处理基本数据类型和String类型

对象流

数据流能做的对象流都能做（所以了解对象流就行）
API：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
作用：
- 可以读写基本数据类型的变量、引用数据类型的变量
对象的序列化机制：对象的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。//当其他程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象
两个过程使用的流：
- 序列化过程：使用ObjectOutputStream流实现。将内存中的Java对象保存在文件中或通过网络传输出去
- 反序列化过程：使用ObjectInputStream流实现。将文件中的或网络传输过来的数据还原为内存中的Java对象。

实例

实例1（基本数据类型）
- 序列化过程
  - 创建File类对象和流的对象
  - 写出数据即为序列化的过程
  - 关闭资源
- 反序列化过程
  - 创建File类对象和流的对象
  - 读取文件中的对象即为序列化的过程
  - 关闭资源
实例2（String类型）
- 对象

自定义类实现序列化机制

①自定义类需要实现一个接口：Serializable（属于一个标识接口）
②要求自定义类声明一个全局常量：static final long seriaVersionUID = 78968889L(这个随便，不一样就行)；用来唯一的标识当前的类的。
③要求自定义类的属性也必须是可序列化的。
- 对于基本数据类型的属性：默认就是可以序列化的
- 对于引用数据类型的属性：要求实现Serializable接口

注意点：

如果不声明全局常量serialVersionUID,系统会自动生成一个针对于当前类的一个serialVersionUID。如果修改此类的话，serialVersionUID会自己变化，进而导致反序列化时出现异常。
类中的属性如果声明为transient或static，则不会实现序列化。

其他流的使用（了解）

标准输入、输出流

System in：标准的输入流，默认从键盘输入
System out：标准的输出流，默认从显示器输出（理解为控制台输出）
通过调用如下方法修改输入流和输出流的位置
- setIn(InputStream is)
- setOut(PrintStream ps)

打印流PrintStream