java IO流进阶 对象处理流, 转换流, 打印流

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Cyan_RA9 发表于 2023/05/04 16:58:12 2023/05/04
【摘要】 java IO流进阶——对象处理流，转换流，打印流 内容分享。

目录

一、对象处理流

        1.作用 : 

        2.序列化和反序列化 : 

        3.ObjectOutputStream : 

                1° 概述

                2° 演示

        4.ObjectInputStream : 

                1° 概述

                2° 演示

        5.关于序列化的细节 : 

        6.标准输入输出流：

二、转换流

        1.概述 : 

        2.InputStreamReader : 

        3.OutputStreamWriter : 

三、打印流

        1.PrintStream : 

        2.PrintWriter : 

四、Properties类内容补充

        1.拾枝杂谈 : 

        2.常见方法 : 

        3.代码演示 :

一、对象处理流

        1.作用 : 

        既可以保存数据的值，也可以保存数据的数据类型；使得数据被保存到文件中后，还能够从文件中恢复。

        eg1 : 一个基本类型数据 int i = 5; ，对象处理流可以将i变量的值5和它的数据类型int都保存到文件中；

        eg2 : 一个引用类型数据 Cat cat = new Cat("bubble", 5, "white");，对象处理流可以将cat变量的值String-"bubble", int-5, String-"white"都保存下来，还可以记录下它的数据类型是Cat类型。

        2.序列化和反序列化 : 

        序列化——保存数据的值和数据类型到文件中。

        反序列化——将文件中保存的数据（包含值和数据类型）重新恢复成数据本身。

        如下图所示 : 

image.png       

PS : 若想让某个类的对象支持序列化机制，必须让该类实现可序列化，即，实现以下两个接口之一 ——

        1° Serializable，一个标记接口（标记接口指“没有定义方法，只做了声明”的接口），如下图所示： 

image.png       

2° Externalizable，一个继承了Serializable类的接口，并且在接口中定义了两个抽象方法，如下图所示 : 

image.png       

Δ一般情况下，推荐继承第一个接口Serializable（不需要实现抽象方法）。 

        3.ObjectOutputStream : 

                1° 概述

        ObjectOutputStream继承自OutputStream类；它可以实现数据的序列化。ObjectOutputStream类同样使用了“修饰器模式”，即该类中有一个OutputStream的引用变量（存在于OutputStream类的静态内部类BlockDataOutputStream中），如下 : 

image.png       

通过ObjectOutputStream的带参构造，可以传入一个OutputStream类的子类对象，以实现多态，如下所示 : 

image.png       

实现多态后，可以通过动态绑定机制，调用传入类型的特有方法。

                2° 演示

                up以ObjectOutputStream_Demo类作为测试类，代码如下 : 

package csdn.knowledge.api_tools.iocurrent.object_current;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
public class ObjectOutputStream_Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*
            序列化之后，保存的文件格式不是纯文本。
         */
        ObjectOutputStream objectOutputStream =
                new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\JAVA\\IDEA\\fileEX\\d1.dat"));
        //写入字符串
        objectOutputStream.writeUTF("Cyan_RA9");
        //自动装箱
        objectOutputStream.writeInt(141);
        objectOutputStream.writeDouble(233.33);
        objectOutputStream.writeChar('A');
        //序列化对象
        objectOutputStream.writeObject(new Cat("bubble", 5, "white"));
        //释放资源
        objectOutputStream.close();
    }
}
//序列化对象的必须条件————实现Serializable接口 或 Externalizable
class Cat implements Serializable {
    private String name;
    private int age;
    private String color;
    //建议添加该语句————
    //private static final long serialVersionUID = 1L;
    public Cat(String name, int age, String color) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Cat{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", color='" + color + '\'' +
                '}';
    }
}

image.gif

                运行结果 :

image.png

                非纯文本文件使用文本编辑器打开会出现乱码，但是依然可以看出一些端倪。 

        4.ObjectInputStream : 

                1° 概述

        ObjectInputStream类也继承自OutputStream类；它可以实现数据的反序列化。ObjectInputStream类同样使用了“修饰器模式”，即该类中有一个InputStream的引用变量（存在于InputStream类中的静态内部类PeekInputStream中)，如下 : 

image.png       

通过ObjectInputStream的带参构造，可以传入一个InputSream类的子类对象，以实现多态，如下所示 : 

image.png       

实现多态后，可以通过动态绑定机制，调用传入类型的特有方法。

                2° 演示

                up以ObjectInputStream_Demo类为演示类，代码如下 :

package csdn.knowledge.api_tools.iocurrent.object_current;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
public class ObjectInputStream_Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream objectInputStream =
                new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\JAVA\\IDEA\\fileEX\\d1.dat"));
        /*
            1.反序列化的顺序必须和序列化时的顺序一致，即读取数据和保存数据的顺序一致，
            否则会出现类型转换异常。
            2.更改源数据后，要重写保存，才能读取到最新时间的数据。
            3.必须使读取数据的类能够访问到对象的类
         */
        System.out.println(objectInputStream.readUTF());
        System.out.println(objectInputStream.readInt());
        System.out.println(objectInputStream.readDouble());
        System.out.println(objectInputStream.readChar());
        //抛出异常
        System.out.println(objectInputStream.readObject());
        /*
            PS : 若想使用子类特有的方法，需要进行类型转换。
         */
    }
}

image.gif

                运行结果 : 

image.png

        5.关于序列化的细节 : 

        1° 序列化或者反序列化的对象必须实现实现Serializable接口；并且序列化和反序列化时写入数据与读取数据的顺序必须一致。

        2° 序列化类中，建议添加serialVersionUID，可以提高版本的兼容性。

        3° 序列化对象时，默认要将里面所有属性都进行序列化，但不包括static和transient修饰的成员。

        4° 序列化对象时，要求里面的属性的类型也要实现序列化接口。（eg : String, Integer等类已实现了序列化）

        5° 序列化具备可继承性，即如果某个类实现了序列化，默认其所有子类也实现了序列化。（eg : Number ---> Serializable)

        6.标准输入输出流：

        System.in——标准输入，System类中的一个公有静态引用常量，编译类型是InputStream类型，默认设备是键盘。如下图所示 : 

image.png         

System.out——标准输出，System类中的一个公有静态引用常量，编译类型是PrintStream类型，默认设备是显示器。如下图所示 : 

image.png

        两者的运行类型如下图所示 :

image.png

PS : Scanner sc = new Scanner(System.in); 中，"System.in"实际就是一个BufferedInputStream。

二、转换流

        1.概述 : 

        若在txt文件中出现中文，并且该文件没有使用UTF-8形式编码；在使用IO流读取文件时就会出现乱码问题。

        转换流可以解决乱码问题，转换流可以将字节流转成字符流，同时指定读取文件时按照怎样的编码方式。

        常见转换流有两个 —— InputStreamReader 和 OutputStreamWriter。

        2.InputStreamReader : 

         InputStreamReader是Reader抽象类的一个子类，因此它本身属于字符流范畴。完成转换所调用的构造器如下，需要传入一个InputStream类的子类对象，以及一个编码类型。

image.png       

以InputStreamReader_Demo类为演示类，代码如下 : 

package csdn.knowledge.api_tools.iocurrent.transformation;
import java.io.*;
import static java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8;
public class InputStreamReader_Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InputStreamReader inputStreamReader =
                new InputStreamReader(new FileInputStream("D:\\JAVA\\IDEA\\file\\3.txt"), UTF_8);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
        String data;
        while ((data = bufferedReader.readLine()) != null) {
            System.out.println(data);
        }
        bufferedReader.close();
    }
}
image.gif

        运行结果 : 

image.png

        3.OutputStreamWriter : 

        OutputStreamWriter类继承自Writer类，转换方法与InputStreamWriter同理。

        以OutputStreamWriter_Demo类为演示类，代码如下 : 

package csdn.knowledge.api_tools.iocurrent.transformation;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;
/**
 * @author : Cyan_RA9
 * @version : 21.0
 */
public class OutputStreamWriter_Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        OutputStreamWriter outputStreamWriter =
                new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("D:\\JAVA\\IDEA\\fileEX\\1.txt"), "UTF-16");
        outputStreamWriter.write("Space-X, 星舰发射！");
        outputStreamWriter.close();
    }
}
image.gif

        运行效果 : 

image.png

三、打印流

        1.PrintStream : 

        PrintStream的类图如下 : 

image.png       

PS : PrintStream间接继承自OutputStream抽象类，属于字节流；

        以PrintStream_Demo类为演示类，代码如下 : 

package csdn.advanced.io.print;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
public class PrintStream_Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //out本身是PrintStream类型
        PrintStream printStream = System.out;
        //默认输出设备是显示屏
        printStream.println("Space-X!");
        printStream.write("YYDS".getBytes());
        //更改输出设备到文件
        System.setOut(new PrintStream("D:\\JAVA\\IDEA\\fileEX\\4.txt"));
        System.out.println("这盛世，如您所愿！");
        printStream.close();
    }
}
image.gif

        运行结果 : 

image.png

        2.PrintWriter : 

        PrintWriter的类图如下 : 

image.png       

PS : PrintWriter类直接继承自Writer抽象类，属于字符流。 

        以PrintWriter_Demo类为演示类，代码如下 : 

package csdn.advanced.io.print;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
public class PrintWriter_Demo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //打印到控制台
        PrintWriter printWriter1 = new PrintWriter(System.out);
        //打印到文件（使用FileWriter的追加模式）
        PrintWriter printWriter2 = new PrintWriter(new FileWriter("D:\\JAVA\\IDEA\\fileEX\\4.txt", true));
        printWriter1.println("嘤嘤嘤");
        printWriter1.close();
        printWriter2.println("嘤嘤嘤嘤嘤嘤");
        printWriter2.close();
    }
}
image.gif

        运行结果 : 

image.png

四、Properties类内容补充

        1.拾枝杂谈 : 

        在“Hashtable源码分析及其子类Properties讲解”一文中，已有简略地介绍过Properties类。（如何导入数据，读取数据，追加数据）

        Properties类是专门用于读取配置文件的集合类，也以键值对的形式保存数据；键值对默认为String类型。

        2.常见方法 : 

        1° load——加载配置文件的键值对到当前Properties类对象

        2° list——将数据显示到指定设备

        3° getProperty(key)——根据键获取值

        4° setProperty(key, value)——设置自定义键值对到Properties类对象

        5° store——将Properties类对象中的键值对信息存储到配置文件；在IDEA中，如果键值对中包含中文，会将中文对应的unicode码存储到配置文件。

        3.代码演示 : 

                以PropertiesEX类为演示类，代码如下 : 

package csdn.advanced.io.standart;
import java.io.*;
import java.util.Iterator;
import java.util.Properties;
/**
 * @author : Cyan_RA9
 * @version : 21.0
 */
public class PropertiesEX {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Properties properties = new Properties();
        Reader reader =
                new BufferedReader(new FileReader("D:\\JAVA\\IDEA\\file\\demo2.properties"));
        Writer writer =
                new FileWriter("D:\\JAVA\\IDEA\\file\\demo3.properties", true);
        properties.load(reader);
        //listing properties
        properties.list(System.out);    //标准输出
        Iterator<String> iterator = properties.stringPropertyNames().iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String key = iterator.next();
            System.out.println("key = " + key + " whilst value = " + properties.getProperty(key));
        }
        properties.setProperty("color", "cyan");
        properties.store(writer, "try it");
        reader.close();
        writer.close();
    }
}

image.gif

                运行效果 : 

image.png

image.png

        System.out.println("END------------------------------------------------------------------------------");

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