java面试系列 ——IO

面试系列——javaIO 一、概述

java的IO主要分为以下几类:

磁盘操作:File

字节操作:InputStream 和 OutputStream

字符操作:Reader 和 Writer

对象操作:Serializable

网络操作:Socket

新的输入/输出:NIO

二、磁盘操作

File类可以用于表示文件和目录的信息,但是它不代表文件的内容。

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); } }

从java7开始,可以使用Paths和Files代替File。

三、字节操作

实现文件复制

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]; int cnt; // 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 ((cnt = in.read(buffer, 0, buffer.length)) != -1) { out.write(buffer, 0, cnt); } in.close(); out.close(); }

装饰者模式

javaIO使用了装饰者模式来实现。以InpuStream为例:

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。

{{uploading-image-591116.png(uploading...)}}

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 = new FileInputStream(filePath); BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(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。

四、字符操作

编码与解码

编码就是把字符转为字节,而解码就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。

GBK 编码中,中文字符占 2 个字节,英文字符占 1 个字节;

UTF-8 编码中,中文字符占 3 个字节,英文字符占 1 个字节;

UTF-16be 编码中,中文字符和英文字符都占 2 个字节。

UTF-16be 中的 be 指的是 Big Endian,也就是大端。相应地也有 UTF-16le,le 指的是 Little Endian,也就是小端。

Java 的内存编码使用双字节编码 UTF-16be,这不是指 Java 只支持这一种编码方式,而是说 char 这种类型使用 UTF-16be 进行编码。char 类型占 16 位,也就是两个字节,Java 使用这种双字节编码是为了让一个中文或者一个英文都能使用一个 char 来存储。

String str1 = "中文"; byte[] bytes = str1.getBytes("UTF-8"); String str2 = new String(bytes, "UTF-8"); System.out.println(str2);

在调用无参数 getBytes() 方法时,默认的编码方式不是 UTF-16be。双字节编码的好处是可以使用一个 char 存储中文和英文,而将 String 转为 bytes[] 字节数组就不再需要这个好处,因此也就不再需要双字节编码。getBytes() 的默认编码方式与平台有关,一般为 UTF-8。

byte[] bytes = str1.getBytes(); Reader 与 Writer

不管是磁盘还是网络传输,最小的存储单元都是字节,而不是字符。但是在程序中操作的通常是字符形式的数据,因此需要提供对字符进行操作的方法。

InputStreamReader 实现从字节流解码成字符流;

OutputStreamWriter 实现字符流编码成为字节流。

实现逐行输出文本文件的内容 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(); } 五、对象操作 序列化

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 { A a1 = new A(123, "abc"); String objectFile = "file/a1"; ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(objectFile)); objectOutputStream.writeObject(a1); objectOutputStream.close(); 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。

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