IO操作深入

字符編碼

??在實(shí)際開發(fā)中，常用的編碼有如下幾種：

GBK/GB2312：國標(biāo)編碼私植，可以描述中文信息官边，其中GB2312只描述簡體中文，而GBK包含簡體中文和繁體中文锄贼；
ISO8859-1：國際通用編碼：可以用其描述所有的字母信息票灰，如果是象形文字，則需要進(jìn)行編碼處理宅荤；
UNICODE編碼：采用十六進(jìn)制的方式屑迂，可以描述所有文字信息；
UTF編碼：象形文字部分使用UNICODE編碼冯键，而普通的字母采用 ISO8859-1編碼惹盼，它的優(yōu)勢在于適合快速的傳輸，節(jié)約帶寬惫确，也就成為了開發(fā)中首選的編碼手报，主要使用“UTF-8”編碼。
??如果要想知道當(dāng)前系統(tǒng)中支持的編碼規(guī)則改化，則可以采用如下代碼列出全部的本機(jī)屬性掩蛤。
范例：列出本機(jī)屬性

public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.getProperties().list(System.out);
    }
}

文件的路徑分割符：file.separator=/；
文件默認(rèn)編碼：file.encoding=UTF-8陈肛；
??也就是說如果現(xiàn)在什么都不設(shè)置揍鸟，則采用的編碼就是UTF-8；
范例：編寫程序

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;
public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        OutputStream output=new FileOutputStream(new File("/Users/fzc/Documents/mydir/mldn.txt"));
        output.write("中華人民共和國萬歲".getBytes());
        output.close();
    }
}

范例：強(qiáng)制性設(shè)置編碼

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;
public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        OutputStream output=new FileOutputStream(new File("/Users/fzc/Documents/mydir/mldn.txt"));
        output.write("中華人民共和國萬歲".getBytes("utf-8"));
//        output.write("中華人民共和國萬歲".getBytes("ISO8859-1"));//亂碼
        output.close();
    }
}

??項(xiàng)目中出現(xiàn)的亂碼問題就是編碼和解碼標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一句旱，而解決亂碼最常用的方式就是所有的編碼都采用“utf-8”阳藻。

內(nèi)存操作流

??在之前使用的全部都是文件操作流晰奖，文件操作流的特點(diǎn)：程序利用InputStream讀取文件內(nèi)容，而后程序利用OutputStream向文件輸出內(nèi)容腥泥，所有的操作都是以文件為終端的匾南。

文件流

??如果說現(xiàn)在需要實(shí)現(xiàn)IO操作，又不希望產(chǎn)生文件（臨時(shí)文件）道川，則就可以以內(nèi)存為終端進(jìn)行處理午衰，這個(gè)時(shí)候的流程為：

內(nèi)存流

??在Java中提供提供了兩類的內(nèi)存操作流：

字節(jié)內(nèi)存操作流：ByteArrayOutputStream、ByteArrayInputStream
字符內(nèi)存操作流：CharArrayWriter冒萄、CharArrayReader

ByteArrayOutputStream

ByteArrayInputStream

CharArrayWriter

CharArrayReader

??下面使用ByteArrayOutputStream和ByteArrayInputStream類為主進(jìn)行內(nèi)存的使用分析臊岸，首先分析各自的構(gòu)造方法：

ByteArrayInputStream構(gòu)造：public ByteArrayInputStream?(byte[] buf)；
ByteArrayOutputStream構(gòu)造：public ByteArrayOutputStream()尊流；
??在ByteArrayOutputStream類中有兩個(gè)很重要的方法帅戒，這兩個(gè)個(gè)方法可以獲取全部保存在內(nèi)存流中的數(shù)據(jù)信息：
獲取數(shù)據(jù)：public byte[] toByteArray()；
使用字符串的形式獲妊录肌：public String toString()逻住；
范例：利用內(nèi)存流實(shí)現(xiàn)一個(gè)小寫字母轉(zhuǎn)大寫字母的操作

import java.io.*;
public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str="www.baidu.com";
        InputStream input=new ByteArrayInputStream(str.getBytes());//將數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存流
        OutputStream output=new ByteArrayOutputStream();//讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)
        int data=0;
        while ((data=input.read())!=-1){//每次讀取一個(gè)字節(jié)
            output.write(Character.toUpperCase((char)data));//保存數(shù)據(jù)
        }
        System.out.println(output.toString());//WWW.BAIDU.COM
        input.close();
        output.close();
    }
}

??如果不希望只是以字符串的形式返回，因?yàn)榭赡艽娣诺氖瞧渌M(jìn)制的數(shù)據(jù)迎献，那么此時(shí)就可以利用OutputStream的子類ByteArrayOutputStream的擴(kuò)展功能獲取全部字節(jié)數(shù)據(jù)瞎访。

import java.io.*;
public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str="www.baidu.com";
        InputStream input=new ByteArrayInputStream(str.getBytes());//將數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存流
        ByteArrayOutputStream output=new ByteArrayOutputStream();//讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)
        int data=0;
        while ((data=input.read())!=-1){//每次讀取一個(gè)字節(jié)
            output.write(Character.toUpperCase((char)data));//保存數(shù)據(jù)
        }
        byte[] result=output.toByteArray();//自己處理字節(jié)數(shù)據(jù)
        System.out.println(new String(result));//WWW.BAIDU.COM
        input.close();
        output.close();
    }
}

??在最初的時(shí)候，可以利用ByteArrayOutputStream實(shí)現(xiàn)大規(guī)模文本文件讀取吁恍。

管道流

??管道流主要功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)線程之間的IO處理操作扒秸。

管道流

??對于管道流也分為兩類

字節(jié)管道流：PipedOutputStream、PipedInputStream
??- 連接處理：public void connect?(PipedInputStream snk) throws IOException冀瓦；
字符管道流：PipedWriter伴奥、PipedReader
??- 連接處理：public void connect?(PipedReader snk) throws IOException；

PipedOutputStream

PipedInputStream

PipedWriter

PipedReader

范例：實(shí)現(xiàn)管道操作

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PipedInputStream;
import java.io.PipedOutputStream;
public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SendThread send=new SendThread();
        ReceiveThread receive=new ReceiveThread();
        send.getOutput().connect(receive.getInput());//進(jìn)行管道連接
        new Thread(send,"消息發(fā)送線程").start();
        new Thread(receive,"消息接收線程").start();
        /**
         * 【第1次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第2次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第3次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第4次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第5次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第6次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第7次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第8次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第9次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         * 【第10次信息發(fā)送 - 消息發(fā)送線程】www.baidu.com
         */
    }
}
class SendThread implements Runnable{
    private PipedOutputStream output;//管道輸出流

    public SendThread() {
        this.output = new PipedOutputStream();//實(shí)例化管道輸出流
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                output.write(("【第"+(i+1)+"次信息發(fā)送 - "+Thread.currentThread().getName()+"】www.baidu.com\n").getBytes());
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        try {
            this.output.close();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public PipedOutputStream getOutput(){
        return output;
    }
}
class ReceiveThread implements Runnable{
    private PipedInputStream input;

    public ReceiveThread() {
        input=new PipedInputStream();
    }
    @Override
    public void run() {
        byte[] data = new byte[1024];
        int len = 0;
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();//所有的數(shù)據(jù)保存到內(nèi)存輸出流
        try {
            while ((len = input.read(data)) != -1) {
                bos.write(data, 0, len);
            }
            System.out.println(new String(bos.toByteArray()));
            bos.close();
            input.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public PipedInputStream getInput() {
        return input;
    }
}

??管道中一個(gè)負(fù)責(zé)發(fā)送翼闽，一個(gè)負(fù)責(zé)接收拾徙，中間靠一個(gè)管道連接。

RandomAccessFile類

??對于文件內(nèi)容的處理操作主要通過InputStream（Reader）感局、OutputStream（Writer）來實(shí)現(xiàn)尼啡，但是利用這些類實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容讀取，只能夠?qū)?shù)據(jù)部分部分讀取進(jìn)來蓝厌，如果說現(xiàn)在有這樣一種需求玄叠。
??現(xiàn)在有一個(gè)20G大小的文件，如果按照傳統(tǒng)的IO操作進(jìn)行讀取和分析很明顯不能很好的完成拓提，所以這種情況下在java.io包中提供了一個(gè)RandomAccessFile類读恃，這個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)文件的跳躍式的讀取，可以只讀取中間的部分內(nèi)容（前提：需要有一個(gè)完善的保存形式），數(shù)據(jù)的保存位數(shù)要確定好寺惫。

??RandomAccessFile類中定義有如下的操作方法：

構(gòu)造方法：
??public RandomAccessFile?(File file, String mode) throws FileNotFoundException
??- 文件處理模式：r疹吃、rw；
范例：實(shí)現(xiàn)文件的保存

import java.io.File;
import java.io.RandomAccessFile;
public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String dirPath = "/Users/fzc/Documents/mydir/mldn_save.txt";//定義操作的文件
        File file = new File(dirPath);
        RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(file,"rw");//讀寫模式
        String[] names=new String[]{"zhangsan","wangwu  ","lisi    "};
        int[] ages=new int[]{30,20,16};
        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            raf.write(names[i].getBytes());
            raf.writeInt(ages[i]);
        }
        raf.close();
    }
}

??RandomAccessFile最大的特點(diǎn)是在于數(shù)據(jù)的讀取處理上西雀，因?yàn)樗械臄?shù)據(jù)是按照固定的長度進(jìn)行保存的萨驶，所以讀取時(shí)就可以進(jìn)行跳字節(jié)讀取：
??向下跳：public int skipBytes?(int n) throws IOException艇肴；腔呜；
??向上跳：public void seek?(long pos) throws IOException；再悼；
范例：讀取數(shù)據(jù)

import java.io.File;
import java.io.RandomAccessFile;
public class JavaApiDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String dirPath = "/Users/fzc/Documents/mydir/mldn_save.txt";//定義操作的文件
        File file = new File(dirPath);
        RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(file,"rw");//讀寫模式
       //讀取"lisi"數(shù)據(jù)核畴，跳過24位
        raf.skipBytes(24);
        byte[] data=new byte[8];
        int len=raf.read(data);
        System.out.println("姓名："+new String(data,0,len)+"、年齡："+raf.readInt());//姓名：lisi    冲九、年齡：16
        //讀取"wangwu"數(shù)據(jù)谤草，回跳到12位
        raf.seek(12);
         data=new byte[8];
         len=raf.read(data);
        System.out.println("姓名："+new String(data,0,len)+"、年齡："+raf.readInt());//姓名：wangwu  莺奸、年齡：20
        //讀取"zhangsan"數(shù)據(jù)丑孩，回跳到0位
        raf.seek(0);
        data=new byte[8];
        len=raf.read(data);
        System.out.println("姓名："+new String(data,0,len)+"、年齡："+raf.readInt());//姓名：zhangsan灭贷、年齡：30
    }
}

??整體的使用之中由用戶自行定義要讀取的位置温学，而后按照指定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。