用于读写文件的“流”

流的分类：

按文件类型：
- 字节流：可以操作所有类型的文件
- 字符流：只能操作纯文本文件
按流向：
- 输出流
- 输入流

流的结构：

java.io
│
├── 字节流
│   ├── InputStream  字节输入流
│   │    ├── FileInputStream
│   │    ├── FilterInputStream
│   │    │     ├── BufferedInputStream  缓冲字节输入流
│   │    │     └── DataInputStream
│   │    └── ObjectInputStream  反序列化流
│   └── OutputStream  字节输出流
│         ├── FileOutputStream
│         ├── FilterOutputStream
│         │     ├── BufferedOutputStream  缓冲字节输出流
│         │     └── DataOutputStream
│         └── ObjectOutputStream  序列化流
│
└── 字符流
    ├── Reader  字符输入流
    │     ├── FileReader
    │     ├── FilterReader
    │     │     ├── BufferedReader  缓冲字符输入流
    │     │     └── LineNumberReader
    │     └── InputStreamReader
    └── Writer  字符输出流
           ├── FileWriter
           ├── FilterWriter
           │     ├── BufferedWriter  缓冲字符输出流
           │     └── PrintWriter
           └── OutputStreamWriter

1.字节流：

1.1 文件字节输出流：FileOutputStream

创建字节输出流对象：

参数可以是字符串路径、File对象
文件不存在则会创建新文件，但要保证父级路径正确
文件已存在，默认覆盖
需要续写，则需要在创建时在第二个参数处填 true。

写入数据：

写入参数对应ASCII码

方法名称	说明
void write(int b)	一次写一个字节数据
void write(byte[] b)	一次写一个字节数组数据
void write(byte[] b, int off, int len)	一次写一个字节数组的部分数据

其他类型可以使用方法：对象.getBytes（）；

换行：

写入换行符：

windows： \r\n (只写一个JAVA会自己补全)
Linux: \n
Mac: \r

释放资源/关流：

f.close（）；

1.2 文件字节输入流： FileInputStream

创建字节输入流对象：

参数可以是字符串路径、File对象
文件不存在则直接报错

读取数据：

读出返回值为字符对应ASCII码
读到文件末尾，read（）返回-1

方法名称	说明
public int read()	一次读一个字节数据
public int read(byte[] buffer)	一次读一个字节数组数据（会尽可能填满）

循环读取示例：注意此处临时变量b的必要性

        FileInputStream fis =new FileInputStream("src/aaa.txt");

        int b;
        while ((b=fis.read())!=-1){
            System.out.print((char)b);
        }

释放资源/关流：

f.close（）；

2 字符流

字符流=字节流+字符集

2.1 文件字符输入流：

创建对象：

FileReader（File file）

FileReader（String pathname）

细节同上

读取：

public int read() : 读取单个字符，读到末尾返回-1

public int read (char[] buffer) ：读取多个数据，读到末尾返回-1

细节：

按字节读取，遇到中文，一次读多个字节，读取后解码，返回对应整数

释放资源/关流：f.close()；

返回的是十进制，可用(char)强制类型转换

2.2 文件字符输出流：

构造对象：

FileWriter()同FileOutputStream，有重载的两个参数，第二个参数append为true时续写。

写出：

成员方法说明
void write(int c) 写出一个字符（整数对应字符）
void write(String str) 写出一个字符串
void write(String str, int off, int len) 写出一个字符串的一部分
void write(char[] cbuf) 写出一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len) 写出字符数组的一部分

成员方法	说明
void write(int c)	写出一个字符（整数对应字符）
void write(String str)	写出一个字符串
void write(String str, int off, int len)	写出一个字符串的一部分
void write(char[] cbuf)	写出一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len)	写出字符数组的一部分

3 综合案例：

3.1 拷贝整个文件夹：

import java.io.*;

public class Main{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //拷贝文件源
        File src=new File("D:\\My Java Code\\filetest\\aaa");
        //拷贝文件目标
        File target = new File("D:\\My Java Code\\filetest\\target");
        
        copyFile(src,target);
    }
    private static void copyFile(File src,File target) throws IOException {
        target.mkdirs();//确保目标目录存在。

        File[] files=src.listFiles();

        for (File file:files){
            //如果是文件，拷贝；否则递进入文件夹
            if(file.isFile()){
                FileInputStream fis=new FileInputStream(file);
                FileOutputStream fos=new FileOutputStream(new File(target,file.getName()));

                byte[] bytes=new byte[1024];
                int len=0;
                while((len=fis.read(bytes))!=-1){
                    fos.write(bytes,0,len);
                }

                fos.close();
                fis.close();
            }else {
                copyFile(file,new File(target,file.getName()));
            }
        }
    }
}

4 缓冲流：BufferedStream

缓冲流（Buffered Streams）和普通IO流（Non-buffered Streams）在Java中都是用于输入和输出操作的，通过减少实际的读写操作次数，缓冲流可以显著提高性能。适用于对性能要求较高或数据量较大的场景，如文件复制、大数据处理等。

缓冲流在创建时需要一个基本流对象，并且在使用时提供了与基本流相似的方法。

缓冲区默认大小：8192

字符缓冲流：

public BufferedReader(Reader r)
- 特有方法：public String readLine() :读取一行数据，读不到返回null。（不会读入换行）
public BufferedWriter(Writer w)
- 特有方法：public void newLine() ：跨平台的换行
- 特有方法：public void flush(): 刷新缓冲区，常与newLine一起使用。

另外，要开启续写，要在对应基本流里写append。

5 转换流

转换流主要有两种类型：InputStreamReader 和 OutputStreamWriter。

高级流，所以构造方法参数为基本流。

转换流可以将一个字节流包装成字符流，或者将一个字符流包装成字节流。这种转换通常用于处理文本数据，如读取文本文件或将数据从网络传输到应用程序。

6 序列流

Java 的序列流（ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream）是一种可以将 Java 对象序列化和反序列化的流。

6.1 序列化流：Object OutputSteam:

条件：

只有实现了 Serializable 接口的对象才能被序列化。(一个标记型接口)
该类的所有字段都必须是可序列化的。如果一个字段不需要序列化，则需要使用transient 关键字进行修饰。

构造方法：

也是一个高级流，所以构造方法参数为基本流。

ObjectOutputStream(OutputStream out)

写出方法：

oos.writeObject (Object obj)

6.2 反序列化流：ObjectInputStream

构造方法：

ObjectInputStream(InputStream in)

读入方法：

oos.readObject(Object obj)返回一个Object 对象，需要再次进行强转。

序列版本号：serialVersionUID:

序列化一个对象后，更改javabean类，就会改变它的版本号。再次反序列化时，版本号不一致就会报错。

解决：手动添加serialVersionUID。

private static final long serialVersionUOD=65465156L;

7 打印流 PrintStream 、PrintWrite：

打印流只输出目的地，不操作数据源
特有的写出方法可以让数据原样写出
特有的写出方法可以自动刷新、自动换行

8 IO工具包

8.1：commons.io

Apache Commons IO是一个Apache的jar包，使用前需要导入到lib中。

主要功能：

工具类：提供静态方法来执行常见任务，如IOUtils、FileUtils、FilenameUtils和FileSystemUtils。
输入和输出：提供InputStream和OutputStream的实现，以及Reader和Writer的实现。
过滤器：提供多种文件过滤器实现，定义了IOFileFilter接口，同时继承了FileFilter和FilenameFilter接口。
比较器：提供用于文件比较的多种java.util.Comparator实现。
文件监控：提供组件用于监控文件系统事件（目录和文件的创建、更新和删除事件）

8.2：Hutool工具类库

更加全面、边查边用。

9 综合案例：网络爬虫

import java.io.*;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.*;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class Main{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //记录网址
        String familyNameNet="https://hanyu.baidu.com/shici/detail?pid=0b2f26d4c0ddb3ee693fdb1137ee1b0d";

        //爬取数据
        String familyNameTempStr=webCrawler(familyNameNet);

        //清洗数据
        ArrayList<String> familyNameTempList =getData(familyNameTempStr,"(.{3}[^tem\"\\>])(，|。)");

        //提取单个姓氏
        ArrayList<String>familyNameList=new ArrayList<>();
        for (String temp:familyNameTempList){
            for (int i = 0; i < temp.length(); i++) {
                char c=temp.charAt(i);
                familyNameList.add(c+"");
            }
        }

        //得到信息  姓名-性别-年龄
        ArrayList<String>infos=getInfos(familyNameList,30);

        //写入文档
        FileWriter fileWriter=new FileWriter("D:\\My Java Code\\filetest\\name.txt");
        BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(fileWriter);

        for (String info:infos){
            bufferedWriter.write(info);
            bufferedWriter.newLine();
        }
        
        bufferedWriter.close();
        fileWriter.close();

    }

    private static ArrayList<String> getInfos(ArrayList<String> familyNameList, int num) {
        ArrayList<String>infos=new ArrayList<>();
        Random random=new Random();

        //随机得到不重复的姓名
        HashSet<String> hs=new HashSet<>();
        while (true){
            if (hs.size()==num)
                break;
            Collections.shuffle(familyNameList);
            hs.add(familyNameList.get(0)+"建国");
        }

        //随机性别
        String[] gender={"男","女"};

        //组合
        for (String name:hs) {

            int genderIndex=random.nextInt(2);

            //随机年龄
            Integer age =random.nextInt(10)+18;
            String ageStr=age.toString();

            infos.add(name +"-"+gender[genderIndex]+"-"+ageStr);
        }

        return infos;
    }

    private static ArrayList<String> getData(String str, String regex) {
        ArrayList<String> list=new ArrayList<>();

        Pattern pattern= Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);

        while (matcher.find()){
            String group=matcher.group(1);
            list.add(group);
            //System.out.println(group);
        }

        return list;
    }

    private  static  String webCrawler(String net) throws IOException {
        //定义sb拼接爬取到的数据
        StringBuilder sb =new StringBuilder();
        //创建URL对象
        URL url=new URL(net);
        //链接这个网址
        URLConnection connection = url.openConnection();
        //读取数据
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(connection.getInputStream());

        int ch;
        while ((ch=isr.read())!=-1){
            sb.append((char) ch);
        }
        isr.close();

        return sb.toString();
    }
}

得到：info.txt

池建国-女-25
文建国-男-25
彭建国-男-26
巫建国-女-19
扶建国-女-25
宣建国-女-25
鲍建国-男-27
满建国-女-20
戴建国-男-18
卓建国-女-20
樊建国-男-25
俞建国-女-20
裘建国-女-19
桂建国-女-24
汲建国-女-25
凤建国-女-20
融建国-男-18
年建国-女-22
娄建国-女-25
易建国-男-20
诸建国-女-22
木建国-女-23
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丌建国-男-26
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用于读写文件的“流”

流的分类：

流的结构：

1.字节流：

1.1 文件字节输出流：FileOutputStream

创建字节输出流对象：

写入数据：

换行：

释放资源/关流：

1.2 文件字节输入流： FileInputStream

创建字节输入流对象：

读取数据：

释放资源/关流：

2 字符流

2.1 文件字符输入流：

创建对象：

读取：

2.2 文件字符输出流：

构造对象：

写出：

3 综合案例：

3.1 拷贝整个文件夹：

4 缓冲流：BufferedStream

字符缓冲流：

5 转换流

6 序列流

6.1 序列化流 ：Object OutputSteam:

条件：

构造方法：

写出方法：

6.2 反序列化流：ObjectInputStream

构造方法：

读入方法：

序列版本号：serialVersionUID:

7 打印流 PrintStream 、PrintWrite：

8 IO工具包

8.1：commons.io

8.2：Hutool工具类库

9 综合案例：网络爬虫

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