day08-Stream流、File类

一、JDK8新特性（Stream流）

接下来我们学习一个全新的知识，叫做Stream流（也叫Stream API）。它是从JDK8以后才有的一个新特性，是专业用于对集合或者数组进行便捷操作的。有多方便呢？我们用一个案例体验一下，然后再详细学习。

1.1 Stream流体验

案例需求：有一个List集合，元素有"张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强"，找出姓张，且是3个字的名字，存入到一个新集合中去。

1
2
3

List<String> names = new ArrayList<>();
Collections.addAll(names, "张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强");
System.out.println(names);

用传统方式来做，代码是这样的

// 找出姓张，且是3个字的名字，存入到一个新集合中去。
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String name : names) {
    if(name.startsWith("张") && name.length() == 3){
        list.add(name);
    }
}
System.out.println(list);

用Stream流来做，代码是这样的（ps: 是不是像流水线一样，一句话就写完了）

1 2	List<String> list2 = names.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(a -> a.length()==3).collect(Collectors.toList()); System.out.println(list2);

先不用知道这里面每一句话是什么意思，具体每一句话的含义，待会再一步步学习。现在只是体验一下。

学习Stream流我们接下来，会按照下面的步骤来学习。

1.2 Stream流的创建

好，接下来我们正式来学习Stream流。先来学习如何创建Stream流、或者叫获取Stream流。

主要掌握下面四点：
	1、如何获取List集合的Stream流？
	2、如何获取Set集合的Stream流？
	3、如何获取Map集合的Stream流？
	4、如何获取数组的Stream流？

直接上代码演示

/**
 * 目标：掌握Stream流的创建。
 */
public class StreamTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、如何获取List集合的Stream流？
        List<String> names = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(names, "张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强");
        Stream<String> stream = names.stream();

        // 2、如何获取Set集合的Stream流？
        Set<String> set = new HashSet<>();
        Collections.addAll(set, "刘德华","张曼玉","蜘蛛精","马德","德玛西亚");
        Stream<String> stream1 = set.stream();
        stream1.filter(s -> s.contains("德")).forEach(s -> System.out.println(s));

        // 3、如何获取Map集合的Stream流？
        Map<String, Double> map = new HashMap<>();
        map.put("古力娜扎", 172.3);
        map.put("迪丽热巴", 168.3);
        map.put("马尔扎哈", 166.3);
        map.put("卡尔扎巴", 168.3);

        Set<String> keys = map.keySet();
        Stream<String> ks = keys.stream();

        Collection<Double> values = map.values();
        Stream<Double> vs = values.stream();

        Set<Map.Entry<String, Double>> entries = map.entrySet();
        Stream<Map.Entry<String, Double>> kvs = entries.stream();
        kvs.filter(e -> e.getKey().contains("巴"))
                .forEach(e -> System.out.println(e.getKey()+ "-->" + e.getValue()));

        // 4、如何获取数组的Stream流？
        String[] names2 = {"张翠山", "东方不败", "唐大山", "独孤求败"};
        Stream<String> s1 = Arrays.stream(names2);
        Stream<String> s2 = Stream.of(names2);
    }
}

1.3 Stream流中间方法

在上一节，我们学习了创建Stream流的方法。接下来我们再来学习，Stream流中间操作的方法。

中间方法指的是：调用完方法之后其结果是一个新的Stream流，于是可以继续调用方法，这样一来就可以支持链式编程（或者叫流式编程）。

话不多说，直接上代码演示

/**
 * 目标：掌握Stream流提供的常见中间方法。
 */
public class StreamTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Double> scores = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(scores, 88.5, 100.0, 60.0, 99.0, 9.5, 99.6, 25.0);
        // 需求1：找出成绩大于等于60分的数据，并升序后，再输出。
        scores.stream().filter(s -> s >= 60).sorted().forEach(s -> System.out.println(s));

        List<Student> students = new ArrayList<>();
        Student s1 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s2 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s3 = new Student("紫霞", 23, 167.6);
        Student s4 = new Student("白晶晶", 25, 169.0);
        Student s5 = new Student("牛魔王", 35, 183.3);
        Student s6 = new Student("牛夫人", 34, 168.5);
        Collections.addAll(students, s1, s2, s3, s4, s5, s6);
        // 需求2：找出年龄大于等于23,且年龄小于等于30岁的学生，并按照年龄降序输出.
        students.stream().filter(s -> s.getAge() >= 23 && s.getAge() <= 30)
                .sorted((o1, o2) -> o2.getAge() - o1.getAge())
                .forEach(s -> System.out.println(s));

        // 需求3：取出身高最高的前3名学生，并输出。
        students.stream().sorted((o1, o2) -> Double.compare(o2.getHeight(), o1.getHeight()))
                .limit(3).forEach(System.out::println);
        System.out.println("-----------------------------------------------");

        // 需求4：取出身高倒数的2名学生，并输出。   s1 s2 s3 s4 s5 s6
        students.stream().sorted((o1, o2) -> Double.compare(o2.getHeight(), o1.getHeight()))
                .skip(students.size() - 2).forEach(System.out::println);

        // 需求5：找出身高超过168的学生叫什么名字，要求去除重复的名字，再输出。
        students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168).map(Student::getName)
               .distinct().forEach(System.out::println);

        // distinct去重复，自定义类型的对象（希望内容一样就认为重复，重写hashCode,equals）
        students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168)
                .distinct().forEach(System.out::println);

        Stream<String> st1 = Stream.of("张三", "李四");
        Stream<String> st2 = Stream.of("张三2", "李四2", "王五");
        Stream<String> allSt = Stream.concat(st1, st2);
        allSt.forEach(System.out::println);
    }
}

1.4 Stream流终结方法

最后，我们再学习Stream流的终结方法。这些方法的特点是，调用完方法之后，其结果就不再是Stream流了，所以不支持链式编程。

我列举了下面的几个终结方法，接下来用几个案例来一个一个给同学们演示。

话不多说，直接上代码

/**
 * 目标：Stream流的终结方法
 */
public class StreamTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        Student s1 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s2 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s3 = new Student("紫霞", 23, 167.6);
        Student s4 = new Student("白晶晶", 25, 169.0);
        Student s5 = new Student("牛魔王", 35, 183.3);
        Student s6 = new Student("牛夫人", 34, 168.5);
        Collections.addAll(students, s1, s2, s3, s4, s5, s6);
        // 需求1：请计算出身高超过168的学生有几人。
        long size = students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168).count();
        System.out.println(size);

        // 需求2：请找出身高最高的学生对象，并输出。
        Student s = students.stream().max((o1, o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight())).get();
        System.out.println(s);

        // 需求3：请找出身高最矮的学生对象，并输出。
        Student ss = students.stream().min((o1, o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight())).get();
        System.out.println(ss);

        // 需求4：请找出身高超过170的学生对象，并放到一个新集合中去返回。
        // 流只能收集一次。
        List<Student> students1 = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(students1);

        Set<Student> students2 = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(students2);

        // 需求5：请找出身高超过170的学生对象，并把学生对象的名字和身高，存入到一个Map集合返回。
        Map<String, Double> map =
                students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170)
                        .distinct().collect(Collectors.toMap(a -> a.getName(), a -> a.getHeight()));
        System.out.println(map);

        // Object[] arr = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).toArray();
        Student[] arr = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).toArray(len -> new Student[len]);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

到这里，关于Stream流的操常见操作我们就已经学习完了。当然Stream流还有一些其他的方法，同学们遇到了也可以自己再研究一下。

二、File类

接下来，我们要学习的知识是一个File类。但是在讲这个知识点之前，我想先和同学们聊点别的，聊完之后再回过来学习File你会更容易理解一些。

先问大家一个问题，目前你写代码时存储数据，可以用哪些方案?

答案如下图所示：可以是变量、可以是数组、可以是对象、可以是集合，但是这些数据都是存储在内存中的，只要程序执行结束，或者断点了，数据就消失了。不能永久存储。

有些数据要长久保存，该怎么办呢？

答案如下图所示：可以将数据以文件的形式存在硬盘里，即使程序结束了，断点了只要硬盘没坏，数据就永久存在。

而现在要学习的File类，它的就用来表示当前系统下的文件（也可以是文件夹），通过File类提供的方法可以获取文件大小、判断文件是否存在、创建文件、创建文件夹等。

但是需要我们注意：File对象只能对文件进行操作，不能操作文件中的内容。

2.1 File对象的创建

学习File类和其他类一样，第一步是创建File类的对象。想要创建对象，我们得看File类有哪些构造方法。

下面我们演示一下，File类创建对象的代码

1	需求我们注意的是：路径中"\"要写成"\\"，路径中"/"可以直接用

/**
 * 目标：掌握File创建对象，代表具体文件的方案。
 */
public class FileTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、创建一个File对象，指代某个具体的文件。
        // 路径分隔符
        // File f1 = new File("D:/resource/ab.txt");
        // File f1 = new File("D:\\resource\\ab.txt");
        File f1 = new File("D:" + File.separator +"resource" + File.separator + "ab.txt");
        System.out.println(f1.length()); // 文件大小

        File f2 = new File("D:/resource");
        System.out.println(f2.length());

        // 注意：File对象可以指代一个不存在的文件路径
        File f3 = new File("D:/resource/aaaa.txt");
        System.out.println(f3.length());
        System.out.println(f3.exists()); // false

        // 我现在要定位的文件是在模块中，应该怎么定位呢？
        // 绝对路径：带盘符的
        // File f4 = new File("D:\\code\\javasepromax\\file-io-app\\src\\itheima.txt");
        // 相对路径（重点）：不带盘符，默认是直接去工程下寻找文件的。
        File f4 = new File("file-io-app\\src\\itheima.txt");
        System.out.println(f4.length());
    }
}

2.2 File判断和获取方法

各位同学，刚才我们创建File对象的时候，会传递一个文件路径过来。但是File对象封装的路径是存在还是不存在，是文件还是文件夹其实是不清楚的。好在File类提供了方法可以帮我们做判断。

话不多少，直接上代码

/**
     目标：掌握File提供的判断文件类型、获取文件信息功能
 */
public class FileTest2 {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        // 1.创建文件对象，指代某个文件
        File f1 = new File("D:/resource/ab.txt");
        //File f1 = new File("D:/resource/");

        // 2、public boolean exists()：判断当前文件对象，对应的文件路径是否存在，存在返回true.
        System.out.println(f1.exists());

        // 3、public boolean isFile() : 判断当前文件对象指代的是否是文件，是文件返回true，反之。
        System.out.println(f1.isFile());

        // 4、public boolean isDirectory()  : 判断当前文件对象指代的是否是文件夹，是文件夹返回true，反之。
        System.out.println(f1.isDirectory());
    }
}

除了判断功能还有一些获取功能，看代码

File f1 = new File("D:/resource/ab.txt");

// 5.public String getName()：获取文件的名称（包含后缀）
System.out.println(f1.getName());

// 6.public long length()：获取文件的大小，返回字节个数
System.out.println(f1.length());

// 7.public long lastModified()：获取文件的最后修改时间。
long time = f1.lastModified();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
System.out.println(sdf.format(time));

// 8.public String getPath()：获取创建文件对象时，使用的路径
File f2 = new File("D:\\resource\\ab.txt");
File f3 = new File("file-io-app\\src\\itheima.txt");
System.out.println(f2.getPath());
System.out.println(f3.getPath());

// 9.public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
System.out.println(f2.getAbsolutePath());
System.out.println(f3.getAbsolutePath());

2.3 创建和删除方法

刚才有同学问老师，我们不能不用Java代码创建一个文件或者文件夹呀？答案是有的，不光可以创建还可以删除。

File类提供了创建和删除文件的方法，话不多少，看代码。

/**
 * 目标：掌握File创建和删除文件相关的方法。
 */
public class FileTest3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、public boolean createNewFile()：创建一个新文件（文件内容为空），创建成功返回true,反之。
        File f1 = new File("D:/resource/itheima2.txt");
        System.out.println(f1.createNewFile());

        // 2、public boolean mkdir()：用于创建文件夹，注意：只能创建一级文件夹
        File f2 = new File("D:/resource/aaa");
        System.out.println(f2.mkdir());

        // 3、public boolean mkdirs()：用于创建文件夹，注意：可以创建多级文件夹
        File f3 = new File("D:/resource/bbb/ccc/ddd/eee/fff/ggg");
        System.out.println(f3.mkdirs());

        // 3、public boolean delete()：删除文件，或者空文件，注意：不能删除非空文件夹。
        System.out.println(f1.delete());
        System.out.println(f2.delete());
        File f4 = new File("D:/resource");
        System.out.println(f4.delete());
    }
}

需要注意的是：

1
2
3

1.mkdir(): 只能创建单级文件夹、
2.mkdirs(): 才能创建多级文件夹
3.delete(): 文件可以直接删除，但是文件夹只能删除空的文件夹，文件夹有内容删除不了。

2.4 遍历文件夹方法

有人说，想获取到一个文件夹中的内容，有没有方法呀？也是有的，下面我们就学习两个这样的方法。

话不多少上代码，演示一下

/**
 * 目标：掌握File提供的遍历文件夹的方法。
 */
public class FileTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、public String[] list()：获取当前目录下所有的"一级文件名称"到一个字符串数组中去返回。
        File f1 = new File("D:\\course\\待研发内容");
        String[] names = f1.list();
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }

        // 2、public File[] listFiles():（重点）获取当前目录下所有的"一级文件对象"到一个文件对象数组中去返回（重点）
        File[] files = f1.listFiles();
        for (File file : files) {
            System.out.println(file.getAbsolutePath());
        }

        File f = new File("D:/resource/aaa");
        File[] files1 = f.listFiles();
        System.out.println(Arrays.toString(files1));
    }
}

这里需要注意几个问题

1.当主调是文件时，或者路径不存在时，返回null
2.当主调是空文件夹时，返回一个长度为0的数组
3.当主调是一个有内容的文件夹时，将里面所有一级文件和文件夹路径放在File数组中，并把数组返回
4.当主调是一个文件夹，且里面有隐藏文件时，将里面所有文件和文件夹的路径放在FIle数组中，包含隐藏文件
5.当主调是一个文件夹，但是没有权限访问时，返回null

关于遍历文件夹的基本操作就学习完了。但是有同学如果想要获取文件夹中子文件夹的内容，那目前还做不到。但是学习下面了下面的递归知识就，很容易做到了。

三、递归

各位同学，为了获取文件夹中子文件夹的内容，我们就需要学习递归这个知识点。但是递归是什么意思，我们需要单独讲一下。学习完递归是什么，以及递归的执行流程之后，我们再回过头来用递归来找文件夹中子文件夹的内容。

3.1 递归算法引入

什么是递归？

递归是一种算法，从形式上来说，方法调用自己的形式称之为递归。
递归的形式：有直接递归、间接递归，如下面的代码。

/**
 * 目标：认识一下递归的形式。
 */
public class RecursionTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        test1();
    }

    // 直接方法递归
    public static void test1(){
        System.out.println("----test1---");
        test1(); // 直接方法递归
    }

    // 间接方法递归
    public static void test2(){
        System.out.println("---test2---");
        test3();
    }

    public static void test3(){
        test2(); // 间接递归
    }
}

如果直接执行上面的代码，会进入死循环，最终导致栈内存溢出

以上只是用代码演示了一下，递归的形式。在下一节，在通过一个案例来给同学们讲一讲递归的执行流程。

3.2 递归算法的执行流程

为了弄清楚递归的执行流程，接下来我们通过一个案例来学习一下。

案例需求：计算n的阶乘，比如5的阶乘 = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 ； 6 的阶乘 = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6

分析需求用递归该怎么做

假设f(n)表示n的阶乘，那么我们可以推导出下面的式子
	 f(5) = 1+2+3+4+5
    f(5) = f(4)+5
    f(4) = f(3)+4
    f(3) = f(2)+3
    f(2) = f(1)+2
    f(1) = 1
总结规律：
	除了f(1) = 1; 出口
	其他的f(n) = f(n-1)+n

我们可以把f(n)当做一个方法，那么方法的写法如下

/**
 * 目标：掌握递归的应用，执行流程和算法思想。
 */
public class RecursionTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("5的阶乘是：" + f(5));
    }

    //求n个数的阶乘
    public static int f(int n){
        // 终结点
        if(n == 1){
            return 1;
        }else {
            return f(n - 1) * n;
        }
    }
}

这个代码的执行流程，我们用内存图的形式来分析一下，该案例中递归调用的特点是：一层一层调用，再一层一层往回返。

3.3 递归文件搜索

学习完递归算法执行流程后，最后我们回过头来。再来看一下，如果使用递归来遍历文件夹。

案例需求：在D:\\判断下搜索QQ.exe这个文件，然后直接输出。

1.先调用文件夹的listFiles方法，获取文件夹的一级内容，得到一个数组
2.然后再遍历数组，获取数组中的File对象
3.因为File对象可能是文件也可能是文件夹，所以接下来就需要判断
	判断File对象如果是文件，就获取文件名，如果文件名是`QQ.exe`则打印，否则不打印
	判断File对象如果是文件夹，就递归执行1,2,3步骤
所以：把1，2,3步骤写成方法，递归调用即可。

代码如下：

/**
 * 目标：掌握文件搜索的实现。
 */
public class RecursionTest3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
          searchFile(new File("D:/") , "QQ.exe");
    }

    /**
     * 去目录下搜索某个文件
     * @param dir  目录
     * @param fileName 要搜索的文件名称
     */
    public static void searchFile(File dir, String fileName) throws Exception {
        // 1、把非法的情况都拦截住
        if(dir == null || !dir.exists() || dir.isFile()){
            return; // 代表无法搜索
        }

        // 2、dir不是null,存在，一定是目录对象。
        // 获取当前目录下的全部一级文件对象。
        File[] files = dir.listFiles();

        // 3、判断当前目录下是否存在一级文件对象，以及是否可以拿到一级文件对象。
        if(files != null && files.length > 0){
            // 4、遍历全部一级文件对象。
            for (File f : files) {
                // 5、判断文件是否是文件,还是文件夹
                if(f.isFile()){
                    // 是文件，判断这个文件名是否是我们要找的
                    if(f.getName().contains(fileName)){
                        System.out.println("找到了：" + f.getAbsolutePath());
                        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
                        runtime.exec(f.getAbsolutePath());
                    }
                }else {
                    // 是文件夹，继续重复这个过程（递归）
                    searchFile(f, fileName);
                }
            }
        }
    }
}

day09-字符集、IO流（一）

各位同学，前面我们已经学习了File类，通过File类的对象可以对文件进行操作，但是不能操作文件中的内容。要想操作文件中的内容，我们还得学习IO流。但是在正式学习IO流之前，我们还需要学习一个前置知识叫做字符集，只有我们把字符集搞明白了，再学习IO流才会更加丝滑。

一、字符集

1.1 字符集的来历

所以，接下来我们正式学习一下字符集。先来带着同学们，了解一下字符集的来历。

我们知道计算机是美国人发明的，由于计算机能够处理的数据只能是0和1组成的二进制数据，为了让计算机能够处理字符，于是美国人就把他们会用到的每一个字符进行了编码（所谓编码，就是为一个字符编一个二进制数据），如下图所示：

美国人常用的字符有英文字母、标点符号、数字以及一些特殊字符，这些字符一共也不到128个，所以他们用1个字节来存储1字符就够了。美国人把他们用到的字符和字符对应的编码总结成了一张码表，这张码表叫做ASCII码表（也叫ASCII字符集）。

其实计算机只在美国用是没有问题的，但是计算机慢慢的普及到全世界，当普及到中国的时候，在计算机中想要存储中文，那ASCII字符集就不够用了，因为中文太多了，随便数一数也有几万个字符。

于是中国人为了在计算机中存储中文，也编了一个中国人用的字符集叫做GBK字符集，这里面包含2万多个汉字字符，GBK中一个汉字采用两个字节来存储，为了能够显示英文字母，GBK字符集也兼容了ASCII字符集，在GBK字符集中一个字母还是采用一个字节来存储。

1.2 汉字和字母的编码特点

讲到这里，可能有同学有这么一个疑问：如果一个文件中既有中文，也有英文，那计算机怎么知道哪几个字节表示一个汉字，哪几个字节表示一个字母呢？

其实这个问题问当想当有水平，接下来，就带着同学们了解一下，计算机是怎么识别中文和英文的。

比如：在文件中存储一个我a你，底层其实存储的是这样的二进制数据。

需要我们注意汉字和字母的编码特点：

1. 如果是存储字母，采用1个字节来存储，一共8位，其中第1位是0
2. 如果是存储汉字，采用2个字节来存储，一共16位，其中第1位是1

当读取文件中的字符时，通过识别读取到的第1位是0还是1来判断是字母还是汉字

如果读取到第1位是0，就认为是一个字母，此时往后读1个字节。
如果读取到第1位是1，就认为是一个汉字，此时往后读2个字节。

1.3 Unicode字符集

同学们注意了，咱们国家可以用GBK字符集来表示中国人使用的文字，那世界上还有很多其他的国家，他们也有自己的文字，他们也想要自己国家的文字在计算机中处理，于是其他国家也在搞自己的字符集，就这样全世界搞了上百个字符集，而且各个国家的字符集互不兼容。这样其实很不利于国际化的交流，可能一个文件在我们国家的电脑上打开好好的，但是在其他国家打开就是乱码了。

为了解决各个国家字符集互不兼容的问题，由国际化标准组织牵头，设计了一套全世界通用的字符集，叫做Unicode字符集。在Unicode字符集中包含了世界上所有国家的文字，一个字符采用4个自己才存储。

在Unicode字符集中，采用一个字符4个字节的编码方案，又造成另一个问题：如果是说英语的国家，他们只需要用到26大小写字母，加上一些标点符号就够了，本身一个字节就可以表示完，用4个字节就有点浪费。

于是又对Unicode字符集中的字符进行了重新编码，一共设计了三种编码方案。分别是UTF-32、UTF-16、UTF-8; 其中比较常用的编码方案是UTF-8

下面我们详细介绍一下UTF-8这种编码方案的特点。

1.UTF-8是一种可变长的编码方案，工分为4个长度区
2.英文字母、数字占1个字节兼容(ASCII编码)
3.汉字字符占3个字节
4.极少数字符占4个字节

1.4 字符集小结

最后，我们将前面介绍过的字符集小结一下

ASCII字符集：《美国信息交换标准代码》，包含英文字母、数字、标点符号、控制字符
	特点：1个字符占1个字节

GBK字符集：中国人自己的字符集，兼容ASCII字符集，还包含2万多个汉字
	特点：1个字母占用1个字节；1个汉字占用2个字节

Unicode字符集：包含世界上所有国家的文字，有三种编码方案，最常用的是UTF-8
    UTF-8编码方案：英文字母、数字占1个字节兼容(ASCII编码)、汉字字符占3个字节

1.5 编码和解码

搞清楚字符集的知识之后，我们接下来再带着同学们使用Java代码完成编码和解码的操作。

其实String类类中就提供了相应的方法，可以完成编码和解码的操作。

编码：把字符串按照指定的字符集转换为字节数组
解码：把字节数组按照指定的字符集转换为字符串

/**
 * 目标：掌握如何使用Java代码完成对字符的编码和解码。
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、编码
        String data = "a我b";
        byte[] bytes = data.getBytes(); // 默认是按照平台字符集（UTF-8）进行编码的。
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));

        // 按照指定字符集进行编码。
        byte[] bytes1 = data.getBytes("GBK");
        System.out.println(Arrays.toString(bytes1));

        // 2、解码
        String s1 = new String(bytes); // 按照平台默认编码（UTF-8）解码
        System.out.println(s1);

        String s2 = new String(bytes1, "GBK");
        System.out.println(s2);
    }
}

二、IO流（字节流）

2.1 IO流概述

各位小伙伴，在前面我们已经学习过File类。但是我们知道File只能操作文件，但是不能操作文件中的内容。我们也学习了字符集，不同的字符集存字符数据的原理是不一样的。有了前面两个知识的基础，接下来我们再学习IO流，就可以对文件中的数据进行操作了。

IO流的作用：就是可以对文件或者网络中的数据进行读、写的操作。如下图所示

把数据从磁盘、网络中读取到程序中来，用到的是输入流。
把程序中的数据写入磁盘、网络中，用到的是输出流。
简单记：输入流（读数据）、输出流（写数据）

IO流在Java中有很多种，不同的流来干不同的事情。Java把各种流用不同的类来表示，这些流的继承体系如下图所示：

1
2
3

IO流分为两大派系：
	1.字节流：字节流又分为字节输入流、字节输出流
	2.字符流：字符流由分为字符输入流、字符输出流

2.2 FileInputStream读取一个字节

同学们，在上节课认识了什么是IO流，接下来我们学习字节流中的字节输入流，用InputStream来表示。但是InputStream是抽象类，我们用的是它的子类，叫FileInputStream。

需要用到的方法如下图所示：有构造方法、成员方法

使用FileInputStream读取文件中的字节数据，步骤如下

1
2
3

第一步：创建FileInputStream文件字节输入流管道，与源文件接通。
第二步：调用read()方法开始读取文件的字节数据。
第三步：调用close()方法释放资源

代码如下：

/**
 * 目标：掌握文件字节输入流，每次读取一个字节。
 */
public class FileInputStreamTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建文件字节输入流管道，与源文件接通。
        InputStream is = new FileInputStream(("file-io-app\\src\\itheima01.txt"));

        // 2、开始读取文件的字节数据。
        // public int read():每次读取一个字节返回，如果没有数据了，返回-1.
        int b; // 用于记住读取的字节。
        while ((b = is.read()) != -1){
            System.out.print((char) b);
        }
        
        //3、流使用完毕之后，必须关闭！释放系统资源！
        is.close();
    }
}

这里需要注意一个问题：由于一个中文在UTF-8编码方案中是占3个字节，采用一次读取一个字节的方式，读一个字节就相当于读了1/3个汉字，此时将这个字节转换为字符，是会有乱码的。

2.3 FileInputStream读取多个字节

各位同学，在上一节我们学习了FileInputStream调用read()方法，可以一次读取一个字节。但是这种读取方式效率太太太太慢了。为了提高效率，我们可以使用另一个read(byte[] bytes)的重载方法，可以一次读取多个字节，至于一次读多少个字节，就在于你传递的数组有多大。

使用FileInputStream一次读取多个字节的步骤如下

1
2
3

第一步：创建FileInputStream文件字节输入流管道，与源文件接通。
第二步：调用read(byte[] bytes)方法开始读取文件的字节数据。
第三步：调用close()方法释放资源

代码如下：

/**
 * 目标：掌握使用FileInputStream每次读取多个字节。
 */
public class FileInputStreamTest2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个字节输入流对象代表字节输入流管道与源文件接通。
        InputStream is = new FileInputStream("file-io-app\\src\\itheima02.txt");

        // 2、开始读取文件中的字节数据：每次读取多个字节。
        //  public int read(byte b[]) throws IOException
        //  每次读取多个字节到字节数组中去，返回读取的字节数量，读取完毕会返回-1.

        // 3、使用循环改造。
        byte[] buffer = new byte[3];
        int len; // 记住每次读取了多少个字节。  abc 66
        while ((len = is.read(buffer)) != -1){
            // 注意：读取多少，倒出多少。
            String rs = new String(buffer, 0 , len);
            System.out.print(rs);
        }
        // 性能得到了明显的提升！！
        // 这种方案也不能避免读取汉字输出乱码的问题！！

        is.close(); // 关闭流
    }
}

需要我们注意的是：read(byte[] bytes)它的返回值，表示当前这一次读取的字节个数。

假设有一个a.txt文件如下：

abcde

每次读取过程如下

也就是说，并不是每次读取的时候都把数组装满，比如数组是 byte[] bytes = new byte[3];
第一次调用read(bytes)读取了3个字节(分别是97,98,99)，并且往数组中存，此时返回值就是3
第二次调用read(bytes)读取了2个字节(分别是99,100),并且往数组中存，此时返回值是2
第三次调用read(bytes)文件中后面已经没有数据了，此时返回值为-1

还需要注意一个问题：采用一次读取多个字节的方式，也是可能有乱码的。因为也有可能读取到半个汉字的情况。

2.4 FileInputStream读取全部字节

同学们，前面我们到的读取方式，不管是一次读取一个字节，还是一次读取多个字节，都有可能有乱码。那么接下来我们介绍一种，不出现乱码的读取方式。

我们可以一次性读取文件中的全部字节，然后把全部字节转换为一个字符串，就不会有乱码了。

// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。
// 创建一个字节输入流管道与源文件接通
InputStream is = new FileInputStream("file-io-app\\src\\itheima03.txt");

// 2、准备一个字节数组，大小与文件的大小正好一样大。
File f = new File("file-io-app\\src\\itheima03.txt");
long size = f.length();
byte[] buffer = new byte[(int) size];

int len = is.read(buffer);
System.out.println(new String(buffer));

//3、关闭流
is.close();

// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。
// 创建一个字节输入流管道与源文件接通
InputStream is = new FileInputStream("file-io-app\\src\\itheima03.txt");

//2、调用方法读取所有字节，返回一个存储所有字节的字节数组。
byte[] buffer = is.readAllBytes();
System.out.println(new String(buffer));

//3、关闭流
is.close();

最后，还是要注意一个问题：一次读取所有字节虽然可以解决乱码问题，但是文件不能过大，如果文件过大，可能导致内存溢出。

2.5 FileOutputStream写字节

各位同学，前面我们学习了使用FIleInputStream读取文件中的字节数据。然后有同学就迫不及待的想学习往文件中写入数据了。

往文件中写数据需要用到OutputStream下面的一个子类FileOutputStream。写输入的流程如下图所示

使用FileOutputStream往文件中写数据的步骤如下：

1
2
3

第一步：创建FileOutputStream文件字节输出流管道，与目标文件接通。
第二步：调用wirte()方法往文件中写数据
第三步：调用close()方法释放资源

代码如下：

/**
 * 目标：掌握文件字节输出流FileOutputStream的使用。
 */
public class FileOutputStreamTest4 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个字节输出流管道与目标文件接通。
        // 覆盖管道：覆盖之前的数据
//        OutputStream os =
//                new FileOutputStream("file-io-app/src/itheima04out.txt");

        // 追加数据的管道
        OutputStream os =
                new FileOutputStream("file-io-app/src/itheima04out.txt", true);

        // 2、开始写字节数据出去了
        os.write(97); // 97就是一个字节，代表a
        os.write('b'); // 'b'也是一个字节
        // os.write('磊'); // [ooo] 默认只能写出去一个字节

        byte[] bytes = "我爱你中国abc".getBytes();
        os.write(bytes);

        os.write(bytes, 0, 15);

        // 换行符
        os.write("\r\n".getBytes());

        os.close(); // 关闭流
    }
}

2.6 字节流复制文件

同学们，我们在前面已经把字节输入流和字节输出流都学习完了。现在我们就可以用这两种流配合起来使用，做一个文件复制的综合案例。

比如：我们要复制一张图片，从磁盘D:/resource/meinv.png的一个位置，复制到C:/data/meinv.png位置。

复制文件的思路如下图所示：

1
2
3

1.需要创建一个FileInputStream流与源文件接通，创建FileOutputStream与目标文件接通
2.然后创建一个数组，使用FileInputStream每次读取一个字节数组的数据，存如数组中
3.然后再使用FileOutputStream把字节数组中的有效元素，写入到目标文件中

代码如下：

/**
 * 目标：使用字节流完成对文件的复制操作。
 */
public class CopyTest5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 需求：复制照片。
        // 1、创建一个字节输入流管道与源文件接通
        InputStream is = new FileInputStream("D:/resource/meinv.png");
        // 2、创建一个字节输出流管道与目标文件接通。
        OutputStream os = new FileOutputStream("C:/data/meinv.png");

        System.out.println(10 / 0);
        // 3、创建一个字节数组，负责转移字节数据。
        byte[] buffer = new byte[1024]; // 1KB.
        // 4、从字节输入流中读取字节数据，写出去到字节输出流中。读多少写出去多少。
        int len; // 记住每次读取了多少个字节。
        while ((len = is.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer, 0, len);
        }

        os.close();
        is.close();
        System.out.println("复制完成！！");
    }
}

三、IO流资源释放

各位同学，前面我们已经学习了字节流，也给同学们强调过，流使用完之后一定要释放资源。但是我们之前的代码并不是很专业。

我们现在知道这个问题了，那这个问题怎么解决呢？在JDK7以前，和JDK7以后分别给出了不同的处理方案。

3.1 JDK7以前的资源释放

在JDK7版本以前，我们可以使用try...catch...finally语句来处理。格式如下

try{
    //有可能产生异常的代码
}catch(异常类 e){
    //处理异常的代码
}finally{
    //释放资源的代码
    //finally里面的代码有一个特点，不管异常是否发生，finally里面的代码都会执行。
}

改造上面的低吗：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args)  {
        InputStream is = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            System.out.println(10 / 0);
            // 1、创建一个字节输入流管道与源文件接通
            is = new FileInputStream("file-io-app\\src\\itheima03.txt");
            // 2、创建一个字节输出流管道与目标文件接通。
            os = new FileOutputStream("file-io-app\\src\\itheima03copy.txt");

            System.out.println(10 / 0);

            // 3、创建一个字节数组，负责转移字节数据。
            byte[] buffer = new byte[1024]; // 1KB.
            // 4、从字节输入流中读取字节数据，写出去到字节输出流中。读多少写出去多少。
            int len; // 记住每次读取了多少个字节。
            while ((len = is.read(buffer)) != -1){
                os.write(buffer, 0, len);
            }
            System.out.println("复制完成！！");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 释放资源的操作
            try {
                if(os != null) os.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if(is != null) is.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

代码写到这里，有很多同学就已经看不下去了。是的，我也看不下去，本来几行代码就写完了的，加上try...catch...finally之后代码多了十几行，而且阅读性并不高。难受....

3.2 JDK7以后的资源释放

刚才很多同学已经发现了try...catch...finally处理异常，并释放资源代码比较繁琐。Java在JDK7版本为我们提供了一种简化的是否资源的操作，它会自动是否资源。代码写起来也想当简单。

格式如下：

try(资源对象1; 资源对象2;){
    使用资源的代码
}catch(异常类 e){
    处理异常的代码
}

//注意：注意到没有，这里没有释放资源的代码。它会自动是否资源

代码如下：

/**
 * 目标：掌握释放资源的方式：try-with-resource
 */
public class Test3 {
    public static void main(String[] args)  {
    	try (
          // 1、创建一个字节输入流管道与源文件接通
          InputStream is = new FileInputStream("D:/resource/meinv.png");
          // 2、创建一个字节输出流管道与目标文件接通。
          OutputStream os = new FileOutputStream("C:/data/meinv.png");
        ){
            // 3、创建一个字节数组，负责转移字节数据。
            byte[] buffer = new byte[1024]; // 1KB.
            // 4、从字节输入流中读取字节数据，写出去到字节输出流中。读多少写出去多少。
            int len; // 记住每次读取了多少个字节。
            while ((len = is.read(buffer)) != -1){
                os.write(buffer, 0, len);
            }
            System.out.println(conn);
            System.out.println("复制完成！！");

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

day10-IO流（二）

一、字符流

同学们，前面我们学习了字节流，使用字节流可以读取文件中的字节数据。但是如果文件中有中文，使用字节流来读取，就有可能读到半个汉字的情况，这样会导致乱码。虽然使用读取全部字节的方法不会出现乱码，但是如果文件过大又不太合适。

所以Java专门为我们提供了另外一种流，叫字符流，可以字符流是专门为读取文本数据而生的。

1.1 FileReader类

先类学习字符流中的FileReader类，这是字符输入流，用来将文件中的字符数据读取到程序中来。

FileReader读取文件的步骤如下：

1
2
3

第一步：创建FileReader对象与要读取的源文件接通
第二步：调用read()方法读取文件中的字符
第三步：调用close()方法关闭流

需要用到的方法：先通过构造器创建对象，再通过read方法读取数据（注意：两个read方法的返回值，含义不一样）

/**
 * 目标：掌握文件字符输入流。
 */
public class FileReaderTest1 {
    public static void main(String[] args)  {
        try (
                // 1、创建一个文件字符输入流管道与源文件接通
                Reader fr = new FileReader("io-app2\\src\\itheima01.txt");
                ){
            // 2、一个字符一个字符的读（性能较差）
//            int c; // 记住每次读取的字符编号。
//            while ((c = fr.read()) != -1){
//                System.out.print((char) c);
//            }
            // 每次读取一个字符的形式，性能肯定是比较差的。

            // 3、每次读取多个字符。（性能是比较不错的！）
            char[] buffer = new char[3];
            int len; // 记住每次读取了多少个字符。
            while ((len = fr.read(buffer)) != -1){
                // 读取多少倒出多少
                System.out.print(new String(buffer, 0, len));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

1.2 FileWriter类

在上节课，我们学习了FileReader，它可以将文件中的字符数据读取到程序中来。接下来，我们就要学习FileWriter了，它可以将程序中的字符数据写入文件。

FileWriter往文件中写字符数据的步骤如下：

1
2
3

第一步：创建FileWirter对象与要读取的目标文件接通
第二步：调用write(字符数据/字符数组/字符串)方法读取文件中的字符
第三步：调用close()方法关闭流

需要用到的方法如下：构造器是用来创建FileWriter对象的，有了对象才能调用write方法写数据到文件。

接下来，用代码演示一下：

/**
 * 目标：掌握文件字符输出流：写字符数据出去
 */
public class FileWriterTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                // 0、创建一个文件字符输出流管道与目标文件接通。
                // 覆盖管道
                // Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/itheima02out.txt");
                // 追加数据的管道
                Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/itheima02out.txt", true);
                ){
            // 1、public void write(int c):写一个字符出去
            fw.write('a');
            fw.write(97);
            //fw.write('磊'); // 写一个字符出去
            fw.write("\r\n"); // 换行

            // 2、public void write(String c)写一个字符串出去
            fw.write("我爱你中国abc");
            fw.write("\r\n");

            // 3、public void write(String c ,int pos ,int len):写字符串的一部分出去
            fw.write("我爱你中国abc", 0, 5);
            fw.write("\r\n");

            // 4、public void write(char[] buffer):写一个字符数组出去
            char[] buffer = {'黑', '马', 'a', 'b', 'c'};
            fw.write(buffer);
            fw.write("\r\n");

            // 5、public void write(char[] buffer ,int pos ,int len):写字符数组的一部分出去
            fw.write(buffer, 0, 2);
            fw.write("\r\n");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

1.3 FileWriter写的注意事项

各位同学，刚才我们已经学习了FileWriter字符输出流的基本使用。但是，这里有一个小问题需要和同学们说下一：FileWriter写完数据之后，必须刷新或者关闭，写出去的数据才能生效。

比如：下面的代码只调用了写数据的方法，没有关流的方法。当你打开目标文件时，是看不到任何数据的。

//1.创建FileWriter对象
Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/itheima03out.txt");

//2.写字符数据出去
fw.write('a');
fw.write('b');
fw.write('c');

而下面的代码，加上了flush()方法之后，数据就会立即到目标文件中去。

//1.创建FileWriter对象
Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/itheima03out.txt");

//2.写字符数据出去
fw.write('a');
fw.write('b');
fw.write('c');

//3.刷新
fw.flush();

下面的代码，调用了close()方法，数据也会立即到文件中去。因为close()方法在关闭流之前，会将内存中缓存的数据先刷新到文件，再关流。

//1.创建FileWriter对象
Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/itheima03out.txt");

//2.写字符数据出去
fw.write('a');
fw.write('b');
fw.write('c');

//3.关闭流
fw.close(); //会先刷新，再关流

但是需要注意的是，关闭流之后，就不能在对流进行操作了。否则会出异常

二、缓冲流

学习完字符流之后，接下来我们学习一下缓冲流。我们还是先来认识一下缓存流，再来说一下它的作用。缓冲流有四种，如下图所示

缓冲流的作用：可以对原始流进行包装，提高原始流读写数据的性能。

2.1 缓冲字节流

我们先来学习字节缓冲流是如何提高读写数据的性能的，原理如下图所示。是因为在缓冲流的底层自己封装了一个长度为8KB（8129byte）的字节数组，但是缓冲流不能单独使用，它需要依赖于原始流。

读数据时：它先用原始字节输入流一次性读取8KB的数据存入缓冲流内部的数组中（ps: 先一次多囤点货），再从8KB的字节数组中读取一个字节或者多个字节（把消耗屯的货）。

写数据时： 它是先把数据写到缓冲流内部的8BK的数组中（ps: 先攒一车货），等数组存满了，再通过原始的字节输出流，一次性写到目标文件中去（把囤好的货，一次性运走）。

在创建缓冲字节流对象时，需要封装一个原始流对象进来。构造方法如下

如果我们用缓冲流复制文件，代码写法如下:

public class BufferedInputStreamTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                InputStream is = new FileInputStream("io-app2/src/itheima01.txt");
                // 1、定义一个字节缓冲输入流包装原始的字节输入流
                InputStream bis = new BufferedInputStream(is);

                OutputStream os = new FileOutputStream("io-app2/src/itheima01_bak.txt");
                // 2、定义一个字节缓冲输出流包装原始的字节输出流
                OutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);
        ){

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer, 0, len);
            }
            System.out.println("复制完成！！");

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.2 字符缓冲流

接下来，我们学习另外两个缓冲流——字符缓冲流。它的原理和字节缓冲流是类似的，它底层也会有一个8KB的数组，但是这里是字符数组。字符缓冲流也不能单独使用，它需要依赖于原始字符流一起使用。

BufferedReader读数据时：它先原始字符输入流一次性读取8KB的数据存入缓冲流内部的数组中（ps: 先一次多囤点货），再从8KB的字符数组中读取一个字符或者多个字符（把消耗屯的货）。

创建BufferedReader对象需要用到BufferedReader的构造方法，内部需要封装一个原始的字符输入流，我们可以传入FileReader.

而且BufferedReader还要特有的方法，一次可以读取文本文件中的一行

使用BufferedReader读取数据的代码如下

public class BufferedReaderTest2 {
    public static void main(String[] args)  {
        try (
                Reader fr = new FileReader("io-app2\\src\\itheima04.txt");
                // 创建一个字符缓冲输入流包装原始的字符输入流
                BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
        ){
//            char[] buffer = new char[3];
//            int len;
//            while ((len = br.read(buffer)) != -1){
//                System.out.print(new String(buffer, 0, len));
//            }
//            System.out.println(br.readLine());
//            System.out.println(br.readLine());
//            System.out.println(br.readLine());
//            System.out.println(br.readLine());

            String line; // 记住每次读取的一行数据
            while ((line = br.readLine()) != null){
                System.out.println(line);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

BufferedWriter写数据时： 它是先把数据写到字符缓冲流内部的8BK的数组中（ps: 先攒一车货），等数组存满了，再通过原始的字符输出流，一次性写到目标文件中去（把囤好的货，一次性运走）。如下图所示

创建BufferedWriter对象时需要用到BufferedWriter的构造方法，而且内部需要封装一个原始的字符输出流，我们这里可以传递FileWriter。

而且BufferedWriter新增了一个功能，可以用来写一个换行符

接下来，用代码演示一下，使用BufferedWriter往文件中写入字符数据。

public class BufferedWriterTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/itheima05out.txt", true);
                // 创建一个字符缓冲输出流管道包装原始的字符输出流
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
        ){

            bw.write('a');
            bw.write(97);
            bw.write('磊');
            bw.newLine();

            bw.write("我爱你中国abc");
            bw.newLine();

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.3 缓冲流性能分析

我们说缓冲流内部多了一个数组，可以提高原始流的读写性能。讲到这一定有同学有这么一个疑问，它和我们使用原始流，自己加一个8BK数组不是一样的吗？缓冲流就一定能提高性能吗？先告诉同学们答案，缓冲流不一定能提高性能。

下面我们用一个比较大文件（889MB）复制，做性能测试，分别使用下面四种方式来完成文件复制，并记录文件复制的时间。

① 使用低级流一个字节一个字节的复制

② 使用低级流按照字节数组的形式复制

③ 使用缓冲流一个字节一个字节的复制

④ 使用缓冲流按照字节数组的形式复制

低级流一个字节复制: 慢得简直让人无法忍受
低级流按照字节数组复制(数组长度1024): 12.117s
缓冲流一个字节复制: 11.058s
缓冲流按照字节数组复制(数组长度1024): 2.163s
【注意：这里的测试只能做一个参考，和电脑性能也有直接关系】

经过上面的测试，我们可以得出一个结论：默认情况下，采用一次复制1024个字节，缓冲流完胜。

但是，缓冲流就一定性能高吗？我们采用一次复制8192个字节试试

1 2	低级流按照字节数组复制(数组长度8192): 2.535s 缓冲流按照字节数组复制(数组长度8192): 2.088s

经过上面的测试，我们可以得出一个结论：一次读取8192个字节时，低级流和缓冲流性能相当。相差的那几毫秒可以忽略不计。

继续把数组变大，看一看缓冲流就一定性能高吗？现在采用一次读取1024*32个字节数据试试

1 2	低级流按照字节数组复制(数组长度8192): 1.128s 缓冲流按照字节数组复制(数组长度8192): 1.133s

经过上面的测试，我们可以得出一个结论：数组越大性能越高，低级流和缓冲流性能相当。相差的那几秒可以忽略不计。

继续把数组变大，看一看缓冲流就一定性能高吗？现在采用一次读取1024*6个字节数据试试

1 2	低级流按照字节数组复制(数组长度8192): 1.039s 缓冲流按照字节数组复制(数组长度8192): 1.151s

此时你会发现，当数组大到一定程度，性能已经提高了多少了，甚至缓冲流的性能还没有低级流高。

最终总结一下：缓冲流的性能不一定比低级流高，其实低级流自己加一个数组，性能其实是不差。只不过缓冲流帮你加了一个相对而言大小比较合理的数组。

三、转换流

前面我们学习过FileReader读取文件中的字符，但是同学们注意了，FileReader默认只能读取UTF-8编码格式的文件。如果使用FileReader读取GBK格式的文件，可能存在乱码，因为FileReader它遇到汉字默认是按照3个字节来读取的，而GBK格式的文件一个汉字是占2个字节，这样就会导致乱码。

Java给我们提供了另外两种流InputStreamReader，OutputStreamWriter，这两个流我们把它叫做转换流。它们可以将字节流转换为字符流，并且可以指定编码方案。

3.1 InputStreamReader类

接下来，我们先学习InputStreamReader类，你看这个类名就比较有意思，前面是InputStream表示字节输入流，后面是Reader表示字符输入流，合在一起意思就是表示可以把InputStream转换为Reader，最终InputStreamReader其实也是Reader的子类，所以也算是字符输入流。

InputStreamReader也是不能单独使用的，它内部需要封装一个InputStream的子类对象，再指定一个编码表，如果不指定编码表，默认会按照UTF-8形式进行转换。

需求：我们可以先准备一个GBK格式的文件，然后使用下面的代码进行读取，看是是否有乱码。

public class InputStreamReaderTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                // 1、得到文件的原始字节流（GBK的字节流形式）
                InputStream is = new FileInputStream("io-app2/src/itheima06.txt");
                // 2、把原始的字节输入流按照指定的字符集编码转换成字符输入流
                Reader isr = new InputStreamReader(is, "GBK");
                // 3、把字符输入流包装成缓冲字符输入流
                BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
                ){
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null){
                System.out.println(line);
            }


        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

执行完之后，你会发现没有乱码。

3.2 OutputStreamWriter类

接下来，我们先学习OutputStreamWriter类，你看这个类名也比较有意思，前面是OutputStream表示字节输出流，后面是Writer表示字符输出流，合在一起意思就是表示可以把OutputStream转换为Writer，最终OutputStreamWriter其实也是Writer的子类，所以也算是字符输出流。

OutputStreamReader也是不能单独使用的，它内部需要封装一个OutputStream的子类对象，再指定一个编码表，如果不指定编码表，默认会按照UTF-8形式进行转换。

需求：我们可以先准备一个GBK格式的文件，使用下面代码往文件中写字符数据。

public class OutputStreamWriterTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 指定写出去的字符编码。
        try (
                // 1、创建一个文件字节输出流
                OutputStream os = new FileOutputStream("io-app2/src/itheima07out.txt");
                // 2、把原始的字节输出流，按照指定的字符集编码转换成字符输出转换流。
                Writer osw = new OutputStreamWriter(os, "GBK");
                // 3、把字符输出流包装成缓冲字符输出流
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
                ){
            bw.write("我是中国人abc");
            bw.write("我爱你中国123");

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

四、打印流

接下来，我们学习打印流，其实打印流我们从开学第一天就一直再使用，只是没有学到你感受不到而已。打印流可以实现更加方便，更加高效的写数据的方式。

4.1 打印流基本使用

打印流，这里所说的打印其实就是写数据的意思，它和普通的write方法写数据还不太一样，一般会使用打印流特有的方法叫print(数据)或者println(数据)，它打印啥就输出啥。

打印流有两个，一个是字节打印流PrintStream，一个是字符打印流PrintWriter，如下图所示

PrintStream和PrintWriter的用法是一样的，所以这里就一块演示了。

public class PrintTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                // 1、创建一个打印流管道
//                PrintStream ps =
//                        new PrintStream("io-app2/src/itheima08.txt", Charset.forName("GBK"));
//                PrintStream ps =
//                        new PrintStream("io-app2/src/itheima08.txt");
                PrintWriter ps =
                        new PrintWriter(new FileOutputStream("io-app2/src/itheima08.txt", true));
                ){
                ps.print(97);	//文件中显示的就是:97
                ps.print('a'); //文件中显示的就是:a
                ps.println("我爱你中国abc");	//文件中显示的就是:我爱你中国abc
                ps.println(true);//文件中显示的就是:true
                ps.println(99.5);//文件中显示的就是99.5

                ps.write(97); //文件中显示a，发现和前面println方法的区别了吗？

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4.2 重定向输出语句

其实我们开学第一课，就给同学们讲过System.out.println()这句话表示打印输出，但是至于为什么能够输出，其实我们一直不清楚。

以前是因为知识储备还不够，无法解释，到现在就可以给同学们揭晓谜底了，因为System里面有一个静态变量叫out，out的数据类型就是PrintStream，它就是一个打印流，而且这个打印流的默认输出目的地是控制台，所以我们调用System.out.pirnln()就可以往控制台打印输出任意类型的数据，而且打印啥就输出啥。

而且System还提供了一个方法，可以修改底层的打印流，这样我们就可以重定向打印语句的输出目的地了。我们玩一下, 直接上代码。

public class PrintTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("老骥伏枥");
        System.out.println("志在千里");

        try ( PrintStream ps = new PrintStream("io-app2/src/itheima09.txt"); ){
            // 把系统默认的打印流对象改成自己设置的打印流
            System.setOut(ps);

            System.out.println("烈士暮年");	
            System.out.println("壮心不已");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

此时打印语句，将往文件中打印数据，而不在控制台。

五、数据流

同学们，接下我们再学习一种流，这种流在开发中偶尔也会用到。比如，我们想把数据和数据的类型一并写到文件中去，读取的时候也将数据和数据类型一并读出来。这就可以用到数据流，有两个DataInputStream和DataOutputStream.

5.1 DataOutputStream类

我们先学习DataOutputStream类，它也是一种包装流，创建DataOutputStream对象时，底层需要依赖于一个原始的OutputStream流对象。然后调用它的wirteXxx方法，写的是特定类型的数据。

代码如下：往文件中写整数、小数、布尔类型数据、字符串数据

public class DataOutputStreamTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                // 1、创建一个数据输出流包装低级的字节输出流
                DataOutputStream dos =
                        new DataOutputStream(new FileOutputStream("io-app2/src/itheima10out.txt"));
                ){
            dos.writeInt(97);
            dos.writeDouble(99.5);
            dos.writeBoolean(true);
            dos.writeUTF("黑马程序员666！");

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.2 DataInputStream类

学习完DataOutputStream后，再学习DataIntputStream类，它也是一种包装流，创建DataInputStream对象时，底层需要依赖于一个原始的InputStream流对象。然后调用它的readXxx()方法就可以读取特定类型的数据。

代码如下：读取文件中特定类型的数据（整数、小数、字符串等）

public class DataInputStreamTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                DataInputStream dis =
                        new DataInputStream(new FileInputStream("io-app2/src/itheima10out.txt"));
                ){
            int i = dis.readInt();
            System.out.println(i);

            double d = dis.readDouble();
            System.out.println(d);

            boolean b = dis.readBoolean();
            System.out.println(b);

            String rs = dis.readUTF();
            System.out.println(rs);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

六、序列化流

各位同学同学，还有最后一个流要学习，叫做序列化流。序列化流是干什么用的呢？我们知道字节流是以字节为单位来读写数据、字符流是按照字符为单位来读写数据、而对象流是以对象为单位来读写数据。也就是把对象当做一个整体，可以写一个对象到文件，也可以从文件中把对象读取出来。

这里有一个新词序列化，第一次听同学们可能还比较陌生，我来给同学们解释一下

1 2	序列化：意思就是把对象写到文件或者网络中去。（简单记：写对象）反序列化：意思就是把对象从文件或者网络中读取出来。（简单记：读对象）

6.1 ObjectOutputStraem类

接下来，先学习ObjectOutputStream流，它也是一个包装流，不能单独使用，需要结合原始的字节输出流使用。

代码如下：将一个User对象写到文件中去

第一步：先准备一个User类，必须让其实现Serializable接口。

// 注意：对象如果需要序列化，必须实现序列化接口。
public class User implements Serializable {
    private String loginName;
    private String userName;
    private int age;
    // transient 这个成员变量将不参与序列化。
    private transient String passWord;

    public User() {
    }

    public User(String loginName, String userName, int age, String passWord) {
        this.loginName = loginName;
        this.userName = userName;
        this.age = age;
        this.passWord = passWord;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "loginName='" + loginName + '\'' +
                ", userName='" + userName + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", passWord='" + passWord + '\'' +
                '}';
    }
}

第二步：再创建ObjectOutputStream流对象，调用writeObject方法对象到文件。

public class Test1ObjectOutputStream {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                // 2、创建一个对象字节输出流包装原始的字节 输出流。
                ObjectOutputStream oos =
                        new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("io-app2/src/itheima11out.txt"));
                ){
            // 1、创建一个Java对象。
            User u = new User("admin", "张三", 32, "666888xyz");

            // 3、序列化对象到文件中去
            oos.writeObject(u);
            System.out.println("序列化对象成功！！");

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意：写到文件中的对象，是不能用记事本打开看的。因为对象本身就不是文本数据，打开是乱码

怎样才能读懂文件中的对象是什么呢？这里必须用反序列化，自己写代码读。

6.2 ObjectInputStream类

接下来，学习ObjectInputStream流，它也是一个包装流，不能单独使用，需要结合原始的字节输入流使用。

接着前面的案例，文件中已经有一个Student对象，现在要使用ObjectInputStream读取出来。称之为反序列化。

public class Test2ObjectInputStream {
    public static void main(String[] args) {
        try (
            // 1、创建一个对象字节输入流管道，包装 低级的字节输入流与源文件接通
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("io-app2/src/itheima11out.txt"));
        ){
            User u = (User) ois.readObject();
            System.out.println(u);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

七、补充知识：IO框架

最后，再给同学们补充讲解一个知识，叫做IO框架。它有什么用呢？有同学经常问老师，我们只学习了IO流对文件复制，能不能复制文件夹呀？

当然是可以咯，但是如果让我们自己写复制文件夹的代码需要用到递归，还是比较麻烦的。为了简化对IO操作，由apache开源基金组织提供了一组有关IO流小框架，可以提高IO流的开发效率。

这个框架的名字叫commons-io：其本质是别人写好的一些字节码文件（class文件），打包成了一个jar包。我们只需要把jar包引入到我们的项目中，就可以直接用了。

这里给同学们介绍一个jar包中提供的工具类叫FileUtils，它的部分功能如下，很方便，你一看名字就知道怎么用了。

在写代码之前，先需要引入jar包，具体步骤如下

1
2
3

1.在模块的目录下，新建一个lib文件夹
2.把jar包复制粘贴到lib文件夹下
3.选择lib下的jar包，右键点击Add As Library，然后就可以用了。

代码如下：

public class CommonsIOTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.复制文件
        FileUtils.copyFile(new File("io-app2\\src\\itheima01.txt"), new File("io-app2/src/a.txt"));
        
        //2.复制文件夹
        FileUtils.copyDirectory(new File("D:\\resource\\私人珍藏"), new File("D:\\resource\\私人珍藏3"));
        
        //3.删除文件夹
        FileUtils.deleteDirectory(new File("D:\\resource\\私人珍藏3"));

        // Java提供的原生的一行代码搞定很多事情
         Files.copy(Path.of("io-app2\\src\\itheima01.txt"), Path.of("io-app2\\src\\b.txt"));
        System.out.println(Files.readString(Path.of("io-app2\\src\\itheima01.txt")));
    }
}