File与IO流，网络编程

文章目录

• 一、File类
• • 1.创建File类的实例
  • 2.路径
  • 3.路径分隔符
  • 4.使用
  • 5.常用方法
• 二、IO流
• • 1.流的分类
  • 2.流的体系结构
  • 3.使用
  • • 字符流的使用
    • • 读文件
      • • 使用read的重载方法
      • 写文件
    • 字节流的使用
    • • 指定路径下文件的复制
      • 图片的复制
      • 图片的加密
      • 结论
    • 处理流的使用
    • • 转换流（属于字符流）
      • 缓冲流
      • • 实现非文本文件的复制
        • 实现文本文件的复制
      • 要求
      • 说明
      • 对象流
      • • 要求
        • 序列化过程
        • 反序列化
    • 其他流的使用
    • • 标准的输入、输出流
      • • 练习
      • 打印流
      • 数据流
      • • 写出
        • 读取
  • 4.RandomAccessFile
  • • 实现数据的插入
• 三、网络编程
• • 1.问题
  • 2.IP和端口号
  • 3.网络通信协议
  • • TCP
    • • 练习一
      • • 客户端
        • 服务端
      • 练习二
      • • 客户端
        • 服务端
      • 练习三
      • • 客户端
        • 服务端
    • UDP
    • • 发送者
      • 接收者
    • URL

一、File类

1.创建File类的实例

• File(String pathname)
• File(String parent, String child)
• File(File parent, String child)

		File file=new File("D:\\下载\\amcharts_geodata_4.1.17\\geodata\\data");File file1=new File("D:\\下载\\amcharts_geodata_4.1.17\\geodata","data");File file2=new File(file1,"hello.txt");

2.路径

• 相对路径:相较于某个路径下，指明的路径。
• 绝对路径:包含盘符在内的文件或文件目录的路径

3.路径分隔符

• windows : \
• unix:/

public static final char separatorChar = fs.getSeparator();

4.使用

• File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称:文件夹)
• File类声明在java.io包下
• File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成
• 后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点".

5.常用方法

File file = new File("D:\\下载\\激活码");//创建一个与file同目录下的另外一个文件，文件名为: haha.txtFile destFile = new File(file.getParent(), "haha.txt");if (!destFile.exists()){if (destFile.createNewFile()){System.out.println("create success");}else {System.out.println("create error");}}

如下的两个方法适用于文件目录:

比如:file1.renameTo(file2)为例:
要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。

创建硬盘中对应的文件或文件目录

删除磁盘中的文件或文件目录

删除注意事项:java中的删除不走回收站。

二、IO流

1.流的分类

• 操作数据单位:字节流、字符流
• 数据的流向:输入流、输出流
• 流的角色:节点流、处理流
  

2.流的体系结构

3.使用

字符流的使用

读文件

• read()的理解;返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
• 异常的处理:为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
• 读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。

		FileReader reader = null;try {//1.实例化File类的对象，指明要操作的文件File file = new File("hello.txt");//2.提供具体的流reader = new FileReader(file);//3.数据的读入//read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1//方式一
//        int data=reader.read();
//        while (data!=-1){
//            System.out.print((char) data);
//            data=reader.read();
//        }//方式二int data;while ((data=reader.read())!=-1){System.out.print((char) data);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {//4.流的关闭操作try {assert reader != null;reader.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

使用read的重载方法

		File file = new File("hello.txt");FileReader reader = null;try {reader = new FileReader(file);//read(char[] cbuf) 返回每次读入cbuf,数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1char[] cbuffer=new char[5];int len;while ((len=reader.read(cbuffer))!=-1){
//                for (int i = 0; i < len; i++) {
//                    System.out.print(cbuffer[i]);
//                }System.out.print(new String(cbuffer,0,len));}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

写文件

• 输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
• File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。
  File对应的硬盘中的文件如果存在:
  ----如果流使用的构造器是:FileWriter(file,false)/FileWriter(file):对原有文件的覆盖
  ----如果流使用的构造器是:FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容

		//1.提供File类的对象，指明写出到的文件File file = new File("hello1.txt");FileWriter writer=null;try {//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出writer = new FileWriter(file,true);//3.写出的操作writer.write("I have a dream\n");writer.write("you need to have a dream");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

		//1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件File srcFile = new File("hello.txt");File destFile = new File("hello2.txt");FileReader reader=null;FileWriter writer=null;//2.创建输入流和输出流的对象try {//不能使用字符流来处理图片等字节数据reader = new FileReader(srcFile);writer = new FileWriter(destFile);char[] cbuf=new char[5];int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数//3.数据的读入和写出操作while ((len=reader.read(cbuf))!=-1){//每次写出len个字符writer.write(new String(cbuf,0,len));}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

字节流的使用

指定路径下文件的复制

public void copyFile(String srcPath,String destPath){File srcFile = new File(srcPath);File destFile = new File(destPath);FileInputStream fis=null;FileOutputStream fos=null;try {fis = new FileInputStream(srcFile);fos = new FileOutputStream(destFile);byte[] buffer = new byte[5];int len;while ((len=fis.read(buffer))!=-1){fos.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally {if (fis!=null){try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (fos!=null){try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}

图片的复制

		File srcFile = new File("abc.jpg");File destFile = new File("abcdef.jpg");FileInputStream fis=null;FileOutputStream fos=null;try {fis = new FileInputStream(srcFile);fos = new FileOutputStream(destFile);byte[] buffer = new byte[5];int len;while ((len=fis.read(buffer))!=-1){fos.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

图片的加密

		try {FileInputStream fis = new FileInputStream("abc.jpg");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a1b2c3.jpg");byte[] buffer = new byte[20];int len;while ((len=fis.read(buffer))!=-1){//字节数组进行修改for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {buffer[i]= (byte) (buffer[i]^5);}fos.write(buffer);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

结论

• 对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
• 对于非文本文件(图片，视频，音频),使用字节流处理
• 使用FileInputStream处理字符文件，可能出现乱码

处理流的使用

处理流，就是"套接”在己有的流的基础上.

转换流（属于字符流）

• InputStreamReader:将一个字节的输入流转换为字符的输入流
• OutputStreamWriter:将一个字符的输出流转换为字节的输出流
• 解码:字节、字节数组—>字符数组、字符串
• 编码:字符数组、字符串—>字节、字节数组

作用:提供字节流与字符流之间的转换

		File srcFile = new File("hello.txt");File destFile = new File("hello_gbk.txt");FileInputStream fis=null;FileOutputStream fos=null;InputStreamReader isr=null;OutputStreamWriter osw=null;try {fis= new FileInputStream(srcFile);fos= new FileOutputStream(destFile);isr = new InputStreamReader(fis, StandardCharsets.UTF_8);osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");char[] cbuf = new char[20];int len;while ((len=isr.read(cbuf))!=-1){osw.write(cbuf,0,len);}System.out.println("success");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

缓冲流

作用:提供流的读取、写入的速度
-------提高读写速度的原因:内部提供了一个缓冲区，默认8KB

实现非文本文件的复制

		File srcFile = new File("abc.jpg");File destFile = new File("abcabc.jpg");FileInputStream fis;FileOutputStream fos;BufferedInputStream bis = null;BufferedOutputStream bos = null;try {//节点流fis = new FileInputStream(srcFile);fos = new FileOutputStream(destFile);//缓冲流bis = new BufferedInputStream(fis);bos = new BufferedOutputStream(fos);//读取，写入byte[] buffer = new byte[10];int len;while ((len=bis.read(buffer))!=-1){bos.write(buffer,0,len);
//                bos.flush();//刷新缓冲区}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

实现文本文件的复制

		BufferedReader br=null;BufferedWriter bw=null;try {br=new BufferedReader(new FileReader(new File("hello.txt")));bw=new BufferedWriter(new FileWriter(new File("hello3.txt")));//方式一:使用char[]数组
//            char[] buffer = new char[1024];
//            int len;
//            while ((len=br.read(buffer))!=-1){
//                bw.write(buffer,0,len);
//            }//方式二:使用StringString data;while ((data=br.readLine())!=null){bw.write(data);//data不包含换行符bw.newLine();}System.out.println("success");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

要求

资源关闭先关闭外层的流，再关闭内层的流

说明

关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略

对象流

• ObjectInputStream 和ObjectOutputStream
• 作用:用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。
  它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。
• 要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求。见Person.java
• 序列化机制:
  对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上， 或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象

public class Person implements Serializable {public static final long serialVersionUID = 475463534532L;private String name;private int age;private Account account;public Account getAccount() {return account;}public void setAccount(Account account) {this.account = account;}public Person(String name, int age, Account account, int id) {this.name = name;this.age = age;this.account = account;this.id = id;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public Person(String name, int age, int id) {this.name = name;this.age = age;this.id = id;}private int id;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", id=" + id +'}';}
}
class Account implements Serializable{public static final long serialVersionUID = 475469834532L;private double balance;public double getBalance() {return balance;}public void setBalance(double balance) {this.balance = balance;}public Account(double balance) {this.balance = balance;}@Overridepublic String toString() {return "Account{" +"balance=" + balance +'}';}
}

要求

• 需要实现接口: Serializable
• 当前类提供一个全局常量: serialVersionUID
• 除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。(默认情况下，基本数据类型可序列化)
• 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

序列化过程

将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去使用ObjectOutputStream实现

		try {ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));oos.writeObject(new String("我爱山东"));oos.flush();oos.writeObject(new Person("王明",26));oos.flush();oos.writeObject(new Person("博古",27,new Account(5),9));oos.flush();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

反序列化

将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象

		try {ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));Object obj = ois.readObject();System.out.println(obj);Person p = (Person) ois.readObject();System.out.println(p);Person p1 = (Person) ois.readObject();System.out.println(p1);} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}

其他流的使用

标准的输入、输出流

• System.in:标准的输入流，默认从键盘输入
• System.out:标准的输出流，默认从控制台输出
• System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出

练习

从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。
然后继续进行输入操作，直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。
方法一:使用Scanner实现,调用next()返回一个字符串
方法二:使用system.in实现,system.in —>转换流—>BufferedReader的readline()

		InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);BufferedReader br = new BufferedReader(isr);while (true) {System.out.println("请输入字符串：");String data = br.readLine();if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {System.out.println("程序结束");break;}String upperCase = data.toUpperCase();System.out.println(upperCase);}

打印流

• PrintStream和PrintWriter
• 提供了一系列重载的print()和println()

		PrintStream ps = null;try {FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\text.txt"));//创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节‘\n’时都会刷新输出缓冲区)ps = new PrintStream(fos, true);//把标准输出流(控制台输出)改成文件System.setOut(ps);for (int i = 0; i <= 255; i++) { //输出ASCII字符System.out.print((char) i);if (i % 50 == 0) {//每5个数据一行System.out.println();} //换行}} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();}

数据流

• DataInputStream 和DataOutputStream
• 作用:用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
• 注意点:读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致!

写出

		try {DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));dos.writeUTF("姓名：？");dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件dos.writeInt(25);dos.flush();dos.writeBoolean(false);dos.flush();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

读取

		try {DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));System.out.println(dis.readUTF());System.out.println(dis.readInt());System.out.println(dis.readBoolean());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

4.RandomAccessFile

• RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口
• RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流
• 如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建
  -----------------------------------------------如果写出到的文件存在,则会对原有文件内容进行覆盖。(默认情况下，从头覆盖)
• 可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile"插入"数据的效果

		try {RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile(new File("abc.jpg"),"r");RandomAccessFile raf2 = new RandomAccessFile(new File("abc01.jpg"),"rw");byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len=raf1.read(buffer))!=-1){raf2.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

		try {RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(new File("hello.txt"),"rw");raf.seek(3);//将指针调到角标为3的位置raf.write("xyz".getBytes());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

实现数据的插入

		try {RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(new File("hello.txt"),"rw");raf.seek(3);//将指针调到角标为3的位置byte[] buffer = new byte[20];//保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());int len;while ((len=raf.read(buffer))!=-1){builder.append(new String(buffer,0,len));}//调回指针，写入“xyz”raf.seek(3);raf.write("xyz".getBytes());//将StringBuilder中的数据写入到文件中raf.write(builder.toString().getBytes());//思考:将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

三、网络编程

1.问题

• 如何准确地定位网络上一台或多台主机;定位主机上的特定的应用
• 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

2.IP和端口号

• IP:唯一的标识Internet 上的计算机(通信实体)
• 在ava中使用InetAddress类代表IP
• IP分类:IPv4和IPv6 ; 万维网和局域网
• 域名: www.baidu.com www.mi.com
• 本地回路地址:127.0.0.1对应着: Localhost
• 如何实例化InetAddress:两个方法: getByName(String host) , getLocalHost()
  两个常用方法: getHostName() / getHostAddress()
• 端口号:正在计算机上运行的进程。要求:不同的进程有不同的端口号
  -范围:被规定为一个16位的整数0~65535。
• 8.端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字:socket

		try {InetAddress ia1 = InetAddress.getByName("192.168.1.100");System.out.println(ia1);InetAddress ia2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");System.out.println(ia2);InetAddress ia3 = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(ia3);System.out.println(ia2.getHostName());System.out.println(ia2.getHostAddress());} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();}

3.网络通信协议

TCP/IP参考模型（应用层、传输层、网络层、物理+数据链路层)

TCP

• 使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
• 传输前,采用“三次握手”方式，点对点通信，是可靠的
• TCP协议进行通信的两个应用进程:客户端、服务端。
• 在连接中可进行大数据量的传输
• 传输完毕，需释放已建立的连接，效率低

练习一

客户端发送信息给服务端，服务端将数据显示在控制台上

客户端

1. 创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
2. 获取一个输出流，用于输出数据
3. 写出数据的操作
4. 资源的关闭

		Socket socket=null;OutputStream os=null;try {socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),654);os = socket.getOutputStream();os.write("你好，我是大铁人17号".getBytes());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

服务端

1. 创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
2. 调用accept()表示接收来自于客户端的socket
3. 获取输入流
4. 读取输入流中的数据

		ServerSocket ss=null;Socket socket=null;InputStream is=null;ByteArrayOutputStream baos = null;try {ss = new ServerSocket(654);socket = ss.accept();is = socket.getInputStream();//不建议这样写，可能会有乱码
//            byte[] buffer = new byte[20];
//            int len;
//            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
//                System.out.println(new String(buffer, 0, len));
//            }baos = new ByteArrayOutputStream();byte[] buffer = new byte[20];int len;while ((len=is.read(buffer))!=-1){baos.write(buffer,0,len);}System.out.println(baos.toString());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

练习二

客户端发送文件给服务端，服务端将文件保存在本地。

客户端

		Socket socket=null;OutputStream os=null;FileInputStream fis=null;try {socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 664);os = socket.getOutputStream();fis = new FileInputStream("knife.jpg");byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len=fis.read(buffer))!=-1){os.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

服务端

		ServerSocket ss=null;Socket socket=null;try {ss = new ServerSocket(664);socket = ss.accept();InputStream is = socket.getInputStream();FileOutputStream fos = new FileOutputStream("zhan.jpg");byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len=is.read(buffer))!=-1){fos.write(buffer,0,len);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

练习三

从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回"发送成功"给客户端。并关闭相应的连接。

客户端

Socket socket=null;OutputStream os=null;FileInputStream fis=null;InputStream is=null;ByteArrayOutputStream baos=null;try {socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 664);os = socket.getOutputStream();fis = new FileInputStream("knife.jpg");byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len=fis.read(buffer))!=-1){os.write(buffer,0,len);}//关闭数据的输出socket.shutdownOutput();//接收来自于服务器端的数据，并显示到控制台上is = socket.getInputStream();baos = new ByteArrayOutputStream();byte[] bytes = new byte[20];int length;while ((length=is.read(bytes))!=-1){baos.write(bytes,0,length);}System.out.println(baos.toString()+"???");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

服务端

		ServerSocket ss=null;Socket socket=null;InputStream is=null;FileOutputStream fos=null;OutputStream os=null;try {ss = new ServerSocket(664);socket = ss.accept();is = socket.getInputStream();fos = new FileOutputStream("zhan.jpg");byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len=is.read(buffer))!=-1){fos.write(buffer,0,len);}System.out.println("传入完成    ");//服务器端给予客户端反馈os = socket.getOutputStream();os.write("照片已收到".getBytes());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

UDP

• 将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
• 每个数据报的大小限制在64K内
• 发送不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的>可以广播发送
• 发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快
• 不可靠;以数据报形式发送，数据报限定为64k;效率高

发送者

		try {DatagramSocket ds = new DatagramSocket();String str="我是UDP发送的导弹";byte[] buffer = str.getBytes();InetAddress ia = InetAddress.getLocalHost();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer,buffer.length,ia,9782);ds.send(dp);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

接收者

		try {DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9782);byte[] buffer = new byte[100];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);ds.receive(dp);System.out.println(new String(dp.getData(),0,dp.getLength()));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

URL

统一资源定位符，对应着互联网的某一资源地址

http://localhost:8080/exampLes/beauty.jpg?username=Tom

		try {URL url = new URL("https://api.uomg.com/api/rand.qinghua?format=json");System.out.println(url.getProtocol());System.out.println(url.getHost());System.out.println(url.getPort());System.out.println(url.getPath());System.out.println(url.getFile());System.out.println(url.getQuery());} catch (MalformedURLException e) {e.printStackTrace();}

		try {URL url = new URL("http://localhost:8080/test/jvav.png");HttpURLConnection uc = (HttpURLConnection) url.openConnection();uc.connect();InputStream is = uc.getInputStream();FileOutputStream fos = new FileOutputStream("jvav.png");byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len=is.read(buffer))!=-1){fos.write(buffer,0,len);}uc.disconnect();System.out.println("success");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

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