Java序列流和打印流、对象序列化

1、序列流

1.1 SequenceInputStream

1.2 案例:切割mp3并合并

2、对象的序列化

2.1 ObjectOutputStream与ObjectInputStream

2.2 Serializable

3、Properties.

4、打印流

4.1 PrintStream

5、操作基本数据类型的流对象

5.1 DataInputStream以及DataOutputStream

6、操作数组的流对象

6.1 操作字节数组

6.2 操作字符数组

1、序列流

也称为合并流。

1.1 SequenceInputStream

序列流，对多个流进行合并。

SequenceInputStream 表示其他输入流的逻辑串联。它从输入流的有序集合开始，并从第一个输入流开始读取，直到到达文件末尾，接着从第二个输入流读取，依次类推，直到到达包含的最后一个输入流的文件末尾为止。

注意:

构造函数

SequenceInputStream(InputStream s1, InputStream s2)

合并两个流

使用构造函数SequenceInputStream(InputStream s1, InputStream s2)

private static void testSequenceInputStream() throws IOException {

FileInputStream fis1 = new FileInputStream("c:\\a.txt");

FileInputStream fis2 = new FileInputStream("c:\\b.txt");

SequenceInputStream s1 = new SequenceInputStream(fis1, fis2);

int len = 0;

byte[] byt = new byte[1024];

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\z.txt");

while ((len = s1.read(byt)) != -1) {

fos.write(byt, 0, len);

}

s1.close();

}

合并多个流:

public static void testSequenceInputStream() throws Exception {

InputStream in1 = new FileInputStream("c:/a.txt");

InputStream in2 = new FileInputStream("c:/b.txt");

InputStream in3 = new FileInputStream("c:/c.txt");

LinkedHashSet<InputStream> set = new LinkedHashSet<InputStream>();

set.add(in1);

set.add(in2);

set.add(in3);

final Iterator<InputStream> iter = set.iterator();

SequenceInputStream sin = new SequenceInputStream(

new Enumeration<InputStream>() {

@Override

public boolean hasMoreElements() {

return iter.hasNext();

}

@Override

public InputStream nextElement() {

return iter.next();

}

});

FileOutputStream out = new FileOutputStream("c:/z.txt");

for (int b = -1; (b = sin.read()) != -1;) {

out.write(b);

}

sin.close();

out.close();

}

1.2 案例:切割mp3并合并

将mp3歌曲文件进行切割拷贝并合并

public class Demo2 {

public static void main(String[] args) throws IOException {

split(new File("c:\\a.mp3"), 10, new File("c:\\"));

System.out.println("切割完毕");

LinkedHashSet<InputStream> hs = new LinkedHashSet<InputStream>();

hs.add(new FileInputStream(new File("c:\\part.1.mp3")));

hs.add(new FileInputStream(new File("c:\\part.2.mp3")));

hs.add(new FileInputStream(new File("c:\\part.3.mp3")));

hs.add(new FileInputStream(new File("c:\\part.4.mp3")));

merage(hs, new File("c:\\merage.mp3"));

System.out.println("合并完毕");

}

private static void merage(LinkedHashSet<InputStream> hs, File dest) throws IOException {

final Iterator<InputStream> it = hs.iterator();

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(dest);

SequenceInputStream seq = new SequenceInputStream(

new Enumeration<InputStream>() {

@Override

public boolean hasMoreElements() {

return it.hasNext();

}

@Override

public InputStream nextElement() {

return it.next();

}

});

byte[] byt = new byte[1024 * 1024];

int len = 0;

while ((len = seq.read(byt)) != -1) {

fos.write(byt, 0, len);

}

seq.close();

fos.close();

}

// 1. 切割文件

* 切割文件,切割份数, 切割后保存路径

private static void split(File src, int count, File dir) throws IOException {

FileInputStream fis = new FileInputStream(src);

FileOutputStream fos = null;

byte[] byt = new byte[1024 * 1024];

int len = 0;

for (int i = 1; i <= count; i++) {

len = fis.read(byt);

if (len != -1) {

fos = new FileOutputStream(dir + "part." + i + ".mp3");

fos.write(byt, 0, len);

}

// fos.close();

}

fis.close();

}

2、对象的序列化

当创建对象时,程序运行时它就会存在,但是程序停止时,对象也就消失了.但是如果希望对象在程序不运行的情况下仍能存在并保存其信息，将会非常有用，对象将被重建并且拥有与程序上次运行时拥有的信息相同。可以使用对象的序列化。

对象的序列化：将内存中的对象直接写入到文件设备中

对象的反序列化：将文件设备中持久化的数据转换为内存对象

基本的序列化由两个方法产生：一个方法用于序列化对象并将它们写入一个流，另一个方法用于读取流并反序列化对象。

ObjectOutput

writeObject(Object obj)

将对象写入底层存储或流。

ObjectInput

readObject()

读取并返回对象。

2.1 ObjectOutputStream与ObjectInputStream

由于上述ObjectOutput和ObjectInput是接口，所以需要使用具体实现类。

ObjectOutput

ObjectOutputStream被写入的对象必须实现一个接口:Serializable

否则会抛出：NotSerializableException

ObjectInput

ObjectInputStream 该方法抛出异常：ClassNotFountException

ObjectOutputStream和ObjectInputStream 对象分别需要字节输出流和字节输入流对象来构建对象。也就是这两个流对象需要操作已有对象将对象进行本地持久化存储。

案例：

序列化和反序列化Cat对象。

public class Demo3 {

public static void main(String[] args) throws IOException,

ClassNotFoundException {

Cat cat = new Cat("tom", 3);

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("c:\\Cat.txt"));

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

oos.writeObject(cat);

System.out.println(cat);

oos.close();

// 反序列化

FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("c:\\Cat.txt"));

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

Object readObject = ois.readObject();

Cat cat2 = (Cat) readObject;

System.out.println(cat2);

fis.close();

}

class Cat implements Serializable {

public String name;

public int age;

public Cat() {

}

public Cat(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

@Override

public String toString() {

return "Cat [name=" + name + ", age=" + age + "]";

}

例子关键点：

声明Cat类实现了Serializable接口。是一个标示器，没有要实现的方法。
新建Cat对象。
新建字节流对象（FileOutputStream）进序列化对象保存在本地文件中。
新建ObjectOutputStream对象，调用writeObject方法序列化Cat对象。
writeObject方法会执行两个工作：序列化对象，然后将序列化的对象写入文件中。
反序列化就是调用ObjectInputStream的readObject()方法。
异常处理和流的关闭动作要执行。

2.2 Serializable

类通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能。未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。可序列化类的所有子类型本身都是可序列化的。序列化接口没有方法或字段，仅用于标识可序列化的语义。

所以需要被序列化的类必须是实现Serializable接口，该接口中没有描述任何的属性和方法，称之为标记接口。

如果对象没有实现接口Serializable，在进行序列化时会抛出：NotSerializableException 异常。

注意：

保存一个对象的真正含义是什么？如果对象的实例变量都是基本数据类型，那么就非常简单。但是如果实例变量是包含对象的引用，会怎么样？保存的会是什么？很显然在Java中保存引用变量的实际值没有任何意义，因为Java引用的值是通过JVM的单一实例的上下文中才有意义。通过序列化后，尝试在JVM的另一个实例中恢复对象，是没有用处的。

如下：

首先建立一个Dog对象，也建立了一个Collar对象。Dog中包含了一个Collar(项圈)

现在想要保存Dog对象，但是Dog中有一个Collar，意味着保存Dog时也应该保存Collar。假如Collar也包含了其他对象的引用，那么会发生什么？意味着保存一个Dog对象需要清楚的知道Dog对象的内部结构。会是一件很麻烦的事情。

Java的序列化机制可以解决该类问题，挡序列化一个对象时，Java的序列化机制会负责保存对象的所有关联的对象（就是对象图），反序列化时，也会恢复所有的相关内容。本例中：如果序列化Dog会自动序列化Collar。但是，只有实现了Serializable接口的类才可以序列化。如果只是Dog实现了该接口，而Collar没有实现该接口。会发生什么？

Dog类和Collar类

import java.io.Serializable;

public class Dog implements Serializable {

private Collar collar;

private String name;

public Dog(Collar collar, String name) {

this.collar = collar;

this.name = name;

}

public Collar getCollar() {

return collar;

}

class Collar {

private int size;

public int getSize() {

return size;

}

public Collar(int size) {

this.size = size;

}

序列化

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectOutputStream;

public class Demo4 {

public static void main(String[] args) throws IOException {

Collar coll = new Collar(10);

Dog dog = new Dog(coll, "旺财");

FileOutputStream fis = new FileOutputStream(new File("c:\\dog.txt"));

ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fis);

os.writeObject(dog);

}

执行程序，出现了运行时异常。

Exception in thread "main" java.io.NotSerializableException: Collar

所以我们也必须将Dog中使用的Collar序列化。但是如果我们无法访问Collar的源代码，或者无法使Collar可序列化，如何处理？

两种解决方法：

一：继承Collar类，使子类可序列化

但是：如果Collar是final类，就无法继承了。并且，如果Collar引用了其他非序列化对象，也无法解决该问题。

transient

此时就可以使用transient修饰符，可以将Dog类中的成员变量标识为transient

那么在序列化Dog对象时，序列化就会跳过Collar。

public class Demo4 {

public static void main(String[] args) throws IOException,

ClassNotFoundException {

Collar coll = new Collar(10);

Dog dog = new Dog(coll, "旺财");

System.out.println(dog.getCollar().getSize());

FileOutputStream fis = new FileOutputStream(new File("c:\\dog.txt"));

ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fis);

os.writeObject(dog);

// 反序列化

FileInputStream fos = new FileInputStream(new File("c:\\dog.txt"));

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fos);

Object readObject = ois.readObject();

Dog dog2 = (Dog) readObject;

// Collar未序列化。

dog2.getCollar().getSize();

}

这样我们具有一个序列化的Dog和非序列化的Collar。

此时反序列化Dog后，访问Collar，就会出现运行时异常

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

注意：序列化不适用于静态变量，因为静态变量并不属于对象的实例变量的一部分。静态变量随着类的加载而加载，是类变量。由于序列化只适用于对象。

基本数据类型可以被序列化

public class Demo5 {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建序列化流对象

FileOutputStream fis = new FileOutputStream(new File("c:\\basic.txt"));

ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fis);

// 序列化基本数据类型

os.writeDouble(3.14);

os.writeBoolean(true);

os.writeInt(100);

os.writeInt(200);

// 关闭流

os.close();

// 反序列化

FileInputStream fos = new FileInputStream(new File("c:\\basic.txt"));

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fos);

System.out.println(ois.readDouble());

System.out.println(ois.readBoolean());

System.out.println(ois.readInt());

fos.close();

}

serialVersionUID

用于给类指定一个UID。该UID是通过类中的可序列化成员的数字签名运算出来的一个long型的值。

只要是这些成员没有变化，那么该值每次运算都一样。

该值用于判断被序列化的对象和类文件是否兼容。

如果被序列化的对象需要被不同的类版本所兼容。可以在类中自定义UID。

定义方式：static final long serialVersionUID = 42L;

3、Properties.

可以和流相关联的集合对象Properties.

Map

|--Hashtable

|--Properties

Properties:该集合不需要泛型，因为该集合中的键值对都是String类型。

基本方法:

1，存入键值对：setProperty(key,value);

2，获取指定键对应的值：value getProperty(key);

3，获取集合中所有键元素：

Enumeration propertyNames();

在jdk1.6版本给该类提供一个新的方法。

Set<String> stringPropertyNames();

4，列出该集合中的所有键值对，可以通过参数打印流指定列出到的目的地。

list(PrintStream);

list(PrintWriter);

例：list(System.out):将集合中的键值对打印到控制台。

list(new PrintStream("prop.txt")):将集合中的键值对存储到prop.txt文件中。

5，可以将流中的规则数据加载进行集合，并称为键值对。

load(InputStream):

jdk1.6版本。提供了新的方法。

load(Reader):

注意：流中的数据要是"键=值" 的规则数据。

6，可以将集合中的数据进行指定目的的存储。

store(OutputStram,String comment)方法。

jdk1.6版本。提供了新的方法。

store(Writer ,String comment):

使用该方法存储时，会带着当时存储的时间。

注意：

Properties只加载key=value这样的键值对，与文件名无关，注释使用#

public static void sysPropList() throws IOException {

Properties prop = System.getProperties();

// prop.list(System.out);// 目的是控制台。

// 需求是：将jvm的属性信息存储到一个文件中。

prop.list(new PrintStream("java.txt"));

}

public static void sysProp() {

Properties prop = System.getProperties();

Set<String> keys = prop.stringPropertyNames();

for (String key : keys) {

System.out.println(key + ":" + prop.getProperty(key));

}

Properties类与配置文件

Map

|--Hashtable

|--Properties

注意：是一个Map集合，该集合中的键值对都是字符串。该集合通常用于对键值对形式的配置文件进行操作.

配置文件：将软件中可变的部分数据可以定义到一个文件中，方便以后更改，该文件称之为配置文件。

优势: 提高代码的维护性。

Properties: 该类是一个Map的子类，提供了可以快速操作配置文件的方法

load() : 将文件设备数据装载为Map集合数据

get(key): 获取Map中的数据

getProperty()获取Map中的数据特有方法

setProperty() 通过键修改值

store : 将集合数据加载到流中

案例：

properties 基本应用

* 将配置文件中的数据通过流加载到集合中。

public static void loadFile() throws IOException {

// 1,创建Properties(Map)对象

Properties prop = new Properties();

// 2.使用流加载配置文件。

FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\qq.txt");

// 3。使用Properties 对象的load方法将流中数据加载到集合中。

prop.load(fis);

// 遍历该集合

Set<Entry<Object, Object>> entrySet = prop.entrySet();

Iterator<Entry<Object, Object>> it = entrySet.iterator();

while (it.hasNext()) {

Entry<Object, Object> next = it.next();

Object key = next.getKey();

Object value = next.getValue();

}

// 通过键获取指定的值

Object object = prop.get("jack");

System.out.println(object);

// 通过键修改值

prop.setProperty("jack", "888888");

// 将集合中的数据写入到配置文件中。

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\qq.txt");

// 注释：

prop.store(fos, "yes,qq");

fos.close();

fis.close();

}

1. 1. 案例:统计软件运行次数

练习：记录一个程序运行的次数，当满足指定次数时，该程序就不可以再继续运行了。

通常可用于软件使用次数的限定。

获取记录程序运行次数：

public class Demo6 {

public static void main(String[] args) throws IOException {

int count = 0;

Properties pro = new Properties();

File file = new File("c:\\count.ini");

FileInputStream fis = null;

if (!file.exists()) {

file.createNewFile();

}

fis = new FileInputStream(file);

pro.load(fis);

String str = pro.getProperty("count");

if (str != null) {

count = Integer.parseInt(str);

}

if (count == 3) {

System.out.println("使用次数已到，请付费");

System.exit(0);

}

count++;

System.out.println("欢迎使用本软件" + "你已经使用了：" + count + " 次");

pro.setProperty("count", count + "");

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("c:\\count.ini"));

pro.store(fos, "请保护知识产权");

fis.close();

fos.close();

}

4、打印流

PrintStream可以接受文件和其他字节输出流，所以打印流是对普通字节输出流的增强，其中定义了很多的重载的print()和println()，方便输出各种类型的数据。

4.1 PrintStream

PrintWriter

1，打印流。

PrintStream：

是一个字节打印流，System.out对应的类型就是PrintStream。

它的构造函数可以接收三种数据类型的值。

1，字符串路径。

2，File对象。

3，OutputStream。

public static void main(String[] args) throws IOException {

PrintStream ps = System.out;

// 普通write方法需要调用flush或者close方法才会在控制台显示

// ps.write(100);

// ps.close();

// 不换行打印

ps.print(100);

ps.print('a');

ps.print(100.5);

ps.print("世界");

ps.print(new Object());

System.out.println("--------------");

// 换行

ps.println(100);

ps.println('a');

ps.println(100.5);

ps.println("世界");

ps.println(new Object());

// 重定向打印流

PrintStream ps2 = new PrintStream(new File("c:\\a.txt"));

System.setOut(ps2);

// 换行

ps2.println(100);

ps2.println('a');

ps2.println(100.5);

ps2.println("世界");

ps2.println(new Object());

// printf(); 格式化

ps2.printf("%d,%f,%c,%s", 100, 3.14, '中', "世界你好!!!");

ps2.printf("%4s和%8s 打价格战", "京东", "苏宁");

} }

注意: 打印流的三种方法

void print(数据类型变量)

println(数据类型变量)

printf(String format, Object... args)

可以自定数据格式

print 和println方法的区别在于,一个换行一个不换行

print 方法和write方法的却别在于,print提供自动刷新.

普通的write方法需要调用flush或者close方法才可以看到数据.

JDK1.5之后Java对PrintStream进行了扩展，增加了格式化输出方式，可以使用printf()重载方法直接格式化输出。但是在格式化输出的时候需要指定输出的数据类型格式。

PrintWriter

是一个字符打印流。构造函数可以接收四种类型的值。

1，字符串路径。

2，File对象。

对于1，2类型的数据，还可以指定编码表。也就是字符集。

3，OutputStream

4，Writer

对于3，4类型的数据，可以指定自动刷新。

注意：该自动刷新值为true时，只有三个方法可以用：println,printf,format.

如果想要既有自动刷新，又可执行编码。如何完成流对象的包装？

PrintWrter pw =

new PrintWriter(new OutputSteamWriter(new FileOutputStream("a.txt"),"utf-8"),true);

如果想要提高效率。还要使用打印方法。

PrintWrter pw =

newPrintWriter(new BufferdWriter(new OutputSteamWriter(

newFileOutputStream("a.txt"),"utf-8")),true);

public static void testPrintWriter() throws Exception {

PrintWriter pw = new PrintWriter("c:/b.txt", "gbk");

// pw.append("xxx");

// pw.println(55);

// pw.println('c');

// pw.printf("%.1s与%4s打价格战, %c", "京东","苏宁", 'a');

pw.close();

}

Scanner

public static void testScanner() throws Exception {

// Scanner scanner = new Scanner(new File("c:/test.txt"));

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.println(scanner.nextInt());

System.out.println(scanner.nextBoolean());

scanner.close();

5、操作基本数据类型的流对象

5.1 DataInputStream以及DataOutputStream

查看API文档DataInputStream的信息。发现从底层输入流中读取基本 Java 数据类型。查看方法,有读一个字节,读一个char读一个double 的方法,

DataInputStream 从数据流读取字节，并将它们转换为正确的基本数据类型值或字符串。

该流有操作基本数据类型的方法.

有读的,那么必定有对应的写的就是DataOutputStream 将基本类型的值或字符串转换为字节，并且将字节输出到数据流。

DataInputStream类继承FilterInputStream类，并实现了DataInput接口。DataOutputStream

类继承FilterOutputStream 并实现了DataOutput 接口。

例如：

DataInputStream

操作基本数据类型的方法：

int readInt():一次读取四个字节，并将其转成int值。

boolean readBoolean():一次读取一个字节。

short readShort();

long readLong();

剩下的数据类型一样。

String readUTF():按照utf-8修改版读取字符。注意，它只能读writeUTF()写入的字符数据。

DataOutputStream

DataOutputStream(OutputStream):

操作基本数据类型的方法:

writeInt(int)：一次写入四个字节。

注意和write(int)不同。write(int)只将该整数的最低一个8位写入。剩余三个8位丢弃。

writeBoolean(boolean);

writeShort(short);

writeLong(long);

剩下是数据类型也也一样。

writeUTF(String):按照utf-8修改版将字符数据进行存储。只能通过readUTF读取。

测试: DataOutputStream

使用DataOutputStream写数据文件。

public static void testDataInputStream() throws Exception {

DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(

"c:/a.txt"));

out.writeBoolean(true);

out.writeByte(15); // 0x05 1 个字节

out.writeBytes("abc"); // 0x 0041 2个字节

out.writeChar('X'); // ??

out.writeChars("xyz");

out.writeLong(111);

out.writeUTF("中国");

out.close();

DataInputStream in = new DataInputStream(

new FileInputStream("c:/a.txt"));

System.out.println(in.readBoolean());

System.out.println(in.readByte());

System.out.println(in.readChar());

System.out.println(in.readLong());

System.out.println(in.readUTF());

in.close();

}

6、操作数组的流对象

6.1 操作字节数组

ByteArrayInputStream以及ByteArrayOutputStream

toByteArray();

toString();

writeTo(OutputStream);

public static void testByteArrayInputStream() throws Exception {

InputStream in = new ByteArrayInputStream(new byte[] { 65, 66, 67 });

ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();

for (int b = -1; (b = in.read()) != -1;) {

out.write(b);

}

in.close();

out.close();

System.out.println(Arrays.toString(out.toByteArray()));

System.out.println(out);

}

6.2 操作字符数组

CharArrayReader

CharArrayWriter

对于这些流，源是内存。目的也是内存。

而且这些流并未调用系统资源。使用的就是内存中的数组。

所以这些在使用的时候不需要close。

操作数组的读取流在构造时，必须要明确一个数据源。所以要传入相对应的数组。

对于操作数组的写入流，在构造函数可以使用空参数。因为它内置了一个可变长度数组作为缓冲区。

public static void testCharArrayReader() throws Exception {

CharArrayReader reader = new CharArrayReader(new char[] { 'A', 'b', 'c' });

CharArrayWriter writer = new CharArrayWriter();

for (int b = -1; (b = reader.read()) != -1;) {

writer.write(b);

}

reader.close();

writer.close();

System.out.println(writer.toCharArray());

}

这几个流的出现其实就是通过流的读写思想在操作数组。

类似的对象同理：

StringReader

StringWriter。

public static void testStringReader() throws Exception {

StringReader reader = new StringReader("test 中国");

StringWriter writer = new StringWriter();

for (int b = -1; (b = reader.read()) != -1;) {

writer.write(b);

}

reader.close();

writer.close();

System.out.println(writer.toString());

}