一、缓冲流

缓冲流也叫高效流，是对四个基本的FileXxx流的增强，所以也是4个流，按照数据类型分为：

字节缓冲流：BufferedInputStream,BufferedOutputStream

字符缓冲流：BufferedReader,BufferedWriter

缓冲流的基本原理：

在创建流对象是，【会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组】，通过缓冲区读写，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。

1.1、字节缓冲输出流

java.io.BufferedOutputStream extends OutputStream

BufferedOutputStream:字节缓冲输出流

继承自父类的共性成员方法：

public void close():关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源

public void flush():刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。

public void write(byte[] b):将b.length字节从指定的字节数组写入此输出流

public void write(byte[] b, int off, int len):从指定的字节数组写入len字节，从偏移量off开始输出到此输出流

public abstract void write(int b):将指定的字节输出流

构造方法：

BufferedOutputStream(OutputStream out) 创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的底层输出流

BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) 创建一个新的缓冲输出流，以将具有指定缓冲区大小的数据写入指定的底层输出流

参数：

	OutputStream out：字节输出流
	
		可以传递FileOutputStream，缓冲流会给FileOutputStream增加一个缓冲区，提高FileOutputStream的写入效率
		
	int size：指定缓冲流内部缓冲区的大小，不指定就默认

使用步骤（重点）：

1.创建一个FileOutputStream对象，构造方法中绑定要输出的目的地

2.创建BufferedOutputStream对象，构造方法中传递FileOutputStream对象，提高FileOutputStream对象效率

3.使用BufferedOutputStream对象中的方法write，把数据写入到内部缓冲区中

4.使用BufferedOutputStream对象中的方法flush，把内部缓冲区中的数据，刷新到文件中

5.释放资源（会先调用flush方法刷新数据，第4步可以省略）

1.2、字节缓冲输入流

java.io.BufferedInputStream extends InputStream

BufferedInputStream:字节缓冲输入流

继承自父类的成员方法：

int read() 从输入流中读取数据的下一个字节，【一次读取一个字节】

int read(byte[] b) 从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组b中

void close() 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源

构造方法：

BufferedInputStream(InputStream in) 创建一个BufferedInputStream并保存其参数，即输入流in，以便将来使用

BufferedInputStream(InputStream in, int size) 创建具有指定缓冲区大小的BufferedInputStream，并保存其参数，即输入流in，以便将来使用。

参数：

    InputStream in：字节输入流
    
        可以传递FileInputStream，缓冲流会给FileInputStream增加一个缓冲区，提高FileInputStream的读取效率
        
    int size:指定缓冲流内部缓冲区的大小，不指定默认

使用步骤（重点）：

1.创建一个FileInputStream对象，构造方法中绑定要读取的数据源

2.创建一个BufferedInputStream对象，构造方法中传递FileInputStream对象，提高FileInputStream对象的读取效率

3.使用BufferedInputStream对象中的方法read，读取文件

4.释放资源

1.3、字符缓冲输出流

java.io.BufferedWriter extends Writer

BufferedWriter:字符缓冲输出流

继承自父类的共性成员方法：

void write(int c) 写入单个字符

void write(char[] cbuf) 写入字符数组

void write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的一部分，off数组的开始索引，len写的字符个数

void write(String str) 写入字符串

void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分，off字符串的开始索引，len写的字符个数

void flush() 刷新该流的缓冲

void close() 关闭此流，但要先刷新它

构造方法：

BufferedWriter(Writer out) 创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流

BufferedWriter(Writer out, int size) 创建一个使用给定大小输出缓冲区的新缓冲字符输出流

参数：

    Writer out：字符输出流
    
        可以传递FileWriter，会给FileWriter增加一个缓冲区，提高FileWriter的写入效率
        
    int size:指定字符缓冲输出流的内部缓冲区的大小，不写默认大小

特有的成员方法：

void newLine() 写一个行分隔符。会根据不同的操作系统获取不同的行分隔符

    换行：换行符号
    Windows：\r\n
    Linux:/n
    Mac：/r

使用步骤：

1.创建字符缓冲输出流对象，构造方法中传递字符输出流

2.调用字符缓冲输出流的方法write，把数据写入到内存缓冲区中

3.调用字符缓冲输出流的方法flush，把内存缓冲区中的数据刷新到文件中

4.释放资源

知识扩展：

System.out.println()其实就是调用了newLine()方法实现了换行操作

源码：
	public void println() {
		newLine();
	 }

1.4、字符缓冲输入流

java.io.BufferedReader extends Reader

BufferedReader:字符缓冲输入流

继承自父类的共性成员方法：

int read() 读取单个字符并返回。

int read(char[] cbuf) 一次读取多个字符，将字符读入数组

void close()    关闭该流并释放与之关联的所有资源

构造方法：

BufferedReader(Reader in) 创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符数额入流

BufferedReader(Reader in, int size) 创建一个使用指定大小输入缓冲区的缓冲字符输入流

参数：

    Reader in：字符输入流
    
        可以传递FIleReader，缓冲流会给FileReader增加一个缓冲区，提高FileReader的读取效率
        
    int size:指定输入缓冲区的大小

特有的成员方法：

String readLine() 读取一个文本行，即读取一行数据

	行的终止符号：通过下列字符之一即可认为某行已经终止：换行('\n')、回车('\r')或回车后直接跟着换行(\r\n)
	
返回值：

	包含该行内容的字符串，不包含任何终止符，如果已经到达流末尾，则返回null,不是-1

使用步骤：

1.创建一个字符缓冲输入流对象，构造方法中传递字符输入流对象

2.使用字符缓冲输入流中的方法read或者readLine读取文本

3.释放资源

二、转换流

字符编码和字符集：

编码：字符（能看懂）-->字节（看不懂）
解码：字节（看不懂）-->字符（能看懂）

字符编码（Character Encoding）:就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则

编码表：生活中文字和计算机中二进制的对应规则

字符集（Charset）:也叫编码表，是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

常见的字符集有：ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

一套字符集必然至少有一套字符编码。

ASCII字符集：ASCII编码

GBK字符集：GBK编码

Unicode字符集：UTF8编码、UTF16编码、UTF32编码

注意：
	GBK中两个字节表示一个中文，UTF8中3个字节表示一个中文。

可见，当指定了编码，它对应的字符集自然就指定了，所以编码才是我们最终要关心的。

2.1 FileWriter & FileReader

FileReader可以读取IDE默认编码格式（UTF-8）的文件

FileReader读取系统默认编码格式（GBK）会产生乱码

FileReader只能使用IDE默认编码表（UTF-8）

源码解析：

public FileReader(String fileName) throws FileNotFoundException {
    super(new FileInputStream(fileName));
}

可见，FileReader底层也是通过【字节输入流】读取字节，然后在通过FileReader将字节转换为字符（FileReader查询UTF-8码表，字节转换为字符即为解码的过程）。

2.2 如何读取GBk编码的文件？

使用转换流InputStreamReader：

【InputStreamReader是字节流通向字符流的桥梁】，可以查询IDE默认码表（UTF-8），也可以查询指定编码表。

同理，对于FileWriter来说，只能使用IDE默认码表（UTF-8），将内存中的数据写入到硬盘中。

我们可以使用转换流OutputStreamWriter，指定编码格式。【OutputStreamWriter是字符流通向字节流的桥梁】。

源码解析：

public class FileWriter extends OutputStreamWriter {
    public FileWriter(String fileName) throws IOException {
            super(new FileOutputStream(fileName));
            }
}

可见，FileWriter底层是通过字节输出流将字符转换为字节（即编码的过程）

2.3转换流作用

转换流可以指定编码表。

2.4 java.io.OutputStreamWriter extends Writer

缓冲流OutputStreamWriter:是字符流转换为字节流的桥梁：可使用指定的charset将要写入流中的字符编码成字节。

继承自父类的共性成员方法：

void write(int c) 写入单个字符

void write(char[] cbuf) 写入字符数组

void write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的一部分，off数组的开始索引，len写的字符个数

void write(String str) 写入字符串

void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分，off字符串的开始索引，len写的字符个数

void flush() 刷新该流的缓冲

void close() 关闭此流，但要先刷新它

构造方法：

OutputStreamWriter(OutputStream out) 创建使用默认字符编码的OutputStreamWriter

OutputStreamWriter(OutputStream out, String CharsetName) 创建使用指定字符集的OutputStreamWriter

参数：

    OutputStream out:字节输出流，可以用来写转换之后的字节到文件中
    
    String CharsetName：指定的编码表名称，，不区分大小写，不指定默认使用UTF-8

使用步骤：

1.创建一个OutputStreamWriter对象，构造方法中传递字节输出流和指定的编码表名称

2.使用OutputStreamWriter对象中的方法writer，把字符转换为字节，存储到缓冲区中（即编码的过程）

3.使用OutputStreamWriter对象中的方法flush，把内存缓冲区中的字节刷新到文件中（使用字节输出流写字节的过程）

4.释放资源

2.5 java.io.InputStreamReader extends Reader

缓冲流InputStreamReader:是字节流通向字符流的桥梁：它使用指定的charset读取字节并将其解码为字符。

继承自父类的共性成员方法：

int read() 读取单个字符并返回。

int read(char[] cbuf) 一次读取多个字符，将字符读入数组

void close()    关闭该流并释放与之关联的所有资源

构造方法：

InputStreamReader(InputStream in) 创建一个使用IDE默认字符集（Unicode字符集）的InputStreamReader

InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) 创建使用指定字符集的InputStreamReader

参数：

    InputStream in：字节输入流，用来读取文件中保存的字节
    
    String charsetName：指定的编码表名称，，不区分大小写，不指定默认使用UTF-8

使用步骤：

1.创建InputStreamReader对象，构造方法中传递字节输入流和指定的编码表名称

2.使用InputStreamReader对象中的方法read读取文件

3.释放资源

注意事项：
    构造方法中指定的编码表名称要和文件的编码格式一样，否则会产生乱码

三、序列化流

1.序列化流

把对象以流的方式，写入到文件中保存，叫写对象，也叫对象的序列化。

对象中包含的不仅仅是字符，使用字节流

ObjectOutputStream：对象的序列化流

java.io.ObjectOutputStream extends OutputStream

ObjectOutputStream:对象的序列化流

作用：把对象以流的方式写入到文件中保存

构造方法：

ObjectOutputStream(OutputStream out) 创建写入指定OutputStream的ObjectOutputStream

参数：
    OutputStream out：字节输出流

特有的成员方法：

void writeObject(Object obj) 将指定的对象写入ObjectOutputStream

使用步骤：

1.创建ObjectOutputStream对象，构造方法中传递字节输出流

2.使用ObjectOutputStream对象中的方法writeObject，把对象写入到文件中

3.释放资源

遇到的问题：

抛出了异常：NotSerializableException

对于该异常的介绍：当实例需要具有序列化接口时，抛出此异常。序列化运行时或实例的类会抛出此异常。参数应该为该类的名称。

产生NotSerializableException异常的原因：

public interface 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。

2.反序列化流

把文件中保存的对象，以流的方式读取出来，叫做读对象，也叫做对象的反序列化

读取的文件保存的都是字节，使用字节流

ObjectInputStream:对象的反序列化流

因为读取的文件可以是任意类型的数据，所以返回值用Object类型接收。

java.io.ObjectInputStream extends InputStream

ObjectInputStream:对象的反序列化流

作用：把文件中保存的对象，以流的方式读取出来使用

构造方法：

ObjectInputStream(InputStream in) 创建从指定InputStream读取的ObjectInputStream

参数：
    InputStream in：字节输入流

特有的成员方法：

Object readObject() 从ObjectInputStream读取对象

使用步骤：

1.创建ObjectInputStream对象，构造方法中传递字节输入流

2.使用ObjectInputStream对象中的方法readObject读取保存对象的文件

3.释放资源

4.使用读取出来的对象

遇到的问题：

readObject方法声明抛出了classNotFoundException（class文件找不到异常）

当不存在对象的class文件时抛出此异常

反序列化的前提：

    1.类必须实现Serializable接口
    
    2.必须存在类对应的class文件

3.异常处理

分析：

1.对于JVM可以反序列化对象，它必须是能够找到class文件的类。
  如果找不到该类的class文件，则抛出一个classNotFoundException异常。

2.另外，当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，
  那么反序列化操作也会失败，跑出一个InvalidClassException异常。

发生这个异常的原因为：

1.该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配

2.该类包含未知数据类型

3.该类没有可访问的无参构造方法

InvalidClassException异常的原理和解决方案

编译器（javac.exe）会把Person.java文件编译生成Person.class(字节码文件)
Person类实现了Serializable接口，就会根据类的定义
给Person.class文件，添加一个序列号：serialVersionUID=-1234

序列化时，对象保存在Person.txt中：

    Person{age=18, name='张三'}
    serialVersionUID=-1234

反序列化时，会使用Person.class文件中的序列号和Person.txt文件中的序列化号进行比较。

    如果是一样的，则反序列化成功
    
    如果不一样，则抛出序列化冲突异常：InvalidClassException

4.Serializable接口和transient关键字

序列化和反序列化的时候，会抛出NotSerializableException（没有序列化异常）

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。

Serializable接口也叫标记型接口：

要进行序列化和反序列化的类必须实现Serializable接口，就会给类添加一个标记
    
当我们进行序列化和反序列化的时候，就会检测类上是否有这个标记
    
    有标记：可以序列化和反序列化
        
    没有标记：不可以序列化和反序列化，会抛出NotSerializableException异常
        
Serializable接口里面什么内容都没有，只是起到一个标记作用，所以叫做标记型接口。

static关键字：静态关键字

静态优先于非静态加载到内存中（静态优先于对象进入到内存中）

被static修饰的成员变量是不能被序列化的，序列化的都是对象，而静态不属于对象，它被所有对象共享

private static int age;
oos.writeObject(new Person("张三", 18));
Object o = ois.readObject();
Person{age=0, name='张三'}

成员变量age被static修饰以后，就不能序列化了，所以当被反序列化时，age=0

transient关键字：瞬态关键字

被transient修饰的成员变量，不能被序列化

所以如果不希望被序列化的时候，就用transient关键字修饰，功能和static关键字一样，但是又没有static的含义

InvalidClassException异常出现的原因及解决方案：

原因：

每次修改类的定义，都会给class文件生成一个新的序列号

解决方案：

无论是否对类的定义进行修改，都不重新生成新的序列号

可以手动给类添加一个序列号

格式在Serializable接口规定：

    可序列化类可以通过声明名为"serialVersionUID"的字段（该字段必须是静态（static）、最终（final）的long型字段）显式声明其自己的serialVersionUID：
    
        static final long serialVersionUID = 12L;   //常量，不能改变

四、打印流

1.java.io.PrintStream:打印流

PrintStream为其他输出流添加了功能，使它们能够方便地打印各种数据值表示形式。

PrintStream特点：

1.只负责数据的输出，不负责数据的读取

2.与其他输出流不同，PrintStream永远不会抛出IOException

3.有特有的方法：print、println

    void print(任意类型的值)
    
    void println(任意类型的值并换行)

构造方法：

PrintStream(File file):输出的目的地是一个文件

PrintStream(OutputStream out)：输出的目的地是一个字节输出流

PrintStream(String fileName)：输出的目的地是一个文件路径

2.PrintStream extends OutputStream

继承自父类的成员方法：

public void close():关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源

public void flush():刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。

public void write(byte[] b):将b.length字节从指定的字节数组写入此输出流

public void write(byte[] b, int off, int len):从指定的字节数组写入len字节，从偏移量off开始输出到此输出流

public abstract void write(int b):将指定的字节输出流

注意事项：

如果使用继承自父类的write方法写数据，那么查看数据的时候会【查询编码表】： 97-> a

如果使用自己特有的方法print/println方法写数据，写的数据【原样输出】： 97 -> 97

3.static void setOut(PrintStream out)

可以改变输出语句的目的地（打印流的流向）

输出语句，默认在控制台输出，使用System.setOut方法改变输出语句的目的地为参数中传递的打印流的目的地

 static void setOut(PrintStream out)
 
 重新分配"标准"输出流。