Java学习日记Ⅰ

IO流

IO类中常用的类

​ 5个类（File、OutputStream、InputStream、Writer、Reader）和1个接口（Serializable）

1. File（文件特征与管理）：用于文件或者目录的描述信息，例如生成新目录，修改文件名，删除文件，判断文件所在路径等。

2. InputStream（二进制格式操作）：抽象类，基于字节的输入操作，是所有输入流的父类。定义了所有输入流都具有的共同特征。

3. OutputStream（二进制格式操作）：抽象类。基于字节的输出操作。是所有输出流的父类。定义了所有输出流都具有的共同特征。

   4.Reader（文件格式操作）：抽象类，基于字符的输入操作。

4. Writer（文件格式操作）：抽象类，基于字符的输出操作。

5. RandomAccessFile（随机文件操作）：一个独立的类，直接继承至Object.它的功能丰富，可以从文件的任意位置进行存取（输入输出）操作。

   两个定义

   流：代表任何有产出数据的数据源对象或者接受数据的接收端对象

   流的本质：将数据传输特性抽象为各种类，方便直观的进行数据操作

   Java IO所采用的模型

   ​ Java的IO模型设计非常优秀，它使用Decorator(装饰者)模式，按功能划分Stream，您可以动态装配这些Stream，以便获得您需要的功能。

   ​ 例如，您需要一个具有缓冲的文件输入流，则应当组合使用FileInputStream和BufferedInputStream。

IO流的分类

​ · 根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流

​ · 根据数据流向不同分为：输入流和输出流

​ · 按数据来源（去向）分类：

​ 1、File（文件）： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2、byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
​ 3、Char[]: CharArrayReader,CharArrayWriter
​ 4、String:StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
​ 5、网络数据流：InputStream,OutputStream, Reader, Writer

** 字符流和字节流**

​ 流序列中的数据既可以是未经加工的原始二进制数据，也可以 是经一定编码处理后符合某种格式规定的特定数据。因此Java 中的流分为两种：

1) 字节流：数据流中最小的数据单元是字节
2) 字符流：数据流中最小的数据单元是字符， Java中的字符是Unicode编码，一个字符占用两个字节。

特性

相对于程序来说，输出流是往存储介质或数据通道写入数 据 而输入流是从存储介质或数据通道中读取数据，一般 来说关于流的特性有下面几点：

1、先进先出，最先写入输出流的数据最先被输入流读取到。

2、顺序存取，可以一个接一个地往流中写入一串字节，读出时也将按写入顺序读取一串字节，不能随机访问中间的数据。（RandomAccessFile可以从文件的任意位置进行存取（输入输出）操作）

3、只读或只写，每个流只能是输入流或输出流的一种，不能同时具备两个功能，输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作。在一个数据传输通道中，如果既要写入数据，又要读取数据，则要分别提供两个流。

Java IO流的对象

​ 1.输入字节流InputStream

​

​ 1. InputStream是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。

2. ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream(上图的StreamBufferInputStream)、FileInputStream是三种基本的介质流，它们分别从Byte数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。

3. PipedInputStream是从与其它线程共用的管道中读取数据.

4. ObjectInputStream和所有FilterInputStream的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。

   

   2.输出字节流OutputStream

   

   IO 中输出字节流的继承图可见上图，可以看出：

   1. OutputStream是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。

   2. ByteArrayOutputStream、FileOutputStream是两种基本的介质流，它们分别向Byte数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream是向与其它线程共用的管道中写入数据。

   3. ObjectOutputStream和所有FilterOutputStream的子类都是装饰流。

   

   4.字符输出流Writer

   1. Writer是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类。

   2. CharArrayWriter、StringWriter是两种基本的介质流，它们分别向Char数组、String中写入数据。PipedWriter是向与其它线程共用的管道中写入数据，

   3. BufferedWriter是一个装饰器为Writer提供缓冲功能。

   4. PrintWriter和PrintStream极其类似，功能和使用也非常相似。

   5. OutputStreamWriter是OutputStream到Writer转换的桥梁，它的子类FileWriter其实就是一个实现此功能的具体类（具体可以研究一SourceCode）。功能和使用和OutputStream极其类似.

   

字节流和字符流的区别（重点）

​ 字节流没有缓冲区，是直接输出的，而字符流是输出到缓冲区的。因此在输出时，字节流不调用colse()方法时，信息已经输出了，而字符流只有在调用close()方法关闭缓冲区时，信息才输出。要想字符流在未关闭时输出信息，则需要手动调用flush()方法。

· 读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。

· 处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。

结论：只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。除此之外都使用字节流。

File类

File类的操作包括文件的创建、删除、重命名、得到路径、创建时间等，以下是文件操作常用的函数。

File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象，可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。File类保存文件或目录的各种元数据信息，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。

构造函数：
1）File (String pathname)
例:File f1=new File("FileTest1.txt"); //创建文件对象f1，f1所指的文件是在当前目录下创建的FileTest1.txt
2）File (String parent , String child)
例:File f2=new File(“D:dir1","FileTest2.txt") ;// 注意：D:dir1目录事先必须存在，否则异常
3）File (File parent , String child)
例:File f4=new File("dir3");
File f5=new File(f4,"FileTest5.txt"); //在如果 dir3目录不存在使用f4.mkdir()先创建

一个对应于某磁盘文件或目录的File对象一经创建， 就可以通过调用它的方法来获得文件或目录的属性。
1）public boolean exists( ) 判断文件或目录是否存在
2）public boolean isFile( ) 判断是文件还是目录
3）public boolean isDirectory( ) 判断是文件还是目录
4）public String getName( ) 返回文件名或目录名
5）public String getPath( ) 返回文件或目录的路径。
6）public long length( ) 获取文件的长度
7）public String[ ] list ( ) 将目录中所有文件名保存在字符串数组中返回。 File类中还定义了一些对文件或目录 进行管理、操作的方法，常用的方法有：
1） public boolean renameTo( File newFile ); 重命名文件
2） public void delete( ); 删除文件
3） public boolean mkdir( ); 创建目录

1.	public class FileDemo1 {     
2.      public static void main(String[] args) {    
3.          File file = new File("D:" + File.separator + "test.txt");     
4.          if (file.exists()) {     
5.              file.delete();    
6.          } else {     
7.              try {     
8.                  file.createNewFile();    
9.              } catch (IOException e) {    
10.                 // TODO Auto-generated catch block     
11.                 e.printStackTrace();    
12.             }    
13.         }    
14.     }    
15. }    

集合类（List,Set,Map……）

概述

· List , Set, Map都是接口，前两个继承至Collection接口，Map为独立接口
· Set下有HashSet，LinkedHashSet，TreeSet
· List下有ArrayList，Vector，LinkedList
· Map下有Hashtable，LinkedHashMap，HashMap，TreeMap
· Collection接口下还有个Queue接口，有PriorityQueue类

SortedSet是个接口，它里面的（只有TreeSet这一个实现可用）中的元素一定是有序的。

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— List 有序,可重复

ArrayList
优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
缺点: 线程不安全，效率高
Vector
优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
缺点: 线程安全，效率低
LinkedList
优点: 底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
缺点: 线程不安全，效率高

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—Set 无序,唯一

HashSet
底层数据结构是哈希表。(无序,唯一)
如何来保证元素唯一性?
1.依赖两个方法：hashCode()和equals()

LinkedHashSet
底层数据结构是链表和哈希表。(FIFO插入有序,唯一)
1.由链表保证元素有序
2.由哈希表保证元素唯一

TreeSet
底层数据结构是红黑树。(唯一，有序)

1. 如何保证元素排序的呢?
   自然排序
   比较器排序
   2.如何保证元素唯一性的呢?
   根据比较的返回值是否是0来决定

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—Map

Map接口有三个比较重要的实现类，分别是HashMap、TreeMap和HashTable。

TreeMap

是有序的，HashMap和HashTable是无序的。
Hashtable

方法是同步的，HashMap的方法不是同步的。这是两者最主要的区别。
这就意味着:

HashTable是线程安全的，HashMap不是线程安全的。
HashMap效率较高，Hashtable效率较低。
如果对同步性或与遗留代码的兼容性没有任何要求，建议使用HashMap。 查看Hashtable的源代码就可以发现，除构造函数外，Hashtable的所有 public 方法声明中都有 synchronized关键字，而HashMap的源码中则没有。
Hashtable不允许null值，HashMap允许null值（key和value都允许）
父类不同：Hashtable的父类是Dictionary，HashMap的父类是AbstractMap

重点问题

1.区分TreeSet · LinkedHashSet · HashSet

​ · TreeSet的主要功能用于排序

​ · LinkedHashSet的主要功能用于保证FIFO即有序的集合(先进先出)

​ · HashSet只是通用的存储数据的集合

​ · HashSet插入数据最快，其次LinkHashSet，最慢的是TreeSet因为内部实现排序

2.TreeSet排序方式比较