目录

Java IO、网络

io流

  • File类
  • IO流原理及分类
  • 节点流
  • 缓冲流
  • 转换流
  • 其他流
  • 对象流
  • 随机存取文件流
  • NIO中的Path,Paths,Files 参考nio2

File

常用构造器

  • public File(String pathname) 以pathname为路径创建File对象,可以是绝对路径或者相对路径,如果pathname是相对路径,则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。

    绝对路径:是一个固定的路径,从盘符开始
    相对路径:是相对于某个位置开始

  • public File(String parent,String child) 以parent为父路径,child为子路径创建File对象。
  • public File(File parent,String child) 根据一个父File对象和子文件路径创建File对象
    @Test
    public void test1() throws IOException {
        System.out.println(System.getProperty("user.dir"));//默认路径
        File file = new File("src/io/file/static/hello.txt");

        //创建一个与file同目录下的另外一个文件,文件名为:haha.txt
        File destFile = new File(file.getParent(),"haha.txt");
        boolean newFile = destFile.createNewFile();
        if(newFile){
            System.out.println("创建成功!");
        }
    }

路径分隔符

  • 路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开。
  • 路径分隔符和系统有关:

    windows和DOS系统默认使用“\”来表示 UNIX和URL使用“/”来表示

  • Java程序支持跨平台运行,因此路径分隔符要慎用。
  • 为了解决这个隐患,File类提供了一个常量:public static final String separator。根据操作系统,动态的提供分隔符

常用方法

  • 获取

    public String getAbsolutePath():获取绝对路径
    public String getPath() :获取路径
    public String getName() :获取名称
    public String getParent():获取上层文件目录路径。若无,返回null
    public long length() :获取文件长度(即:字节数)。不能获取目录的长度。
    public long lastModified() :获取最后一次的修改时间,毫秒值
    public String[] list() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
    public File[] listFiles() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组

  • 重命名

    public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径

  • 判断

    public boolean isDirectory():判断是否是文件目录
    public boolean isFile() :判断是否是文件
    public boolean exists() :判断是否存在
    public boolean canRead() :判断是否可读
    public boolean canWrite() :判断是否可写
    public boolean isHidden() :判断是否隐藏

  • 创建

    public boolean createNewFile() :创建文件。若文件存在,则不创建,返回false
    public boolean mkdir() :创建文件目录。如果此文件目录存在,就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在,也不创建。
    public boolean mkdirs() :创建文件目录。如果上层文件目录不存在,一并创建
    注意事项:如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径,那么,默认在项目路径下

  • 删除

    public boolean delete():删除文件或者文件夹
    删除注意事项:Java中的删除不走回收站。 要删除一个文件目录,请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录

常见案例

/**
 * 遍历指定目录所有文件名称,包括子文件目录中的文件。
 * 拓展1:并计算指定目录占用空间的大小
 * 拓展2:删除指定文件目录及其下的所有文件
 */
public class ListFilesTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 递归:文件目录
        /** 打印出指定目录所有文件名称,包括子文件目录中的文件 */

        // 1.创建目录对象
        File dir = new File("src/io/file");

        // 2.打印目录的子文件
        System.out.println("------遍历目录下文件及子文件--------");
        printSubFile(dir);
        System.out.println("------遍历目录--------");
        listSubFiles(dir);
        System.out.println("-------遍历目录下文件及子文件-------");
        listAllSubFiles(dir);
        System.out.println("------列出指定目录大小--------");
        System.out.println(getDirectorySize(dir));
    }

    public static void printSubFile(File dir) {
        // 打印目录的子文件
        File[] subfiles = dir.listFiles();

        for (File f : subfiles) {
            if (f.isDirectory()) {// 文件目录
                printSubFile(f);
            } else {// 文件
                System.out.println(f.getAbsolutePath());
            }

        }
    }

    // 方式二:循环实现
    // 列出file目录的下级内容,仅列出一级的话
    // 使用File类的String[] list()比较简单
    public static void listSubFiles(File file) {
        if (file.isDirectory()) {
            String[] all = file.list();
            for (String s : all) {
                System.out.println(s);
            }
        } else {
            System.out.println(file + "是文件!");
        }
    }

    // 列出file目录的下级,如果它的下级还是目录,接着列出下级的下级,依次类推
    // 建议使用File类的File[] listFiles()
    public static void listAllSubFiles(File file) {
        if (file.isFile()) {
            System.out.println(file);
        } else {
            File[] all = file.listFiles();
            // 如果all[i]是文件,直接打印
            // 如果all[i]是目录,接着再获取它的下一级
            for (File f : all) {
                listAllSubFiles(f);// 递归调用:自己调用自己就叫递归
            }
        }
    }

    // 拓展1:求指定目录所在空间的大小
    // 求任意一个目录的总大小
    public static long getDirectorySize(File file) {
        // file是文件,那么直接返回file.length()
        // file是目录,把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小
        long size = 0;
        if (file.isFile()) {
            size += file.length();
        } else {
            File[] all = file.listFiles();// 获取file的下一级
            // 累加all[i]的大小
            for (File f : all) {
                size += getDirectorySize(f);// f的大小;
            }
        }
        return size;
    }

    // 拓展2:删除指定的目录
    public static void deleteDirectory(File file) {
        // 如果file是文件,直接delete
        // 如果file是目录,先把它的下一级干掉,然后删除自己
        if (file.isDirectory()) {
            File[] all = file.listFiles();
            // 循环删除的是file的下一级
            for (File f : all) {// f代表file的每一个下级
                deleteDirectory(f);
            }
        }
        // 删除自己
        file.delete();
    }

}

IO流原理及分类

  • I/O是Input/Output的缩写, I/O技术是非常实用的技术,用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件,网络通讯等。

  • Java程序中,对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。

  • java.io包下提供了各种“流”类和接口,用以获取不同种类的数据,并通过标准的方法输入或输出数据

  • 输入input:读取外部数据(磁盘、光盘等存储设备的数据)到程序(内存)中。

  • 输出output:将程序(内存)数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

分类

  • 按操作数据单位不同分为:字节流(8 bit),字符流(16 bit)
  • 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流
  • 按流的角色的不同分为:节点流,处理流

    节点流: 直接从数据源或目的地读写数据
    处理流: 不直接连接到数据源或目的地,而是“连接”在已存在的流(节点流或处理流)之上,通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能

分类 字节输入流 字节输出流 字符输入流 字符输出流
抽象基类 InputStream OutputStream Reader Writer
访问文件 FileInputStream FileOutputStream FileReader FileWriter
访问数组 ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream CharArrayReader CharArrayWriter
访问管道 PipedInputStream PipedOutputStream PipedReader PipedWriter
访问字符串 StringReader StringWriter
缓冲流 BufferedInputStream BufferedOutputStream BufferedReader BufferedWriter
转换流 InputStreamReader OutputStreamWriter
对象流 ObjectInputStream ObjectOutputStream
FilterInputStream FilterOutputStream FilterReader FilterWriter
打印流 PrintStream PrintWriter
推回输入流 PushbackStream PushbackReader
特殊流 DataInputStream DataOutputStream

InputStream

  • int read()
    从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节,则返回值 -1。
  • int read(byte[] b)
    从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节,则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。
  • int read(byte[] b, int off,int len)
    将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。尝试读取 len 个字节,但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节,则返回值 -1。
  • public void close() throws IOException
    关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

Reader

  • int read()
    读取单个字符。作为整数读取的字符,范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)(2个字节的Unicode码),如果已到达流的末尾,则返回 -1
  • int read(char[] cbuf)
    将字符读入数组。如果已到达流的末尾,则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
  • int read(char[] cbuf,int off,int len)
    将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中,从off处开始存储,最多读len个字符。如果已到达流的末尾,则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
  • public void close() throws IOException
    关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

OutputStream

  • void write(int b)
    将指定的字节写入此输出流。write 的常规协定是:向输出流写入一个字节。要写入的字节是参数 b 的八个低位。b 的 24 个高位将被忽略。 即写入0~255范围的。
  • void write(byte[] b)
    将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。write(b) 的常规协定是:应该与调用 write(b, 0, b.length) 的效果完全相同。
  • void write(byte[] b,int off,int len)
    将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
  • public void flush()throws IOException
    刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节,调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。
  • public void close() throws IOException
    关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源

Writer

  • void write(int c)
    写入单个字符。要写入的字符包含在给定整数值的 16 个低位中,16 高位被忽略。 即写入0 到 65535 之间的Unicode码。
  • void write(char[] cbuf)
    写入字符数组。
  • void write(char[] cbuf,int off,int len)
    写入字符数组的某一部分。从off开始,写入len个字符
  • 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。
  • void flush()
    刷新该流的缓冲,则立即将它们写入预期目标。
  • public void close() throws IOException
    关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源

节点流(文件流)

字符流 FileReader FileWriter

/**
 *
 * 一、流的分类:
 * 1.操作数据单位:字节流、字符流
 * 2.数据的流向:输入流、输出流
 * 3.流的角色:节点流、处理流
 *
 * 二、流的体系结构
 * 抽象基类         节点流(或文件流)                               缓冲流(处理流的一种)
 * InputStream     FileInputStream   (read(byte[] buffer))        BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
 * OutputStream    FileOutputStream  (write(byte[] buffer,0,len)  BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
 * Reader          FileReader (read(char[] cbuf))                 BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
 * Writer          FileWriter (write(char[] cbuf,0,len)           BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush()
 */
public class FileReaderWriterTest {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("src/io/io/static/hello1.txt");//相较于当前工程
        System.out.println(file.getAbsolutePath());

        File file1 = new File("src/io/io/static/hello2.txt");
        System.out.println(file1.getAbsolutePath());
    }

    /*
    读取hello1.txt内容并输出到控制台
    说明点:
    1. read()的理解:返回读入的一个字符。如果达到文件末尾,返回-1
    2. 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
    3. 读入的文件一定要存在,否则就会报FileNotFoundException。

     */
    @Test
    public void testFileReader(){
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.实例化File类的对象,指明要操作的文件
            File file = new File("src/io/io/static/hello1.txt");//相较于当前Module
            //2.提供具体的流
            fr = 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 = fr.read();
//        while(data != -1){
//            System.out.print((char)data);
//            data = fr.read();
//        }

            //方式二:语法上针对于方式一的修改
            int data;
            while((data = fr.read()) != -1){
                System.out.print((char)data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.流的关闭操作
//            try {
//                if(fr != null)
//                    fr.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
            //或
            if(fr != null){
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

    //对read()操作升级:使用read的重载方法
    @Test
    public void testFileReader1()  {
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.File类的实例化
            File file = new File("src/io/io/static/hello1.txt");

            //2.FileReader流的实例化
            fr = new FileReader(file);

            //3.读入的操作
            //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-1
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                //方式一:
                //错误的写法
//                for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //正确的写法
//                for(int i = 0;i < len;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //方式二:
                //错误的写法,对应着方式一的错误的写法
//                String str = new String(cbuf);
//                System.out.print(str);
                //正确的写法
                String str = new String(cbuf,0,len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fr != null){
                //4.资源的关闭
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
    /*
    从内存中写出数据到硬盘的文件里。
    说明:
    1. 输出操作,对应的File可以不存在的。并不会报异常
    2.
         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

     */
    @Test
    public void testFileWriter() {
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.提供File类的对象,指明写出到的文件
            File file = new File("src/io/io/static/hello1.txt");

            //2.提供FileWriter的对象,用于数据的写出
            fw = new FileWriter(file,true);

            //3.写出的操作
            fw.write("\n i love github 尊重开源\n");
            fw.write("end");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.流资源的关闭
            if(fw != null){

                try {
                    fw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }


    }

    @Test
    public void testFileReaderFileWriter() {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.创建File类的对象,指明读入和写出的文件
            //不能使用字符流来处理图片等字节数据
            File srcFile = new File("src/io/io/static/beauty.jpg");
            File destFile = new File("src/io/io/static/beauty2.jpg");

            //2.创建输入流和输出流的对象
            fr = new FileReader(srcFile);
            fw = new FileWriter(destFile);


            //3.数据的读入和写出操作
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                //每次写出len个字符
                fw.write(cbuf,0,len);

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭流资源
            //方式一:
//            try {
//                if(fw != null)
//                    fw.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }finally{
//                try {
//                    if(fr != null)
//                        fr.close();
//                } catch (IOException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }
            //方式二:
            try {
                if(fw != null)
                    fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            try {
                if(fr != null)
                    fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }

    }

}

字节流 FileInputStream FileOutputStream

/**
 * 测试FileInputStream和FileOutputStream的使用
 *
 * 结论:
 * 1. 对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp),使用字符流处理
 * 2. 对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,...),使用字节流处理
 */
public class FileInputOutputStreamTest {
    //使用字节流FileInputStream处理文本文件,可能出现乱码。
    @Test
    public void testFileInputStream() {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            //1. 打开文件
            File file = new File("src/io/io/static/hello1.txt");

            //2.造流
            fis = new FileInputStream(file);

            //3.读数据
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;//记录每次读取的字节的个数
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                String str = new String(buffer,0,len);
                System.out.print(str);

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fis != null){
                //4.关闭资源
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

    /*
    实现对图片的复制操作: 字节流成功
     */
    @Test
    public void testFileInputOutputStream()  {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            File srcFile = new File("src/io/io/static/beauty.jpg");
            File destFile = new File("src/io/io/static/beauty2.jpg");

            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);

            //复制的过程
            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(fos != null){
                //
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

    //指定路径下文件的复制
    public void copyFile(String srcPath,String destPath){
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);

            //
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);

            //复制的过程
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fos != null){
                //
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }


    }

    @Test
    public void testCopyFile(){
        long start = System.currentTimeMillis();

        //视频太大,可自行找较大的视频测试
        String srcPath = "video.avi";
        String destPath = "video2.avi";

        copyFile(srcPath,destPath);

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("复制操作花费的时间为:" + (end - start));

    }

}

注意点

  • 在写入一个文件时,如果使用构造器FileOutputStream(file),则目录下有同名文件将被覆盖。
  • 如果使用构造器FileOutputStream(file,true),则目录下的同名文件不会被覆盖,在文件内容末尾追加内容。
  • 在读取文件时,必须保证该文件已存在,否则报异常。
  • 字节流操作字节,比如:.mp3,.avi,.rmvb,mp4,.jpg,.doc,.ppt
  • 字符流操作字符,只能操作普通文本文件。最常见的文本文件:.txt,.java,.c,.cpp 等语言的源代码。尤其注意.doc,excel,ppt这些不是文本文件。

缓冲流

  • 为了 提高数据读写的速度 Java API 提供了带缓冲功能的流类,在使用这些流类时,会创建一个内部 缓冲区数组,缺省使用 8192 个 字节 8Kb) 的缓冲区
  • 缓冲 流要“套接”在相应的节点流之上,根据 数据操作单位可以把缓冲流分为:

    BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
    BufferedReader 和 BufferedWriter

  • 当读取数据时,数据按块读入缓冲区,其后的读操作则直接访问缓冲区
  • 当使用BufferedInputStream读取字节文件时,BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个(8Kb),存在缓冲区中,直到缓冲区装满了,才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。
  • 向流中写入字节时,不会直接写到文件,先写到缓冲区中直到缓冲区写满,BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流
  • 关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可,关闭最外层流也会相应关闭内层节点流
  • flush()方法的使用:手动将buffer中内容写入文件
  • 如果是带缓冲区的流对象的close()方法,不但会关闭流,还会在关闭流之前刷新缓冲区,关闭后不能再写出
public class BufferedTest {
    /*
    实现非文本文件的复制
     */
    @Test
    public void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("src/io/io/static/beauty.jpg\"");
            File destFile = new File("src/io/io/static/beauty.jpg\"");
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);
            //3.复制的细节: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();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求:先关闭外层的流,再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            //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.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }
    }

    //实现文件复制的方法
    public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);
            //3.复制的细节:读取、写入
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求:先关闭外层的流,再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            //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.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }
    }

    @Test
    public void testCopyFileWithBuffered(){
        long start = System.currentTimeMillis();

        String srcPath = "src/io/io/static/beauty.jpg";
        String destPath = "src/io/io/static/beauty2.jpg";

        copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("复制操作花费的时间为:" + (end - start));//618 - 176
    }


    /*
    使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
     */
    @Test
    public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            //创建文件和相应的流
            br = new BufferedReader(new FileReader(new File("src/io/io/static/hello1.txt")));
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("src/io/io/static/hello3.txt")));
            //读写操作
            //方式一:使用char[]数组
//            char[] cbuf = new char[1024];
//            int len;
//            while((len = br.read(cbuf)) != -1){
//                bw.write(cbuf,0,len);
//    //            bw.flush();
//            }

            //方式二:使用String
            String data;
            while((data = br.readLine()) != null){
                //方法一:
//                bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
                //方法二:
                bw.write(data);//data中不包含换行符
                bw.newLine();//提供换行的操作
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if(bw != null){
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(br != null){
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
}

转换流

  • 转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
  • Java API提供了两个转换流:

    InputStreamReader:将InputStream转换为Reader
    OutputStreamWriter:将Writer转换为OutputStream

  • 字节流中的数据都是字符时,转成字符流操作更高效。 * 很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能。

https://img.zhaojq.top/20260728144519507.png
conversion

InputStreamReader

  • 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流。
  • 需要和InputStream“套接”。
  • 构造器

    public InputStreamReader(InputStream in)
    public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)

OutputStreamWriter

  • 实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流。
  • 需要和OutputStream“套接”。
  • 构造器

    public OutputStreamWriter(OutputStream out)
    public OutputSreamWriter(OutputStream out,String charsetName)

    @Test
    public void test2() throws Exception {
        //1.造文件、造流
        File file1 = new File("src/io/io/static/hello1.txt");
        File file2 = new File("src/io/io/static/hello4.txt");

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);

        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "gbk");

        //2.读写过程
        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while ((len = isr.read(cbuf)) != -1) {
            osw.write(cbuf, 0, len);
        }

        //3.关闭资源
        isr.close();
        osw.close();
    }

编码

有关编码的基础知识

  • 位 bit 最小的单元: 字节 byte 机器语言的单位 1byte=8bits

    1KB=1024byte
    1MB=1024KB
    1GB=1024MB

  • 进制

    二进制 binary
    八进制 octal
    十进制 decimal
    十六进制 hex

  • 字符:是各种文字和符号的总称,包括各个国家的文字,标点符号,图形符号,数字等
  • 字符集:字符集是多个符号的集合, 每个字符集包含的字符个数不同
  • 字符编码:字符集只是规定了有哪些字符,而最终决定采用哪些字符,每一个字符用多少字节表示等问题,则是由编码来决定的.计算机要准确的处理各种字符集文字,需要进行字符编码,以便计算机能够识别和存储各种文字

常见的编码表

  • ASCII:美国标准信息交换码。用一个字节的7位可以表示。
  • ISO8859-1:拉丁码表。欧洲码表,用一个字节的8位表示。
  • GB2312:中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符
  • GBK:中国的中文编码表升级,融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码
  • Unicode:国际标准码,融合了目前人类使用的所有字符。为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节来表示。
  • UTF-8:变长的编码方式,可用1-4个字节来表示一个字符。

Unicode字符集只是定义了字符的集合和唯一编号,Unicode编码,则是对UTF-8、UCS-2/UTF-16等具体编码方案的统称而已,并不是具体的编码方案。

其他流

标准输入,输出流

  • System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
  • 默认输入设备是:键盘,输出设备是:显示器
  • System.in的类型是InputStream
  • System.out的类型是PrintStream,其是OutputStream的子类,FilterOutputStream 的子类
  • 重定向:通过System类的setIn,setOut方法对默认设备进行改变。

    public static void setIn(InputStream in)
    public static void setOut(PrintStream out)

/*
1.标准的输入、输出流
1.1
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
1.2
System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。

1.3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()
 */
public static void main(String[] args) {
    BufferedReader br = null;
    try {
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
        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);

        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (br != null) {
            try {
                br.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

打印流

  • 实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
  • 打印流:PrintStream和PrintWriter

    提供了一系列重载的print()println()方法,用于多种数据类型的输出
    PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
    PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
    PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。在需要写入字符而不是写入字节的情况下,应该使用 PrintWriter 类。
    System.out返回的是PrintStream的实例

/*
2. 打印流:PrintStream 和PrintWriter
2.1 提供了一系列重载的print() 和 println()
 */
@Test
public void test2() {
    PrintStream ps = null;
    try {
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("src/io/io/static/hello1.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);
        if (ps != null) {// 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50个数据一行
                System.out.println(); // 换行
            }
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (ps != null) {
            ps.close();
        }
    }
}

数据流

/*
3. 数据流
3.1 DataInputStream 和 DataOutputStream
3.2 作用:用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
练习:将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
注意:处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally.
 */
@Test
public void test3() throws IOException {
    //1.
    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("src/io/io/static/hello1.txt"));
    //2.
    dos.writeUTF("刘建辰");
    dos.flush();//刷新操作,将内存中的数据写入文件
    dos.writeInt(23);
    dos.flush();
    dos.writeBoolean(true);
    dos.flush();
    //3.
    dos.close();
}

/*
将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中,保存在变量中。
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!
 */
@Test
public void test4() throws IOException {
    //1.
    DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("src/io/io/static/hello1.txt"));
    //2.
    String name = dis.readUTF();
    int age = dis.readInt();
    boolean isMale = dis.readBoolean();

    System.out.println("name = " + name);
    System.out.println("age = " + age);
    System.out.println("isMale = " + isMale);
    //3.
    dis.close();
}

对象流

  • ObjectInputStream和OjbectOutputSteam

    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。

  • 序列化:用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
  • 反序列化:用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
  • ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

序列化

  • 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
  • 序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据,使其在保存和传输时可被还原
  • 序列化是 RMI(Remote Method Invoke – 远程方法调用)过程的参数和返回值都必须实现的机制,而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是JavaEE 平台的基础
  • 如果需要让某个对象支持序列化机制,则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的,为了让某个类是可序列化的,该类必须实现如下两个接口之一。否则,会抛出NotSerializableException异常

    Serializable
    Externalizable

  • 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量:

    private static final long serialVersionUID;
    serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之,其目的是以序列化对象 进行版本控制,有关各版本反序列化时是否兼容。
    如果类没有显示定义这个静态常量,它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改,serialVersionUID 可能发生变化。故建议,显式声明。

  • 简单来说,Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时,JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较,如果相同就认为是一致的,可以进行反序列化,否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

示例

public class ObjectInputOutputStreamTest {
    /*
    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
     */
    @Test
    public void testObjectOutputStream(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //1.
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("src/io/io/static/object.dat"));
            //2.
            oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
            oos.flush();//刷新操作

            oos.writeObject(new Person("王铭",23));
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
            oos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.
                try {
                    oos.close();
                } 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
    使用ObjectInputStream来实现
     */
    @Test
    public void testObjectInputStream(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("src/io/io/static/object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            Person p = (Person) ois.readObject();
            Person p1 = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
            System.out.println(p1);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
}

//Person类
/**
 * Person需要满足如下的要求,方可序列化
 * 1.需要实现接口:Serializable
 * 2.当前类提供一个全局常量:serialVersionUID
 * 3.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
 */
public class Person implements Serializable{

    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;

    private String name;
    private int age;
    private int id;
    private Account acct;

    public Person(String name, int age, int id) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
    }

    public Person(String name, int age, int id, Account acct) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
        this.acct = acct;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                ", acct=" + acct +
                '}';
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = 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;
    }

    public Person() {

    }
}

class Account implements Serializable{
    public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
    private double balance;

    @Override
    public String toString() {
        return "Account{" +
                "balance=" + balance +
                '}';
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public Account(double balance) {

        this.balance = balance;
    }
}

随机存取文件流

  • RandomAccessFile 声明在java.io包下,但直接继承于java.lang.Object类。并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口,也就意味着这个类既可以读也可以写。
  • RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式,程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件

    支持只访问文件的部分内容
    可以向已存在的文件后追加内容

  • RandomAccessFile 对象包含一个记录指针,用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针:

    long getFilePointer():获取文件记录指针的当前位置
    void seek(long pos):将文件记录指针定位到 pos 位置

RandomAccessFie

  • 构造器

    public RandomAccessFile(File file, String mode)
    public RandomAccessFile(String name, String mode)

  • 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数,该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式:

    r: 以只读方式打开
    rw:打开以便读取和写入
    rwd:打开以便读取和写入;同步文件内容的更新
    rws:打开以便读取和写入;同步文件内容和元数据的更新

  • 如果模式为只读r。则不会创建文件,而是会去读取一个已经存在的文件,如果读取的文件不存在则会出现异常。 如果模式为rw读写。如果文件不存在则会去创建文件,如果存在则不会创建
  • 我们可以用RandomAccessFile这个类,来实现一个多线程断点下载的功能,用过下载工具的朋友们都知道,下载前都会建立两个临时文件,一个是与被下载文件大小相同的空文件,另一个是记录文件指针的位置文件,每次暂停的时候,都会保存上一次的指针,然后断点下载的时候,会继续从上一次的地方下载,从而实现断点下载或上传的功能,有兴趣的朋友们可以自己实现下
/**
 * RandomAccessFile的使用
 * 1.RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类,实现了DataInput和DataOutput接口
 * 2.RandomAccessFile既可以作为一个输入流,又可以作为一个输出流
 * 3.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)
 * 4. 可以通过相关的操作,实现RandomAccessFile“插入”数据的效果
 */
public class RandomAccessFileTest {
    @Test
    public void test1() {
        RandomAccessFile raf1 = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;
        try {
            //1.
            raf1 = new RandomAccessFile(new File("src/io/io/static/beauty.jpg"),"r");
            raf2 = new RandomAccessFile(new File("src/io/io/static/beauty3.jpg"),"rw");
            //2.
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
                raf2.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //3.
            if(raf1 != null){
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(raf2 != null){
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

    //覆盖
    @Test
    public void test2() throws IOException {
        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("src/io/io/static/hello1.txt","rw");
        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        raf1.write("xyz".getBytes());//
        raf1.close();
    }

    /*
    使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
     */
    @Test
    public void test3() throws IOException {
        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("src/io/io/static/hello1.txt","rw");
        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        //保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
        StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("src/io/io/static/hello1.txt").length());
        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            builder.append(new String(buffer,0,len)) ;
        }
        //调回指针,写入“xyz”
        raf1.seek(3);
        raf1.write("xyz".getBytes());

        //将StringBuilder中的数据写入到文件中
        raf1.write(builder.toString().getBytes());
        raf1.close();
        //思考:将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
    }
}

网络编程

  • TCP
  • UDP

网络通信协议

https://img.zhaojq.top/20260728145411586.png
net

网络编程中的两个要素:

  • IP和端口号
  • 提供网络通信协议:TCP/IP参考模型(应用层、传输层、网络层、物理+数据链路层)

InetAddress 类

  • InetAddress类没有提供公共的构造器,而是提供了如下几个静态方法来获取InetAddress实例

    public static InetAddress getLocalHost()
    public static InetAddress getByName(String host)

  • InetAddress提供了如下几个常用的方法

    public String getHostAddress():返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)
    public String getHostName():获取此 IP 地址的主机名
    public boolean isReachable(int timeout):测试是否可以达到该地址

public class InetAddressTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //File file = new File("hello.txt");
            InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("192.168.10.14");
            System.out.println(inet1);

            InetAddress inet2 = InetAddress.getByName("blog.zhaojq.top");
            System.out.println(inet2);

            InetAddress inet3 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inet3);

            //获取本地ip
            InetAddress inet4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inet4);

            //getHostName()
            System.out.println(inet2.getHostName());
            //getHostAddress()
            System.out.println(inet2.getHostAddress());

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

网络协议

  • 网络通信协议
    计算机网络中实现通信必须有一些约定,即通信协议,对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。
  • 问题:网络协议太复杂
    计算机网络通信涉及内容很多,比如指定源地址和目标地址,加密解密,压缩解压缩,差错控制,流量控制,路由控制,如何实现如此复杂的网络协议呢?
  • 通信协议分层的思想
    在制定协议时,把复杂成份分解成一些简单的成份,再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式,即同层间可以通信、上一层可以调用下一层,而与再下一层不发生关系。各层互不影响,利于系统的开发和扩展

TCP/IP协议簇

  • 传输层协议中有两个非常重要的协议:

    传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)
    用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。

  • TCP/IP 以其两个主要协议:传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)而得名,实际上是一组协议,包括多个具有不同功能且互为关联的协议。
  • IP(Internet Protocol)协议是网络层的主要协议,支持网间互连的数据通信。
  • TCP/IP协议模型从更实用的角度出发,形成了高效的四层体系结构,即物理链路层、IP层、传输层和应用层

TCP和UDP

  • TCP协议:

    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

  • UDP协议:

    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

https://img.zhaojq.top/20260728145430039.png
tcp3
https://img.zhaojq.top/20260728145443030.png
tcp4

Socket

  • 利用套接字(Socket)开发网络应用程序早已被广泛的采用,以至于成为事实上的标准。

  • 网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。

  • 通信的两端都要有Socket,是两台机器间通信的端点。

  • 网络通信其实就是Socket间的通信。

  • Socket允许程序把网络连接当成一个流,数据在两个Socket间通过IO传输。

  • 一般主动发起通信的应用程序属客户端,等待通信请求的为服务端。

  • Socket分类:

    流套接字(stream socket):使用TCP提供可依赖的字节流服务
    数据报套接字(datagram socket):使用UDP提供“尽力而为”的数据报服务

  • Socket类的常用构造器:

    public Socket(InetAddress address,int port)创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。
    public Socket(String host,int port)创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。

  • Socket类的常用方法:

    public InputStream getInputStream()返回此套接字的输入流。可以用于接收网络消息
    public OutputStream getOutputStream()返回此套接字的输出流。可以用于发送网络消息
    public InetAddress getInetAddress()此套接字连接到的远程 IP 地址;如果套接字是未连接的,则返回 null。
    public InetAddress getLocalAddress()获取套接字绑定的本地地址。 即本端的IP地址
    public int getPort()此套接字连接到的远程端口号;如果尚未连接套接字,则返回 0。
    public int getLocalPort()返回此套接字绑定到的本地端口。 如果尚未绑定套接字,则返回 -1。即本端的端口号。
    public void close()关闭此套接字。套接字被关闭后,便不可在以后的网络连接中使用(即无法重新连接或重新绑定)。需要创建新的套接字对象。 关闭此套接字也将会关闭该套接字的 InputStream 和 OutputStream。
    public void shutdownInput()如果在套接字上调用 shutdownInput() 后从套接字输入流读取内容,则流将返回 EOF(文件结束符)。 即不能在从此套接字的输入流中接收任何数据。
    public void shutdownOutput()禁用此套接字的输出流。对于 TCP 套接字,任何以前写入的数据都将被发送,并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。 如果在套接字上调用 shutdownOutput() 后写入套接字输出流,则该流将抛出 IOException。 即不能通过此套接字的输出流发送任何数据。

TCP网络编程(基于socket)

  • 客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤:

    创建 Socket:根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket 类对象。若服务器端响应,则建立客户端到服务器的通信线路。若连接失败,会出现异常
    打开连接到 Socket 的输入/出流: 使用 getInputStream()方法获得输入流,使用getOutputStream()方法获得输出流,进行数据传输
    按照一定的协议对 Socket 进行读/写操作:通过输入流读取服务器放入线路的信息(但不能读取自己放入线路的信息),通过输出流将信息写入线程
    关闭 Socket:断开客户端到服务器的连接,释放线路

  • 服务器程序的工作过程包含以下四个基本的步骤:

    调用 ServerSocket(int port) :创建一个服务器端套接字,并绑定到指定端口上。用于监听客户端的请求。
    调用 accept():监听连接请求,如果客户端请求连接,则接受连接,返回通信套接字对象。
    调用 该Socket类对象的 getOutputStream()getInputStream ():获取输出流和输入流,开始网络数据的发送和接收。
    关闭ServerSocket和Socket对象:客户端访问结束,关闭通信套接字。

/**
 * 实现TCP的网络编程
 * 例子1:客户端发送信息给服务端,服务端将数据显示在控制台上
 */
public class TCPTest1 {
    //客户端
    @Test
    public void client()  {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            //1.创建Socket对象,指明服务器端的ip和端口号
            InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            socket = new Socket(inet,8899);
            //2.获取一个输出流,用于输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.写出数据的操作
            os.write("你好,我是客户端mm".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源的关闭
            if(os != null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
    //服务端
    @Test
    public void server()  {
        ServerSocket ss = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //1.创建服务器端的ServerSocket,指明自己的端口号
            ss = new ServerSocket(8899);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = ss.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();

            //不建议这样写,可能会有乱码
//        byte[] buffer = new byte[1024];
//        int len;
//        while((len = is.read(buffer)) != -1){
//            String str = new String(buffer,0,len);
//            System.out.print(str);
//        }
            //4.读取输入流中的数据
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            while((len = is.read(buffer)) != -1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println(baos.toString());
            System.out.println("收到了来自于:" + socket.getInetAddress().getHostAddress() + "的数据");

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(baos != null){
                //5.关闭资源
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(ss != null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

UDP网络编程(基于socket)

  • 类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 实现了基于 UDP 协议网络程序。
  • UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收,系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地,也不能确定什么时候可以抵达。
  • DatagramPacket 对象封装了UDP数据报,在数据报中包含了发送端的IP地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号。
  • UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息,因此无须建立发送方和接收方的连接。如同发快递包裹一样。

DatagramSocket常用方法

  • public DatagramSocket(int port)创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。套接字将被绑定到通配符地址,IP 地址由内核来选择。
  • public DatagramSocket(int port,InetAddress laddr)创建数据报套接字,将其绑定到指定的本地地址。本地端口必须在 0 到 65535 之间(包括两者)。如果 IP 地址为 0.0.0.0,套接字将被绑定到通配符地址,IP 地址由内核选择。
  • public void close()关闭此数据报套接字。
  • public void send(DatagramPacket p)从此套接字发送数据报包。DatagramPacket 包含的信息指示:将要发送的数据、其长度、远程主机的 IP 地址和远程主机的端口号。
  • public void receive(DatagramPacket p)从此套接字接收数据报包。当此方法返回时,DatagramPacket的缓冲区填充了接收的数据。数据报包也包含发送方的 IP 地址和发送方机器上的端口号。 此方法 在接收到数据报前一直阻塞。数据报包对象的 length 字段包含所接收信息的长度。如果信息比包的长度长,该信息将被截短。
  • public InetAddress getLocalAddress()获取套接字绑定的本地地址。
  • public int getLocalPort()返回此套接字绑定的本地主机上的端口号。
  • public InetAddress getInetAddress()返回此套接字连接的地址。如果套接字未连接,则返回 null。
  • public int getPort()返回此套接字的端口。如果套接字未连接,则返回 -1

DatagramPacket常用方法

  • public DatagramPacket(byte[] buf,int length)构造 DatagramPacket,用来接收长度为 length 的数据包。 length 参数必须小于等于 buf.length。
  • public DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int port)构造数据报包,用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。length参数必须小于等于 buf.length。
  • public InetAddress getAddress()返回某台机器的 IP 地址,此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。
  • public int getPort()返回某台远程主机的端口号,此数据报将要发往该主机或者是从该主机接收到的。
  • public byte[] getData()返回数据缓冲区。接收到的或将要发送的数据从缓冲区中的偏移量 offset 处开始,持续 length 长度。
  • public int getLength()返回将要发送或接收到的数据的长度。
/**
 * UDPd协议的网络编程
 */
public class UDPTest {
    //发送端
    @Test
    public void sender() throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        String str = "我是UDP方式发送的导弹";
        byte[] data = str.getBytes();
        InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,0,data.length,inet,9090);
        socket.send(packet);
        socket.close();

    }
    //接收端
    @Test
    public void receiver() throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        byte[] buffer = new byte[100];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);
        socket.receive(packet);
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
        socket.close();
    }
}

URL类

  • URL(Uniform Resource Locator):统一资源定位符,它表示 Internet 上某一资源的地址
  • <传输协议>://<主机名>:<端口号>/<文件名>#片段名?参数列表

构造器

  • public URL (String spec):通过一个表示URL地址的字符串可以构造一个URL对象。例如:URL url = new URL ("http://blog.zhaojq.top");
  • public URL(URL context, String spec):通过基 URL 和相对 URL 构造一个 URL 对象。例如:URL downloadUrl = new URL(url, “download.html")
  • public URL(String protocol, String host, String file); 例如:new URL("http", "[blog.zhaojq.top](http://blog.zhaojq.top)", “download. html");
  • public URL(String protocol, String host, int port, String file); 例如: URL gamelan = new URL("http", "blog.zhaojq.top", 80, “download.html");

属性

  • public String getProtocol() 获取该URL的协议名
  • public String getHost() 获取该URL的主机名
  • public String getPort() 获取该URL的端口号
  • public String getPath() 获取该URL的文件路径
  • public String getFile() 获取该URL的文件名
  • public String getQuery() 获取该URL的查询名
    public class URLTest {
        public static void main(String[] args) {
            try {
                URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom");
    //            public String getProtocol(  )     获取该URL的协议名
                System.out.println(url.getProtocol());
    //            public String getHost(  )           获取该URL的主机名
                System.out.println(url.getHost());
    //            public String getPort(  )            获取该URL的端口号
                System.out.println(url.getPort());
    //            public String getPath(  )           获取该URL的文件路径
                System.out.println(url.getPath());
    //            public String getFile(  )             获取该URL的文件名
                System.out.println(url.getFile());
    //            public String getQuery(   )        获取该URL的查询名
                System.out.println(url.getQuery());
            } catch (MalformedURLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

针对HTTP协议的URLConnection类

  • URL的方法 openStream():能从网络上读取数据
  • 若希望输出数据,例如向服务器端的 CGI (公共网关接口-Common Gateway Interface-的简称,是用户浏览器和服务器端的应用程序进行连接的接口)程序发送一些数据,则必须先与URL建立连接,然后才能对其进行读写,此时需要使用URLConnection 。
  • URLConnection:表示到URL所引用的远程对象的连接。当与一个URL建立连接时,首先要在一个 URL 对象上通过方法 openConnection() 生成对应的 URLConnection对象。如果连接过程失败,将产生IOException.

    URL netchinaren = new URL ("http://blog.zhaojq.top");
    URLConnectonn u = netchinaren.openConnection( );

  • 通过URLConnection对象获取的输入流和输出流,即可以与现有的CGI程序进行交互。

    public Object getContent( ) throws IOException
    public int getContentLength( )
    public String getContentType( )
    public long getDate( )
    public long getLastModified( )
    public InputStream getInputStream( )throws IOException
    public OutputSteram getOutputStream( )throws IOException

    public class URLTest {
        public static void main(String[] args) {
            HttpURLConnection urlConnection = null;
            InputStream is = null;
            FileOutputStream fos = null;
            try {
                URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg");
                urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                urlConnection.connect();
                is = urlConnection.getInputStream();
                fos = new FileOutputStream("beauty5.jpg");
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                    fos.write(buffer, 0, len);
                }
                System.out.println("下载完成");
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                //关闭资源
                if (is != null) {
                    try {
                        is.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (fos != null) {
                    try {
                        fos.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (urlConnection != null) {
                    urlConnection.disconnect();
                }
            }
        }
    }

URI、URL和URN的区别

  • URI,是uniform resource identifier,统一资源标识符,用来唯一的标识一个资源。
  • URL是uniform resource locator,统一资源定位符,它是一种具体的URI,即URL可以用来标识一个资源,而且还指明了如何locate这个资源。
  • URN,uniform resource name,统一资源命名,是通过名字来标识资源,比如mailto:java-net@java.sun.com。
  • 也就是说,URI是以一种抽象的,高层次概念定义统一资源标识,而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL和URN都是一种URI。 在Java的URI中,一个URI实例可以代表绝对的,也可以是相对的,只要它符 合URI的语法规则。而URL类则不仅符合语义,还包含了定位该资源的信息, 因此它不能是相对的。