# 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 ```java @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 ```java /** * 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 ```java /** * * 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 ```java /** * 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 ```java 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。 ![conversion](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)` ```java @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)` ```java /* 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()`和`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 ```java /* 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 ```java /* 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 ```java 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 ```java /** * 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 ![net](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 ```java 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 ![tcp3](https://img.zhaojq.top/20260728145430039.png "tcp3") ![tcp4](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()` 和 `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。 ```java /** * 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。 ```java /** * 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 ```java 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` ```java 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。