JavaWeb基础(一)-IO操作

Java I/O工作机制：

注：简要笔记，示例代码可能较少，甚至没有。

1、Java 的 I/O 类库的基本架构。

​ Java 的 I/O 操作类在包 java.io 下，大概有将近80个类，这些类大概可以分为如下四组。

• 基于字节操作的 I/O 接口：InputStream 和 OutputStream 。
• 基于字符操作的 I/O 接口：Writer 和 Reader 。
• 基于磁盘操作的 I/O 接口：File。
• 基于网络操作的 I/O 接口：Socket。

1.1、基于字节的 I/O 操作接口

​ 基于字节的 I/O 操作接口输入和输出分别是：InputStream 和 OutputStream 。InputStream 的类层次如下：

​ 输入流根据数据类型和操作方式又被划分为若干个子类，每个子类分别处理不同操作类型。OutputStream 的类层次结构也类似，如下图：

1.2、基于字符的 I/O 操作接口

​ 下图是写字符的 I/O 操作接口涉及的类，Writer 类提供了一个抽象方法 write(char cbuf[],int off,int len)。

​ 读字符的操作接口也有类似的结构，如下图：

​ 读字符的操作接口是 int read(char cbuf[],int off,int len)，。返回读到的n个字节数，不管是 Writer 还是 Reader 类，它们都只定义了读取或写入的数据字符的方式，也就是怎么写或读。

1.3、字节与字符的转化接口

​ 字符到字节需要转化，其中，读的转化过程如下：

​ InputStreamReader 类是字节到字符的转化桥梁，InputSream 到 Reader 的过程要指定编码字符集，否则将采用操作系统默认字符集，很可能会出现乱码问题。SteamDecoder 正是完成字节到字符的解码的实现类。类似如下代码读到一个文件时：

try {StringBuffer str = new StringBuffer();char[] buf = new char[1024];FileReader f = new FileReader("file");while (f.read(buf) > 0) {str.append(buf);}str.toString();}catch (IOException e){}

​ FileReader 类就是按照上面的工作方式读取文件的，FileReader 继承了 InputStramReader 类，实际上时读取文件流，然后通过 StreamDecoder 解码成 char ，只不过这里的编码字符集时默认字符集。

​ 写入也是类似的过程：

​ 通过 OutputStreamWriter 类完成字符到字节的编码过程，由 StreamEncoder 完成编码过程。

2、磁盘 I/O 工作机制：

2.1、几种访问文件的方式

1. 标准访问文件方式。
2. 直接 I/O 方式。
3. 同步访问文件方式。
4. 异步访问文件方式。
5. 内存映射方式。

2.2、Java 访问磁盘文件

​ 当传入一个文件路径时，将会根据这个路径创建一个 File 对象来表示这个文件，然后根据这个 File 对象创建真正读取文件的操作对象，这时将会真正创建一个关联真实存在的磁盘文件的文件描述符 FileDescriptor，通过这个对象可以直接控制这个磁盘文件，。

2.3、Java 序列化技术

​ Java 序列化就是将一个对象转化为一串二进制表示的字节数组，通过保存或转移这些字节数据来达到持久化的目的。需要持久化，对象必须继承 java.io.Serializable 接口。反序列化则是相反的过程，将这个字节数组再重新构造成对象。我们知道反序列化时，必须有原始类作为模板，才能将这个对象还原，从这个过程我们可以猜测，序列化的数据并不像 class 文件那样保存类的完整的结构信息。下面是一个简单的序列化的代码：

public class Serialize implements Serializable {private static final long serialVersionUID = - 6849794470754660011L;public int num = 1390;public static void main(String[] args) {try {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/serialize.dat");ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);Serialize serialize = new Serialize();oos.writeObject(serialize);oos.flush();oos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

​ 序列化的文件二进制字节数据如下：

1. 第一部分是反序列化文件头。

   

2. 第二部分是要反序列化的类的描述，在这里是 Serialize 类。

   

3. 第三部分是对象中各个属性项的描述

   

4. 第四部分输出该对象的父类信息描述，这里没有父类，如果有，数据格式与第二部分一样。

   

5. 第五部分输出对象的属性项的实际值，如果属性项是一个对象，那么这里还将序列化这个对象，规则和第二部分一样。