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# 第 15 章：随堂复习与企业真题（File 类与 IO 流）

# 一、随堂复习

# 1. File 类的使用

  • File 类的一个实例对应着 磁盘上的一个文件或文件目录 。 ----> “万事万物皆对象”
  • （熟悉）File 的实例化、常用的方法
  • File 类中 只有新建、删除、获取路径等方法，不包含读写文件的方法，此时需要使用IO流

# 2. IO 流的概述

  • IO 流的分类
    • 流向：输入流、输出流
    • 处理数据单位：字节流、字符流
    • 流的角色： 节点流 、 处理流
  • IO 的 4 个抽象基类： InputStream \ OutputStream \ Reader \ Writer
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# 3. 节点流之：文件流

  • FileInputStream \ FileOutputStream \ FileReader \ FileWriter
  • （掌握）读写数据的过程。
    • 步骤 1：创建 File 类的对象，作为读取或写出数据的端点
    • 步骤 2：创建相关的流的对象
    • 步骤 3：读取、写出数据的过程
    • 步骤 4：关闭流资源

# 4. 处理流之一：缓冲流

  • BufferedInputStream \ BufferedOutputStream \ BufferedReader \ BufferedWriter
  • 作用：实现更高效的读写数据的操作

# 5. 处理流之二：转换流

  • 层次 1：熟悉转换流的使用
    • InputStreamReader 、 OutputStreamWriter
  • 层次 2：（掌握）字符的编码和解码的过程、常用的字符集
    • 解决相关的问题：读写字符出现乱码！本质问题：使用的解码集与编码集不一致。

# 6. 处理流之三：对象流

  • 层次 1：熟悉对象流的使用
    • ObjectInputStream :反序列化时需要使用的 api
    • ObjectOutputStream :序列化时需要使用的 api
  • 层次 2：对象的序列化机制
    • 使用场景：不同的进程之间通信、客户端（或浏览器端）与服务器端传输数据
    • 自定义类要想实现序列化机制需要满足的要求及注意点。
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# 7. 其它流的使用

  • 了解：数据流：DataInputStream 、DataOutputStream
  • 了解：标准的输入流、标准的输出流： System.in 、 System.out
  • 了解：打印流： PrintStream 、 PrintWriter

# 二、企业真题

# 2.1 IO 流概述

# 1. 谈谈 Java IO 里面的常用类，字节流，字符流 (银 * 数据)

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按 操作数据单位 的不同分为：

  • ** 字节流（8bit）** 用于处理二进制数据，常用的类有 InputStream 和 OutputStream 。
    • 常用的类有 FileInputStream 和 FileOutputStream ，它们分别用于从文件中读取和写入 字节 数据。
  • ** 字符流（16bit）** 用于处理文本数据，常用的类有 Reader 和 Writer 。
    • 常用的类有 FileReader 和 FileWriter ，它们分别用于从文件中读取和写入 字符 数据。

根据 IO流的角色 不同分为：节点流和处理流。

  • 节点流：直接从数据源或目的地读写数据

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  • 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。

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    • 缓冲流（ BufferedInputStream , BufferedOutputStream , BufferedReader , BufferedWriter ）

    • 数据流（ DataInputStream , DataOutputStream ）等

# 2. Java 中有几种类型的流？JDK 为每种类型的流提供一些抽象类以供继承，请说出他们分别是哪些类？（上海 * 厦 * 联网、极 * 科技）

在 Java 中，有四种类型的流：字节输入流、字节输出流、字符输入流和字符输出流。JDK 为每种类型的流都提供了抽象类以供继承。

字节输入流的抽象类是 InputStream ，它定义了读取字节数据的方法。字节输出流的抽象类是 OutputStream ，它定义了写入字节数据的方法。

字符输入流的抽象类是 Reader ，它定义了读取字符数据的方法。字符输出流的抽象类是 Writer ，它定义了写入字符数据的方法。

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# 3. 流一般需不需要关闭？如果关闭的话用什么方法？处理流是怎么关闭的？(银 * 数据)

是的，流在使用完毕后通常 需要关闭 。这样可以释放系统资源， 防止资源泄漏 。可以使用 close() 方法来关闭流。

在处理流时，只需要 关闭最外层的流即可 。当最外层的流被关闭时，它内部包装的所有流都会被自动关闭。

例如，如果我们使用 BufferedReader 来包装 FileReader ，那么只需要调用 BufferedReader 的 close() 方法即可，它会自动关闭内部的 FileReader 。

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
// ...
br.close(); // 关闭 BufferedReader，同时也会关闭内部的 FileReader

在 Java 7 及以上版本中，还可以使用 try-with-resources 语句来自动关闭流。只需将流的声明放在 try 语句的括号中，当 try 语句块执行完毕后，流会被自动关闭。

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
    // ...
} // 当 try 语句块执行完毕后，br 会被自动关闭

# 4. OutputStream 里面的 write () 是什么意思？(君 * 科技)

OutputStream 类中的 write() 方法用于将指定的字节数据写出到输出流。它有三种重载形式：

  • write(int b) ：将指定的字节（ b ）写出到输出流。
  • write(byte[] b) ：将指定字节数组（ b ）中的所有字节写出到输出流。
  • write(byte[] b, int off, int len) ：将指定字节数组（ b ）中从偏移量（ off ）开始的 len 个字节写出到输出流。

例如，下面的代码演示了如何使用 FileOutputStream 将字符串写入文件：

String str = "Hello, world!";
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("file.txt")) {
    fos.write(str.getBytes());
}

# 2.2 缓冲流

# 1. BufferedReader 属于哪种流？他主要是用来做什么的？(国 * 电网)

属于 字符输入流 ，它继承自 Reader 类。它的主要作用是为其他字符输入流（如 FileReader ）提供缓冲功能，以提高读取效率。

当我们从 BufferedReader 中读取数据时，它会一次性从底层输入流中读取多个字符并存储在 内部缓冲区 中。这样，当我们再次读取数据时，就可以直接从缓冲区中获取，而不需要再次访问底层输入流。

此外， BufferedReader 还提供了一些方便的方法，如 readLine() ，用于读取一行文本，不包括换行符。

例如，下面的代码演示了如何使用 BufferedReader 来读取文件中的文本：

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

# 2. 什么是缓冲区？有什么作用？(北京中油 **)

内部缓冲区是指缓冲流类（如 BufferedInputStream 、 BufferedOutputStream 和 BufferedReader 、 BufferedWriter ）内部用于临时存储数据的数组，类型为 byte[] 或 char[] ，大小默认是 8192 ，当达到一定程度时，集中性的写出。它的作用是减少与磁盘的交互次数，从而提高读写效率。

例如，在使用 BufferedReader 读取数据时，它会一次性从底层输入流中读取多个字符（char）并存储在内部缓冲区中。这样，当我们再次读取数据时，就可以直接从缓冲区中获取，而不需要再次访问底层输入流。这样可以减少对底层输入流的访问次数，从而提高读取效率。

同理，在使用 BufferedWriter 写入数据时，它会先将数据写入内部缓冲区。当缓冲区满时，才会将数据一次性写入底层输出流。这样可以减少对底层输出流的访问次数，从而提高写入效率。

# 2.3 转换流

# 1. 字节流和字符流是什么？怎么转换？(北京蓝 *、* 海 * 供应链管理）

字节流用于处理 二进制数据 ，常用的类有 InputStream 和 OutputStream 。

字符流用于处理 文本数据 ，常用的类有 Reader 和 Writer 。

在某些情况下，我们需要将字节流和字符流进行转换。例如，当我们从网络套接字（ Socket ）中读取文本数据时，需要将套接字的输入流（字节流）转换为字符流。

可以使用处理流中的转换流来实现，常用的类有 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter ，用于实现字节流和字符流之间的转换。这两个类分别继承自 Reader 和 Writer ，它们可以将字节流转换为字符流，或将字符流转换为字节流。

例如，下面的代码演示了如何使用 InputStreamReader 将套接字的输入流（字节流）转换为字符流：

Socket socket = ...;
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

# 2.4 序列化

# 1. 什么是 Java 序列化，如何实现 (君 * 科技、上海 * 厦物联网)

** 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（字节序列），以便将其存储在文件中或通过网络传输。与之相反的过程称为反序列化，即从字节序列中恢复对象。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。

要实现 Java 序列化，需要满足以下条件：

  • 对象所属的类必须实现 Serializable 接口。这个接口是一个 标记接口 ，没有任何方法，只是用来标识一个类是否支持序列化。
  • 对象中所有需要序列化的字段都必须是可序列化的。如果有不可序列化的字段，则需要将其声明为 transient ，以便在序列化时跳过该字段。

可以使用 ObjectOutputStream 类来实现对象的序列化。它继承自 OutputStream ，提供了 writeObject() 方法用于将对象写入输出流。

例如，下面的代码演示了如何使用 ObjectOutputStream 将一个对象序列化并写入文件：

MyObject obj = new MyObject();
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("file.ser"))) {
    oos.writeObject(obj);
}

与之相反，可以使用 ObjectInputStream 类来实现对象的反序列化。它继承自 InputStream ，提供了 readObject() 方法用于从输入流中读取对象。

例如，下面的代码演示了如何使用 ObjectInputStream 从文件中读取并反序列化一个对象：

try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("file.ser"))) {
    MyObject obj = (MyObject) ois.readObject();
}

序列化机制的实现步骤如下：

  1. 自定义类需要实现 java.io.Serializable标识接口 ，否则在序列化时报错 NotSerializableException

  2. 自定义类需要显示声明一个静态常量： static final long serialVersionUID ，用来唯一标识当前类，值可以任意指定

    如果类没有显示定义 serialVersionUID，它的值是 Java 运行时环境根据类的内部细节 自动生成 的。若序列化后，类的实例变量做了修改， serialVersionUID 可能发生变化 ，在反序列化时会因为序列版本号不匹配，导致反序列化时报错 InvalidClassException 。

    如果声明了 serialVersionUID ，即使在序列化完成之后修改了类，导致类重新编译，则原来的数据也能正常反序列化，只是新增的字段值是默认值而已。

    因此，建议显式声明 serialVersionUID 。

  3. 自定义类的各个属性如果也要序列化的话

    1. 对于基本数据类型，默认是可序列化的
    2. 对于引用数据类型，要求实现 Serializable 接口，否则报错 NotSerializableException

    • 如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用 transient 关键字修饰

    • 静态（ static ）变量的值不会序列化，因为静态变量的值不属于某个对象

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# 2. Java 有些类中为什么需要实现 Serializable 接口？（阿 * 校招）

便于此类的对象实现序列化操作。

当一个类需要支持序列化时，它必须实现 Serializable 接口。序列化是指将对象转换为字节序列的过程，以便将其存储在文件中或通过网络传输。只有实现了 Serializable 接口的类才能被序列化。

Serializable 接口是一个标记接口，没有任何方法。它只是用来标识一个类是否支持序列化。当我们试图序列化一个未实现 Serializable 接口的对象时，会抛出 NotSerializableException 异常。

许多 Java 类都实现了 Serializable 接口，以便支持序列化。例如，Java 集合框架中的许多类（如 ArrayList , HashMap 等）都实现了这个接口。