12Java进阶-IO与XML

1.File

File：java.io.File:代表一个实际的文件或目录。

常用构造方法File file = new File("path");

其它构造方法：

• File(String parent, String child)：创建一个新的 File 实例，该实例的存放路径是由 parent 和 child 拼接而成的。
• File(File parent, String child)：创建一个新的 File 实例。 parent 代表目录， child 代表文件名，因此该实例的存放路径是 parent 目录中的 child 文件。
• File(URI uri)：创建一个新的 File 实例，该实例的存放路径是由 URI 类型的参数指定的。

构造File时，路径需要符合操作系统的命名规则。

路径分隔符File.pathSeperator:在windows中是“;”，在Linux中是":"

路径分隔符File.pathSeperatorChar:在windows中是’;‘，在Linux中是':'

层次路径分隔符File.seperator:在windows中是"\",在Linux中是"/"

层次路径分隔符File.seperatorChar:在windows中是’\‘,在Linux中是’/’

File常用方法：

File.listRoots()：列出根目录

file.exists()：文件是否存在

fie.isDirectory():文件是否是目录

String[] list()：返回一个字符串数组，这些字符串代表此抽象路径名表示的目录中的文件和目录。
String[] list(FilenameFilter filter)：返回一个字符串数组，这些字符串代表此抽象路径名表示的目录中，满足过滤器 filter 要求的文件和目录。
File[] listFiles()：返回一个 File 对象数组，表示此当前 File 对象中的文件和目录。
File[] listFiles(FilenameFilter filter)：返回一个 File 对象数组，表示当前 File 对象中满足过滤器 filter 要求的文件和目录。

2.IO流

抽象输入字节流接口：InputStream 抽象输出字节流接口：OutputStream

常见的输入流：new Scanner(System.in) 常见的输出流：System.out.print();

按照传输的单位分为：字节流和字符流。

字节流通常用来处理二进制文件，如音乐、图片文件等，并且由于字节是任何数据都支持的数据类型，因此字节流实际可以处理任意类型的数据。而对于字符流，因为 Java 采用 Unicode 编码，Java 字符流处理的即 Unicode 字符，所以在操作文字、国际化等方面，字符流具有优势。

• FileInputStream：把一个文件作为输入源，从本地文件系统中读取数据字节，实现对文件的读取操作。
• ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为输入源，从内存数组中读取数据字节。
• ObjectInputStream：对以前使用 ObjectOutputStream 写入的基本数据和对象进行反序列化，用于恢复那些以前序列化的对象，注意这个对象所属的类必须实现 Serializable 接口。
• PipedInputStream：实现了管道的概念，从线程管道中读取数据字节。主要在线程中使用，用于两个线程间的通信。
• SequenceInputStream：其他输入流的逻辑串联。它从输入流的有序集合开始，并从第一个输入流开始读取，直至到达文件末尾，接着从第二个输入流读取，依次类推。
• System.in：从用户控制台读取数据字节，在 System 类中，in 是 InputStream 类型的静态成员变量。

InputStream常见方法：

int read()：从输入流中读取数据的下一字节，返回 0 ～ 255 范围内的整型字节值；如果输入流中已无新的数据，则返回 -1。
int read(byte[] b)：从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在字节数组 b 中，以整数形式返回实际读取的字节数（要么是字节数组的长度，要么小于字节数组的长度）。
int read(byte[] b, int off, int len)：将输入流中最多 len 个数据字节读入字节数组 b 中，以整数形式返回实际读取的字节数，off 指数组 b 中将写入数据的初始偏移量。
void close()：关闭此输入流，并释放与该流关联的所有系统资源。
int available()：返回可以不受阻塞地从此输入流读取（或跳过）的估计字节数。
void mark(int readlimit)：在此输入流中标记当前的位置。
void reset()：将此输入流重新定位到上次 mark 的位置。
boolean markSupported()：判断此输入流是否支持 mark() 和 reset() 方法。
long skip(long n)：跳过并丢弃此输入流中数据的 n 字节。

字符的输入输出流：

抽象字符输入流：Reader 抽象字符输出流：Writer

• FileReader ：与 FileInputStream 对应，从文件系统中读取字符序列。
• CharArrayReader ：与 ByteArrayInputStream 对应，从字符数组中读取数据。
• PipedReader ：与 PipedInputStream 对应，从线程管道中读取字符序列。
• StringReader ：从字符串中读取字符序列。

字符输出流的常用方法：

Writer append(char c)：将指定字符 c 追加到此 Writer，此处是追加，不是覆盖。
Writer append(CharSequence csq)：将指定字符序列 csq 添加到此 Writer。
Writer append(CharSequence csq, int start, int end)：将指定字符序列 csq 的子序列，追加到此 Writer。
void write(char[] cbuf)：写入字符数组 cbuf。
void write (char[] cbuf, int off, int len)：写入字符数组 cbuf 的某一部分。
void write(int c)：写入单个字符 c。
void write(String str)：写入字符串 str。
void write(String str, int off, int len)：写入字符串 str 的某一部分。
void close()：关闭当前流。

字节流、字符流都是无缓冲的输入、输出流，每次的读、写操作都会交给操作系统来处理。对系统的性能造成很大的影响，因为每次操作都可能引发磁盘硬件的读、写或网络的访问，这些磁盘硬件读、写和网络访问会占用大量系统资源，影响效率。

3.装饰器模式

通过方法，将对象进行包装。

比如FileOutputStream放在缓冲字节流BufferedOutputStream的构造方法中时，就变成了BufferedOutputStream。

再把BufferedOutputStream放在DataOutputStream的构造方法中，就变成了DataOutputStream。

虽然外观都是OutputStream，但是功能得到了增强，提供了更加丰富的API。

4.Buffered流

缓冲流的目的是让原字节流、字符流新增缓冲的功能。

• BufferedInputStream
• BufferedOutputStream
• BufferedReader
• BufferedWriter

5.字节流转换为字符流：

使用InputStreamReader将字节流转换成InputStreamReader对象，再通过字符流的构造函数转换成字符流。

Java没有提供字节流转换成字符流的方式，因为字节流是一个通用的流，而字符流只能传输文本类型的资源，但是传输效率较快。

6.Data流

DataStream允许流直接操作基本数据类型和字符串。常用的方法有

dos.writeUTF();

dos.writeInt();

dis.readUTF();

dis.readInt();

注意读取顺序要和写入顺序一致。

    public static void main(String[] args) {
        try {
            DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\ideaproject\\Java02\\data.txt"))));
            dos.writeUTF("this");
            dos.writeUTF("is");
            dos.writeInt(4);
            dos.writeUTF("leellamarz");
            dos.close();
            DataInputStream dis  = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\ideaproject\\Java02\\data.txt"))));
            String a = dis.readUTF();
            String b = dis.readUTF();
            int d = dis.readInt();
            String c = dis.readUTF();
            System.out.println(a+" "+b+" "+d+" "+c);
            dis.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

7.XML

XML是可拓展标记语言，可以用来存储数据、系统配置、数据交换。

XML的标签可以自定义。

XML 文档总是以 XML 声明开始，即告知处理程序，本文档是一个 XML 文档。在 XML 声明中，通常包括版本、编码等信息，以 <? 开始，以 ?> 结尾。

<?xml version = "1.0" encoding="UTF-8"?>

XML 文档由元素组成，一个元素由一对标签来定义，包括开始和结束标签，以及其中的内容。元素之间可以嵌套（但不能交叉），也就是说元素的内容里还可以包含元素。

标签可以有属性（属性值要加引号）。属性是对标签的进一步描述和说明，一个标签可以有多个属性，每个属性都有自己的名字和值，属性是标签的一部分。

8.解析XML

解析XML的技术主要有：

• DOM 即org.w3c.dom，W3C 推荐的用于使用 DOM 解析 XML 文档的接口
• SAX 即org.xml.sax，用 SAX 解析 XML 文档的接口

DOM 把一个 XML 文档映射成一个分层对象模型，而这个层次的结构，是一棵根据 XML 文档生成的节点树。DOM 在对 XML 文档进行分析之后，不管这个文档有多简单或多复杂，其中的信息都会被转化成一棵对象节点树。在这棵节点树中，有一个根节点，其他所有的节点都是根节点的子节点。节点树生成之后，就可以通过 DOM 接口访问、修改、添加、删除树中的节点或内容了。

DOM解析过程：

1. 通过getInstance()创建DocumentBuilderFactory，即解析器工厂
2. 通过build()创建DocumentBuilder
3. 解析文件得到Document对象
4. 通过NodeList，开始解析结点（标签）

9.Node常用方法

NodeList getChildNodes()：返回此节点的所有子节点的 NodeList。
Node getFirstChild()：返回此节点的第一个子节点。
Node getLastChild()：返回此节点的最后一个子节点。
Node getNextSibling()：返回此节点之后的节点。
Node getPreviousSibling()：返回此节点之前的节点。
Document getOwnerDocument()：返回与此节点相关的 Document 对象。
Node getParentNode()：返回此节点的父节点。
short getNodeType()：返回此节点的类型。
String getNodeName()：根据此节点类型，返回节点名称。
String getNodeValue()：根据此节点类型，返回节点值。

String getTextContent()：返回此节点的文本内容。
void setNodeValue(String nodeValue)：根据此节点类型，设置节点值。
void setTextContent(String textContent)：设置此节点的文本内容。
Node appendChild(Node newChild)：将节点 newChild 添加到此节点的子节点列表的末尾。
Node insertBefore(Node newChild,Node refChild)：在现有子节点 refChild 之前插入节点 newChild。
Node removeChild(Node oldChild)：从子节点列表中移除 oldChild 所指示的子节点，并将其返回。
Node replaceChild(Node newChild, oldChild)：将子节点列表中的子节点 oldChild 替换为 newChild，并返回 oldChild 节点。

10.Document常用方法

Element getDocumentElement()：返回代表这个 DOM 树根节点的 Element 对象。
NodeList getElementsByTagName(String tagname)：按文档顺序返回包含在文档中且具有给定标记名称的所有 Element 的 NodeList。

NodeList常用方法：

int getLength()：返回有序集合中的节点数。
Node item(int index)：返回有序集合中的第 index 个项。

11.SAX解析

SAX是事件驱动的。通过继承DefaultHandler类，重写五个关键方法实现解析。

startDocument():开始文档的标志

endDocument():结束文档的标志

startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes)：通过比较localName，找到指定的元素，打开元素

endElement(String uri, String localName, String qName):通过比较localName，找到指定的元素，结束元素

characters(char[] ch, int start, int length)：解析每个元素时调用的方法

@Override
    public void startDocument() throws SAXException {
        System.out.println("books2文档开始解析");
    }

    @Override
    public void endDocument() throws SAXException {
        System.out.println("books2文档结束解析");
    }

    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
        if (qName.equals("book")) {
           for(int i=0;i<attributes.getLength();i++){
               System.out.println("编号："+attributes.getValue(i));
           }

        }
        this.tagName = qName;
    }

    @Override
    public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
        if("book".equals(localName)){}
        this.tagName = null;
    }

    @Override
    public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
        if (this.tagName != null) {
            String data = new String(ch, start, length);
            if (this.tagName.equals("bookname")) {
                System.out.println("书名："+data);
            }
            if (this.tagName.equals("bookauthor")) {
                System.out.println("作者："+data);
            }

            if (this.tagName.equals("bookprice")) {
                System.out.println("价格："+data);
            }

        }
    }

12.练习

如果子类异常块放在父类异常块后面，就会报编译错误。

  try {
            int[] a = {1,2,3};
            System.out.print(a[3]);
            System.out.print(1);
        } catch(Exception e) {
            System.out.print(2);
            System.exit(0);//2
        } finally {
            System.out.print(3);
        }

不同于return，System.exit(0)的优先级高于finally，在前面遇到会直接退出程序。

异常向外抛出，再被外部trycatch接受，会造成死循环

ArrayList<String> a = new ArrayList<String>();
a.add(true);
a.add(123);
a.add("abc");
System.out.print(a);
//执行后，控制台输出为？编译错误
//集合定义时加了泛型后，就不能添加不匹配泛型的元素。

List a = new ArrayList();
a.add(1);
a.add(2);
a.add(3);
a.remove(1);
System.out.print(a);
//执行后，控制台输出为？ 1 3
//ArrayList 有 2 个删除方法：a.remove(Object o); 和 a.remove(int index); 那么这里的 1 到底是匹配 Object 还是 int 类型呢？我们考虑一下这两个方法的来历就行了。
//a.remove(Object o); 是父接口的方法，a.remove(int index); 是子类重写的方法，所以这里应该是调用子类重写的方法。

Set ts = new TreeSet();
ts.add("zs");
ts.add("ls");
ts.add("ww");
System.out.print(ts);
//执行后，控制台输出为？
//TreeSet 对于字符串来说默认按照字典升序进行排序，所以答案为：[ls, ww, zs]

//假设文件 c:/a.txt 的内容为 abc
//以下代码
try {
    File f = new File("c:/a.txt");
    System.out.print(f.length());
    OutputStream out = new FileOutputStream(f);
    System.out.print(f.length());
    out.write(97);
    System.out.print(f.length());
    out.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
//执行后，控制台输出为？301

File 对象 new 出来后，f.length() 返回值为 3。

FileOutputStream 对象 new 出来后，由于默认方法是覆盖已经存在的文件，所以f.length() 返回值为 0，如果想不覆盖，应该使用new FileOutputStream(f,false);。

out.write(97) 写入字母 a 后，f.lenght() 返回值为 1。

if(node2 instanceof Element){
String string = node2.getNodeName();
String ste = node2.getTextContent();
System.out.println(string+" "+ste);
}

出现这种问题的原因主要是使用org.w3c.dom.Node的进行解析的，它会将你的回车也作为一个节点。在你的代码中你打印str.getLenth();得到的数值肯定比你写的节点要多。
如果：node2 instanceof Text，则输出：#text
如果：node2 instanceof Element，则输出：标签名

或者将文件中多余的空格和回车都去掉。