模块22.IO流

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模块21回顾:
  1.File:代表的是文件或者文件夹对象
  2.静态成员:
    pathSeparator:获取的是路径和路径之间的分隔符  ;
    separator:获取的是路径名称分隔符 \
  3.构造:
    File(String parent,String child)
    File(File parent,String child)
    File(String path)
  4.获取方法:
    getAbsolutePath()获取绝对路径
    getPath()获取封装路径
    getName()获取文件或者文件夹名称
    length()获取文件长度->字节数
  5.创建功能:
    createNewFile()创建文件
    mkdirs()创建文件夹
  6.删除功能:
    delete()删除文件或者文件夹
  7.判断功能:
    isDirectory()判断是否为文件夹
    isFile()判断是否为文件
    exists()判断文件或者文件夹是否存在
  8.遍历功能:
    list()  listFiles()
  9.IO流四大基类:抽象类
    OutputStream   InputStream Writer Reader
  10.FileOutputStream:字节输出流
     a.构造:
       FileOutputStream(File file)
       FileOutputStream(String path)
       FileOutputStream(String path,boolean append) -> 追加续写
     b.方法:
       write  写一个字节,一个字节数组,字节数组一部分
       close:关流
  11.FileInputStream:字节输入流
     a.构造:
       FileInputStream(File file)
       FileInputStream(String path)
     b.方法:
       read 读一个字节,一个字节数组,一个字节数组一部分
       close:关流
           
  12.FileReader:字符输入流
     a.构造:
       FileReader(File file)
       FileReader(String path)
     b.方法:
       read:一次读一个字符,一个字符数组,一个字符数组一部分
       close: 关流
           
  13.FileWriter:字符输出流 
     a.构造:
       FileWriter(File file)
       FileWriter(String path)
     b.方法:
       write  写一个字符,一个字符数组,字符数组一部分,字符串
       flush:刷新
       close:先刷新后关流
           
模块22重点:
  1.会使用缓冲流:字节和字符
  2.会使用转换流
  3.会实现序列化接口,以及使用序列化流
  4.会使用Properties集合,读取配置文件中的内容

第一章.字节缓冲流

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1.为啥要学字节缓冲流
  之前所写的FileOutputStream,FileInputStream,FileReader,FileWriter这都叫做基本类,其中FileInputStream和FileOutputStream的读写方法都是本地方法(方法声明上带native),本地方法是和系统以及硬盘打交道的,也就是说这两个对象的读和写都是在硬盘之间进行读写的,效率不高;缓冲流中底层带一个长度为8192的数组(缓冲区),此时读和写都是在内存中完成的(在缓冲区之间完成),内存中的读写效率非常高
    
   使用之前需要将基本流包装成缓冲流,其实就new对象时,传递基本流 
    
2.字节缓冲流
  a.BufferedOutputStream:字节缓冲输出流
    构造:BufferedOutputStream(OutputStream out)
    使用:和FileOutputStream一样
        
  b.BufferedInputStream:字节缓冲输入流
    构造:BufferedInputStream(InputStream in)
    使用:和FileInputStream一样   
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 public class Demo01BufferedInputStream_OutputStream {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //method01();
        method02();
    }

    //使用字节缓冲流复制文件
    private static void method02()throws Exception {
        long start = System.currentTimeMillis();

        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\Idea\\io\\1.avi");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\Idea\\io\\2.avi");

        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
        //边读编写
        int len;
        while((len = bis.read())!=-1){
            bos.write(len);
        }

        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(end-start);

        bos.close();
        bis.close();
    }

    //用基本流复制文件
    private static void method01()throws Exception {
        long start = System.currentTimeMillis();

        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\Idea\\io\\1.avi");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\Idea\\io\\2.avi");
        //边读编写
        int len;
        while((len = fis.read())!=-1){
            fos.write(len);
        }

        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(end-start);

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

细节:

问题1:使用缓冲流的时候,为啥只需要关闭缓冲流,不用单独关闭基本流呢?

​ 原因:缓冲流的close方法底层会自动关闭基本流/?

问题2:缓冲流底层有数组(缓冲区),都是在内存之间进行读写,那么缓冲流读写的过程是啥样的呢?

​ 注意:先依靠基本流将数据读出来,然后交给缓冲流,由于缓冲流缓冲区是8192,所以每次读取8192个字节放到缓冲区中,然后再将输入流缓冲区中的数据交给输出流缓冲区,然后再利用基本流将数据写到硬盘上

​ 那么在操作代码时len是干啥的呢?其实主要是在两个缓冲区中倒腾数据,将输入流缓冲区中的数据读到,然后写到输出流缓冲区中,等待输出流缓冲区满了,再依靠基本流写到硬盘上;如果输入流缓冲区中的数据读不到了,重新从硬盘上读8192个字节,进入到输入流缓冲区中,继续利用len在两个缓冲区中来回倒腾数据

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第二章.字符缓冲流

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我们知道,字符流的基本流底层是有缓冲区的,所以在效率这一块效果不是特别明显,但是不代表不重要,因为我们应该主要学字符缓冲流的两个特有方法

1.字符缓冲输出流_BufferedWriter

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1.构造:
  BufferedWriter(Writer w)
2.方法:
  用起来和FileWriter一样
3.特有方法:
  newLine() 换行
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public class Demo02BufferedWriter {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("module22\\1.txt",true));
        bw.write("床前明月光");
        bw.newLine();
        bw.write("疑是地上霜");
        bw.newLine();
        bw.write("举头望明月");
        bw.newLine();
        bw.write("低头思故乡");
        bw.newLine();
        bw.close();
    }
}

2.字符缓冲输入流_BufferedReader

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1.构造:
  BufferedReader(Reader r)
2.方法:
  用法和FileReader一样
3.特有方法:
  String readLine()-> 一次读一行,如果读到结束标记,返回的是null
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public class Demo03BufferedReader {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("module22\\1.txt"));
        /*String s = br.readLine();
        System.out.println(s);

        String s1 = br.readLine();
        System.out.println(s1);

        String s2 = br.readLine();
        System.out.println(s2);

        String s3 = br.readLine();
        System.out.println(s3);

        String s4 = br.readLine();
        System.out.println(s4);*/

        //定义一个字符串,接收读取的内容
        String line = null;
        while((line = br.readLine())!=null){
            System.out.println(line);
        }
        br.close();
    }
}

第三章.转换流

1.字符编码

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的,而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。[按照某种规则,将字符存储到计算机中,称为编码] 。反之,将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来,称为解码 。比如说,按照A规则存储,同样按照A规则解析,那么就能显示正确的文本f符号。反之,按照A规则存储,再按照B规则解析,就会导致乱码现象。

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  • 字符编码Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。

2.字符集

  • 字符集 Charset:也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合,包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号,需要进行字符编码,一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

1705487375594

可见,当指定了编码,它所对应的字符集自然就指定了,所以编码才是我们最终要关心的。

  • ASCII字符集
    • ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,用于显示现代英语,主要包括控制字符(回车键、退格、换行键等)和可显示字符(英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号)。
    • 基本的ASCII字符集,使用7位(bits)表示一个字符,共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位(bits)表示一个字符,共256字符,方便支持欧洲常用字符。
  • ISO-8859-1字符集
    • 拉丁码表,别名Latin-1,用于显示欧洲使用的语言,包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
    • ISO-8859-1使用单字节编码,兼容ASCII编码。
  • GBxxx字符集
    • GB就是国标的意思,是为了显示中文而设计的一套字符集。
    • GB2312:简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时,就表示一个汉字,这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字,此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了,连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这就是常说的"全角"字符,而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。
    • GBK:最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范,使用了双字节编码方案,共收录了21003个汉字,完全兼容GB2312标准,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
    • GB18030:最新的中文码表。收录汉字70244个,采用多字节编码,每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
  • Unicode字符集
    • Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计,是业界的一种标准,也称为统一码、标准万国码。
    • 它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号,或者文字。有三种编码方案,UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。
    • UTF-8编码,可以用来表示Unicode标准中任何字符,它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中,优先采用的编码。互联网工程工作小组(IETF)要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以,我们开发Web应用,也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码,编码规则:
      1. 128个US-ASCII字符,只需一个字节编码。
      2. 拉丁文等字符,需要二个字节编码。
      3. 大部分常用字(含中文),使用三个字节编码。
      4. 其他极少使用的Unicode辅助字符,使用四字节编码。
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1.想要不乱码,编码和解码遵循的规则(字符编码)要一致 -> 想要不乱码,最重要的是先知道这个字符按照什么编码去存的
2.UTF-8中一个汉字占3个字节
  GBK中一个汉字占2个字节

3.转换流_InputStreamReader

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1.字节流读取中文在编码一致的情况,也不要边读边看,因为如果字节读不准,读不全,输出的内容有可能会出现乱码
2.所以,我们学了字符流,字符流读取文本文档中的内容如果编码一致,就不会出现乱码问题了
3.但是如果编码不一致,字符流读取文本文档中的内容也有可能出现乱码
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1.概述:是字节流通向字符流的桥梁 -> 读数据
2.构造:
  InputStreamReader(InputStream in,String charsetName)
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3.作用:
  可以直接指定编码,按照指定的编码去读内容
4.用法:
  基本用法和FileReader一样
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public class Demo01InputStreamReader {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        InputStreamReader isr =
                new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\Idea\\io\\1.txt"),"gbk");
        int data = isr.read();
        System.out.println((char)data);
        isr.close();
    }
}

4.转换流_OutputStreamWriter

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1.概述:是字符流通向字节流的桥梁
2.构造:
  OutputStreamWriter(OutputStream out,String charsetName)
                   
3.作用:
  按照指定的编码规则去存数据
      
4.用法:
  和FileWriter一样
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public class Demo02OutputStreamWriter {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        OutputStreamWriter osw =
                new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("E:\\Idea\\io\\1.txt"),"gbk");
        osw.write("你好");
        osw.close();
    }
}

第四章.序列化流

一.序列化流和反序列化流介绍

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1.作用:读写对象
2.两个对象:
  a.ObjectOutputStream -> 序列化流 -> 写对象
  b.ObjectInputStream -> 反序列化流 -> 读对象  
3.注意:
  我们将对象序列化到文件中,我们打开文件看不懂,这就对了,很多时候,我们操作的数据不能随便让别人看懂,不然别人就随意改动了,我们只需要将这些看不懂的内容成功读回来即可
      
  应用场景:比如玩儿游戏会对英雄存档,那么退出的时候英雄变成对象,将人物的属性变成对象的成员变量值,然后存到文件中,再次打开游戏,直接从文件中将这些人物对象读回来,将对象以及对象中的属性还原    

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二.序列化流_ObjectOutputStream

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1.作用:写对象
2.构造:
  ObjectOutputStream(OutputStream out)
3.方法:
  writeObject(Object obj) -> 写对象
4.注意:
  想要将对象序列化到文件中,被序列化的对象需要实现Serializable接口
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public class Person implements Serializable {
    private String name;
    private Integer age;

    public Person() {
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
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    //序列化
    private static void write()throws Exception {
        ObjectOutputStream oos =
                new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("module22\\person.txt"));
        Person p1 = new Person("涛哥", 12);
        oos.writeObject(p1);
        oos.close();
    }

三.反序列化_ObjectInputStream

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1.作用:读对象
2.构造:
  ObjectInputStream(InputStream in)
3.方法:
  Object readObject()
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    private static void read()throws Exception {
        ObjectInputStream ois =
                new ObjectInputStream(new FileInputStream("module22\\person.txt"));
        Person person = (Person) ois.readObject();
        System.out.println(person);
        ois.close();
    }

四.不想被序列化操作(了解)

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transient

五.反序列化时出现的问题以及分析以及解决

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 问题描述:
   序列化之后,修改源码,修改完之后没有重新序列化,直接反序列化了,就会出现了序列号冲突问题:
   InvalidClassException

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解决:将序列号定死,后面不管怎么修改源码,序列号都是这一个
    在被序列化的对象中加上一个public static final long 的变量,并为其赋值
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public class Person implements Serializable {
    public static final long serialVersionUID = 42L;
    private String name;
    public Integer age;

    public Person() {
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

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

将一个对象实现一个序列化接口,我们将来才能让这个对象变成二进制,在网络上传输

六.经验问题

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1.问题:循环读取的次数和存储对象的个数不对应,就会出现EOFException
2.解决:(涛哥说一种方式,其他方式也有,同学们都想一下还有什么方式)    
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public class Demo02Serializable {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //write();
        read();
    }

    //反序列化流
    private static void read() throws Exception {
        ObjectInputStream ois =
                new ObjectInputStream(new FileInputStream("module22\\person.txt"));
       /* for (int i = 0; i < 4; i++) {
            Person person = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(person);
        }*/
        //将集合反序列化出来即可
        ArrayList<Person> list = (ArrayList<Person>) ois.readObject();
        for (Person person : list) {
            System.out.println(person);
        }
        ois.close();
    }

    //序列化
    private static void write() throws Exception {
        ObjectOutputStream oos =
                new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("module22\\person.txt"));
        //创建一个集合,存储多个Person对象
        ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
        Person p1 = new Person("涛哥", 12);
        Person p2 = new Person("三上", 30);
        Person p3 = new Person("金莲", 24);
        //将对象存储到集合中
        list.add(p1);
        list.add(p2);
        list.add(p3);
        oos.writeObject(list);
        oos.close();
    }
}

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第五章.打印流_PrintStream(了解)

1.PrintStream打印流基本使用

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 1.构造:
   PrintStream(String fileName)
 2.方法:
   a.println(): 原样输出,自带换行效果
   b.print():  原样输出,不带换行效果    
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public class Demo01PrintStream {
    public static void main(String[] args)throws Exception{
        PrintStream ps = new PrintStream("module22\\printstream.txt");
        ps.println("涛哥是一个大帅哥");
        ps.println("涛哥是一个小鲜肉");
        ps.println("涛哥和金莲不为人知的故事");
        ps.close();
    }
}
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改变流向:
  1.什么叫做改变流向:
    System.out.println()-> 本身是输出到控制台上
    改变流向:可以让输出语句从控制台上输出改变成往指定文件中输出
        
  2.方法:System中的方法:
    static void setOut(PrintStream out) -> 改变流向 ->让输出语句从控制台输出转移到指定文件中
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public class Demo02PrintStream {
    public static void main(String[] args)throws Exception{
        PrintStream ps = new PrintStream("module22\\log.txt");

        //改变流向
        System.setOut(ps);

        System.out.println("这个错误是今天下午2点出现的");
        System.out.println("这个错误是文件意外到达结尾异常");
        System.out.println("出现的原因是循环反序列化次数不对");
        ps.close();
    }
}

使用场景:

可以将输出的内容以及详细信息放到日志文件中,永久保存

以后我们希望将输出的内容永久保存,但是输出语句会将结果输出到控制台上,控制台是临时显示,如果有新的程序运行,新程序的运行结果会覆盖之前的结果,这样无法达到永久保存,到时候我们想看看之前的运行结果信息就看不到了,所以我们需要将输出的结果保存到日志文件中,就可以使用setOut改变流向

2.PrintStream打印流完成续写

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PrintStream(OutputStream out)  -> 可以依靠OutputStream的续写功能完成打印流续写
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public class Demo03PrintStream {
    public static void main(String[] args)throws Exception{
        PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("module22\\log.txt",true));

        //改变流向
        System.setOut(ps);

        System.out.println("这个错误是今天下午2点出现的");
        System.out.println("这个错误是文件意外到达结尾异常");
        System.out.println("出现的原因是循环反序列化次数不对");
        ps.close();
    }
}

第六章.Properties集合

1.Properties结合IO流使用方法

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回顾:
  1.概述: Properties extends Hashtable
  2.特点:
    a.无序,无索引
    b.key唯一,value可重复
    c.线程安全
    d.key和value默认类型都是String
        
  3.特有方法:
    setProperty(String key,String value) 存键值对
    getProperty(String key) -> 根据key获取value
    stringPropertyNames()-> 获取所有的key存放到set集合中
    load(InputStream in) -> 将流中的数据加载到Properties集合中
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public class Demo01Properties {
    public static void main(String[] args) {
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("username","root");
        properties.setProperty("password","1234");

        Set<String> set = properties.stringPropertyNames();
        for (String key : set) {
            System.out.println(properties.getProperty(key));
        }
    }
}
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使用场景:配合配置文件使用
    
注意:
   将来我们不能将很多的硬数据放到源码中,比如用户名和密码这些数据,因为将来我们有可能换用户名或者密码,如果一换,我们就需要去源码中修改,将来我们的类和类之间都有联系,有可能牵一发动全身,所以我们需要将这些数据提取出来,放到文件中,改的时候直接去文件中改,源码不需要改动
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创建配置文件:
  1.在模块下右键 -> file -> 取名为xxx.properties
  2.在xxx.properties文件中写配置数据
    a.key和value都是key=value形式
    b.key和value都是String的,但是不要加双引号
    c.每个键值对写完之后,需要换行再写下一对
    d.键值对之间最好不要有空格(空格可以有,但是不建议写)
    e.键值对中建议不要使用中文(中文可以有,但是直接读取会乱码,需要转换流转码)  
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jdbc.username=root
jdbc.password=1234

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public class Demo02Properties {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        Properties properties = new Properties();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("module22\\jdbc.properties");
        properties.load(fis);

        Set<String> set = properties.stringPropertyNames();
        for (String key : set) {
            System.out.println(key+"..."+properties.getProperty(key));
        }
    }
}

第七章.Commons-io工具包

一.介绍

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IO技术开发中代码量很大而且代码的重复率较高如果我们要遍历目录拷贝目录就需要使用方法的递归调用也增大了程序的复杂度

Apache软件基金会开发了IO技术的工具类`commonsIO`,大大简化IO开发

二.添加第三方jar包

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1.Apache软件基金会属于第三方(Oracle公司是第一方,我们自己是第二方,其他的都是第三方),我们使用第三方开发出来的工具,都需要添加第三方提供给我们的jar包
    
2.jar包:本身是一个压缩包,里面转的都是class文件,我们想使用jar包中的工具类,就需要将相应的jar包解压到我们的当前项目下
    
3.怎么引入jar包
  a.在当前模块下创建文件夹,取名为lib或者libs
  b.将准备好的jar包,放到此文件夹下
  c.对着jar包,右键 -> add as library (如果我们想将lib下所有的jar包一起解压,我们就直接对着lib文件夹右键)
  d.level可以选择module,此时上面叫做name的输入框会变成空的,不用管
  e.直接点ok  

三.工具包的使用

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IOUtils类
- 静态方法IOUtils.copy(InputStream in,OutputStream out)传递字节流实现文件复制
- 静态方法IOUtils.closeQuietly(任意流对象)悄悄的释放资源自动处理close()方法抛出的异常
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public class Demo01IOUtils {
    public static void main(String[] args) /*throws Exception*/{
        //- 静态方法:IOUtils.copy(InputStream in,OutputStream out)传递字节流,实现文件复制。
        //IOUtils.copy(new FileInputStream("E:\\Idea\\io\\8.jpg"),new FileOutputStream("E:\\Idea\\io\\孝敏.jpg"));
        //- 静态方法:IOUtils.closeQuietly(任意流对象)悄悄的释放资源,自动处理close()方法抛出的异常。
        FileWriter fw = null;
        try{
            fw = new FileWriter("module22\\commons.txt");
            fw.write("你好");
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (fw!=null){
                IOUtils.closeQuietly(fw);
            }
        }
    }
}
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FileUtils类

- 静态方法FileUtils.copyDirectoryToDirectory(File src,File dest);
           传递File类型的目录进行整个目录的复制自动进行递归遍历
           
           参数:
             src:要复制的文件夹路径
             dest:要将文件夹粘贴到哪里去
             
- 静态方法writeStringToFile(File file,String str)写字符串到文本文件中
- 静态方法String readFileToString(File file)读取文本文件返回字符串
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public class Demo02FileUtils {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
       /* - 静态方法:FileUtils.copyDirectoryToDirectory(File src,File dest);
        传递File类型的目录,进行整个目录的复制,自动进行递归遍历。

        参数:
        src:要复制的文件夹路径
        dest:要将文件夹粘贴到哪里去*/
        //FileUtils.copyDirectoryToDirectory(new File("E:\\Idea\\io\\aa"),new File("E:\\Idea\\io\\cc"));

        //- 静态方法:writeStringToFile(File file,String str)写字符串到文本文件中。
        //FileUtils.writeStringToFile(new File("module22\\commons.txt"),"haha");
        //- 静态方法:String readFileToString(File file)读取文本文件,返回字符串。
        String s = FileUtils.readFileToString(new File("module22\\commons.txt"));
        System.out.println(s);
    }
}

第八章.如何快速记忆IO流

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