# Java IO - 常见类使用

## 1. IO常见类的使用

Java 的 I/O 大概可以分成以下几类:

* 磁盘操作: File
* 字节操作: InputStream 和 OutputStream
* 字符操作: Reader 和 Writer
* 对象操作: Serializable
* 网络操作: Socket

### 1.1 File相关

File 类可以用于表示文件和目录的信息，但是它不表示文件的内容。

递归地列出一个目录下所有文件：

```java
public static void listAllFiles(File dir) {
    if (dir == null || !dir.exists()) {
        return;
    }
    if (dir.isFile()) {
        System.out.println(dir.getName());
        return;
    }
    for (File file : dir.listFiles()) {
        listAllFiles(file);
    }
}
```

### 1.2 字节流相关

```java
public static void copyFile(String src, String dist) throws IOException {

    FileInputStream in = new FileInputStream(src);
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(dist);
    byte[] buffer = new byte[20 * 1024];

    // read() 最多读取 buffer.length 个字节
    // 返回的是实际读取的个数
    // 返回 -1 的时候表示读到 eof，即文件尾
    while (in.read(buffer, 0, buffer.length) != -1) {
        out.write(buffer);
    }

    in.close();
    out.close();
}
```

### 1.3 实现逐行输出文本文件的内容

```java
public static void readFileContent(String filePath) throws IOException {

    FileReader fileReader = new FileReader(filePath);
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);

    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }

    // 装饰者模式使得 BufferedReader 组合了一个 Reader 对象
    // 在调用 BufferedReader 的 close() 方法时会去调用 Reader 的 close() 方法
    // 因此只要一个 close() 调用即可
    bufferedReader.close();
}
```

### 1.4 序列化 & Serializable & transient

序列化就是将一个对象转换成字节序列，方便存储和传输。

* 序列化: ObjectOutputStream.writeObject()
* 反序列化: ObjectInputStream.readObject()

不会对静态变量进行序列化，因为序列化只是保存对象的状态，静态变量属于类的状态。

#### 1.4.1 Serializable

序列化的类需要实现 Serializable 接口，它只是一个标准，没有任何方法需要实现，但是如果不去实现它的话而进行序列化，会抛出异常。

```java
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
    A a1 = new A(123, "abc");
    String objectFile = "file/a1";
    ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(objectFile));
    objectOutputStream.writeObject(a1);
    objectOutputStream.close();

    ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(objectFile));
    A a2 = (A) objectInputStream.readObject();
    objectInputStream.close();
    System.out.println(a2);
}

private static class A implements Serializable {
    private int x;
    private String y;

    A(int x, String y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "x = " + x + "  " + "y = " + y;
    }
}
```

#### 1.4.2 transient

transient 关键字可以使一些属性不会被序列化。

ArrayList 中存储数据的数组 elementData 是用 transient 修饰的，因为这个数组是动态扩展的，并不是所有的空间都被使用，因此就不需要所有的内容都被序列化。通过重写序列化和反序列化方法，使得可以只序列化数组中有内容的那部分数据。

```java
private transient Object[] elementData;
```

### 1.5 Java 中的网络支持

* InetAddress: 用于表示网络上的硬件资源，即 IP 地址；
* URL: 统一资源定位符；
* Sockets: 使用 TCP 协议实现网络通信；
* Datagram: 使用 UDP 协议实现网络通信。

#### 1.5.1 InetAddress

没有公有的构造函数，只能通过静态方法来创建实例。

```java
InetAddress.getByName(String host);
InetAddress.getByAddress(byte[] address);
```

#### 1.5.2 URL

可以直接从 URL 中读取字节流数据。

```java
public static void main(String[] args) throws IOException {

    URL url = new URL("http://www.baidu.com");

    /* 字节流 */
    InputStream is = url.openStream();

    /* 字符流 */
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is, "utf-8");

    /* 提供缓存功能 */
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }

    br.close();
}
```

#### 1.5.3 Sockets

* ServerSocket: 服务器端类
* Socket: 客户端类
* 服务器和客户端通过 InputStream 和 OutputStream 进行输入输出。

![2021-02-24-609yGB](https://image.ldbmcs.com/2021-02-24-609yGB.jpg)

#### 1.5.4 Datagram

* DatagramSocket: 通信类
* DatagramPacket: 数据包类

## 2. 常见问题

* Java 字节读取流的read方法返回int的原因：https://blog.csdn.net/congwiny/article/details/18922847

## 3. 参考

* [Java IO - 常见类使用](https://www.pdai.tech/md/java/io/java-io-basic-usage.html)
