IO

网络框架设计模式：

• Reactor模式：主动模式 应用程序不断轮询 询问底层IO是否准备就绪
• Proactor模式：被动模式 read write都交给底层 通过回调完成操作

服务器网络编程 1 + N + M 模型

1个监听线程 N个IO线程 M个worker线程

架构

stateDiagram-v2
    direction LR
    处理流 --> 缓冲操作
    缓冲操作 --> BufferedInputStream
    缓冲操作 --> BufferedOutputStream
    缓冲操作 --> BufferedReader
    缓冲操作 --> BufferedWriter
    处理流 --> 基本数据类型操作
    基本数据类型操作 --> DataInputStream
    基本数据类型操作 --> DataOutputStream
    处理流 --> 对象序列化操作
    对象序列化操作 --> ObjectInputStream
    对象序列化操作 --> ObjectOutputStream
    处理流 --> 转化控制
    转化控制 --> InputStreamReader
    转化控制 --> OutputStreamWriter
    处理流 --> 打印控制
    打印控制 --> PrintStream
    打印控制 --> PrintWriter

    节点流 --> 文件操作
    文件操作 --> FileInputStream
    文件操作 --> FileOutputStream
    文件操作 --> FileReader
    文件操作 --> FileWriter
    节点流 --> 管道操作
    管道操作 --> PipedInputStream
    管道操作 --> PipedOutputStream
    管道操作 --> PipedReader
    管道操作 --> PipedWriter
    节点流 --> 数组操作
    数组操作 --> ByteArrayInputStream
    数组操作 --> ByteArrayOutputStream
    数组操作 --> CharArrayReader
    数组操作 --> CharArrayWriter

大体分为几类：

• 字节操作流 InputStream 与 OutputStream等
• 字符操作流 Writer 与 Reader
• 磁盘IO File
• 网络操作 Socekt等

节点流可以从或向一个特定的地方（节点）读写数据，处理流则是对一个已存在的流的连接和封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写，是一种装饰器

字节到字符的转换十分耗时 非常容易出现乱码问题 这是字符流的用处

InputStreamReader 与 OutputStreamWriter 是字节流与字符流之间的桥梁

File类

File并不代表一个真实存在的真实对象

FileDescriptor才是代表一个真实文件对象

从磁盘读取文件：

构造方法

• public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
• public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
• public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例

静态成员变量

获取

• public String getAbsolutePath() ：返回此File的绝对路径名字符串。
• public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。
• public String getName() ：返回由此File表示的文件或目录的名称。
• public long length() ：返回由此File表示的文件的长度。

判断

• public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
• public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
• public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。

创建删除

• public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
• public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录。
• public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录。
• public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。

目录遍历

• public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
• public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。

文件过滤器

• FileFilter
• FileNameFilter

IO

顶级父类

项	输入流	输出流
字节流	字节输入流 InputStream	字节输出流 OutputStream
字符流	字符输入流 Reader	字符输出流 Writer

字节输出流【OutputStream】

• public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
• public void write(byte[] b) ：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
• public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输 出到此输出流。
• public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

FileOutputStream

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");

for (int i =0;i<100;i++){
    fos.write(("hello"+i+"\n").getBytes());
}
fos.flush();
fos.close();

• 数据追加续写

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt",true);

字节输入流【InputStream】

• public void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public abstract int read() ： 从输入流读取数据的下一个字节。
• public int read(byte[] b) ： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。

FileInputStream

构造方法

• FileInputStream(File file) ： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file命名。
• FileInputStream(String name) ： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件 系统中的路径名 name命名。

FileInputStream fis = new FileInputStream("fos.txt");
int c = -1;
while ((c = fis.read()) != -1) {
    System.out.print((char)c);
}
fis.close();

字符流

Reader

• public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public int read() ： 从输入流读取一个字符。
• public int read(char[] cbuf) ： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中 。

FileReader

FileReader reader = new FileReader("fos.txt");
int c = -1;
while ((c = reader.read()) != -1){
    System.out.print((char)c);
}

Writer

• void write(int c) 写入单个字符。
• void write(char[] cbuf) 写入字符数组。
• abstract void write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len 写的字符个数。
• void write(String str) 写入字符串。
• void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个 数。
• void flush() 刷新该流的缓冲。
• void close() 关闭此流，但要先刷新它。

FileWriter

FileWriter writer = new FileWriter("fos.txt");
writer.append("hh种");
writer.flush();
writer.close();

• flush与close的区别

JDK7中IO的异常处理

// JDK7
try (FileWriter writer = new FileWriter("fos.txt")) {
    writer.append("hh种");
    writer.flush();
    
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
// JDK9
FileWriter writer = new FileWriter("fos.txt");
try (writer) {
    writer.append("hh种");
    writer.flush();

} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

Properties

• public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性。
• public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
• public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。

与流相关的方法

• store
• load

缓冲流

• 字节缓冲流： BufferedInputStream ， BufferedOutputStream
• 字符缓冲流： BufferedReader ， BufferedWriter

编码

IO 操作中的编解码

InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream("gbk.txt"),"gbk");

OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("utf8.txt"), StandardCharsets.UTF_8);
int c = -1;
while ((c= reader.read()) != -1){
    writer.write(c);
}
writer.close();

内存编解码

"蔡徐坤".getBytes("gbk");
new String(new byte[]{ -78, -52, -48, -20, -64, -92 },"gbk");

String 编码时序图：

Web 中的编解码

URL编解码

/页面?name=页面

这个URL被编码成%2f%e9%a1%b5%e9%9d%a2%3fname%3d%e9%a1%b5%e9%9d%a2

不同浏览器的编码可能并不一致 那么服务端是如何解析的？

tomcat中有一个配置：

<Connector URLEncoding="UTF-8"> 

这个配置就是用来对路径部分进行解码的

至于queryString 要不是body中的charset 要不就是ISO-8859-1

并且如果使用要body的charset的话 需要配置

<Connector useBodyEncodingForURI="true"/>

HTTP header 编解码

对于request.getHeader() 默认是使用的ISO-8859-1编码 且无法指定编码 不要再Header中传递非ASCII 字符

表单编解码

浏览器会根据ContentType的Charset对表单参数进行编码

服务端可以在Servlet容器中获取参数之前调用request.setCharacterEncoding()来指定服务器解码方式 如果没有调用此方法 那么会按照系统默认的编码方式解析

Body 编解码

服务端通过response.setCharacterEncoding来设置 这个方法的本质是设置响应头ContentType

浏览器端按照以下顺序进行解码：

• ContentType的charset
• html meta标签的charset属性
• 浏览器默认方式

js文件编码问题

如果外部引入的js文件与当前html不一致 需要

<script charset="utf8" src="xxx"></script>

常见编码问题

序列化

• ObjectOutputStream
• ObjectInputStream

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object"));
oos.writeObject(new Person("jav",15));

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object"));
Person p = (Person)ois.readObject();

序列化的类需要实现 Serializable 接口

最好手动设置 serialVersionUID 的值, 类修改时根据是否兼容来调整这个值，serialVersionUID 值不一致会抛出序列化运行时异常。

transient关键字修饰的变量不会被序列化

序列化的目的：持久化、传输

其他方式的序列化：

• Hessian 效率很高 跨语言
• Kryo 序列化
• JSON 存在的一个问题是可能存在类型丢失

序列化一些复杂对象：

• 父类继承Serializable接口 所有子类都可以序列化
• 子类实现Serializable接口 序列化后父类的属性会丢失
• 成员变量如果要被序列化 需要实现Serializable接口 否则会报错
• 反序列化时 成员如果发生修改 则发生修改的这些成员变量数据会丢失
• 如果 serialVersionUID 被修改 反序列化会失败