前文回顾

👉 Java IO流原理及流的体系——节点流（文件流）
👉 Java IO流中的处理流之一：缓冲流
👉 Java IO流中的处理流之二 ：转换流

文章目录

• 前文回顾
• 前言
• 一、对象流
• • 1.对象流的介绍
  • 2.对象的序列化
  • 3.使用对象流序列化对象
  • 4.序列化和反序列化代码示例
  • 5.对java.io.Serializable接口的理解
• 二、随机存取文件流
• • 1.RandomAccessFile类
  • 2.RandomAccessFile的使用
• 总结

前言

🔔 前面我们介绍了Java IO流原理及流的体系、FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream 以及其他处理流的使用，今天我们一起来看看对象流、随机存取文件流的使用，希望能够对学习的伙伴提供些许的帮助。

一、对象流

🔔 用于存储和读取 基本数据类型 数据或 对象 的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。

1.对象流的介绍

ObjectInputStream 和 OjbectOutputSteam
📌 序列化：用 ObjectOutputStream 类 保存 基本类型数据或对象的机制
📌 反序列化：用 ObjectInputStream 类 读取 基本类型数据或对象的机制
📌 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream不能序列化 static 和 transient 修饰的成员变量

2.对象的序列化

☀️ 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，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。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。
☀️ 序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原
☀️ 序列化是 RMI（Remote Method Invoke – 远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是JavaEE 平台的基础。
☀️ 如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常。

• Serializable
• Externalizable

☀️ 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

• private static final long serialVersionUID;
• serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
• 如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID 可能发生变化。故建议，显式声明。

☀️ 简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

代码如下（示例）：

package zzz.xxx.java;import java.io.Serializable;/** * Person需要满足如下的要求，方可序列化 *   1. 需要实现接口：Serializable（标识接口） *   2. 当前类提供一个全局常量：serialVersionUID（版本号） *   3. 除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部的所有属性也必须是可序列化的。 *      （默认情况下，基本数据类型是可序列化的） * * 补充：ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 不能序列化 static 和 transient 修饰的成员变量。 */public class Person implements Serializable {    public static final long serialVersionUID = 4342L;    private String name;    private int age;    private Account acct;    public Person() {    }    public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age;    }    public Person(String name, int age, Account acct) { this.name = name; this.age = age; this.acct = acct;    }    public Account getAcct() { return acct;    }    public void setAcct(Account acct) { this.acct = acct;    }    public String getName() { return name;    }    public void setName(String name) { this.name = name;    }    public int getAge() { return age;    }    public void setAge(int age) { this.age = age;    }    @Override    public String toString() { return "Person{" +  "name='" + name + '\'' +  ", age=" + age +  ", acct=" + acct +  '}';    }}class Account implements Serializable{    public static final long serialVersionUID = 42111L;    private double balance;    public Account(double balance) { this.balance = balance;    }    public double getBalance() { return balance;    }    public void setBalance(double balance) { this.balance = balance;    }    @Override    public String toString() { return "Account{" +  "balance=" + balance +  '}';    }}

3.使用对象流序列化对象

☀️ 若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：

• 创建一个 ObjectOutputStream
• 调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
• 注意写出一次，操作flush()一次

☀️ 反序列化

• 创建一个 ObjectInputStream
• 调用 readObject() 方法读取流中的对象

☀️ 强调：如果某个类的属性不是基本数据类型或 String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的Field 的类也不能序列化

4.序列化和反序列化代码示例

代码如下（示例）：

package zzz.xxx.java;import org.junit.Test;import java.io.*;public class ObjectInputOutputStreamTest {    /*     序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中，或通过网络传输出去     使用ObjectOutputStream实现     */    @Test    public void testObjectOutputStream() { ObjectOutputStream oos = null; try {     // 1.     oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.bat"));     // 2.     oos.writeObject("陕西西安");  // oos.writeObject(new String("陕西西安"));     oos.flush();  // 刷新操作     oos.writeObject(new Person("小钱多多", 1));     oos.flush();     oos.writeObject(new Person("大钱多多", 2, new Account(5000)));     oos.flush(); } catch (IOException e) {     e.printStackTrace(); } finally {     // 3.     if (oos != null) {  try {      oos.close();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();  }     } }    }    /*     反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象     使用ObjectInputStream实现     */    @Test    public void testObjectInputStream() { ObjectInputStream ois = null; try {     // 1.     ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.bat"));     // 2.     Object obj = ois.readObject();     String str = (String) obj;     Person p = (Person) ois.readObject();     Person p1 = (Person) ois.readObject();     System.out.println(str);     System.out.println(p);     System.out.println(p1); } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {     e.printStackTrace(); } finally {     if (ois != null) {  // 3.  try {      ois.close();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();  }     } }    }}

5.对java.io.Serializable接口的理解

• 实现了Serializable接口的对象，可将它们转换成一系列字节，并可在以后完全恢复回原来的样子。这一过程亦可通过网络进行。这意味着序列化机制能自动补偿操作系统间的差异。换句话说，可以先在Windows机器上创建一个对象，对其序列化，然后通过网络发给一台Unix机器，然后在那里准确无误地重新“装配”。不必关心数据在不同机器上如何表示，也不必关心字节的顺序或者其他任何细节。
• 由于大部分作为参数的类如String、Integer等都实现了java.io.Serializable的接口，也可以利用多态的性质，作为参数使接口更灵活。

二、随机存取文件流

1.RandomAccessFile类

☀️ RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，也就意味着这个类既可以读也可以写。
☀️ RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件

• 支持只访问文件的部分内容
• 可以向已存在的文件后追加内容

☀️ RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针：

• long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
• void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置

☀️ 构造器

• public RandomAccessFile(File file, String mode)
• public RandomAccessFile(String name, String mode)

☀️ 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数，该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式：

• r: 以只读方式打开
• rw：打开以便读取和写入
• rwd:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
• rws:打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新

☀️ 如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件；如果读取的文件不存在则会出现异常。 如果模式为rw读写。如果文件不存在则会去创建文件，如果存在则不会创建。

2.RandomAccessFile的使用

代码如下（示例）：

package zzz.xxx.java;import org.junit.Test;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.RandomAccessFile;/** * RandomAccessFile的使用： *  1. RandomAccessFile类直接继承于 java.long.Object类，实现了 DataOutput 和 DataInput接口 *  2. RandomAccessFile既可以作为一个输入流，也可以作为一个输出流 *  3. 如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。 *     如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖） *  4. 可以通过相关的操作，实现 RandomAccessFile “插入” 数据的效果 */public class RandomAccessFileTest {    @Test    public void test1() { RandomAccessFile raf1 = null; RandomAccessFile raf2 = null; try {     // 1.     raf1 = new RandomAccessFile(new File("雷神壁纸.png"), "r");     raf2 = new RandomAccessFile(new File("雷神壁纸1.png"), "rw");     // 2.     byte[] buffer = new byte[1024];     int len;     while ((len = raf1.read(buffer)) != -1) {  raf2.write(buffer, 0, len);     } } catch (IOException e) {     e.printStackTrace(); } finally {     // 3.     if (raf1 != null) {  try {      raf1.close();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();  }     }     if (raf2 != null) {  try {      raf2.close();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();  }     } }    }    @Test    public void test2() { RandomAccessFile raf1 = null; try {     raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw");     // 将指针调到角标为3的位置     raf1.seek(3);     raf1.write("xyz".getBytes()); } catch (IOException e) {     e.printStackTrace(); } finally {     if (raf1 != null) {  try {      raf1.close();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();  }     } }    }    /*     使用RandomAccessFile实现数据的插入效果     */    @Test    public void test3() { RandomAccessFile raf1 = null; try {     raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw");     // 将指针调到角标为3的位置     raf1.seek(3);     // 保存指针3后面的数据到StringBuilder中     StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());     byte[] buffer = new byte[20];     int len;     while ((len = raf1.read(buffer)) != -1) {  builder.append(new String(buffer, 0, len));     }     // 调回指针，写入要插入的数据     raf1.seek(3);     raf1.write("xyz".getBytes());     // 将StringBuilder中的数据写入到文件中     raf1.write(builder.toString().getBytes()); } catch (IOException e) {     e.printStackTrace(); } finally {     //     if (raf1 != null) {  try {      raf1.close();  } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();  }     } }    }}

总结

⭐️ 流是用来处理数据的。
⭐️ 处理数据时，一定要先明确数据源，与数据目的地
⭐️ 数据源可以是文件，可以是键盘。
⭐️ 数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。
⭐️ 而流只是在帮助数据进行传输,并对传输的数据进行处理，比如过滤处理、转换处理等。

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