1 JAVA.IO字节流

• LineNumberInputStream和StringBufferInputStream官网倡议不再应用，举荐应用LineNumberReader和StringReader代替

• ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream

  • 字节数组解决流，在内存中建设一个缓冲区作为流应用，从缓存区读取数据比从存储介质(如磁盘)的速率快

//用ByteArrayOutputStream临时缓存来自其余渠道的数据ByteArrayOutputStream data = new ByteArrayOutputStream(1024); //1024字节大小的缓存区data.write(System.in.read()); // 暂存用户输出数据//将data转为ByteArrayInputStreamByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(data.toByteArray());

• FileInputStream和FileOutputStream

  • 拜访文件，把文件作为InputStream，实现对文件的读写操作

• ObjectInputStream和ObjectOutputStream

  • 对象流，构造函数须要传入一个流，实现对JAVA对象的读写性能；可用于序列化，而对象须要实现Serializable接口

//java对象的写入FileOutputStream fileStream = new FileOutputStream("example.txt");ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileStream);Example example = new Example();out.writeObject(example);//java对象的读取FileInputStream fileStream = new FileInputStream("example.txt");ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileStream);Example = (Example) in.readObject();

• PipedInputStream和PipedOutputStream

  • 管道流，实用在两个线程中传输数据，一个线程通过管道输入流发送数据，另一个线程通过管道输出流读取数据，实现两个线程间的数据通信

// 创立一个发送者对象Sender sender = new Sender(); // 创立一个接收者对象Receiver receiver = new Receiver(); // 获取输入管道流// 获取输入输出管道流PipedOutputStream outputStream = sender.getOutputStream(); PipedInputStream inputStream = receiver.getInputStream();// 链接两个管道，这一步很重要，把输出流和输入流联通起来        outputStream.connect(inputStream);sender.start();// 启动发送者线程receiver.start();// 启动接收者线程

• SequenceInputStream

  • 把多个InputStream合并为一个InputStream，容许应用程序把几个输出流间断地合并起来

InputStream in1 = new FileInputStream("example1.txt");InputStream in2 = new FileInputStream("example2.txt");SequenceInputStream sequenceInputStream = new SequenceInputStream(in1, in2);//数据读取int data = sequenceInputStream.read();

• FilterInputStream和FilterOutputStream 应用了装璜者模式来减少流的额定性能，子类结构参数须要一个InputStream/OutputStream

ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream(2014);//数据写入，应用DataOutputStream装璜一个InputStream//应用InputStream具备对根本数据的解决能力DataOutputStream dataOut = new DataOutputStream(out);dataOut.writeDouble(1.0);//数据读取ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(out.toByteArray());DataInputStream dataIn = new DataInputStream(in);Double data = dataIn.readDouble();

• DataInputStream和DataOutputStream (Filter流的子类)

  • 为其余流附加解决各种根本类型数据的能力,如byte、int、String

• BufferedInputStream和BufferedOutputStream (Filter流的子类)

  • 为其余流减少缓冲性能

• PushBackInputStream (FilterInputStream子类)

  • 推回输出流，能够把读取进来的某些数据从新回退到输出流的缓冲区之中

• PrintStream (FilterOutputStream子类)

  • 打印流，性能相似System.out.print

2 JAVA.IO字符流

• 从字节流和字符流的导向图来，它们之间是互相对应的，比方CharArrayReader和ByteArrayInputStream
• 字节流和字符流的转化：InputStreamReader能够将InputStream转为Reader,OutputStreamReader能够将OutputStream转为Writer

//InputStream转为ReaderInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream("程序".getBytes());InputStreamReader reader = new InputStreamReader(inputStream, StandardCharsets.UTF_8);//OutputStream转为WriterOutputStream out = new FileOutputStream("example.txt");OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(out);//以字符为单位读写writer.write(reader.read(new char[2]));

• 区别：字节流读取单位是字节，字符流读取单位是字符；一个字符由字节组成，如变字长编码UTF-8是由1~4个字节示意

3 乱码问题和字符流

• 字符以不同的编码表示，它的字节长度（字长）是不一样的。如“程”的utf-8编码格局，由-25[-117]组成。而ISO_8859_1编码则是单个字节[63]
• 平时工作对资源的操作都是面向字节流的，然而数据资源依据不同的字节编码转为字节时，它们的内容是不一样，容易造成乱码问题

• 两种呈现乱码场景

  • encode和decode应用的字符编码不统一：资源应用UTF-8编码，而在代码里却应用GBK解码关上
  • 应用字节流读取字节数不合乎字符规定字长：字符是由字节组成的，比方“程”的utf-8格局是三个字节；如果在InputStream里以每两个字节读取流，再转为String（java默认编码是utf-8），此时会呈现乱码（半个中文，你猜是什么）

ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream("程序大法好".getBytes());byte[] buf = new byte[2]; //读取流的两个字节in.read(buf); //读取数据System.out.println(new String(buf)); //乱码---result---- �  //乱码

• 乱码场景1，晓得资源的字符编码，就能够应用对应的字符编码来解码解决
• 乱码场景2，能够一次性读取所有字节，再一次性编码解决。然而对于大文件流，这是不事实的，因而有了字符流的呈现
• 字节流应用InputStreamReader、OutputStreamReader转化为字符流，其中能够指定字符编码，再以字符为单位来解决，可解决乱码

InputStreamReader reader =       new InputStreamReader(inputStream, StandardCharsets.UTF_8);

4 字符集和字符编码的概念辨别

• 字符集和字符编码的关系，字符集是标准，字符编码是标准的具体实现；字符集规定了符号和二进制代码值的惟一对应关系，然而没有指定具体的存储形式；
• unicode、ASCII、GB2312、GBK都是字符集；其中ASCII、GB2312、GBK既是字符集也是字符编码；留神不混同这两者区别；而unicode的具体实现有UTF-8，UTF-16，UTF-32
• 最早呈现的ASCII码是应用一个字节（8bit）来规定字符和二进制映射关系，规范ASCII编码规定了128个字符，在英文的世界，是够用的。然而中文，日文等其余文字符号怎么映射呢？因而其余更大的字符集呈现了
• unicode（对立字符集），晚期时它应用2个byte示意1个字符，整个字符集能够包容65536个字符。然而依然不够用，于是扩大到4个byte示意一个字符，现反对范畴是U+010000~U+10FFFF
• unicode是两个字节的说法是谬误的；UTF-8是变字长的，须要用1~4个字节存储；UTF-16个别是两个字节（U+0000~U+FFFF范畴），如果遇到两个字节存不下，则用4个字节；而UTF-32是固定四个字节
• unicode示意的字符，会用“U+”结尾，前面跟着十六进制的数字，如“字”的编码就是U+5B57
• UTF-8 编码和unicode字符集

• 程序是分内码和外码，java的默认编码是UTF-8，其实指的是外码；内码偏向于应用定长码，和内存对齐一个原理，便于解决。外码偏向于应用变长码，变长码将罕用字符编为短编码，常见字符编为长编码，节俭存储空间与传输带宽
• JDK8的字符串，是应用char[]来存储字符的，char是两个字节大小，其中应用的是UTF-16编码（内码）。而unicode规定的中文字符在U+0000~U+FFFF内，因而应用char（UTF-16编码）存储中文是不会呈现乱码的
• JDK9后，字符串则应用byte[]数组来存储，因为有一些字符一个char曾经存不了，如emoji表情字符，应用字节存储字符串更容易拓展
• JDK9，如果字符串的内容都是ISO-8859-1/Latin-1字符（1个字符1字节），则应用ISO-8859-1/Latin-1编码存储字符串，否则应用UTF-16编码存储数组（2或4个字节）

System.out.println(Charset.defaultCharset()); //输入java默认编码for (byte item : "程序".getBytes(StandardCharsets.UTF_16)) {    System.out.print("[" + item + "]");}System.out.println("");for (byte item : "程序".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)) {    System.out.print("[" + item + "]");}----result----UTF-8       //java默认编码UTF-8[-2][-1][122][11][94][-113] //UTF_16：6个字节？[-25][-88][-117][-27][-70][-113] //UTF_8：6个字节 失常

• “程序”的UTF-16编码竟是输入6个字节，多出了两个字节，这是什么状况？再试试一个字符的输入

for (byte item : "程".getBytes(StandardCharsets.UTF_16)) {    System.out.print("[" + item + "]");}---result--[-2][-1][122][11]

• 能够看出UTF-16编码的字节是多了-2两个字节，十六进制是0xFEFF。而它用来标识编码程序是Big endian还是Little endian。以字符'中'为例，它的unicode十六进制是4E2D，存储时4E在前，2D在后，就是Big endian；2D在前，4E在后，就是Little endian。FEFF示意存储采纳Big endian，FFFE示意应用Little endian
• 为什么UTF-8没有字节序的问题呢？集体认识，因为UTF-8是变长的，由第一个字节的头部的0、110、1110、11110判断是否需后续几个字节组成字符，应用Big endian易读取解决，反过来不好解决，因而强制用Big endian
• 其实感觉UTF-16能够强制规定用Big endian；但这其中历史问题。。。

5 URI概念的简略介绍

• 既然有了java.io来操作资源流；然而对于网络的资源，该怎么关上，怎么定位呢？答URI-URL
• URI全称是Uniform Resource Identifier 对立资源标识符
• 艰深说，就是一个相似身份证号码的字符串，只不过它是用来标识资源(如：邮件地址，主机名，文件等)

• URI 具备特定的规定: [scheme]:[scheme-specific-part][#fragment]

  • 进一步细入划分可示意为[scheme]:[//authority][/path][?query][#fragment]，其中模式特定局部为authority和path、query；而authority能够看做域名，如www.baidu.com
  • 终极细分则是[scheme]:[//host:port][/path][?query][#fragment]，和日常见到的地址链接一毛一样了

• 模式特定局部(scheme-specific-part)的模式取决于模式，而URI的罕用模式如下

  • ftp：FTP服务器
  • file：本地磁盘上的文件
  • http：应用超文本传输协定
  • mailto：电子邮件的地址
  • telnet：基于Telnet的服务的连贯
  • Java中还大量应用了一些非标准的定制模式，如rmi、jar、jndi、doc、jdbc等
• 在java中URI形象为java.net.URI类，上面列举几种罕用构造方法

//依据str生成URIpublic URI(String str) throws URISyntaxExceptionpublic URI(String scheme, String authority,       String path, String query, String fragment)throws URISyntaxExceptionpublic static URI create(String str) //调用 URI(String str)   

• JAVA.URI的罕用操作方法

public String getScheme()    //获取模式public String getSchemeSpecificPart()//获取模式特定局部public String getFragment()  //获取片段标识符//以上三个办法是通用的public String getAuthority() //受权机构,如www.baidu.compublic String getHost()      //获取主机局部,如127.0.0.1public int getPort()         //如8080public String getPath()      //定位门路public String getQuery()     //查问条件

6 URL概念及与URL的区别

• URL全称是Uniform Resource Location，对立资源定位符
• URL就是URI的子集，它除了标识资源，还提供找到资源的门路；在Java类库中，URI类不蕴含任何拜访资源的办法，它惟一的作用就是解析，而URL类能够关上一个达到资源的流
• 同属URI子集的URN(对立资源名称)，只标识资源名称，却不指定如何定位资源；如：mailto：clswcl@gmail.com就是一种URN，晓得这是个邮箱，却不晓得该怎么查找定位
• 艰深就是，URN通知你有一个中央叫广州，但没有说怎么去，你能够搭动车，也能够搭飞机；URL会通知你坐飞机去广州，而另一URL则说搭动车去
• URL的个别语法规定

协定://主机名:端口/门路?查问#片段[protocol]:[//host:port][/path][?query][#fragment]

• URL的构造方法、获取办法

//基于URL模式结构URL实例public URL(String spec) throws MalformedURLException//其中file相当于path、query和fragment三个局部组成public URL(String protocol, String host, int port, String file) throws MalformedURLException//依据类加载器获取URLURL systemResource = ClassLoader.getSystemResource(String name)Enumeration<URL> systemResources = ClassLoader.getSystemResources(String name)URL resource = Main.class.getResource(String name)Enumeration<URL> resources = Main.class.getClassLoader().getResources(String name)

• 通过URL获取资源数据的操作函数

public final InputStream openStream() throws java.io.IOExceptionpublic URLConnection openConnection() throws java.io.IOExceptionpublic final Object getContent() throws java.io.IOException

7 Spring资源获取形式与Resource

• 讲到资源，就得提下Spring获取资源形式，罕用的有两种

  • 通过Resource接口的子类获取资源
  • 通过ResourceLoader接口的子类获取资源
• 先介绍下Resource相干子类的应用
• 1 FileSystemResource：通过文件系统获取资源

Resource resource = new FileSystemResource("D:/example.txt");File file= new File("example.txt");Resource resource2 = new FileSystemResource(file);

• 2 ByteArrayResource：获取byte数组示意的资源

  • 基于ByteArrayInputStream和字节数组实现，利用场景相似ByteArrayInputStream，缓存byte[]资源
• 3 ClassPathResource：获取类门路下的资源

//ClassPathResource.java 的三个属性private final String path;//应用Class或ClassLoader加载资源private ClassLoader classLoader;private Class<?> clazz;---应用形式----Resource resource = new ClassPathResource("test.txt");

• 4 InputStreamResource：接管一个InputStream对象，获取输出流封装的资源
• 5 ServletContextResourse：加载ServletContext环境下（绝对于Web利用根目录的）门路资源，获取的资源
• 6 UrlResource：通过URL拜访http资源和FTP资源等

8 ResourceLoader获取资源介绍

• ResourceLoader是为了屏蔽了Resource的具体实现，对立资源的获取形式。你即能从ResourceLoader加载ClassPathResource，也能加载FileSystemResource等

public interface ResourceLoader {  // 默认从类门路加载的资源 前缀: "classpath:"，获取ClassPathResource   String CLASSPATH_URL_PREFIX = ResourceUtils.CLASSPATH_URL_PREFIX;  Resource getResource(String location)；

• ResourceLoader接口默认对classpath门路上面的资源进行加载

public interface ResourcePatternResolver extends ResourceLoader {  // 默认加载所有门路（包含jar包）上面的文件，"classpath*:"， 获取ClassPathResource  String CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX = "classpath*:";

• ResourcePatternResolver默认会加载所有门路上面的文件，取得ClassPathResource；classpath：只会在class类门路下查找；而classpath*：会扫描所有JAR包及class类门路下呈现的文件

//Ant格调表达式  com/smart/**/*.xml ResourcePatternResoler resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();Resource resources[] = resolver.getResources("com/smart/**/*.xml");// ApplicationContext ctx //FileSystemResource资源Resource template = ctx.getResource("file:///res.txt");//UrlResource资源Resource template = ctx.getResource("https://my.cn/res.txt");

• ResourceLoader办法getResource的locationPattern可设置资源模式前缀来获取非ClassPathResource资源，locationPattern反对Ant格调

9 JAVA.Properties理解一下

• Properties是java自带的配置解决类；Properties加载资源的两种形式

public class Properties extends Hashtable<Object,Object>{    .... //可依据Reader或者InputStream加载properties文件内容    public synchronized void load(Reader reader) throws IOException    public synchronized void load(InputStream inStream) throws IOException

• Properties读取配置示例代码

//res.propertiesusername = rootpassword = password-------代码示例-------------InputStream input = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("res.properties");Properties prop = new Properties();prop.load(inputStream); //依据inputStream载入资源String username = prop.getProperty("username");

10 yml配置资源的读取

• 一般java我的项目如果须要读取yml可引入jackson-dataformat-yaml，而springboot默认配置反对yml的读取

<dependency>  <groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId>  <artifactId>jackson-dataformat-yaml</artifactId>  <version>2.9.5</version></dependency>

• 基于jackson-dataformat-yaml对yml配置资源的读取

//res.yml 配置name: chenparams:  url:  http://www.my.com  ----------代码示例---------------InputStream input = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("res.yml");Yaml yml = new Yaml();Map map = new Yaml().loadAs(input, LinkedHashMap.class);; //依据inputStream载入资源String name = MapUtils.getString(map,"name"); // chen//url:  http://www.my.comString url = MapUtils.getString((Map)map.get("params"),"url")

11 优雅地敞开资源，try-with-resource语法和lombok@Cleanup

• 资源的关上就须要对应的敞开，但咱们常会遗记敞开资源，或在多处代码敞开资源感到芜杂，有没有简洁的敞开办法呢？
• 主动敞开资源类需实现AutoCloseable接口和配和try-with-resource语法糖应用

public class YSOAPConnection implements AutoCloseable {    private SOAPConnection connection;    public static YSOAPConnection open(SOAPConnectionFactory soapConnectionFactory) throws SOAPException  {        YSOAPConnection ySoapConnection = new YSOAPConnection();        SOAPConnection connection = soapConnectionFactory.createConnection();        ySoapConnection.setConnection(connection);        return ySoapConnection;    }    public SOAPMessage call(SOAPMessage request, Object to) throws SOAPException {        return connection.call(request, to);     }    @Override    public void close() throws SOAPException {        if (connection != null) {  connection.close(); }    }}

//主动敞开的资源类应用示例try (YSOAPConnection soapConnection=YSOAPConnection.open(soapConnectionFactory)){    SOAPMessage soapResponse = soapConnection.call(request, endpoint);    ...//数据操作} catch (Exception e) {    log.error(e.getMessage(), e);    ...}

• lombok注解@Cleanup，对象生命周期完结时会调用public void close();对象需实现AutoCloseable接口

import lombok.Cleanup;@Cleanup  // @Cleanup的应用YSOAPConnection soapConnection=YSOAPConnection.open(soapConnectionFactory)

12 资源不敞开，会导致什么最坏的后果

• JDK的原生资源类不敞开，它也不会永远存在。JVM会借助finalize主动敞开它，例如FileInputStream

//FileInputStream.java - JDK8//jdk8的FileInputStream重写了finalize，保障对象回收前开启的资源被敞开protected void finalize () throws IOException {    if (guard != null) {        guard.warnIfOpen();    }    if ((fd != null) && (fd != FileDescriptor.in)) {        close();    }}

• 在JDK9后，用Cleaner机制代替了finalize机制；Cleaner机制主动回收的对象同样须要实现AutoClose接口；Cleaner是基于PhantomReference实现的；对实现细节感兴趣的同学，可自行查阅下相干文档
• 然而应用JDK的提供的资源敞开机制的，那么资源的敞开比手动敞开时要延后很长时间的。据测试，应用try-with-resources敞开资源，并让垃圾回收器回收它的工夫在12纳秒。而应用finalizer机制，工夫减少到550纳秒
• 不及时敞开资源，就会占用资源，影响其余线程的执行；比方linux的文件资源，linux过程默认能关上的最大文件数是1024（有的是2048，此数值是可配置的）；如果一个线程持有十几个文件资源，还要等550纳秒用finalizer机制开释资源，同过程的其余线程都等到花谢了

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参考文章

• 从源码角度了解Java设计模式——装璜者模式
• Java中的管道流
• InputStream乱码问题的解决办法
• 未敞开的文件流会引起内存泄露么？
• char类型与字符编码
• 联合Java详谈字符编码和字符集
• Cleaner 比照 finalize 比照 AutoCloseable