【Java】---输入和输出处理

r囧r小猫 2024-04-03 11:59 23阅读 0赞

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> #### 不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要停止;不论你在什么时候结束，重要的是结束之后就不要悔恨!不去耕耘 ，不去播种，再肥的沃土也长不出庄稼，不去奋斗，不去创造，再美的青春也结不出硕果。 ####

**目录**

分享第十四条励志语句

序列化和反序列化

1、认识序列化

2、 序列化保存对象信息

3、 反序列化获取对象信息

4、 对象引用的序列化

反 射

一、认识反射

1、 反射机制

2、 Java反射常用API

二、 反射的应用

1、 获取类的信息

2、 创建对象

3、 访问类的属性

4、 访问类的方法

5、 使用Array类动态创建和访问数组

Java I/O和反射机制章节总结

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## 序列化和反序列化 ##

###  ###

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### 1、认识序列化 ###

（1）序列化是将对象的状态存储到特定存储介质中的过程，也就是将对象状态转换为可保持或可传输格式的过程。

（2）在序列化过程中，会将对象的公有成员、私有成员包括类名，转换为字节流，然后再把字节流写入数据，存储到存储介质中，这里说的存储介质通常指的是文件。

（3）使用序列话的意义在于将Java对象序列化后，可以将其转换为字节序列，这些字节序列可以被保存在磁盘上，也可以借助网络进行传输，同时序列化后的对象保存的是二进制状态，这样实现了平台无关性。即可以将在Windows操作系统中实现序列化的一个对象，传输到UNIX操作系统的机器上，再通过反序列化后得到相同对象，而无需担心数据因平台问题显示异常。

### ![690c1912dbca4e76bc1fb0d3c15f00d8.png][]   2、 序列化保存对象信息 ###

（1）序列化介质允许将实现了序列化的Java对象转换为字节序列，这个过程需要借助于I/O流来实现。

（2）Java中只有实现了java.io.Serializable接口类的对象才能被序列化。

（3）Serializable表示可串行的、可序列化的，所以，对象序列化在某些文献上也称为串行化。

（4）JDK类库中有些类，如String类、包装类和Date类等都实现了Serializable接口。

（5）对象序列化的主要步骤如下所示：

1）创建一个对象输出流（ObjectOutputStream），它可以包装一个其他类型的输出流，如文件输出流FileOutputStream。

2）通过对象输出流的writeObject()方法写对象，也就是输出可序列化对象。

###    3、 反序列化获取对象信息 ###

![681526c0d7344f0788e63e0fec7ea094.png][]

（1）反序列化，顾名思义就是与序列化相反，序列化是将对象的状态信息保存到存储介质中，反序列化则是从特定存储介质中读取数据并重新构建成对象的过程。

（2）通过反序列化，可以将存储在文件上的对象信息读取出来，然后重新构建为对象。这样不需要将文件上的信息一一读取、分析再组织为对象。

（3）反序列化的主要步骤如下所示：

1）创建一个对象输入流（ObjectInputStream），它可以包装一个其他类型的输入流，如文件输入流FileInputStream。

2）通过对象输入流的readObject()方法读取对象，该方法返回一个Object类型的对象，如果程序知道该Java对象的类型，则可以将该对象强制转换成其真实的类型。

（4）如果向文件中使用序列化机制写入多个对象，那么反序列化恢复对象时，必须按照写入的顺序读取。

（5）如果一个可序列化的类，有多个父类（包括直接父类或间接父类），则这些父类要么是可序列化的，要么有无参的构造器；否则会抛出异常。

（6）他通常，对象中的所有属性都会被序列化，但是对于一些比较敏感的信息，比如用户密码，一旦序列化后，人们完全可以通过读取文件或拦截网络传输数据的方式获得这些信息。因此，从安全考虑，某些属性应该限制被序列化，解决的办法是使用transient来修饰。

###    4、 对象引用的序列化 ###

（1）如果一个类的成员包含其他类的对象，那么序列化这个类的对象时，也要保证该类中的引用类型的对象也是可以序列化的。即当需要序列化某个特定对象时，它的各个成员对象也必须是可序列化的。

（2）序列化的算法规则如下：

1）所有保存到磁盘中的对象都有一个序列号。

2）当程序视图序列化一个对象时，将会检查是否已经被序列化，只有序列化后的对象才能被转换成字节序列输出。

3）如果对象已经被序列化，则程序直接输出一个序列化编号，而不再重新序列化。

## 反 射 ##

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### 一、认识反射 ###

#### 1、 反射机制 ####

（1）Java的反射机制是Java的特性之一，反射机制是构建框架技术的基础所在。

（2）Java反射机制是指在运行状态中，动态获取信息以及动态调用对象方法的功能。

（3）Java反射有3个动态性质。

\-->运行时生成对象实例。

\-->运行期间调用方法。

\-->运行时更改属性。

（4）Java反射原理的理解

Java程序的执行过程：

要想Java程序能够运行，Java类必须被Java虚拟机加载。运行的程序是在编译时就已经加载了所学的类。

Person.java--->编译器--->Person.class--->Java虚拟机--->运行程序

反射的执行过程：

Java反射机制在编译时并不确定是哪个类被加载了，而是在程序运行时才加载、探知、使用，这样的特点就是反射。

Java反射?--->编译器<--->运行程序

（5）在计算机科学领域，反射是指一类应用，它们能够自描述和自控制。

（6）Java反射机制能够知道类的基本结构，这种对Java类结构探知的能力，称为Java类的“自审”。使用MyEclipse时，Java代码的自动提示功能，就是利用了Java反射的原理，是对所创建对象的探知和自审。

（7）通过Java反射，可以实现以下功能

\-->在运行时判断任意一个对象所属的类。

\-->在运行时构造任意一个类的对象。

\-->在运行时判断任意一个类所具有的方法和属性。

\-->在运行时调用任意一个对象的方法。

#### 2、 Java反射常用API ####

（1）使用Java反射技术常用的类如下所示：

\-->Class类：反射的核心类，反射所有的操作都是围绕该类来生成的。通过Class类，可以获取类的属性、方法等内容信息。

\-->Filed类：表示类的属性，可以获取和设置类中的属性的值。

\-->Method类：表示类的方法，可以用来获取类中方法的信息，或者执行方法。

\-->Constructor类：表示类的构造方法。

（2）在Java程序中使用反射的基本步骤如下所示：

1）导入java.lang.reflect.\*。

2）获得需要操作的类的java.lang.Class对象。

3）调用Class的方法获取Field、Method等对象。

4）使用反射API进行操作。

###    二、 反射的应用 ###

#### 1、 获取类的信息 ####

通过反射获取类的信息分为两步，首先获取Class对象，然后通过Class对象获取信息。

**（1）获取Class对象。**

每个类对象加载后，系统就会为该类生成一个对应的Class对象，通过该Class对象就可以访问Java虚拟机中的这个类。Java程序员获得Class对象通常有如下3种方式。

**1）调用对象的getClass()方法**

getClass()方法是java.lang.Object类中的一个方法，所有的Java对象都可以调用该方法，该方法会返回该对象类对应的Class对象。使用方式如下：

Student stu = new Student();//Student为自定义的学生类型

Class cla = stu.getClass();//cla为Class对象

**2）调用类的class属性**

调用某个类的class属性可获取该类对应的Class对象，这种方式需要在编译期间就知道类的名称。使用的方式如下代码所示：

Class cla = Student.class;//Student为自定义的学生类型

上述代码中，Student.class将会返回Student类型对应的Class对象。

**3）使用Class类的forName()静态方法**

使用Class类的forName()静态方法也可以获取该类对应的Class对象。该方法需要传入字符串参数，该字符串的参数的是是某个类的全名。即要在类名前添加完整的包名。

Class cla = Class.forName("com.pb.jadv.reflection.Student"); //正确

Class cla = Class.forName("Student"); //错误

上述代码中，如果传入的字符串不是类的全名，就会抛出一个ClassNotFoundException异常。

后两种方式都是直接根据类来获取该类的Class对象，相比之下调用某个类的class属性来获取该类对应的Class对象这种方式更有优势，原因有如下两点：

\-->代码更安全，程序在编译阶段皆可以检查需要访问的Class对象是否存在。

\-->程序性能更高，因为这种方式无须调用方法，所以性能更好。

因此，大部分时候都应该使用调用某个类的class属性的方式来获取指定类的Class对象。

**（2）从Class对象获取信息**。

在获得了某个类所对应的Class对象之后，程序就可以调用Class对象的方法来获取类的详细信息。Class类提供了大量实例方法来获取Class对象所对应的详细信息。

Class对象可以获得该类里的成员，包括方法、构造方法及属性。其中方法由Method对象表示，构造方法由Constructor对象表示，属性由Filed对象表示。

Method、Constructor、Field这3个类都定义在java.lang.reflect包下，并实现了java.lang.reflect.Membr接口，程序可以通过Method对象来执行相应的方法，通过Constructor对象来调用相应的构造方法创建对象，通过Field对象直接访问并修改对象的属性值。

**1）访问Class对应的类所包含的构造方法**

访问Class对应的类所包含的构造方法的常用方法如下表所示：

![e6b04d4989b44c05b8476521b66f48fa.png][]

**2）访问Class对应的类所包含的方法**

访问Class对应的类所包含的方法的常用方法如下表所示：

![a4786e5568f84d82aee762d944132723.png][]

**3）访问Class对应的类所包含的属性**

访问Class对应的类所包含的属性的常用方法如下表所示：

![479e8dd220364dde995832c73218f7e9.png][]

**4）访问Class对应的类所包含的注解**

访问Class对应的类所包含的注解的常用方法如下表所示：

![0172e5ab1a33407a9f98384114c1d3ae.png][]

**5）访问Class对应的类所包含的其他信息**

访问Class对应的类的其他信息的常用方法如下表所示：

![f229d4e1d86c42bea94152bdeecf2af6.png][]

#### 2、 创建对象 ####

（1）通过反射来创建对象有如下两种方式：

\-->使用Class对象的newInstance()方法创建对象。

\-->使用Constructor对象创建对象。

（2）使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例，这种方式要求该Class对象的对应类有默认构造方法，而执行newInstance()方法实际上是利用默认构造方法来创建该类的实例。

（3）使用Constructor对象创建对象，要先使用Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例。通过这种方式可以选择使用某个类的指定构造方法来创建实例。

####    3、 访问类的属性 ####

（1）使用Field对象可以获取对象的属性。

（2）通过Field对象可以对属性进行取值或赋值操作，常用方法如下表所示:

![f765ca18ef5c40ccb8d979591be184b0.png][]

#### 4、 访问类的方法 ####

（1）使用Method对象可以调用对象的方法。在Method类中包含一个invoke()方法，方法定义如下：

Object invoke(Object obj,Object args)//其中obj是执行该方法的对象，args是执行该方法时传入该方法的参数。

（2）通过Method的invoke()方法调用对应的方法时，Java会要求程序必须有调用该方法的权限。如果没有权限，则会抛出NoSuchMethodException异常。

如果程序确实需要调用某个对象的private方法，可以先调用setAccessible()方法，将Method对象的accessible标志设置为指示的布尔值，值为true表示该Method在使用时应该取消Java语言访问权限检查；值为false则表示该Method在使用时应该进行Java语言访问权限检查。

####    5、 使用Array类动态创建和访问数组 ####

（1）在Java.lang.reflect包中还提供了一个Array类，此Array类的对象可以代表所有的数组。

（2）程序可以通过使用Array类来动态地创建数组、操作数组元素等。

（3）使用Array类动态的创建和操作数组很方便，大大简化了程序，Array类更多的方法可以在使用时查看API。

注意：

（1）使用反射虽然会很大程度上提高代码的灵活性，但是不能滥用反射，因为通过反射创建对象时性能要稍微低一些，实际上，只有当程序员需要动态创建某个类的对象时才会考虑使用反射。

（2）通常在开发通用性比较广的框架、基础平台时可能会大量使用反射。因为在很多Java框架中都需要根据配置文件信息来创建Java对象，从配合文件读取的只是某个类的字符串类名，程序需要根据字符串来创建对应的实例，就必须使用反射。

（3）在实际开发中，没有必要使用反射来访问已知类的方法和属性，只有当程序需要动态创建某个类的对象的时候才会考虑使用。例如，从配置文件中读取以字符串形式表示的类时，就要使用反射来获取它的方法和属性。

## Java I/O和反射机制章节总结 ##

1、 File类用于访问文件或目录的属性。

2、 流是指一连串流动的字符，是以先进先出的方式发送信息的通道。程序和数据源之间是通过流关联的。

3、 流可以分为输入流和输出流，也可以分为字节流和字符流。

4、 FileInputStream类和FileOutputStream类以字节流的方式读写文本文件。

5、 BufferedReader类和BufferedWrite类以字符流的方式读写文本文件，而且效率更高。

6、 DataInputStream类和DataOutputStream类用于读写二进制文件。

7、 序列化是将对象的状态存储到特定存储介质的过程。

8、 反序列化是将存储介质中的数据重新构建为对象的过程。

9、 Java反射机制是指在运行状态中，动态获取信息以及动态调用对象方法的功能。

10、 使用反射可以在程序运行时创建类的实例以及访问其属性和方法。

今天的分享就到这结束了，谢谢大家，一起加油！！

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