这篇 Java 基础，我吹不动了

清疚 2023-10-03 20:56 2阅读 0赞

#### 基础 IO 类和相关方法 ####

虽然. IO 类有很多，但是最基本的是四个抽象类，**InputStream、OutputStream、Reader、Writer**。最基本的方法也就是 `read()` 和 `write()` 方法，其他流都是上面这四类流的子类，方法也是通过这两类方法衍生而成的。而且大部分的 IO 源码都是 `native` 标志的，也就是说源码都是 C/C++ 写的。这里我们先来认识一下这些流类及其方法

InputStream

InputStream 是一个定义了 Java 流式字节输入模式的抽象类。该类的所有方法在出错条件下引发一个IOException 异常。它的主要方法定义如下

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OutputStream

OutputStream 是定义了流式字节输出模式的抽象类。该类的所有方法返回一个void 值并且在出错情况下引发一个IOException异常。它的主要方法定义如下

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Reader 类

Reader 是 Java 定义的流式字符输入模式的抽象类。类中的方法在出错时引发 `IOException` 异常。

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Writer 类

Writer 是定义流式字符输出的抽象类。 所有该类的方法都返回一个 void 值并在出错条件下引发 IOException 异常

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#### InputStream 及其子类 ####

**FileInputStream 文件输入流**： FileInputStream 类创建一个能从文件读取字节的 InputStream 类

**ByteArrayInputStream 字节数组输入流** ： 把内存中的一个缓冲区作为 InputStream 使用

**PipedInputStream 管道输入流**： 实现了pipe 管道的概念，主要在线程中使用

**SequenceInputStream 顺序输入流**：把多个 InputStream 合并为一个 InputStream

**FilterOutputStream 过滤输入流**：其他输入流的包装。

**ObjectInputStream 反序列化输入流** ： 将之前使用 ObjectOutputStream 序列化的原始数据恢复为对象，以流的方式读取对象

**DataInputStream** : 数据输入流允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型。

**PushbackInputStream 推回输入流**： 缓冲的一个新颖的用法是实现`推回 （pushback）` 。 Pushback 用于输入流允许字节被读取然后返回到流。

#### OutputStream 及其子类 ####

**FileOutputStream 文件输出流**： 该类实现了一个输出流，其数据写入文件。

**ByteArrayOutputStream 字节数组输出流** ：该类实现了一个输出流，其数据被写入由 byte 数组充当的缓冲区，缓冲区会随着数据的不断写入而自动增长。

**PipedOutputStream 管道输出流** ：管道的输出流，是管道的发送端。

**ObjectOutputStream 基本类型输出流** ：该类将实现了序列化的对象序列化后写入指定地方。

**FilterOutputStream 过滤输出流**：其他输出流的包装。

**PrintStream 打印流** 通过 PrintStream 可以将文字打印到文件或者网络中去。

**DataOutputStream** : 数据输出流允许应用程序以与机器无关方式向底层输出流中写入基本 Java 数据类型。

#### Reader 及其子类 ####

**FileReader 文件字符输入流** ： 把文件转换为字符流读入

**CharArrayReader 字符数组输入流** ： 是一个把字符数组作为源的输入流的实现

**BufferedReader 缓冲区输入流** ： BufferedReader 类从字符输入流中读取文本并缓冲字符，以便有效地读取字符，数组和行

**PushbackReader**: PushbackReader 类允许一个或多个字符被送回输入流。

**PipedReader 管道输入流**： 主要用途也是在线程间通讯，不过这个可以用来传输字符

#### Writer 及其子类 ####

**FileWriter 字符输出流** ： FileWriter 创建一个可以写文件的 Writer 类。

**CharArrayWriter 字符数组输出流**： CharArrayWriter 实现了以数组作为目标的输出流。

**BufferedWriter 缓冲区输出流** ： BufferedWriter是一个增加了`flush( )` 方法的Writer。 flush( )方法可以用来确保数据缓冲器确实被写到实际的输出流。

\*\*PrintWriter \*\* ： PrintWriter 本质上是 PrintStream 的字符形式的版本。

**PipedWriter 管道输出流**： 主要用途也是在线程间通讯，不过这个可以用来传输字符

Java 的输入输出的流式接口为复杂而繁重的任务提供了一个简洁的抽象。过滤流类的组合允许你动态建立客户端流式接口来配合数据传输要求。继承高级流类 InputStream、InputStreamReader、 Reader 和 Writer 类的 Java 程序在将来 （即使创建了新的和改进的具体类）也能得到合理运用。

深入理解 Java IO ，你可以阅读作者的这篇文章 [深入理解 Java IO][Java IO]

### 注解 ###

Java `注解（Annotation）` 又称为`元数据` ，它为我们在代码中添加信息提供了一种形式化的方法。它是 JDK1.5 引入的，Java 定义了一套注解，共有 7 个，3 个在 `java.lang` 中，剩下 4 个在 `java.lang.annotation` 中。

作用在代码中的注解有三个，它们分别是

*  `@Override`： 重写标记，一般用在子类继承父类后，标注在重写过后的子类方法上。如果发现其父类，或者是引用的接口中并没有该方法时，会报编译错误。
 *  `@Deprecated` ：用此注解注释的代码已经过时，不再推荐使用
 *  `@SuppressWarnings`： 这个注解起到忽略编译器的警告作用

元注解有四个，元注解就是用来标志注解的注解。它们分别是

*  `@Retention`: 标识如何存储，是只在代码中，还是编入class文件中，或者是在运行时可以通过反射访问。

RetentionPolicy.SOURCE：注解只保留在源文件，当 Java 文件编译成class文件的时候，注解被遗弃；

RetentionPolicy.CLASS：注解被保留到 class 文件，但 jvm 加载 class 文件时候被遗弃，这是`默认的`生命周期；

RetentionPolicy.RUNTIME：注解不仅被保存到 class 文件中，jvm 加载 class 文件之后，仍然存在；

*  `@Documented`: 标记这些注解是否包含在 JavaDoc 中。
 *  `@Target`： 标记这个注解说明了 Annotation 所修饰的对象范围，Annotation 可被用于 packages、types（类、接口、枚举、Annotation类型）、类型成员（方法、构造方法、成员变量、枚举值）、方法参数和本地变量（如循环变量、catch参数）。取值如下

public enum ElementType {
        TYPE, 						// 类、接口、注解、枚举
        FIELD,						// 字段
        METHOD,						// 方法
        PARAMETER,				// 参数
        CONSTRUCTOR,			// 构造方法
        LOCAL_VARIABLE,		// 本地变量
        ANNOTATION_TYPE,	// 注解
        PACKAGE,					// 包
        TYPE_PARAMETER,		// 类型参数
        TYPE_USE					// 类型使用
    复制代码

*  `@Inherited` ： 标记这个注解是继承于哪个注解类的。

从 JDK1.7 开始，又添加了三个额外的注解，它们分别是

*  `@SafeVarargs` ：在声明可变参数的构造函数或方法时，Java 编译器会报 unchecked 警告。使用 @SafeVarargs 可以忽略这些警告
 *  `@FunctionalInterface`: 表明这个方法是一个函数式接口
 *  `@Repeatable`： 标识某注解可以在同一个声明上使用多次。

> 注意：注解是不支持继承的。

#### 注解的生命周期 ####

注解也是有相应的声明周期的，也是封装在一个枚举类：RetentionPolicy 中：

*  SOURCE：源代码期间，在编译时会去除，所以这都是给编译器使用的。
 *  CLASS：会保留在类文件中，但是运行时 JVM 不需要保存，默认的生命周期。
 *  RUNTIME：会持续保存到 JVM 运行时，可以通过反射来获取。

声明周期配合 @Retention 来使用，使用方法如下：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    复制代码

一般来说对于编写框架用的注解的生命周期都是RUNTIME。

### 关于 null 的几种处理方式 ###

对于 Java 程序员来说，空指针一直是恼人的问题，我们在开发中经常会受到 NullPointerException 的蹂躏和壁咚。Java 的发明者也承认这是一个巨大的设计错误。

那么关于 null ，你应该知道下面这几件事情来有效的了解 null ，从而避免很多由 null 引起的错误。

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#### 大小写敏感 ####

首先，null 是 Java 中的`关键字`，像是 \*\*public、static、final。\*\*它是大小写敏感的，你不能将 null 写成 Null 或 NULL，编辑器将不能识别它们然后报错。

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这个问题已经几乎不会出现，因为 eclipse 和 Idea 编译器已经给出了编译器提示，所以你不用考虑这个问题。

#### null 是任何引用类型的初始值 ####

null 是所有引用类型的默认值，Java 中的任何引用变量都将null作为默认值，也就是说所有 Object 类下的引用类型默认值都是 null。这对所有的引用变量都适用。就像是基本类型的默认值一样，例如 int 的默认值是 0，boolean 的默认值是 false。

下面是基本数据类型的初始值

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#### null 只是一种特殊的值 ####

null 既不是对象也不是一种类型，它仅是一种特殊的值，你可以将它赋予任何类型，你可以将 null 转换为任何类型

public static void main(String[] args) {
      String str = null;
      Integer itr = null;
      Double dou = null;
    
      Integer integer = (Integer) null;
      String string = (String)null;
    
      System.out.println("integer = " + integer);
      System.out.println("string = " + string);
    }
    复制代码

你可以看到在编译期和运行期内，将 null 转换成任何的引用类型都是可行的，并且不会抛出空指针异常。

**null 只能赋值给引用变量，不能赋值给基本类型变量**。

**持有 null 的包装类在进行自动拆箱的时候，不能完成转换，会抛出空指针异常，并且 null 也不能和基本数据类型进行对比**

public static void main(String[] args) {
      int i = 0;
      Integer itr = null;
      System.out.println(itr == i);
    }
    复制代码

**使用了带有 null 值的引用类型变量，`instanceof` 操作会返回 false**

public static void main(String[] args) {
      Integer isNull = null;
      // instanceof = isInstance 方法
      if(isNull instanceof Integer){
        System.out.println("isNull is instanceof Integer");
      }else{
        System.out.println("isNull is not instanceof Integer");
      }
    }
    复制代码

这是 instanceof 操作符一个很重要的特性，使得对类型强制转换检查很有用

**静态变量为 null 调用静态方法不会抛出 NullPointerException。因为静态方法使用了静态绑定**。

#### 使用 Null-Safe 方法 ####

你应该使用 null-safe 安全的方法，java 类库中有很多工具类都提供了静态方法，例如基本数据类型的包装类，Integer , Double 等。例如

public class NullSafeMethod {
    
        private static String number;
    
        public static void main(String[] args) {
            String s = String.valueOf(number);
            String string = number.toString();
            System.out.println("s = " + s);
            System.out.println("string = " + string);
        }
    }
    复制代码

number 没有赋值，所以默认为null，使用`String.value(number)` 静态方法没有抛出空指针异常，但是使用 `toString()`却抛出了空指针异常。所以尽量使用对象的静态方法。

#### null 判断 ####

你可以使用 `==` 或者 `!=` 操作来比较 null 值，但是不能使用其他算法或者逻辑操作，例如小于或者大于。跟SQL不一样，在Java中 null == null 将返回 true，如下所示：

public class CompareNull {
    
        private static String str1;
        private static String str2;
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("str1 == str2 ? " + str1 == str2);
            System.out.println(null == null);
        }
    }

作者：程序员cxuan  
链接：https://juejin.cn/post/7007245485001932814  
来源：稀土掘金  
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[Java IO]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fmp.weixin.qq.com%2Fs%3F__biz%3DMzkwMDE1MzkwNQ%3D%3D%26mid%3D2247495827%26idx%3D1%26sn%3D3fb5ed6663e4ebe90a970d11e00e1a64%26chksm%3Dc04ae7cdf73d6edb041e35b75913c90f3d88d2977d3e76d567766cecb3279f9692846580a9e5%26token%3D1680060231%26lang%3Dzh_CN%23rd
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