IO流

时间：2022-07-08 18:11:27

流的概念和作用

学习JavaIO，不得不提到的就是JavaIO流。

流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类

根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流

根据数据流向不同分为：输入流和输出流

字符流和字节流

字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。字节流和字符流的区别：

（1）读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。

（2）处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。

（3）字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的；而字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件，我们将在下面验证这一点。

结论：优先选用字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的，所以在开发中，字节流使用广泛。

输入流和输出流

对输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

Java流操作有关的类或接口：

IO流

Java流类图结构：

IO流

Java IO流对象

1. 输入字节流InputStream

定义和结构说明：

从输入字节流的继承图可以看出：

InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。

ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream
是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。PipedInputStream
是从与其它线程共用的管道中读取数据，与Piped 相关的知识后续单独介绍。

ObjectInputStream
和所有FilterInputStream的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。意思是FileInputStream类可以通过一个String路径名创建一个对象，FileInputStream(String
name)。而DataInputStream必须装饰一个类才能返回一个对象，DataInputStream(InputStream
in)。如下图示：

IO流

实例操作演示：

【案例 】读取文件内容

  1. /**
  2. * 字节流
  3. * 读文件内容
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. InputStream in=new FileInputStream(f);
  11. byte[] b=new byte[1024];
  12. in.read(b);
  13. in.close();
  14. System.out.println(new String(b));
  15. }
  16. }

注意：该示例中由于b字节数组长度为1024，如果文件较小，则会有大量填充空格。我们可以利用in.read(b);的返回值来设计程序，如下案例：

【案例】读取文件内容

  1. /**
  2. * 字节流
  3. * 读文件内容
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. InputStream in=new FileInputStream(f);
  11. byte[] b=new byte[1024];
  12. int len=in.read(b);
  13. in.close();
  14. System.out.println("读入长度为："+len);
  15. System.out.println(new String(b,0,len));
  16. }
  17. }

注意：观察上面的例子可以看出，我们预先申请了一个指定大小的空间，但是有时候这个空间可能太小，有时候可能太大，我们需要准确的大小，这样节省空间，那么我们可以这样做：

【案例】读取文件内容

  1. /**
  2. * 字节流
  3. * 读文件内容,节省空间
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. InputStream in=new FileInputStream(f);
  11. byte[] b=new byte[(int)f.length()];
  12. in.read(b);
  13. System.out.println("文件长度为："+f.length());
  14. in.close();
  15. System.out.println(new String(b));
  16. }
  17. }

【案例】逐字节读

  1. /**
  2. * 字节流
  3. * 读文件内容,节省空间
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. InputStream in=new FileInputStream(f);
  11. byte[] b=new byte[(int)f.length()];
  12. for (int i = 0; i < b.length; i++) {
  13. b[i]=(byte)in.read();
  14. }
  15. in.close();
  16. System.out.println(new String(b));
  17. }
  18. }

注意：上面的几个例子都是在知道文件的内容多大，然后才展开的，有时候我们不知道文件有多大，这种情况下，我们需要判断是否独到文件的末尾。

【案例】字节流读取文件

  1. /**
  2. * 字节流
  3. *读文件
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. InputStream in=new FileInputStream(f);
  11. byte[] b=new byte[1024];
  12. int count =0;
  13. int temp=0;
  14. while((temp=in.read())!=(-1)){
  15. b[count++]=(byte)temp;
  16. }
  17. in.close();
  18. System.out.println(new String(b));
  19. }
  20. }

注意：当读到文件末尾的时候会返回-1.正常情况下是不会返回-1的。

【案例】DataInputStream类

  1. import java.io.DataInputStream;
  2. import java.io.File;
  3. import java.io.FileInputStream;
  4. import java.io.IOException;
  5. public class DataOutputStreamDemo{
  6. public static void main(String[] args) throws IOException{
  7. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
  8. DataInputStream input = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
  9. char[] ch = new char[10];
  10. int count = 0;
  11. char temp;
  12. while((temp = input.readChar()) != 'C'){
  13. ch[count++] = temp;
  14. }
  15. System.out.println(ch);
  16. }
  17. }

【案例】PushBackInputStream回退流操作

  1. import java.io.ByteArrayInputStream;
  2. import java.io.IOException;
  3. import java.io.PushbackInputStream;
  4. /**
  5. * 回退流操作
  6. * */
  7. public class PushBackInputStreamDemo{
  8. public static void main(String[] args) throwsIOException{
  9. String str = "hello,rollenholt";
  10. PushbackInputStream push = null;
  11. ByteArrayInputStream bat = null;
  12. bat = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
  13. push = new PushbackInputStream(bat);
  14. int temp = 0;
  15. while((temp = push.read()) != -1){
  16. if(temp == ','){
  17. push.unread(temp);
  18. temp = push.read();
  19. System.out.print("(回退" +(char) temp + ") ");
  20. }else{
  21. System.out.print((char) temp);
  22. }
  23. }
  24. }
  25. }

2. 输出字节流OutputStream

定义和结构说明：

IO 中输出字节流的继承图可见上图，可以看出：

OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。

ByteArrayOutputStream、FileOutputStream是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据，

ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream的子类都是装饰流。具体例子跟InputStream是对应的。

实例操作演示：

【案例】向文件中写入字符串

  1. /**
  2. * 字节流
  3. * 向文件中写入字符串
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. OutputStream out =new FileOutputStream(f);
  11. String str="Hello World";
  12. byte[] b=str.getBytes();
  13. out.write(b);
  14. out.close();
  15. }
  16. }

你也可以一个字节一个字节的写入文件：

【案例】逐字节写入文件

  1. /**
  2. * 字节流
  3. * 向文件中一个字节一个字节的写入字符串
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. OutputStream out =new FileOutputStream(f);
  11. String str="Hello World！！";
  12. byte[] b=str.getBytes();
  13. for (int i = 0; i < b.length; i++) {
  14. out.write(b[i]);
  15. }
  16. out.close();
  17. }
  18. }

【案例】向文件中追加新内容

  1. /**
  2. * 字节流
  3. * 向文件中追加新内容：
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. OutputStream out =new FileOutputStream(f,true);//true表示追加模式，否则为覆盖
  11. String str="Rollen";
  12. //String str="\r\nRollen"; 可以换行
  13. byte[] b=str.getBytes();
  14. for (int i = 0; i < b.length; i++) {
  15. out.write(b[i]);
  16. }
  17. out.close();
  18. }
  19. }

【案例】复制文件

  1. /**
  2. * 文件的复制
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello{
  6. public static void main(String[] args) throws IOException {
  7. if(args.length!=2){
  8. System.out.println("命令行参数输入有误，请检查");
  9. System.exit(1);
  10. }
  11. File file1=new File(args[0]);
  12. File file2=new File(args[1]);
  13. if(!file1.exists()){
  14. System.out.println("被复制的文件不存在");
  15. System.exit(1);
  16. }
  17. InputStream input=new FileInputStream(file1);
  18. OutputStream output=new FileOutputStream(file2);
  19. if((input!=null)&&(output!=null)){
  20. int temp=0;
  21. while((temp=input.read())!=(-1)){
  22. output.write(temp);
  23. }
  24. }
  25. input.close();
  26. output.close();
  27. }
  28. }

【案例】使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母

  1. /**
  2. * 使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello{
  6. public static void main(String[] args) throws IOException {
  7. String str="ROLLENHOLT";
  8. ByteArrayInputStream input=new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
  9. ByteArrayOutputStream output=new ByteArrayOutputStream();
  10. int temp=0;
  11. while((temp=input.read())!=-1){
  12. char ch=(char)temp;
  13. output.write(Character.toLowerCase(ch));
  14. }
  15. String outStr=output.toString();
  16. input.close();
  17. output.close();
  18. System.out.println(outStr);
  19. }
  20. }

【案例】验证管道流：进程间通信

  1. /**
  2. * 验证管道流
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. /**
  6. * 消息发送类
  7. * */
  8. class Send implements Runnable{
  9. private PipedOutputStream out=null;
  10. public Send() {
  11. out=new PipedOutputStream();
  12. }
  13. public PipedOutputStream getOut(){
  14. return this.out;
  15. }
  16. public void run(){
  17. String message="hello , Rollen";
  18. try{
  19. out.write(message.getBytes());
  20. }catch (Exception e) {
  21. e.printStackTrace();
  22. }try{
  23. out.close();
  24. }catch (Exception e) {
  25. e.printStackTrace();
  26. }
  27. }
  28. }
  29. /**
  30. * 接受消息类
  31. * */
  32. class Recive implements Runnable{
  33. private PipedInputStream input=null;
  34. public Recive(){
  35. this.input=new PipedInputStream();
  36. }
  37. public PipedInputStream getInput(){
  38. return this.input;
  39. }
  40. public void run(){
  41. byte[] b=new byte[1000];
  42. int len=0;
  43. try{
  44. len=this.input.read(b);
  45. }catch (Exception e) {
  46. e.printStackTrace();
  47. }try{
  48. input.close();
  49. }catch (Exception e) {
  50. e.printStackTrace();
  51. }
  52. System.out.println("接受的内容为 "+(new String(b,0,len)));
  53. }
  54. }
  55. /**
  56. * 测试类
  57. * */
  58. class hello{
  59. public static void main(String[] args) throws IOException {
  60. Send send=new Send();
  61. Recive recive=new Recive();
  62. try{
  63. //管道连接
  64. send.getOut().connect(recive.getInput());
  65. }catch (Exception e) {
  66. e.printStackTrace();
  67. }
  68. new Thread(send).start();
  69. new Thread(recive).start();
  70. }
  71. }

【案例】DataOutputStream类示例

  1. import java.io.DataOutputStream;
  2. import java.io.File;
  3. import java.io.FileOutputStream;
  4. import java.io.IOException;
  5. public class DataOutputStreamDemo{
  6. public static void main(String[] args) throws IOException{
  7. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
  8. char[] ch = { 'A', 'B', 'C' };
  9. DataOutputStream out = null;
  10. out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(file));
  11. for(char temp : ch){
  12. out.writeChar(temp);
  13. }
  14. out.close();
  15. }
  16. }

【案例】ZipOutputStream类

先看一下ZipOutputStream类的继承关系

Java.lang.Object

java.io.OutputStream

java.io.FilterOutputStream

java.util.zip.DeflaterOutputStream

java.util.zip.ZipOutputStream

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileInputStream;
  3. import java.io.FileOutputStream;
  4. import java.io.IOException;
  5. import java.io.InputStream;
  6. import java.util.zip.ZipEntry;
  7. import java.util.zip.ZipOutputStream;
  8. public class ZipOutputStreamDemo1{
  9. public static void main(String[] args) throws IOException{
  10. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
  11. File zipFile = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
  12. InputStream input = new FileInputStream(file);
  13. ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(
  14. zipFile));
  15. zipOut.putNextEntry(new ZipEntry(file.getName()));
  16. // 设置注释
  17. zipOut.setComment("hello");
  18. int temp = 0;
  19. while((temp = input.read()) != -1){
  20. zipOut.write(temp);
  21. }
  22. input.close();
  23. zipOut.close();
  24. }
  25. }

【案例】ZipOutputStream类压缩多个文件

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileInputStream;
  3. import java.io.FileOutputStream;
  4. import java.io.IOException;
  5. import java.io.InputStream;
  6. import java.util.zip.ZipEntry;
  7. import java.util.zip.ZipOutputStream;
  8. /**
  9. * 一次性压缩多个文件
  10. * */
  11. public class ZipOutputStreamDemo2{
  12. public static void main(String[] args) throws IOException{
  13. // 要被压缩的文件夹
  14. File file = new File("d:" + File.separator +"temp");
  15. File zipFile = new File("d:" + File.separator + "zipFile.zip");
  16. InputStream input = null;
  17. ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(
  18. zipFile));
  19. zipOut.setComment("hello");
  20. if(file.isDirectory()){
  21. File[] files = file.listFiles();
  22. for(int i = 0; i < files.length; ++i){
  23. input = newFileInputStream(files[i]);
  24. zipOut.putNextEntry(newZipEntry(file.getName()
  25. + File.separator +files[i].getName()));
  26. int temp = 0;
  27. while((temp = input.read()) !=-1){
  28. zipOut.write(temp);
  29. }
  30. input.close();
  31. }
  32. }
  33. zipOut.close();
  34. }
  35. }

【案例】ZipFile类展示

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.IOException;
  3. import java.util.zip.ZipFile;
  4. /**
  5. *ZipFile演示
  6. * */
  7. public class ZipFileDemo{
  8. public static void main(String[] args) throws IOException{
  9. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
  10. ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
  11. System.out.println("压缩文件的名称为：" + zipFile.getName());
  12. }
  13. }

【案例】解压缩文件（压缩文件中只有一个文件的情况）

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileOutputStream;
  3. import java.io.IOException;
  4. import java.io.InputStream;
  5. import java.io.OutputStream;
  6. import java.util.zip.ZipEntry;
  7. import java.util.zip.ZipFile;
  8. /**
  9. * 解压缩文件（压缩文件中只有一个文件的情况）
  10. * */
  11. public class ZipFileDemo2{
  12. public static void main(String[] args) throws IOException{
  13. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
  14. File outFile = new File("d:" + File.separator +"unZipFile.txt");
  15. ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
  16. ZipEntry entry =zipFile.getEntry("hello.txt");
  17. InputStream input = zipFile.getInputStream(entry);
  18. OutputStream output = new FileOutputStream(outFile);
  19. int temp = 0;
  20. while((temp = input.read()) != -1){
  21. output.write(temp);
  22. }
  23. input.close();
  24. output.close();
  25. }
  26. }

【案例】ZipInputStream类解压缩一个压缩文件中包含多个文件的情况

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileInputStream;
  3. import java.io.FileOutputStream;
  4. import java.io.IOException;
  5. import java.io.InputStream;
  6. import java.io.OutputStream;
  7. import java.util.zip.ZipEntry;
  8. import java.util.zip.ZipFile;
  9. import java.util.zip.ZipInputStream;
  10. /**
  11. * 解压缩一个压缩文件中包含多个文件的情况
  12. * */
  13. public class ZipFileDemo3{
  14. public static void main(String[] args) throws IOException{
  15. File file = new File("d:" +File.separator + "zipFile.zip");
  16. File outFile = null;
  17. ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
  18. ZipInputStream zipInput = new ZipInputStream(new FileInputStream(file));
  19. ZipEntry entry = null;
  20. InputStream input = null;
  21. OutputStream output = null;
  22. while((entry = zipInput.getNextEntry()) != null){
  23. System.out.println("解压缩" + entry.getName() + "文件");
  24. outFile = new File("d:" + File.separator + entry.getName());
  25. if(!outFile.getParentFile().exists()){
  26. outFile.getParentFile().mkdir();
  27. }
  28. if(!outFile.exists()){
  29. outFile.createNewFile();
  30. }
  31. input = zipFile.getInputStream(entry);
  32. output = new FileOutputStream(outFile);
  33. int temp = 0;
  34. while((temp = input.read()) != -1){
  35. output.write(temp);
  36. }
  37. input.close();
  38. output.close();
  39. }
  40. }
  41. }

3.字节流的输入与输出的对应图示

IO流

图中蓝色的为主要的对应部分，红色的部分就是不对应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。从上面的图中可以看出Java IO 中的字节流是极其对称的。哲学上讲“存在及合理”，现在我们看看这些字节流中不太对称的几个类吧！

4.几个特殊的输入流类分析

LineNumberInputStream

主要完成从流中读取数据时，会得到相应的行号，至于什么时候分行、在哪里分行是由改类主动确定的，并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分，我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream，在最初写入时会有一个基准的行号，以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号，看起来也是可以的。好像更不入流了。

PushbackInputStream

其功能是查看最后一个字节，不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。

StringBufferInputStream

已经被Deprecated，本身就不应该出现在InputStream部分，主要因为String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了，当然输出部分也没有必要需要它了！还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。

SequenceInputStream

可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从IO 包中去除，还完全不影响IO 包的结构，却让其更“纯洁”――纯洁的Decorator 模式。

【案例】将两个文本文件合并为另外一个文本文件

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileInputStream;
  3. import java.io.FileOutputStream;
  4. import java.io.IOException;
  5. import java.io.InputStream;
  6. import java.io.OutputStream;
  7. import java.io.SequenceInputStream;
  8. /**
  9. * 将两个文本文件合并为另外一个文本文件
  10. * */
  11. public class SequenceInputStreamDemo{
  12. public static voidmain(String[] args) throws IOException{
  13. File file1 = newFile("d:" + File.separator + "hello1.txt");
  14. File file2 = newFile("d:" + File.separator + "hello2.txt");
  15. File file3 = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
  16. InputStream input1 =new FileInputStream(file1);
  17. InputStream input2 =new FileInputStream(file2);
  18. OutputStream output =new FileOutputStream(file3);
  19. // 合并流
  20. SequenceInputStreamsis = new SequenceInputStream(input1, input2);
  21. int temp = 0;
  22. while((temp =sis.read()) != -1){
  23. output.write(temp);
  24. }
  25. input1.close();
  26. input2.close();
  27. output.close();
  28. sis.close();
  29. }
  30. }

PrintStream

也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流，或者FileInputStream
写入数据，本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出IO 包！System.err和System.out
就是PrintStream 的实例！

【案例】使用PrintStream进行输出

  1. /**
  2. * 使用PrintStream进行输出
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello {
  6. public static void main(String[] args) throws IOException {
  7. PrintStream print = new PrintStream(new FileOutputStream(newFile("d:"
  8. + File.separator +"hello.txt")));
  9. print.println(true);
  10. print.println("Rollen");
  11. print.close();
  12. }
  13. }

【案例】使用PrintStream进行格式化输出

  1. /**
  2. * 使用PrintStream进行输出
  3. * 并进行格式化
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello {
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. PrintStream print = new PrintStream(new FileOutputStream(newFile("d:"
  9. + File.separator +"hello.txt")));
  10. String name="Rollen";
  11. int age=20;
  12. print.printf("姓名：%s. 年龄：%d.",name,age);
  13. print.close();
  14. }
  15. }

【案例】使用OutputStream向屏幕上输出内容

  1. /**
  2. * 使用OutputStream向屏幕上输出内容
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello {
  6. public static void main(String[] args) throws IOException {
  7. OutputStream out=System.out;
  8. try{
  9. out.write("hello".getBytes());
  10. }catch (Exception e) {
  11. e.printStackTrace();
  12. }
  13. try{
  14. out.close();
  15. }catch (Exception e) {
  16. e.printStackTrace();
  17. }
  18. }
  19. }

【案例】输入输出重定向

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileNotFoundException;
  3. import java.io.FileOutputStream;
  4. import java.io.PrintStream;
  5. /**
  6. * 为System.out.println()重定向输出
  7. * */
  8. public class systemDemo{
  9. public static void main(String[] args){
  10. // 此刻直接输出到屏幕
  11. System.out.println("hello");
  12. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
  13. try{
  14. System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream(file)));
  15. }catch(FileNotFoundException e){
  16. e.printStackTrace();
  17. }
  18. System.out.println("这些内容在文件中才能看到哦！");
  19. }
  20. }

【案例】使用System.err重定向

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileNotFoundException;
  3. import java.io.FileOutputStream;
  4. import java.io.PrintStream;
  5. /**
  6. *System.err重定向这个例子也提示我们可以使用这种方法保存错误信息
  7. * */
  8. public class systemErr{
  9. public static void main(String[] args){
  10. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
  11. System.err.println("这些在控制台输出");
  12. try{
  13. System.setErr(new PrintStream(new FileOutputStream(file)));
  14. }catch(FileNotFoundException e){
  15. e.printStackTrace();
  16. }
  17. System.err.println("这些在文件中才能看到哦！");
  18. }
  19. }

【案例】System.in重定向

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileInputStream;
  3. import java.io.FileNotFoundException;
  4. import java.io.IOException;
  5. /**
  6. *System.in重定向
  7. * */
  8. public class systemIn{
  9. public static void main(String[] args){
  10. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
  11. if(!file.exists()){
  12. return;
  13. }else{
  14. try{
  15. System.setIn(newFileInputStream(file));
  16. }catch(FileNotFoundException e){
  17. e.printStackTrace();
  18. }
  19. byte[] bytes = new byte[1024];
  20. int len = 0;
  21. try{
  22. len = System.in.read(bytes);
  23. }catch(IOException e){
  24. e.printStackTrace();
  25. }
  26. System.out.println("读入的内容为：" + new String(bytes, 0, len));
  27. }
  28. }
  29. }

5.字符输入流Reader

定义和说明：

在上面的继承关系图中可以看出：

Reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类。

CharReader、StringReader是两种基本的介质流，它们分别将Char 数组、String中读取数据。PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。

BufferedReader 很明显就是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它Reader 对象。

FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类，其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰，会增加一个行号。

InputStreamReader
是一个连接字节流和字符流的桥梁，它将字节流转变为字符流。FileReader可以说是一个达到此功能、常用的工具类，在其源代码中明显使用了将FileInputStream
转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream
中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。

实例操作演示：

【案例】从文件中读取内容

  1. /**
  2. * 字符流
  3. * 从文件中读出内容
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. char[] ch=new char[100];
  11. Reader read=new FileReader(f);
  12. int count=read.read(ch);
  13. read.close();
  14. System.out.println("读入的长度为："+count);
  15. System.out.println("内容为"+new String(ch,0,count));
  16. }
  17. }

注意：当然最好采用循环读取的方式，因为我们有时候不知道文件到底有多大。

【案例】以循环方式从文件中读取内容

  1. /**
  2. * 字符流
  3. * 从文件中读出内容
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. char[] ch=new char[100];
  11. Reader read=new FileReader(f);
  12. int temp=0;
  13. int count=0;
  14. while((temp=read.read())!=(-1)){
  15. ch[count++]=(char)temp;
  16. }
  17. read.close();
  18. System.out.println("内容为"+new String(ch,0,count));
  19. }
  20. }

【案例】BufferedReader的小例子

注意：BufferedReader只能接受字符流的缓冲区，因为每一个中文需要占据两个字节，所以需要将System.in这个字节输入流变为字符输入流，采用：

BufferedReader buf = new BufferedReader(newInputStreamReader(System.in));

下面是一个实例：

  1. import java.io.BufferedReader;
  2. import java.io.IOException;
  3. import java.io.InputStreamReader;
  4. /**
  5. * 使用缓冲区从键盘上读入内容
  6. * */
  7. public class BufferedReaderDemo{
  8. public static void main(String[] args){
  9. BufferedReader buf = new BufferedReader(
  10. newInputStreamReader(System.in));
  11. String str = null;
  12. System.out.println("请输入内容");
  13. try{
  14. str = buf.readLine();
  15. }catch(IOException e){
  16. e.printStackTrace();
  17. }
  18. System.out.println("你输入的内容是：" + str);
  19. }
  20. }

【案例】Scanner类实例

  1. import java.util.Scanner;
  2. /**
  3. *Scanner的小例子，从键盘读数据
  4. * */
  5. public class ScannerDemo{
  6. publicstatic void main(String[] args){
  7. Scanner sca = new Scanner(System.in);
  8. // 读一个整数
  9. int temp = sca.nextInt();
  10. System.out.println(temp);
  11. //读取浮点数
  12. float flo=sca.nextFloat();
  13. System.out.println(flo);
  14. //读取字符
  15. //...等等的，都是一些太基础的，就不师范了。
  16. }
  17. }

【案例】Scanner类从文件中读出内容

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileNotFoundException;
  3. import java.util.Scanner;
  4. /**
  5. *Scanner的小例子，从文件中读内容
  6. * */
  7. public class ScannerDemo{
  8. public static void main(String[] args){
  9. File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
  10. Scanner sca = null;
  11. try{
  12. sca = new Scanner(file);
  13. }catch(FileNotFoundException e){
  14. e.printStackTrace();
  15. }
  16. String str = sca.next();
  17. System.out.println("从文件中读取的内容是：" + str);
  18. }
  19. }

6.字符输出流Writer

定义和说明：

在上面的关系图中可以看出：

Writer 是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类。

CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流，它们分别向Char 数组、String 中写入数据。

PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据，

BufferedWriter 是一个装饰器为Writer 提供缓冲功能。

PrintWriter 和PrintStream 极其类似，功能和使用也非常相似。

OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁，它的子类FileWriter
其实就是一个实现此功能的具体类（具体可以研究一SourceCode）。功能和使用和OutputStream 极其类似，后面会有它们的对应图。

实例操作演示：

【案例】向文件中写入数据

  1. /**
  2. * 字符流
  3. * 写入数据
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) throws IOException {
  8. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  9. File f=new File(fileName);
  10. Writer out =new FileWriter(f);
  11. String str="hello";
  12. out.write(str);
  13. out.close();
  14. }
  15. }

注意：这个例子上之前的例子没什么区别，只是你可以直接输入字符串，而不需要你将字符串转化为字节数组。当你如果想问文件中追加内容的时候，可以使用将上面的声明out的哪一行换为：

Writer out =new FileWriter(f,true);

这样，当你运行程序的时候，会发现文件内容变为：hellohello如果想在文件中换行的话，需要使用“\r\n”比如将str变为String str="\r\nhello";这样文件追加的str的内容就会换行了。

7.字符流的输入与输出的对应

IO流

8.字符流与字节流转换

转换流的特点：

（1）其是字符流和字节流之间的桥梁

（2）可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符

（3）可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节

何时使用转换流？

当字节和字符之间有转换动作时；

流操作的数据需要编码或解码时。

具体的对象体现：

InputStreamReader:字节到字符的桥梁

OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁

这两个流对象是字符体系中的成员，它们有转换作用，本身又是字符流，所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。

字节流和字符流转换实例：

【案例】将字节输出流转化为字符输出流

  1. /**
  2. * 将字节输出流转化为字符输出流
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello{
  6. public static void main(String[] args) throws IOException {
  7. String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
  8. File file=new File(fileName);
  9. Writer out=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file));
  10. out.write("hello");
  11. out.close();
  12. }
  13. }

【案例】将字节输入流转换为字符输入流

  1. /**
  2. * 将字节输入流变为字符输入流
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello{
  6. public static void main(String[] args) throws IOException {
  7. String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
  8. File file=new File(fileName);
  9. Reader read=new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
  10. char[] b=new char[100];
  11. int len=read.read(b);
  12. System.out.println(new String(b,0,len));
  13. read.close();
  14. }
  15. }

9.File类

File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象，可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。
File类保存文件或目录的各种元数据信息，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。

【案例 】创建一个文件

  1. import java.io.*;
  2. class hello{
  3. public static void main(String[] args) {
  4. File f=new File("D:\\hello.txt");
  5. try{
  6. f.createNewFile();
  7. }catch (Exception e) {
  8. e.printStackTrace();
  9. }
  10. }
  11. }

【案例2】File类的两个常量

  1. import java.io.*;
  2. class hello{
  3. public static void main(String[] args) {
  4. System.out.println(File.separator);
  5. System.out.println(File.pathSeparator);
  6. }
  7. }

此处多说几句：有些同学可能认为，我直接在windows下使用\进行分割不行吗？当然是可以的。但是在Linux下就不是\了。所以，要想使得我们的代码跨平台，更加健壮，所以，大家都采用这两个常量吧，其实也多写不了几行。

【案例3】File类中的常量改写案例1的代码：

  1. import java.io.*;
  2. class hello{
  3. public static void main(String[] args) {
  4. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  5. File f=new File(fileName);
  6. try{
  7. f.createNewFile();
  8. }catch (Exception e) {
  9. e.printStackTrace();
  10. }
  11. }
  12. }

【案例4】删除一个文件（或者文件夹）

  1. import java.io.*;
  2. class hello{
  3. public static void main(String[] args) {
  4. String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
  5. File f=new File(fileName);
  6. if(f.exists()){
  7. f.delete();
  8. }else{
  9. System.out.println("文件不存在");
  10. }
  11. }
  12. }

【案例5】创建一个文件夹

  1. /**
  2. * 创建一个文件夹
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello{
  6. public static void main(String[] args) {
  7. String fileName="D:"+File.separator+"hello";
  8. File f=new File(fileName);
  9. f.mkdir();
  10. }
  11. }

【案例6】列出目录下的所有文件

  1. /**
  2. * 使用list列出指定目录的全部文件
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello{
  6. public static void main(String[] args) {
  7. String fileName="D:"+File.separator;
  8. File f=new File(fileName);
  9. String[] str=f.list();
  10. for (int i = 0; i < str.length; i++) {
  11. System.out.println(str[i]);
  12. }
  13. }
  14. }

注意使用list返回的是String数组，。而且列出的不是完整路径，如果想列出完整路径的话，需要使用listFiles.它返回的是File的数组。

【案例7】列出指定目录的全部文件（包括隐藏文件）：

  1. /**
  2. * 使用listFiles列出指定目录的全部文件
  3. * listFiles输出的是完整路径
  4. * */
  5. import java.io.*;
  6. class hello{
  7. public static void main(String[] args) {
  8. String fileName="D:"+File.separator;
  9. File f=new File(fileName);
  10. File[] str=f.listFiles();
  11. for (int i = 0; i < str.length; i++) {
  12. System.out.println(str[i]);
  13. }
  14. }
  15. }

【案例8】判断一个指定的路径是否为目录

  1. /**
  2. * 使用isDirectory判断一个指定的路径是否为目录
  3. * */
  4. import java.io.*;
  5. class hello{
  6. public static void main(String[] args) {
  7. String fileName="D:"+File.separator;
  8. File f=new File(fileName);
  9. if(f.isDirectory()){
  10. System.out.println("YES");
  11. }else{
  12. System.out.println("NO");
  13. }
  14. }
  15. }

【案例9】递归搜索指定目录的全部内容，包括文件和文件夹

  1. /* 列出指定目录的全部内容* */
  2. import java.io.File;
  3. class hello {
  4. public static void main(String[] args) {
  5. String fileName = "D:" + File.separator;
  6. File f = new File(fileName);
  7. print(f);
  8. }
  9. public static void print(File f) {
  10. if (f != null) {
  11. if (f.isDirectory()) {
  12. File[] fileArray = f.listFiles();
  13. if (fileArray != null) {
  14. for (int i = 0; i < fileArray.length; i++) {
  15. print(fileArray[i]);// 递归调用
  16. }
  17. } else {
  18. System.out.println(f);
  19. }
  20. }
  21. }
  22. }
  23. }

10.RandomAccessFile类

该对象并不是流体系中的一员，其封装了字节流，同时还封装了一个缓冲区（字符数组），通过内部的指针来操作字符数组中的数据。该对象特点：该对象只能操作文件，所以构造函数接收两种类型的参数：a.字符串文件路径；b.File对象。该对象既可以对文件进行读操作，也能进行写操作，在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)

注意：该对象在实例化时，如果要操作的文件不存在，会自动创建；如果文件存在，写数据未指定位置，会从头开始写，即覆盖原有的内容。可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件。

【案例】使用RandomAccessFile写入文件

  1. /*** 使用RandomAccessFile写入文件* */
  2. import java.io.File;
  3. import java.io.IOException;
  4. import java.io.RandomAccessFile;
  5. class hello {
  6. public static void main(String[] args) throws IOException {
  7. String fileName = "D:" + File.separator + "hello.txt";
  8. File f = new File(fileName);
  9. RandomAccessFile demo = new RandomAccessFile(f, "rw");
  10. demo.writeBytes("asdsad");
  11. demo.writeInt(12);
  12. demo.writeBoolean(true);
  13. demo.writeChar('A');
  14. demo.writeFloat(1.21f);
  15. demo.writeDouble(12.123);
  16. demo.close();
  17. }
  18. }

11.Java IO流的高级概念

编码问题


【案例 】取得本地的默认编码

  1. /*** 取得本地的默认编码* */
  2. public class CharSetDemo {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. System.out.println("系统默认编码为：" + System.getProperty("file.encoding"));
  5. }
  6. }

【案例 】乱码的产生

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileOutputStream;
  3. import java.io.IOException;
  4. import java.io.OutputStream;
  5. /**
  6. * 乱码的产生
  7. * */
  8. public class CharSetDemo2 {
  9. public static void main(String[] args) throws IOException {
  10. File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
  11. OutputStream out = new FileOutputStream(file);
  12. byte[] bytes = "你好".getBytes("ISO8859-1");
  13. out.write(bytes);
  14. out.close();
  15. }// 输出结果为乱码，系统默认编码为GBK，而此处编码为ISO8859-1
  16. }

12.对象的序列化

对象序列化就是把一个对象变为二进制数据流的一种方法。

一个类要想被序列化，就行必须实现java.io.Serializable接口。虽然这个接口中没有任何方法，就如同之前的cloneable接口一样。实现了这个接口之后，就表示这个类具有被序列化的能力。先让我们实现一个具有序列化能力的类吧：

【案例 】实现具有序列化能力的类

  1. import java.io.Serializable;
  2. /**
  3. * 实现具有序列化能力的类
  4. * */
  5. public class SerializableDemo implements Serializable {
  6. public SerializableDemo() {
  7. }
  8. public SerializableDemo(String name, int age) {
  9. this.name = name;
  10. this.age = age;
  11. }
  12. @Override
  13. public String toString() {
  14. return "姓名：" + name + "  年龄：" + age;
  15. }
  16. private String name;
  17. private int age;
  18. }

【案例 】序列化一个对象 – ObjectOutputStream

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileOutputStream;
  3. import java.io.IOException;
  4. import java.io.ObjectOutputStream;
  5. import java.io.Serializable;
  6. /**
  7. * 实现具有序列化能力的类
  8. * */
  9. public class Person implements Serializable {
  10. public Person() {
  11. }
  12. public Person(String name, int age) {
  13. this.name = name;
  14. this.age = age;
  15. }
  16. @Override
  17. public String toString() {
  18. return "姓名：" + name + "  年龄：" + age;
  19. }
  20. private String name;
  21. private int age;
  22. }
  23. /**
  24. * 示范ObjectOutputStream
  25. * */
  26. public class ObjectOutputStreamDemo {
  27. public static void main(String[] args) throws IOException {
  28. File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
  29. ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
  30. file));
  31. oos.writeObject(new Person("rollen", 20));
  32. oos.close();
  33. }
  34. }

【案例 】反序列化—ObjectInputStream

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileInputStream;
  3. import java.io.ObjectInputStream;
  4. /**
  5. * ObjectInputStream示范
  6. * */
  7. public class ObjectInputStreamDemo {
  8. public static void main(String[] args) throws Exception {
  9. File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
  10. ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
  11. file));
  12. Object obj = input.readObject();
  13. input.close();
  14. System.out.println(obj);
  15. }
  16. }

注意：被Serializable接口声明的类的对象的属性都将被序列化，但是如果想自定义序列化的内容的时候，就需要实现Externalizable接口。

        当一个类要使用Externalizable这个接口的时候，这个类中必须要有一个无参的构造函数，如果没有的话，在构造的时候会产生异常，这是因为在反序列话的时候会默认调用无参的构造函数。

        现在我们来演示一下序列化和反序列话：

【案例 】使用Externalizable来定制序列化和反序列化操作

  1. package IO;
  2. import java.io.Externalizable;
  3. import java.io.File;
  4. import java.io.FileInputStream;
  5. import java.io.FileOutputStream;
  6. import java.io.IOException;
  7. import java.io.ObjectInput;
  8. import java.io.ObjectInputStream;
  9. import java.io.ObjectOutput;
  10. import java.io.ObjectOutputStream;
  11. /**
  12. * 序列化和反序列化的操作
  13. * */
  14. public class ExternalizableDemo {
  15. public static void main(String[] args) throws Exception {
  16. ser(); // 序列化
  17. dser(); // 反序列话
  18. }
  19. public static void ser() throws Exception {
  20. File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
  21. ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
  22. file));
  23. out.writeObject(new Person("rollen", 20));
  24. out.close();
  25. }
  26. public static void dser() throws Exception {
  27. File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
  28. ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
  29. file));
  30. Object obj = input.readObject();
  31. input.close();
  32. System.out.println(obj);
  33. }
  34. }
  35. class Person implements Externalizable {
  36. public Person() {
  37. }
  38. public Person(String name, int age) {
  39. this.name = name;
  40. this.age = age;
  41. }
  42. @Override
  43. public String toString() {
  44. return "姓名：" + name + "  年龄：" + age;
  45. }
  46. // 复写这个方法，根据需要可以保存的属性或者具体内容，在序列化的时候使用
  47. @Override
  48. public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
  49. out.writeObject(this.name);
  50. out.writeInt(age);
  51. }
  52. // 复写这个方法，根据需要读取内容 反序列话的时候需要
  53. @Override
  54. public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,
  55. ClassNotFoundException {
  56. this.name = (String) in.readObject();
  57. this.age = in.readInt();
  58. }
  59. private String name;
  60. private int age;
  61. }

注意：Serializable接口实现的操作其实是吧一个对象中的全部属性进行序列化，当然也可以使用我们上使用是Externalizable接口以实现部分属性的序列化，但是这样的操作比较麻烦，当我们使用Serializable接口实现序列化操作的时候，如果一个对象的某一个属性不想被序列化保存下来，那么我们可以使用transient关键字进行说明：

      【案例 】使用transient关键字定制序列化和反序列化操作

  1. package IO;
  2. import java.io.File;
  3. import java.io.FileInputStream;
  4. import java.io.FileOutputStream;
  5. import java.io.ObjectInputStream;
  6. import java.io.ObjectOutputStream;
  7. import java.io.Serializable;
  8. /**
  9. * 序列化和反序列化的操作
  10. * */
  11. public class serDemo {
  12. public static void main(String[] args) throws Exception {
  13. ser(); // 序列化
  14. dser(); // 反序列话
  15. }
  16. public static void ser() throws Exception {
  17. File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
  18. ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
  19. file));
  20. out.writeObject(new Person1("rollen", 20));
  21. out.close();
  22. }
  23. public static void dser() throws Exception {
  24. File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
  25. ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
  26. file));
  27. Object obj = input.readObject();
  28. input.close();
  29. System.out.println(obj);
  30. }
  31. }
  32. class Person1 implements Serializable {
  33. public Person1() {
  34. }
  35. public Person1(String name, int age) {
  36. this.name = name;
  37. this.age = age;
  38. }
  39. @Override
  40. public String toString() {
  41. return "姓名：" + name + "  年龄：" + age;
  42. }
  43. // 注意这里
  44. private transient String name;
  45. private int age;
  46. }

【运行结果】：

       姓名：null 年龄：20

【案例 】序列化一组对象

对象输出时只提供了一个对象的输出操作（writeObject(Object obj)），并没有提供多个对象的输出，所以如果现在要同时序列化多个对象，就可以使用对象数组进行操作，因为数组属于引用数据类型，所以可以直接使用Object类型进行接收，如图12-32所示。

IO流 （点击查看大图）图12-32 
序列化一组对象

  1. package org.lxh.demo12.serdemo;
  2. import java.io.File;
  3. import java.io.FileInputStream;
  4. import java.io.FileOutputStream;
  5. import java.io.InputStream;
  6. import java.io.ObjectInputStream;
  7. import java.io.ObjectOutputStream;
  8. import java.io.OutputStream;
  9. public class SerDemo05 {
  10. public static void main(String[] args)
  11. throws Exception {
  12. Person per[] = { new Person("张三",
  13. 30), new Person("李四", 31),
  14. new Person("王五", 32) };
  15. // 定义对象数组
  16. ser(per);
  17. // 序列化对象数组
  18. Object o[] = dser();
  19. // 读取被序列化的对象数组
  20. for (int i = 0; i < o.length; i++) {
  21. Person p = (Person) o[i];
  22. System.out.println(p);
  23. }
  24. }
  25. public static void ser(Object obj[])
  26. throws Exception {
  27. File f = new File("D:" + File.
  28. separator + "test.txt");
  29. ObjectOutputStream oos = null;
  30. OutputStream out = new FileOutputStream(f);
  31. // 文件输出流
  32. oos = new ObjectOutputStream(out);
  33. // 为对象输出流实例化
  34. oos.writeObject(obj);
  35. // 保存对象数组到文件
  36. oos.close();
  37. // 关闭输出
  38. }
  39. public static Object[] dser() throws Exception {
  40. File f = new File("D:" + File.separator + "test.txt");
  41. ObjectInputStream ois = null;
  42. InputStream input = new FileInputStream(f);
  43. // 文件输入流
  44. ois = new ObjectInputStream(input);
  45. // 为对象输出流实例化
  46. Object obj[] = (Object[]) ois.readObject();
  47. // 读取对象数组
  48. ois.close();
  49. // 关闭输出
  50. return obj;
  51. }
  52. }

程序运行结果：

    1. 姓名：张三；年龄：30
    2. 姓名：李四；年龄：31
    3. 姓名：王五；年龄：32

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