Java如何使用字符流读写非文本文件

今天小编给大家分享一下Java如何使用字符流读写非文本文件的相关知识点,内容详细,逻辑清晰,相信大部分人都还太了解这方面的知识,所以分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后有所收获,下面我们一起来了解一下吧。

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    使用字符流读取文件(非文本)

    以Java的字符流读取文件为例:它只能读取0-65535之间的字符,可以看出来字符都是正数,但是二进制的byte是可以为负数的。但是读取的时候会被当做正数来读取,或者是无法在编码表中找到的字符会返回一个奇怪的符号(你可能见过那个奇怪的 “?”)。

    但是在某些情况下,必须要使用字符来显示二进制数据,也不是没有办法的,下面就来介绍一个我们什么的方式–base64编码

    Base64编码

    base64编码简介

    base64是网络上常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一,Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。Base64编码是从二进制到字符的过程,可以用在HTTP环境下传递较长的标识信息。采用Base64编码后具有不可读性,需要解码后才能阅读。它的中文名是基于64个可打印字符来表示二进制数据。

    编码规则

    1. 把3个字节变成4个字节.

    2. 没76个字符加一个换行符。

    3. 最后的结束符也要处理。

    编码方式的缺点

    从编码规则可以看出来,base64要求把每三个8Bit的字节转换成四个6Bit的字符(38 = 46 = 24),然后把6Bit再添加两位高位0,组成四个8Bit的字节。也就是说,转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3(33%)。

    这里这是介绍一个概念,关于更加详细的内容,如果感兴趣的话,可以取收集了解更多。

    Base64在 Java 里的应用

    Java的Base64工具类提供了一套静态方法获取下面三种BASE64编解码器:

    • 基本:输出被映射到一组字符A-Za-z0-9+/,编码不添加任何行标,输出的解码仅支持A-Za-z0-9+/。

    • URL:输出映射到一组字符A-Za-z0-9+_,输出是URL和文件。

    • MIME:输出隐射到MIME友好格式。输出每行不超过76字符,并且使用’\r’并跟随’\n’作为分割。编码输出最后没有行分割。

    分别对应如下几个方法:

    Encoder basicEncoder = Base64.getEncoder();
    Encoder mimeEncoder = Base64.getMimeEncoder();
    Encoder urlEncoder = Base64.getUrlEncoder();

    我写了一个简单的工具类来进行测试 基本(basic)的编码器。。

    package com.dragon;
    
    import java.io.BufferedInputStream;
    import java.io.ByteArrayOutputStream;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.util.Base64;
    import java.util.Base64.Decoder;
    import java.util.Base64.Encoder;
    
    /**
     * @author Alfred
     * */
    public class Base64Util {
    	private static Encoder encoder = Base64.getEncoder();
    	private static Decoder decoder = Base64.getDecoder();
    	private static String ENCODE = "UTF-8";
    	private static int LENGTH = 1024;
    	
    	/**
    	 * 静态方法:
    	 * 将文件等二进制数据(文本和非文本都可以)
    	 * 转为base64字符串。
    	 * @throws IOException 
    	 * @throws FileNotFoundException 
    	 * 
    	 * */
    	public static String dataToBase64(File src) throws FileNotFoundException, IOException {
    		Encoder encoder = Base64.getEncoder();
    		
    		int len = (int)src.length();
    		byte[] bar = new byte[(int)len];
    		int hasRead = 0;
    		byte[] b = new byte[LENGTH];
    		//使用专门处理 byte 的IO流比较方便,一次性读取较大文件对内存压力较大
    		try (InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src));
    				ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(len)) {
    			while ((hasRead = in.read(b)) != -1) {
    				bos.write(b, 0, hasRead);
    			}
    			bar = bos.toByteArray();
    		}
    		return encoder.encodeToString(bar);
    	}
    	
    	public static String dataToBase64(String src) throws UnsupportedEncodingException {
    		return encoder.encodeToString(src.getBytes(ENCODE));
    	}
    	
    	public static byte[] base64ToData(String src) {
    		return decoder.decode(src);
    	}
    }
    将图片转为Base64字符串进行读写
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.BufferedWriter;
    import java.io.File;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.io.Writer;
    import java.nio.file.Path;
    import java.nio.file.Paths;
    
    public class Base64Test {
    	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
    		testPic();
    	}
    	
    	static void testPic() throws FileNotFoundException, IOException {
    		// 测试图片文件。
    		Path picPath = Paths.get("./src/com/dragon/001.jpg");
    		File picFile = picPath.toFile();
    		String picToBase64 = Base64Util.dataToBase64(picFile);
    		System.out.println(picToBase64);
    		long oldSize = picFile.length();
    		long newSize = picToBase64.getBytes("UTF-8").length;
    		System.out.println("图片原始大小(字节):" + oldSize);
    		System.out.println("转换后数据大小(字节):" + newSize);
    		System.out.println("转换后比原来扩大的比例为:" + (double)(newSize-oldSize)/(double)oldSize + " %");
    		
    		//将数据写入文件
    		try (Writer writer = new BufferedWriter(new FileWriter("./src/com/dragon/002.txt"))) {
    			writer.write(picToBase64);
    		}
    		
    		//从文件中读取数据
    		String line = null;
    		try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("./src/com/dragon/002.txt"))){
    			line = reader.readLine();
    		}
    		System.out.println(picToBase64.equals(line));
    	}
    }

    运行截图

    Java如何使用字符流读写非文本文件

    说明:这里将图片转为base64字符串后,使用字符流写入了一个文本文件,然后再使用字符流读取出来,再和原来的字符串进行比较结果为 true。 所以,就完成了对图片数据的读取,可能你这里说你读取的并不是图片的二进制数据,但是其实所有的文件都是以二进制来存储的!而且,这个base64字符串,也是可以直接作为图片来使用的。

    注意:我这里已经选取了一个非常小的图片,可以看到原始大小才 3639字节,也就是不到 4 KB,但是如果转换成文字那就是不少了(所以,它会显得很长,非常长。)。

    测试图片

    Java如何使用字符流读写非文本文件

    然后你可能会问怎么证明这个字符串就是上面这张图片呢?这个也很好办到,如果你对前端的知识有所了解的话,应该知道前端的图片是可以使用base64字符串来表示的,下面写一个 html 文件测试一下。

    image.html

    
    
        
            
            base测试
        
        
            
        
    

    打开浏览器测试一下

    Java如何使用字符流读写非文本文件

    说明: 它的具体用法如下:

    图片的大小相对于字符来说,其实是很庞大了。我这里的html代码是完整的图片的base64编码字符串,然后我的博客的字数就变大了很多。

    字符串转base64编码
    public class Base64Test {
    	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
    		testStr("I love you yesterday and today!");
    	}
    	
    	static void testStr(String src) throws UnsupportedEncodingException {
    		//测试文本数据。
    		String strToBase64 = Base64Util.dataToBase64(src);
    		System.out.println("base64编码:" + strToBase64);
    		String base64ToStr = new String(Base64Util.base64ToData(strToBase64));
    		System.out.println("base64解码:" + base64ToStr);
    	}
    }

    测试截图

    Java如何使用字符流读写非文本文件

    base64的用处

    Base64常用于在通常处理文本数据的场合,表示、传输、存储一些二进制数据。包括MIME的email,email via MIME, 在XML中存储复杂数据。 注1:互联网上也有很多可以进行编解码的网站,如果需要使用的话,可以取尝试一下。

    注2:可以观察一下这个base64字符串的特点,我上次学习Java爬虫的时候,爬了一个网站,发现这个网站的一个 script 脚本中,含有一个json对象,其中有一个属性是 url,但是对应的链接却看不懂(base64字符串是不可读的),但是我感觉它就是base64字符串,所以我利用base64编解码网站解码一看,真的是一个网站的地址。然后,就可以写一个解码方法,当爬到这个数据时,给它解码了,哈哈。

    举一个简单的例子:

    {"url":"aHR0cHMlM0ElMkYlMkZ3d3cuYmFpZHUuY29tJTJG"}
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.net.URLDecoder;
    import java.net.URLEncoder;
    import java.util.Base64;
    import java.util.Base64.Decoder;
    import java.util.Base64.Encoder;
    
    public class TestALittle {
    	public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
    		String base64Str = "aHR0cHMlM0ElMkYlMkZ3d3cuYmFpZHUuY29tJTJG";
    		String de_str = base64ToUrlEncoderToURL(base64Str);
    		System.out.println("解码:" + de_str);
    	}
    	
    	//base64解密为urlencoder,再解码为url
    	public static String base64ToUrlEncoderToURL(String base64Str) throws UnsupportedEncodingException {
    		Decoder decoder = Base64.getDecoder();
    		byte[] bt = decoder.decode(base64Str);
    		String en_str = new String(bt, 0, bt.length);
    		return URLDecoder.decode(en_str, "UTF-8");
    	}
    }

    Java如何使用字符流读写非文本文件

    说明:这个例子中的 url 进行了两次编码,第一次是将url中的非西欧字符编码(可以去了解一下为什么这么做?),然后再使用base64编码。但是,如果你掌握了解码技术,解码也是很简单的。(但是如果你看不出来它是base64编码,那估计就没有办法了!)

    以上就是“Java如何使用字符流读写非文本文件”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获,小编每天都会为大家更新不同的知识,如果还想学习更多的知识,请关注创新互联行业资讯频道。


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