(每日持续更新)jdk api之FilterOutputStream基础、应用、实战

发布时间:2024年01月22日

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以后我会推出一些列的文章,每天都会更新,每天进步一点点,发布顺序【java的api基础、应用、实战】->【java开源技术栈及源码分析】->【java开源技术栈整合】->【java低代码开发平台的建设】

一、java.io

1.26 FilterOutputStream

FilterOutputStream 是 Java I/O 中用于提供输出流过滤功能的抽象基类,它继承自 OutputStreamFilterOutputStream 本身并没有添加新的方法,但它可以作为其他输出流的包装器,通过添加过滤功能来修改输出流的行为。

FilterOutputStream 介绍:

FilterOutputStream 提供了一个通用的框架,可用于实现输出流的过滤器。过滤器是输出流的派生类,通过在写入数据之前或之后对数据进行处理来修改其行为。FilterOutputStream 的派生类通常会覆盖其中的一些方法,以实现特定的过滤逻辑。

FilterOutputStream 所有字段:

FilterOutputStream 类没有公共字段。

FilterOutputStream 构造方法:

FilterOutputStream 的构造方法主要是通过将其他输出流作为参数传递来创建过滤器。以下是构造方法:

  • protected FilterOutputStream(OutputStream out) 创建一个新的 FilterOutputStream,给定要进行过滤的基础输出流。

FilterOutputStream 方法摘要:

FilterOutputStream 类继承了 OutputStream 的所有方法,但没有添加新的方法。以下是一些常用的方法:

  • void write(int b) 将指定的字节写入输出流。

  • void write(byte[] b) 将字节数组的所有字节写入输出流。

  • void write(byte[] b, int off, int len) 将字节数组的一部分写入输出流。

  • void flush() 刷新输出流。

  • void close() 关闭输出流。

简单使用例子:

以下是一个简单的例子,演示如何使用 FilterOutputStream 的一个具体子类 BufferedOutputStream 进行输出流的缓冲:

javaCopy code
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
?
public class BufferedOutputStreamExample {
?
 ?  public static void main(String[] args) {
 ? ? ?  try (OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("output.txt");
 ? ? ? ? ? ? OutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream)) {
?
 ? ? ? ? ?  // 通过缓冲输出流写入数据
 ? ? ? ? ?  String data = "This is some text to be written to the file.";
 ? ? ? ? ?  byte[] dataBytes = data.getBytes();
 ? ? ? ? ?  bufferedOutputStream.write(dataBytes);
?
 ? ? ?  } catch (IOException e) {
 ? ? ? ? ?  e.printStackTrace();
 ? ? ?  }
 ?  }
}

在这个例子中,我们使用 BufferedOutputStreamFileOutputStream 进行了包装。BufferedOutputStreamFilterOutputStream 的一个子类,它通过在内存中创建一个缓冲区来提高输出流的性能。通过使用过滤器,我们可以更方便地添加额外的功能,而不改变基础输出流的行为。

应用场景

FilterOutputStream 主要用于实现输出流的过滤功能,以下是一些应用场景和相应的代码实现:

1. 缓冲输出流:
  • 场景: 提高输出流的性能,避免每次写入都直接操作文件。

  • 代码实现:

    javaCopy code
    try (OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("output.txt");
     ? ? OutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream)) {
    ?
     ?  // 使用缓冲输出流写入数据
     ?  String data = "This is some text with improved performance.";
     ?  byte[] dataBytes = data.getBytes();
     ?  bufferedOutputStream.write(dataBytes);
    ?
    } catch (IOException e) {
     ?  e.printStackTrace();
    }
2. 加密输出流:
  • 场景: 对输出流中的数据进行加密处理。

  • 代码实现:

    javaCopy code
    try (OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("encrypted_data.bin");
     ? ? OutputStream encryptedOutputStream = new MyEncryptionFilterOutputStream(fileOutputStream)) {
    ?
     ?  // 写入数据并进行加密
     ?  String data = "Sensitive information to be encrypted.";
     ?  byte[] dataBytes = data.getBytes();
     ?  encryptedOutputStream.write(dataBytes);
    ?
    } catch (IOException e) {
     ?  e.printStackTrace();
    }
3. 自定义过滤器:
  • 场景: 实现自定义的输出流过滤器以满足特定需求。

  • 代码实现:

    javaCopy code
    class MyFilterOutputStream extends FilterOutputStream {
     ?  // 自定义过滤器的实现...
    ?
     ?  MyFilterOutputStream(OutputStream out) {
     ? ? ?  super(out);
     ?  }
    }
    ?
    // 在代码中使用自定义的过滤器
    try (OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("output.txt");
     ? ? OutputStream customFilterOutputStream = new MyFilterOutputStream(fileOutputStream)) {
    ?
     ?  // 使用自定义过滤器写入数据
     ?  String data = "This is some text.";
     ?  byte[] dataBytes = data.getBytes();
     ?  customFilterOutputStream.write(dataBytes);
    ?
    } catch (IOException e) {
     ?  e.printStackTrace();
    }
4. 压缩输出流:
  • 场景: 将数据写入输出流之前进行压缩。

  • 代码实现:

    javaCopy code
    try (OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("compressed_data.gz");
     ? ? OutputStream compressedOutputStream = new GZIPOutputStream(fileOutputStream)) {
    ?
     ?  // 写入数据并进行压缩
     ?  String data = "Large amount of data to be compressed.";
     ?  byte[] dataBytes = data.getBytes();
     ?  compressedOutputStream.write(dataBytes);
    ?
    } catch (IOException e) {
     ?  e.printStackTrace();
    }
5. 异常处理:
  • 场景: 在写入数据时处理可能的异常。

  • 代码实现:

    javaCopy code
    try (OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("output.txt")) {
     ?  // 写入数据
     ?  String data = "This is some text.";
     ?  byte[] dataBytes = data.getBytes();
     ?  fileOutputStream.write(dataBytes);
    } catch (IOException e) {
     ?  System.err.println("Error writing to the file: " + e.getMessage());
    }

这些例子展示了在不同场景下使用 FilterOutputStream 的一些常见用法。在实际应用中,具体的使用方式取决于需求和对输出流的定制化需求。

实战例子

在一个实际项目中,使用 FilterOutputStream 的场景可能涉及到一些特定的需求,比如数据加密、压缩、记录等。以下是一个简单的项目实战例子,演示如何使用 FilterOutputStream 的子类 CipherOutputStream 进行文件加密。

项目要求:
  1. 有一个明文的文件 plain_data.txt,需要将其加密并保存到新文件 encrypted_data.bin 中。

  2. 使用对称加密算法对文件进行加密,例如 AES。

  3. 使用 CipherOutputStream 进行文件加密。

项目实战代码:
javaCopy code
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.CipherOutputStream;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
?
public class FileEncryptionProject {
?
 ?  public static void main(String[] args) {
 ? ? ?  String plainFile = "plain_data.txt";
 ? ? ?  String encryptedFile = "encrypted_data.bin";
 ? ? ?  String secretKey = "MySecretKey123"; // Replace with your secret key
?
 ? ? ?  try {
 ? ? ? ? ?  // 创建对称密钥
 ? ? ? ? ?  SecretKey key = new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(), "AES");
?
 ? ? ? ? ?  // 创建Cipher对象并初始化为加密模式
 ? ? ? ? ?  Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
 ? ? ? ? ?  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
?
 ? ? ? ? ?  // 使用CipherOutputStream进行文件加密
 ? ? ? ? ?  try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(plainFile);
 ? ? ? ? ? ? ? ? OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(encryptedFile);
 ? ? ? ? ? ? ? ? CipherOutputStream cipherOutputStream = new CipherOutputStream(fileOutputStream, cipher)) {
?
 ? ? ? ? ? ? ?  // 读取明文文件并加密保存到新文件
 ? ? ? ? ? ? ?  byte[] buffer = new byte[4096];
 ? ? ? ? ? ? ?  int bytesRead;
 ? ? ? ? ? ? ?  while ((bytesRead = fileInputStream.read(buffer)) != -1) {
 ? ? ? ? ? ? ? ? ?  cipherOutputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
 ? ? ? ? ? ? ?  }
?
 ? ? ? ? ? ? ?  System.out.println("File encrypted successfully.");
?
 ? ? ? ? ?  } catch (IOException e) {
 ? ? ? ? ? ? ?  e.printStackTrace();
 ? ? ? ? ?  }
?
 ? ? ?  } catch (Exception e) {
 ? ? ? ? ?  e.printStackTrace();
 ? ? ?  }
 ?  }
}

在这个例子中,我们使用了 CipherOutputStreamFileOutputStream 进行包装,以实现文件的加密操作。请注意,这里使用的是对称密钥加密算法(AES),并且密钥是硬编码在代码中,实际应用中应该更安全地管理密钥。在真实项目中,可能还需要考虑异常处理、日志记录等方面的更多细节。

文章来源:https://blog.csdn.net/a89879193/article/details/135739466
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