Java_特殊文件、日志技术、多线程

一、属性文件

1.1 特殊文件概述

前面学习了IO流，知道IO流是用来读、写文件中的数据。但是接触到的文件都是普通的文本文件，普通的文本文件里面的数据是没有任何格式规范的，用户可以随意编写，如下图所示。

像这种普通的文本文件，没有任何规律可言，不方便程序对文件中的数据信息处理。

在以后的Java开发过程中还会遇到一些特殊的文本文件，这些文件是有一些格式要求的，方便程序对文件中的数据进行处理。

比如，后面我们会用到两种特殊的文本文件，一种是properties文件，还有一种是xml文件。如下图所示。

1.2为什么需要使用特殊文件

• 后缀为.properties的文件，称之为属性文件，它可以很方便的存储一些类似于键值对的数据。经常当做软件的配置文件使用。
• 而xml文件能够表示更加复杂的数据关系，比如要表示多个用户的用户名、密码、家乡、性别等。在后面，也经常当做软件的配置文件使用。
  
  

现在，学习特殊的文件主要学习什么呢？ 主要学习以下的三点

二、Properties属性文件

学习Properties这种属性文件。首先要掌握属性文件的格式：

1. 属性文件后缀以.properties结尾
2. 属性文件里面的每一行都是一个键值对，键和值中间用=隔开。比如: admin=123456
3. #表示这样是注释信息，是用来解释这一行配置是什么意思。
4. 每一行末尾不要习惯性加分号，以及空格等字符；不然会把分号，空格会当做值的一部分。
5. 键不能重复，值可以重复

接下来，我们学习如何读取属性文件中的数据，介绍一个叫Properties.

1.Properties是什么？
    Properties是Map接口下面的一个实现类，所以Properties也是一种双列集合，用来存储键值对。    但是一般不会把它当做集合来使用。
     
2.Properties核心作用？
    Properties类的对象，用来表示属性文件，可以用来读取属性文件中的键值对。

• 使用Properties读取属性文件中的键值对，需要用到的方法如下。
  
  实用Properties读取属性文件的步骤如下

1、创建一个Properties的对象出来（键值对集合，空容器）
2、调用load(字符输入流/字节输入流)方法，开始加载属性文件中的键值对数据到properties对象中去
3、调用getProperty(键)方法，根据键取值

代码如下：

/**
 * 目标：掌握使用Properties类读取属性文件中的键值对信息。
 */
public class PropertiesTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Properties的对象出来（键值对集合，空容器）
        Properties properties = new Properties();
        System.out.println(properties);
 
        // 2、开始加载属性文件中的键值对数据到properties对象中去
        properties.load(new FileReader("properties-xml-log-app\\src\\users.properties"));
        System.out.println(properties);
 
        // 3、根据键取值
        System.out.println(properties.getProperty("赵敏"));
        System.out.println(properties.getProperty("张无忌"));
 
        // 4、遍历全部的键和值。
        //获取键的集合
        Set<String> keys = properties.stringPropertyNames();
        for (String key : keys) {
            //再根据键获取值
            String value = properties.getProperty(key);
            System.out.println(key + "---->" + value);
        }
         
        properties.forEach((k, v) -> {
            System.out.println(k + "---->" + v);
        });
    }
}

• 使用Properties往属性文件中写键值对，需要用到的方法如下
  

往Properties属性文件中写键值对的步骤如下

1、先准备一个.properties属性文件，按照格式写几个键值对
1、创建Properties对象出来，
2、调用setProperty存储一些键值对数据
3、调用store(字符输出流/字节输出流, 注释)，将Properties集合中的键和值写到文件中
    注意：第二个参数是注释，必须得加；

先准备一个users.properties属性文件，如下图所示

接下来，编写代码读取上面的属性文件。代码如下：

public class PropertiesTest2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建Properties对象出来，先用它存储一些键值对数据
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("张无忌", "minmin");
        properties.setProperty("殷素素", "cuishan");
        properties.setProperty("张翠山", "susu");
 
        // 2、把properties对象中的键值对数据存入到属性文件中去
        properties.store(new FileWriter("properties-xml-log-app/src/users2.properties")
                         , "i saved many users!");//该管道不需要手动关闭，因为作为参数传递给函数，函数生命周期到了之后会自动关闭管道
 
    }
}

案例：遍历文件，判断是否存在键为“李方”的值，如果有就将值改为18。

三、XML文件

在上一节学习了properties属性文件。接下来再学习一种在开发中经常使用的文件，叫做xml文件。介绍一下，什么是xml文件，然后再来学习如何读取xml文件中的数据。

3.1 XML文件概述

首先，我们来认识一下，什么是XML？

XML是可扩展的标记语言，意思是它是由一些标签组成 的，而这些标签是自己定义的。本质上一种数据格式，可以用来表示复杂的数据关系。

XML文件有如下的特点：

• XML中的<标签名> 称为一个标签或者一个元素，一般是成对出现的。
• XML中的标签名可以自己定义（可扩展），但是必须要正确的嵌套
• XML中只能有一个根标签。
• XML标准中可以有属性
• XML必须第一行有一个文档声明，格式是固定的<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
• XML文件必须是以.xml为后缀结尾

如下图所示

接下，同学们可以跟着步骤新建一个XML文件，试试！

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!-- 注释：以上抬头声明必须放在第一行，必须有 -->
<!--  根标签只能有一个 -->
<users>
    <user id="1" desc="第一个用户">
        <name>张无忌</name>
        <sex>男</sex>
        <地址>光明顶</地址>
        <password>minmin</password>
    </user>
    <people>很多人</people>
    <user id="2">
        <name>敏敏</name>
        <sex>女</sex>
        <地址>光明顶</地址>
        <password>wuji</password>
    </user>
</users>

上面XML文件中的数据格式是最为常见的，标签有属性、文本、还有合理的嵌套。XML文件中除了写以上的数据格式之外，还有一些特殊的字符不能直接写。

• 像 <,>,& 等这些符号不能出现在标签的文本中，因为标签格式本身就有<>，会和标签格式冲突。

  如果标签文本中有这些特殊字符，需要用一些占位符代替。

  <  表示 <
  >  表示 >
  & 表示 &
  ' 表示 '
  " 表示 "
  

  <data> 3 < 2 && 5 > 4 </data>
  

• 如果在标签文本中，出现大量的特殊字符，不想使用特殊字符，此时可以用CDATA区，格式如下

  <data1>
      <![CDATA[
            3 < 2 && 5 > 4
      ]]>
  </data1>
  

最后，聊聊XML在实际开发中有什么作用？

关于XML是什么，以及XML的格式，还有XML有什么作用，就先认识到这里。

3.2 XML解析1

使用程序读取XML文件中的数据，称之为XML解析。这里并不需要我们自己写IO流代码去读取xml文件中的数据。其实有很多开源的，好用的XML解析框架，最知名的是DOM4J（第三方开发的）

由于DOM4J是第三方提供的，所以需要把第三方提供的Jar包导入到自己的项目中来，才可以使用。具体步骤如下：

DOM4J解析XML文件的思想是：文档对象模型（意思是把整个XML文档、每一个标签、每一个属性都等都当做对象来看待）。Dowument对象表示真个XML文档、Element对象表示标签（元素）、Attribute对象表示属性、标签中的内容就是文本

DOM4J解析XML需要用到的方法如下图所示

XML解析的过程，是从根元素开始，从外层往里层解析。 我们先把Document对象，和根元素获取出来

public class Dom4JTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Dom4J框架提供的解析器对象
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
 
        // 2、使用saxReader对象把需要解析的XML文件读成一个Document对象。
        Document document =
                saxReader.read("properties-xml-log-app\\src\\helloworld.xml");
 
        // 3、从文档对象中解析XML文件的全部数据了
        Element root = document.getRootElement();
        System.out.println(root.getName());
    }
}

3.3 XML解析2

获取到XML文件的根元素之后，接下来，就可以用根元素在获取到它里面的子元素（包括子标签、表属性等）。需要用到的方法如下图所示

接下来，把上面的方法先一个一个的演示一下。

public class Dom4JTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Dom4J框架提供的解析器对象
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
 
        // 2、使用saxReader对象把需要解析的XML文件读成一个Document对象。
        Document document =
                saxReader.read("properties-xml-log-app\\src\\helloworld.xml");
 
        // 3、从文档对象中解析XML文件的全部数据了
        Element root = document.getRootElement();
        System.out.println(root.getName());
 
        // 4、获取根元素下的全部一级子元素。
        // List<Element> elements = root.elements();
        List<Element> elements = root.elements("user");
        for (Element element : elements) {
            System.out.println(element.getName());
        }
 
        // 5、获取当前元素下的某个子元素。
        Element people = root.element("people");
        System.out.println(people.getText());
 
        // 如果下面有很多子元素user，默认获取第一个。
        Element user = root.element("user");
        System.out.println(user.elementText("name"));
 
        // 6、获取元素的属性信息呢？
        System.out.println(user.attributeValue("id"));
        Attribute id = user.attribute("id");
        System.out.println(id.getName());
        System.out.println(id.getValue());
 
        List<Attribute> attributes = user.attributes();
        for (Attribute attribute : attributes) {
            System.out.println(attribute.getName() + "=" + attribute.getValue());
        }
 
        // 7、如何获取全部的文本内容:获取当前元素下的子元素文本值
        System.out.println(user.elementText("name"));
        System.out.println(user.elementText("地址"));
        System.out.println(user.elementTextTrim("地址")); // 取出文本去除前后空格
        System.out.println(user.elementText("password"));
 
        Element data = user.element("data");
        System.out.println(data.getText());
        System.out.println(data.getTextTrim()); // 取出文本去除前后空格
    }
}

3.4 XML文件写入

在前面我们已经学习了XML解析，意思就是使用程序把XML文件中的数据读取出来。反过来能不能往XML文件中写入数据呢？ 答案是可以的。

DOM4J也提供了往XML文件中写标签的方法，但是用起来比较麻烦。这里不建议使用

我们自己使用StringBuilder按照标签的格式拼接，然后再使用BufferedWriter写到XML文件中去就可以了。

public class Dom4JTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、使用一个StringBuilder对象来拼接XML格式的数据。
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\" ?>\r\n");
        sb.append("<book>\r\n");
        sb.append("\t<name>").append("从入门到跑路").append("</name>\r\n");
        sb.append("\t<author>").append("dlei").append("</author>\r\n");
        sb.append("\t<price>").append(999.99).append("</price>\r\n");
        sb.append("</book>");
 
        try (
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("properties-xml-log-app/src/book.xml"));
                ){
            bw.write(sb.toString());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
    }
}

3.5 XML约束（了解）

首先，说一些什么是XML约束？

XML约束指的是限制XML文件中的标签或者属性，只能按照规定的格式写。

比如我在项目中，想约束一个XML文件中的标签只能写<书>、<书名>、<作者>、<售价>这几个标签，如果写其他标签就报错。

怎么才能达到上面的效果呢？有两种约束技术，一种是DTD约束、一种是Schame约束。

• DTD约束案例

  如下图所示book.xml中引入了DTD约束文件，book.xml文件中的标签就受到DTD文件的约束
  

DTD文件解释

<!ELEMENT 书架(书+)>   表示根标签是<书架>，并且书架中有子标签<书>
<!ELEMENT 书(书名、作者、售价)> 表示书是一个标签，且书中有子标签<书名>、<作者>、<售价>
<!ELEMENT 书名(#PCDATA)>  表示<书名>是一个标签，且<书名>里面是普通文本
<!ELEMENT 作者(#PCDATA)>  表示<作者>是一个标签，且<作者>里面是普通文本
<!ELEMENT 售价(#PCDATA)>  表示<售价>是一个标签，且<售价>里面是普通文本

• Schame约束案例

如下图所示，左边的book2.xml文件就受到右边schame文件（.xsd结尾的文件）的约束。