Java 中如何实现序列化，有什么意义？
答：序列化就是一种用来处理对象流的机制，所谓对象流也就是将对象的内容进行流化。可以对流化后的对象进行读写操作，也可将流化后的对象传输于网络之间。序列化是为了解决对象流读写操作时可能引发的问题（如果不进行序列化可能会存在数据乱序的问题）。
要实现序列化，需要让一个类实现 Serializable 接口，该接口是一个标识性接口，标注该类对象是可被序列化的，然后使用一个输出流来构造一个对象输出流并通过 writeObject(Object) 方法就可以将实现对象写出（即保存其状态）；如果需要反序列化则可以用一个输入流建立对象输入流，然后通过 readObject 方法从流中读取对象。序列化除了能够实现对象的持久化之外，还能够用于对象的深度克隆（可以参考第 29 题）。
Java 中有几种类型的流？
答：字节流和字符流。字节流继承于 InputStream、OutputStream，字符流继承于 Reader、Writer。在 java.io 包中还有许多其他的流，主要是为了提高性能和使用方便。关于 Java 的 I/O 需要注意的有两点：一是两种对称性（输入和输出的对称性，字节和字符的对称性）；二是两种设计模式（适配器模式和装潢模式）。另外 Java 中的流不同于 C# 的是它只有一个维度一个方向。
面试题 - 编程实现文件拷贝。（这个题目在笔试的时候经常出现，下面的代码给出了两种实现方案）
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| import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public final class MyUtil {
private MyUtil() {
throw new AssertionError();
}
public static void fileCopy(String source, String target) throws IOException {
try (InputStream in = new FileInputStream(source)) {
try (OutputStream out = new FileOutputStream(target)) {
byte[] buffer = new byte[4096];
int bytesToRead;
while((bytesToRead = in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, bytesToRead);
}
}
}
}
public static void fileCopyNIO(String source, String target) throws IOException {
try (FileInputStream in = new FileInputStream(source)) {
try (FileOutputStream out = new FileOutputStream(target)) {
FileChannel inChannel = in.getChannel();
FileChannel outChannel = out.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(4096);
while(inChannel.read(buffer) != -1) {
buffer.flip();
outChannel.write(buffer);
buffer.clear();
}
}
}
}
}
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注意：上面用到 Java 7 的 TWR，使用 TWR 后可以不用在 finally 中释放外部资源 ，从而让代码更加优雅。
写一个方法，输入一个文件名和一个字符串，统计这个字符串在这个文件中出现的次数。
答：代码如下：
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| import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
public final class MyUtil {
private MyUtil() {
throw new AssertionError();
}
public static int countWordInFile(String filename, String word) {
int counter = 0;
try (FileReader fr = new FileReader(filename)) {
try (BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) {
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
int index = -1;
while (line.length() >= word.length() && (index = line.indexOf(word)) >= 0) {
counter++;
line = line.substring(index + word.length());
}
}
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
return counter;
}
}
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如何用 Java 代码列出一个目录下所有的文件？
答：
如果只要求列出当前文件夹下的文件，代码如下所示：
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| import java.io.File;
class Test12 {
public static void main(String[] args) {
File f = new File("/Users/Hao/Downloads");
for(File temp : f.listFiles()) {
if(temp.isFile()) {
System.out.println(temp.getName());
}
}
}
}
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如果需要对文件夹继续展开，代码如下所示：
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| import java.io.File;
class Test12 {
public static void main(String[] args) {
showDirectory(new File("/Users/Hao/Downloads"));
}
public static void showDirectory(File f) {
_walkDirectory(f, 0);
}
private static void _walkDirectory(File f, int level) {
if(f.isDirectory()) {
for(File temp : f.listFiles()) {
_walkDirectory(temp, level + 1);
}
}
else {
for(int i = 0; i < level - 1; i++) {
System.out.print("\t");
}
System.out.println(f.getName());
}
}
}
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在 Java 7 中可以使用 NIO.2 的 API 来做同样的事情，代码如下所示：
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| class ShowFileTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Path initPath = Paths.get("/Users/Hao/Downloads");
Files.walkFileTree(initPath, new SimpleFileVisitor<Path>() {
@Override
public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs)
throws IOException {
System.out.println(file.getFileName().toString());
return FileVisitResult.CONTINUE;
}
});
}
}
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用 Java 的套接字编程实现一个多线程的回显（echo）服务器。
答：
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| import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class EchoServer {
private static final int ECHO_SERVER_PORT = 6789;
public static void main(String[] args) {
try(ServerSocket server = new ServerSocket(ECHO_SERVER_PORT)) {
System.out.println("服务器已经启动...");
while(true) {
Socket client = server.accept();
new Thread(new ClientHandler(client)).start();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private static class ClientHandler implements Runnable {
private Socket client;
public ClientHandler(Socket client) {
this.client = client;
}
@Override
public void run() {
try(BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
PrintWriter pw = new PrintWriter(client.getOutputStream())) {
String msg = br.readLine();
System.out.println("收到" + client.getInetAddress() + "发送的: " + msg);
pw.println(msg);
pw.flush();
} catch(Exception ex) {
ex.printStackTrace();
} finally {
try {
client.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
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注意：上面的代码使用了 Java 7 的 TWR 语法，由于很多外部资源类都间接的实现了 AutoCloseable 接口（单方法回调接口），因此可以利用 TWR 语法在 try 结束的时候通过回调的方式自动调用外部资源类的 close() 方法，避免书写冗长的 finally 代码块。此外，上面的代码用一个静态内部类实现线程的功能，使用多线程可以避免一个用户 I/O 操作所产生的中断影响其他用户对服务器的访问，简单的说就是一个用户的输入操作不会造成其他用户的阻塞。当然，上面的代码使用线程池可以获得更好的性能，因为频繁的创建和销毁线程所造成的开销也是不可忽视的。
下面是一段回显客户端测试代码：
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| import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
public class EchoClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket client = new Socket("localhost", 6789);
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入内容: ");
String msg = sc.nextLine();
sc.close();
PrintWriter pw = new PrintWriter(client.getOutputStream());
pw.println(msg);
pw.flush();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
System.out.println(br.readLine());
client.close();
}
}
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如果希望用 NIO 的多路复用套接字实现服务器，代码如下所示。NIO 的操作虽然带来了更好的性能，但是有些操作是比较底层的，对于初学者来说还是有些难于理解。
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| import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
public class EchoServerNIO {
private static final int ECHO_SERVER_PORT = 6789;
private static final int ECHO_SERVER_TIMEOUT = 5000;
private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
private static ServerSocketChannel serverChannel = null;
private static Selector selector = null;
private static ByteBuffer buffer = null;
public static void main(String[] args) {
init();
listen();
}
private static void init() {
try {
serverChannel = ServerSocketChannel.open();
buffer = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE);
serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(ECHO_SERVER_PORT));
serverChannel.configureBlocking(false);
selector = Selector.open();
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
private static void listen() {
while (true) {
try {
if (selector.select(ECHO_SERVER_TIMEOUT) != 0) {
Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator();
while (it.hasNext()) {
SelectionKey key = it.next();
it.remove();
handleKey(key);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private static void handleKey(SelectionKey key) throws IOException {
SocketChannel channel = null;
try {
if (key.isAcceptable()) {
ServerSocketChannel serverChannel = (ServerSocketChannel) key.channel();
channel = serverChannel.accept();
channel.configureBlocking(false);
channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
} else if (key.isReadable()) {
channel = (SocketChannel) key.channel();
buffer.clear();
if (channel.read(buffer) > 0) {
buffer.flip();
CharBuffer charBuffer = CharsetHelper.decode(buffer);
String msg = charBuffer.toString();
System.out.println("收到" + channel.getRemoteAddress() + "的消息：" + msg);
channel.write(CharsetHelper.encode(CharBuffer.wrap(msg)));
} else {
channel.close();
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
if (channel != null) {
channel.close();
}
}
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| import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.charset.CharacterCodingException;
import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetDecoder;
import java.nio.charset.CharsetEncoder;
public final class CharsetHelper {
private static final String UTF_8 = "UTF-8";
private static CharsetEncoder encoder = Charset.forName(UTF_8).newEncoder();
private static CharsetDecoder decoder = Charset.forName(UTF_8).newDecoder();
private CharsetHelper() {
}
public static ByteBuffer encode(CharBuffer in) throws CharacterCodingException{
return encoder.encode(in);
}
public static CharBuffer decode(ByteBuffer in) throws CharacterCodingException{
return decoder.decode(in);
}
}
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