基础篇：JAVA资源之IO、字节编码、URL和Spring.Resource（下篇）

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发布于 2023-12-5 10:44

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6 URL概念及与URL的区别

URL全称是Uniform Resource Location，统一资源定位符
URL就是URI的子集，它除了标识资源，还提供找到资源的路径；在Java类库中，URI类不包含任何访问资源的方法，它唯一的作用就是解析，而URL类可以打开一个到达资源的流
同属URI子集的URN(统一资源名称)，只标识资源名称，却不指定如何定位资源；如：mailto：clswcl@gmail.com就是一种URN，知道这是个邮箱，却不知道该怎么查找定位
通俗就是，URN告诉你有一个地方叫广州，但没有说怎么去，你可以搭动车，也可以搭飞机；URL会告诉你坐飞机去广州，而另一URL则说搭动车去
URL的一般语法规则

协议://主机名:端口/路径?查询#片段
[protocol]:[//host:port][/path][?query][#fragment]

URL的构造方法、获取方法

//基于URL模式构造URL实例
public URL(String spec) throws MalformedURLException
//其中file相当于path、query和fragment三个部分组成
public URL(String protocol, String host, int port, String file) throws MalformedURLException

//根据类加载器获取URL
URL systemResource = ClassLoader.getSystemResource(String name)
Enumeration<URL> systemResources = ClassLoader.getSystemResources(String name)
URL resource = Main.class.getResource(String name)
Enumeration<URL> resources = Main.class.getClassLoader().getResources(String name)

通过URL获取资源数据的操作函数

public final InputStream openStream() throws java.io.IOException
public URLConnection openConnection() throws java.io.IOException
public final Object getContent() throws java.io.IOException

7 Spring.Resource与Spring资源获取方式

讲到资源，就得提下Spring获取资源方式，常用的有两种

○ 通过Resource接口的子类获取资源

○ 通过ResourceLoader接口的子类获取资源

Spring.Resource 资源操作函数一览

public interface Resource extends InputStreamSource {
    //判断资源是否存在
    boolean exists(); //
    //返回当前资源对应的URL,不能解析则会抛出异常;如ByteArrayResource就不能解析为一个URL
    URL getURL() throws IOException;
    //返回当前资源对应的URI
    URI getURI() throws IOException;
    //返回当前资源对应的File
    File getFile() throws IOException;
    //返回对应的ReadableByteChannel
    default ReadableByteChannel readableChannel() throws IOException

介绍下Resource相关子类的使用
1FileSystemResource：通过文件系统获取资源

Resource resource = new FileSystemResource("D:/example.txt");
File file= new File("example.txt");
Resource resource2 = new FileSystemResource(file);

2ByteArrayResource：获取byte数组表示的资源

○ 基于ByteArrayInputStream和字节数组实现，应用场景类似ByteArrayInputStream，缓存byte[]资源

3ClassPathResource：获取类路径下的资源

public class ClassPathResource extends AbstractFileResolvingResource {
    //ClassPathResource.java 的三个属性
    private final String path;
    //使用Class或ClassLoader加载资源
    private ClassLoader classLoader;
    private Class<?> clazz;

---使用方式----
Resource resource = new ClassPathResource("test.txt");

4InputStreamResource：接收一个InputStream对象，获取输入流封装的资源
5ServletContextResourse：加载ServletContext环境下（相对于Web应用根目录的）路径资源，获取的资源
6UrlResource：通过URL访问http资源和FTP资源等

8 ResourceLoader 获取资源

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resource.png

ResourceLoader是为了屏蔽了Resource的具体实现，统一资源的获取方式。你即能从ResourceLoader加载ClassPathResource，也能加载FileSystemResource等

public interface ResourceLoader {
  // 默认从类路径加载的资源 前缀: "classpath:"，获取ClassPathResource
   String CLASSPATH_URL_PREFIX = ResourceUtils.CLASSPATH_URL_PREFIX;
  Resource getResource(String location)；

ResourceLoader接口默认对classpath路径下面的资源进行加载

public interface ResourcePatternResolver extends ResourceLoader {
  // 默认加载所有路径（包括jar包）下面的文件，"classpath*:"， 获取ClassPathResource
  String CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX = "classpath*:";

ResourcePatternResolver默认会加载所有路径下面的文件，获得ClassPathResource；classpath：只会在class类路径下查找；而classpath*：会扫描所有JAR包及class类路径下出现的文件

//Ant风格表达式  com/smart/**/*.xml 
ResourcePatternResoler resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
Resource resources[] = resolver.getResources("com/smart/**/*.xml");

// ApplicationContext ctx 
//FileSystemResource资源
Resource template = ctx.getResource("file:///res.txt");
//UrlResource资源
Resource template = ctx.getResource("https://my.cn/res.txt");

ResourceLoader方法getResource的locationPattern可设置资源模式前缀来获取非ClassPathResource资源，locationPattern支持Ant风格

前缀	示例	描述
classpath:	classpath:config.xml	从类路径加载
file:	file:///res.txt	从文件系统加载FileSystemResource
http:	http://my.cn/res.txt	加载UrlResource

9 JAVA.Properties了解一下

Properties是java自带的配置处理类；Properties加载资源的两种方式

public class Properties extends Hashtable<Object,Object>{
    .... //可根据Reader或者InputStream加载properties文件内容
    public synchronized void load(Reader reader) throws IOException
    public synchronized void load(InputStream inStream) throws IOException

Properties读取配置示例代码

//res.properties
username = root
password = password
-------代码示例-------------
InputStream input = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("res.properties");
Properties prop = new Properties();
prop.load(inputStream); //根据inputStream载入资源
String username = prop.getProperty("username");

10 yml配置资源的读取

普通java项目如果需要读取yml可引入jackson-dataformat-yaml，而springboot默认配置支持yml的读取

<dependency>
  <groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId>
  <artifactId>jackson-dataformat-yaml</artifactId>
  <version>2.9.5</version>
</dependency>

基于jackson-dataformat-yaml对yml配置资源的读取

//res.yml 配置
name: chen
params:
  url:  http://www.my.com
  
----------代码示例---------------
InputStream input = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("res.yml");
Yaml yml = new Yaml();
Map map = new Yaml().loadAs(input, LinkedHashMap.class);; //根据inputStream载入资源
String name = MapUtils.getString(map,"name"); // chen
//url:  http://www.my.com
String url = MapUtils.getString((Map)map.get("params"),"url")

11 优雅地关闭资源，try-with-resource语法和lombok@Cleanup

资源的打开就需要对应的关闭，但我们常会忘记关闭资源，或在多处代码关闭资源感到杂乱，有没有简洁的关闭方法呢？
自动关闭资源类需实现AutoCloseable接口和配和try-with-resource语法糖使用

public class YSOAPConnection implements AutoCloseable {
    private SOAPConnection connection;
    public static YSOAPConnection open(SOAPConnectionFactory soapConnectionFactory) throws SOAPException  {
        YSOAPConnection ySoapConnection = new YSOAPConnection();
        SOAPConnection connection = soapConnectionFactory.createConnection();
        ySoapConnection.setConnection(connection);
        return ySoapConnection;
    }
    public SOAPMessage call(SOAPMessage request, Object to) throws SOAPException {
        return connection.call(request, to); 
    }
    @Override
    public void close() throws SOAPException {
        if (connection != null) {  connection.close(); }
    }
}

//自动关闭的资源类使用示例
try (YSOAPConnection soapConnection=YSOAPConnection.open(soapConnectionFactory)){
    SOAPMessage soapResponse = soapConnection.call(request, endpoint);
    ...//数据操作
} catch (Exception e) {
    log.error(e.getMessage(), e);
    ...
}

lombok注解@Cleanup，对象生命周期结束时会调用public void close();对象需实现AutoCloseable接口

import lombok.Cleanup;
@Cleanup  // @Cleanup的使用
YSOAPConnection soapConnection=YSOAPConnection.open(soapConnectionFactory)

12 资源不关闭，会导致什么最坏的结果

JDK的原生资源类不关闭，它也不会永远存在。JVM会借助finalize自动关闭它，例如FileInputStream

//FileInputStream.java - JDK8
//jdk8的FileInputStream重写了finalize，保证对象回收前开启的资源被关闭
protected void finalize () throws IOException {
    if (guard != null) {
        guard.warnIfOpen();
    }
    if ((fd != null) && (fd != FileDescriptor.in)) {
        close();
    }
}

在JDK9后，用Cleaner机制代替了finalize机制；Cleaner机制自动回收的对象同样需要实现AutoCloseable接口；Cleaner是基于PhantomReference实现的；对实现细节感兴趣的同学，可自行查阅下相关文档
但是使用JDK的提供的资源关闭机制的，那么资源的关闭比手动关闭时要延后很长时间的。据测试，使用try-with-resources关闭资源，并让垃圾回收器回收它的时间在12纳秒。而使用finalizer机制，时间增加到550纳秒
不及时关闭资源，就会占用资源，影响其他线程的执行；比如linux的文件资源，linux进程默认能打开的最大文件数是1024（有的是2048，此数值是可配置的）；如果一个线程持有十几个文件资源，还要等550纳秒用finalizer机制释放资源，同进程的其他线程都等到花谢了

参考文章

从源码角度理解Java设计模式——装饰者模式^[1]
Java中的管道流^[2]
InputStream乱码问题的解决方法^[3]
未关闭的文件流会引起内存泄露么？^[4]
char类型与字符编码^[5]
结合Java详谈字符编码和字符集^[6]
Cleaner 对比 finalize 对比 AutoCloseable^[7]

文章转载自公众号：潜行前行

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java

已于2023-12-5 10:44:20修改

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