主要内容

  • java.io.File类的使用

  • IO原理及流的分类

  • 文件流

  • FileInputStream / FileOutputStream / FileReader / FileWriter

  • 缓冲流

    • BufferedInputStream / BufferedOutputStream /

    • BufferedReader / BufferedWriter

  • 转换流

  • InputStreamReader / OutputStreamWriter

  • 标准输入/输出流

  • 打印流(了解)

  • PrintStream / PrintWriter

  • 数据流(了解)

  • DataInputStream / DataOutputStream

  • 对象流 ----涉及序列化、反序列化

  • ObjectInputStream / ObjectOutputStream

  • 随机存取文件流

  • RandomAccessFile

File类

  • java.io.File类:文件和目录路径名的抽象表示形式,与平台无关

  • File 能新建、删除、重命名文件和目录,但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身,则需要使用输入/输出流。

  • File对象可以作为参数传递给流的构造函数

  • File类的常见构造方法:

    • public File(String pathname)

以pathname为路径创建File对象,可以是绝对路径或者相对路径,如果pathname是相对路径,则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。

  • public File(String parent,String child)

以parent为父路径,child为子路径创建File对象。

  • File的静态属性String separator存储了当前系统的路径分隔符。

  • 在UNIX中,此字段为'/',在Windows中,为'\\'

常见方法:


eg:

File dir1 = new File("D:/IOTest/dir1"); if (!dir1.exists()) { // 如果D:/IOTest/dir1不存在,就创建为目录     dir1.mkdir(); } // 创建以dir1为父目录,名为"dir2"的File对象 File dir2 = new File(dir1, "dir2"); if (!dir2.exists()) { // 如果还不存在,就创建为目录     dir2.mkdirs(); }

File dir4 = new File(dir1, "dir3/dir4"); if (!dir4.exists()) {

    dir4.mkdirs();

} // 创建以dir2为父目录,名为"test.txt"的File对象 File file = new File(dir2, "test.txt");      if (!file.exists()) { // 如果还不存在,就创建为文件     file.createNewFile();}

IO流用来处理设备之间的数据传输。Java IO原理

  • Java程序中,对于数据的输入/输出操作以"流(stream)" 的方式进行。

  • java.io包下提供了各种"流"类和接口,用以获取不同种类的数据,并通过标准的方法输入或输出数据。

流的分类

  • 按操作数据单位不同分为:字节流(8 bit),字符流(16 bit)

  • 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流

  • 按流的角色的不同分为:节点流,处理流

(抽象基类)

字节流

字符流

输入流

InputStream

Reader

输出流

OutputStream

Writer

  1. Java的IO流共涉及40多个类,实际上非常规则,都是从如上4个抽象基类派生的。

  2. 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

  3. 字节流:以byte为单位传输

  4. 字符流:以char为单位传输

IO流体系

InputStream & Reader

  • InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。

  • InputStream(典型实现:FileInputStream

    • int read()

    • int read(byte[] b)

    • int read(byte[] b, int off, int len)

  • Reader(典型实现:FileReader

    • int read()

    • int read(char [] c)

    • int read(char [] c, int off, int len)

  • 程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源,垃圾回收机制无法回收该资源,所以应该显式关闭文件 IO 资源

OutputStream & Writer

  • OutputStream 和 Writer 也非常相似:

    • void write(int b/int c);

    • void write(byte[] b/char[] cbuf);

    • void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len);

    • void flush();

    • void close(); 需要先刷新,再关闭此流

  • 因为字符流直接以字符作为操作单位,所以 Writer 可以用字符串来替换字符数组,即以 String 对象作为参数

    • void write(String str);

    • void write(String str, int off, int len);

文件流

读取文件

1.建立一个流对象,将已存在的一个文件加载进流。

  • FileReader fr = new FileReader("Test.txt");

2.创建一个临时存放数据的数组。

  • char[] ch = new char[1024];

3.调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。

  • fr.read(ch);

写入文件

1.创建流对象,建立数据存放文件

  • FileWriter fw = new FileWriter("Test.txt");

2.调用流对象的写入方法,将数据写入流

  • <stron> </stron>

3.关闭流资源,并将流中的数据清空到文件中。

  • <stron> </stron>

FileWriter fw = null;

    try{

        fw = new FileWriter("Test.txt");

        fw.write("text");

    }

    catch (IOException e){

        System.out.println(e.toString());

    }

    finally{

        If(fw!=null)

        try{

         fw.close();

        }

        catch (IOException e){

            System.out.println(e.toString());

}    

}

注意点:

  • 定义文件路径时,注意:可以用"/"或者"\\"。File.separator()

  • 在写入一个文件时,如果目录下有同名文件将被覆盖。

  • 在读取文件时,必须保证该文件已存在,否则出异常。

处理流之一:缓冲流

  • 为了提高数据读写的速度,Java API提供了带缓冲功能的流类,在使用这些流类时,会创建一个内部缓冲区数组

  • 根据数据操作单位可以把缓冲流分为:

  • BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

  • BufferedReader 和 BufferedWriter

  • 缓冲流要"套接"在相应的节点流之上,对读写的数据提供了缓冲的功能,提高了读写的效率,同时增加了一些新的方法

  • 对于输出的缓冲流,写出的数据会先在内存中缓存,使用flush()将会使内存中的数据立刻写出

BufferedReader br = null;

BufferedWriter bw = null; try {

    //step1:创建缓冲流对象:它是过滤流,是对节点流的包装     br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\IOTest\\source.txt"));

    bw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:\\IOTest\\destBF.txt"));

    String str = null;

    while ((str = br.readLine()) != null) { //一次读取字符文本文件的一行字符         bw.write(str); //一次写入一行字符串         bw.newLine(); //写入行分隔符     }

    bw.flush(); //step2:刷新缓冲区catch (IOException e) {

    e.printStackTrace();

} finally { // step3: 关闭IO流对象 try {

    if (bw != null) {

        bw.close(); //关闭过滤流时,会自动关闭它所包装的底层节点流     }

} catch (IOException e) {

    e.printStackTrace();

} try {

    if (br != null) {

        br.close();

    }

} catch (IOException e) {

    e.printStackTrace();

    }

}


处理流之二:转换流

  • 转换流提供了在字节流和字符流之间的转换

  • Java API提供了两个转换流:

    • InputStreamReader和OutputStreamWriter

  • 字节流中的数据都是字符时,转成字符流操作更高效。

InputStreamReader

  • 用于将字节流中读取到的字节按指定字符集解码成字符。需要和InputStream"套接"。

  • 构造方法

  • public InputStreamReader(InputStream in)

  • public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)

如: Reader isr = new

InputStreamReader(System.in,"ISO5334_1");//指定字符集

OutputStreamWriter

  • 用于将要写入到字节流中的字符按指定字符集编码成字节。需要和OutputStream"套接"。

  • 构造方法

  • public OutputStreamWriter(OutputStream out)

  • public OutputStreamWriter(OutputStream out,String charsetName)

public void testMyInput() throws Exception{

FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dbcp5.txt");

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"GBK");

OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"GBK");

BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);

String str = null; while((str = br.readLine()) != null){

bw.write(str);

bw.newLine();

bw.flush();

} bw.close(); br.close();}


补充:字符编码

  • 编码表的由来

计算机只能识别二进制数据,早期由来是电信号。为了方便应用计算机,让它可以识别各个国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示,并一一对应,形成一张表。这就是编码表。

  • 常见的编码表

  • ASCII:美国标准信息交换码。

    • 用一个字节的7位可以表示。

  • ISO8859-1:拉丁码表。欧洲码表

    • 用一个字节的8位表示。

  • GB2312:中国的中文编码表。

  • GBK:中国的中文编码表升级,融合了更多的中文文字符号。

  • Unicode:国际标准码,融合了多种文字。

    • 所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode

  • UTF-8:最多用三个字节来表示一个字符。

  • 编码:字符串à字节数组

  • 解码:字节数组à字符串

  • 转换流的编码应用

  • 可以将字符按指定编码格式存储。

  • 可以对文本数据按指定编码格式来解读。

  • 指定编码表的动作由构造器完成。

处理流之三:标准输入输出流

  • System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备

  • 默认输入设备是键盘,输出设备是显示器

  • System.in的类型是InputStream

  • System.out的类型是PrintStream,其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类

  • 通过System类的setIn,setOut方法对默认设备进行改变。

System.out.println("请输入信息(退出输入e或exit):"); //把"标准"输入流(键盘输入)这个字节流包装成字符流,再包装成缓冲流 BufferedReader br = new BufferedReader(

    new InputStreamReader(System.in));

String s = null; try {

    while ((s = br.readLine()) != null) { //读取用户输入的一行数据 --> 阻塞程序         if (s.equalsIgnoreCase("e") || s.equalsIgnoreCase("exit")) {

            System.out.println("安全退出!!");

            break;

        }

        //将读取到的整行字符串转成大写输出         System.out.println("-->:"+s.toUpperCase());

        System.out.println("继续输入信息");

    }    

} catch (IOException e) {

        e.printStackTrace();

} finally {

    try {

        if (br != null) {

            br.close(); //关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流         }    

    } catch (IOException e) {

        e.printStackTrace();

    }    

}

处理流之四:打印流(了解)

  • 在整个IO包中,打印流是输出信息最方便的类。

  • PrintStream(字节打印流)PrintWriter(字符打印流)

    • 提供了一系列重载的print和println方法,用于多种数据类型的输出

    • PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出异常

    • PrintStream和PrintWriter有自动flush功能

    • System.out返回的是PrintStream的实例

FileOutputStream fos = null;

    try {

        fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));

    } catch (FileNotFoundException e) {

        e.printStackTrace();

    }//创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)     PrintStream ps = new PrintStream(fos,true);

    if (ps != null) {    // 把标准输出流(控制台输出)改成文件         System.setOut(ps);}

    for (int i = 0; i <= 255; i++) { //输出ASCII字符         System.out.print((char)i);

        if (i % 50 == 0) { //每50个数据一行             System.out.println(); // 换行         }

    }

    ps.close();

}


处理流之五:数据流(了解)

  • 为了方便地操作Java语言的基本数据类型的数据,可以使用数据流。

  • 数据流有两个类:(用于读取和写出基本数据类型的数据)

    • DataInputStream 和 DataOutputStream

    • 分别"套接"在 InputStream 和 OutputStream 节点流上

  • DataInputStream中的方法

boolean readBoolean()        byte readByte()

char readChar()            float readFloat()

double readDouble()        short readShort()

long readLong()            int readInt()

String readUTF() void readFully(byte[] b)

  • DataOutputStream中的方法

  • 将上述的方法的read改为相应的write即可。

DataOutputStream dos = null;

    try {    //创建连接到指定文件的数据输出流对象         dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream(

                    "d:\\IOTest\\destData.dat"));

            dos.writeUTF("ab中国"); //写UTF字符串             dos.writeBoolean(false); //写入布尔值             dos.writeLong(1234567890L); //写入长整数             System.out.println("写文件成功!");

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        } finally {    //关闭流对象             try {

            if (dos != null) {

            // 关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流             dos.close();

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }    }


处理流之六:对象流

  • ObjectInputStream和OjbectOutputSteam

  • 用于存储和读取对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中,也能把对象从数据源中还原回来。

  • 序列化(Serialize):用ObjectOutputStream类将一个Java对象写入IO流中

  • 反序列化(Deserialize):用ObjectInputStream类从IO流中恢复该Java对象

  • ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

对象的序列化

  • 对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流,从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上,或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。当其它程序获取了这种二进制流,就可以恢复成原来的Java对象

  • 序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据,使其在保存和传输时可被还原

  • 序列化是 RMI(Remote Method Invoke – 远程方法调用)过程的参数和返回值都必须实现的机制,而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是 JavaEE 平台的基础

  • 如果需要让某个对象支持序列化机制,则必须让其类是可序列化的,为了让某个类是可序列化的,该类必须实现如下两个接口之一:

    • Serializable

    • Externalizable

  • 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量:

    • private static final long serialVersionUID;

    • serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性

    • 如果类没有显示定义这个静态变量,它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的源代码作了修改,serialVersionUID 可能发生变化。故建议,显示声明

  • 显示定义serialVersionUID的用途

    • 希望类的不同版本对序列化兼容,因此需确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID

    • 不希望类的不同版本对序列化兼容,因此需确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID

使用对象流序列化对象

  • 若某个类实现了 Serializable 接口,该类的对象就是可序列化的:

    • 创建一个 ObjectOutputStream

    • 调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象。注意写出一次,操作flush()

  • 反序列化

    • 创建一个 ObjectInputStream

    • 调用 readObject() 方法读取流中的对象

  • 强调:如果某个类的字段不是基本数据类型或 String 类型,而是另一个引用类型,那么这个引用类型必须是可序列化的,否则拥有该类型的 Field 的类也不能序列化

序列化:将对象写入到磁盘或者进行网络传输。

要求对象必须实现序列化

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("test3.txt"));

Person p = new Person("韩梅梅",18,"中华大街",new Pet());

oos.writeObject(p);

oos.flush();

oos.close(); //反序列化:将磁盘中的对象数据源读出。 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("test3.txt"));

Person p1 = (Person)ois.readObject();

System.out.println(p1.toString());

ois.close();

RandomAccessFile 类

  • RandomAccessFile 类支持 "随机访问" 的方式,程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件

    • 支持只访问文件的部分内容

    • 可以向已存在的文件后追加内容

  • RandomAccessFile 对象包含一个记录指针,用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针:

    • long getFilePointer():获取文件记录指针的当前位置

    • void seek(long pos):将文件记录指针定位到 pos 位置

  • 构造器

  • 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数,该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式:

    • r: 以只读方式打开

    • rw:打开以便读取和写入

    • rwd:打开以便读取和写入;同步文件内容的更新

    • rws:打开以便读取和写入;同步文件内容和元数据的更新

读取文件内容

RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test.txt", "rw");    

raf.seek(5);

    byte [] b = new byte[1024];

    int off = 0;

    int len = 5;

    raf.read(b, off, len);

        

    String str = new String(b, 0, len);

    System.out.println(str);

        

    raf.close();

写入文件内容

RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test.txt", "rw");

    raf.seek(5);

        

    //先读出来     String temp = raf.readLine();

        

    raf.seek(5);

    raf.write("xyz".getBytes());

    raf.write(temp.getBytes());

        

    raf.close();


流的基本应用小节

  • 流是用来处理数据的。

  • 处理数据时,一定要先明确数据源,与数据目的地

    • 数据源可以是文件,可以是键盘。

    • 数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。

  • 而流只是在帮助数据进行传输,并对传输的数据进行处理,比如过滤处理、转换处理等。

  • 字节流-缓冲流(重点)

  • 输入流InputStream-FileInputStream-BufferedInputStream

  • 输出流OutputStream-FileOutputStream-BufferedOutputStream

  • 字符流-缓冲流(重点)

  • 输入流Reader-FileReader-BufferedReader

  • 输出流Writer-FileWriter-BufferedWriter

  • 转换流

  • InputSteamReader和OutputStreamWriter

  • 对象流ObjectInputStream和ObjectOutputStream(难点)

  • 序列化

  • 反序列化

  • 随机存取流RandomAccessFile(掌握读取、写入)

最后

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