Java 流(Stream)、文件(File)和IO

Java.io 包几乎包含了所有操作输入、输出需要的类。所有这些流类代表了输入源和输出目标。

Java.io 包中的流支持很多种格式，比如：基本类型、对象、本地化字符集等等。

一个流可以理解为一个数据的序列。输入流表示从一个源读取数据，输出流表示向一个目标写数据。

Java 为 I/O 提供了强大的而灵活的支持，使其更广泛地应用到文件传输和网络编程中。

但本节讲述最基本的和流与 I/O 相关的功能。我们将通过一个个例子来学习这些功能。

读取控制台输入

Java 的控制台输入由 System.in 完成。

为了获得一个绑定到控制台的字符流，你可以把 System.in 包装在一个 BufferedReader 对象中来创建一个字符流。

下面是创建 BufferedReader 的基本语法：

package object.inputSystem;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Systemin {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    }
}

BufferedReader 对象创建后，我们便可以使用 read() 方法从控制台读取一个字符，或者用 readLine() 方法读取一个字符串。

从控制台读取多字符输入

从 BufferedReader 对象读取一个字符要使用 read() 方法，它的语法如下：

int read( ) throws IOException

每次调用 read() 方法，它从输入流读取一个字符并把该字符作为整数值返回。 当流结束的时候返回 -1。该方法抛出 IOException。

Class ： Tt

package object.inputSystem;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Systemin {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int read = bufferedReader.read();
        System.out.println(read);
    }
}

Console ：

A
65

Class ： BRRead

package object.inputSystem;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class BRRead {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int c = -1;
        while((c = bufferedReader.read()) != -1){
            System.out.println((char)c);
            if((char)c == 'q')
                break;
        }
    }
}

Console ： 

lime
l
i
m
e




q
q

从控制台读取字符串

从标准输入读取一个字符串需要使用 BufferedReader 的 readLine() 方法。

它的一般格式是：

String readLine( ) throws IOException

Class ： Tt

package object.inputSystem;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Systemin {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String read = bufferedReader.readLine();
        System.out.println(read);
    }
}

Console ： 

ABCD
ABCD

Class : BRReadLines

package object.inputSystem;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class BRReadLines {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String readLine = "";
        while(!(readLine = bufferedReader.readLine()).equals("end")){
            System.out.println(readLine);
        }
    }

}

Console : 

lime
lime
Oracle
Oracle
end

JDK 5 后的版本我们也可以使用 Java Scanner 类来获取控制台的输入。

控制台输出

在此前已经介绍过，控制台的输出由 print( ) 和 println() 完成。这些方法都由类 PrintStream 定义，System.out 是该类对象的一个引用。

PrintStream 继承了 OutputStream类，并且实现了方法 write()。这样，write() 也可以用来往控制台写操作。

PrintStream 定义 write() 的最简单格式如下所示：

void write(int byteval)

该方法将 byteval 的低八位字节写到流中。

Class ： WriteDemo

package object.outputSystem;

public class WriteDemo {

    public static void main(String[] args) {
//        A = 65 = B0100 0001
        int b = 'A';
        System.out.write(b);
        System.out.write('
');
        
//        0x41 = B0100 0001
        byte bt = (byte)0x41;
        System.out.write(bt);
        System.out.write('
');
        
//        321 = B0001 0100 0001
        int bigger = 321;
        System.out.write(bigger);
        System.out.write('
');

    }
}

Console : 

A
A
A

注意：write() 方法不经常使用，因为 print() 和 println() 方法用起来更为方便。

读写文件

如前所述，一个流被定义为一个数据序列。输入流用于从源读取数据，输出流用于向目标写数据。

下图是一个描述输入流和输出流的类层次图。

TXT ： 

Object 
    :InputStream 
        :FileInputStream
    :OutputStream
        :FileOutputStream
-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --        
    :ByteArrayInputStream
    :ByteArrayOutputStream
-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --    
    :FilterInputStream
        :BufferedInputStream
        :DataInputStream
        :PushbackInputStream
    :FilterOutputStream
        :BufferedOutputStream
        :DataOutputStream
        :PrintStream
    -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
    :StringBufferInputStream
    :SequenceInputStream

两个重要的流是 FileInputStream 和 FileOutputStream：

FileInputStream

该流用于从文件读取数据，它的对象可以用关键字 new 来创建。

有多种构造方法可用来创建对象。

可以使用字符串类型的文件名来创建一个输入流对象来读取文件：

InputStream f = new FileInputStream("F:/java/hello");

也可以使用一个文件对象来创建一个输入流对象来读取文件。我们首先得使用 File() 方法来创建一个文件对象：

File f = new File("F:/java/hello");
InputStream f = new FileInputStream(f);

创建了InputStream对象，就可以使用下面的方法来读取流或者进行其他的流操作。

　　⊙ public void close() throws IOException{}　　: 关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。抛出IOException异常。

　　⊙ protected void finalize()throws IOException {}　　： 这个方法清除与该文件的连接。确保在不再引用文件输入流时调用其 close 方法。抛出IOException异常。

　　⊙ public int read(int r)throws IOException{}　　： 这个方法从 InputStream 对象读取指定字节的数据。返回为整数值。返回下一字节数据，如果已经到结尾则返回-1。

　　⊙ public int read(byte[] r) throws IOException{}　　： 这个方法从输入流读取r.length长度的字节。返回读取的字节数。如果是文件结尾则返回-1。

　　⊙ public int available() throws IOException{}　　：返回下一次对此输入流调用的方法可以不受阻塞地从此输入流读取的字节数。返回一个整数值。

除了 InputStream 外，还有一些其他的输入流，更多的细节参考下面链接：

• ByteArrayInputStream
• DataInputStream

FileOutputStream

该类用来创建一个文件并向文件中写数据。

如果该流在打开文件进行输出前，目标文件不存在，那么该流会创建该文件。

有两个构造方法可以用来创建 FileOutputStream 对象。

使用字符串类型的文件名来创建一个输出流对象：

OutputStream f = new FileOutputStream("F:/java/hello")

也可以使用一个文件对象来创建一个输出流来写文件。我们首先得使用File()方法来创建一个文件对象：

File f = new File("F:/java/hello");
OutputStream f = new FileOutputStream(f);

创建OutputStream 对象完成后，就可以使用下面的方法来写入流或者进行其他的流操作。

　　⊙ public void close() throws IOException{}　　：关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。抛出IOException异常。

　　⊙ protected void finalize()throws IOException {}　　： 这个方法清除与该文件的连接。确保在不再引用文件输入流时调用其 close 方法。抛出IOException异常。

　　⊙ protected void finalize()throws IOException {}　　： 这个方法清除与该文件的连接。确保在不再引用文件输入流时调用其 close 方法。抛出IOException异常。

　　⊙ public void write(byte[] w)　　： 把指定数组中w.length长度的字节写到OutputStream中。

除了OutputStream外，还有一些其他的输出流，更多的细节参考下面链接：

• ByteArrayOutputStream
• DataOutputStream

Class ： FileStreamTest

package object.Stream;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileStreamTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        byte[] bWrite = { 11, 21, 3, 40, 5 };
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("Tt.txt");
        for(int i = 0;i < bWrite.length;i++){
            fileOutputStream.write(bWrite[i]);
        }
        fileOutputStream.close();
        
        // -- -- -- -- -- -- -- -- --
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("Tt.txt");
        int available = fileInputStream.available();
        for(int i = 0;i < available;i++){
            System.out.print((char)fileInputStream.read() + " ");
        }
        fileInputStream.close();
    }
}

Console ： 

Result ： 

以上代码由于是二进制写入，可能存在乱码，你可以使用以下代码实例来解决乱码问题：

Class ： FileStreamReaderWriter

package object.Stream;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;

public class FileStreamReaderWriter {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("Tt.txt");
        // 构建OutputStreamWriter对象,参数可以指定编码,默认为操作系统默认编码,windows上是gbk
        OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(fileOutputStream, "UTF-8");
        // 写入到缓冲区
        outputStreamWriter.append("中文输入：").append("
")
                .append("犹如巡行和汇演
你眼光只接触我侧面
沉迷神情乱闪
你所知的我其实是那面
你清楚我吗你懂得我吗?
").append("lime");
        // 刷新缓存冲,写入到文件,如果下面已经没有写入的内容了,直接close也会写入
        outputStreamWriter.flush();
        outputStreamWriter.append("Can you blow my whistle baby, whistle baby?");
        // 关闭写入流,同时会把缓冲区内容写入文件,所以上面的flush可以注释掉
        outputStreamWriter.close();
        // 关闭输出流,释放系统资源
        fileOutputStream.close();
        // -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("Tt.txt");
//        构建InputStreamReader对象,编码与写入相同
        InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInputStream,"UTF-8");
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
//        ready是查看流是否已经准备好被读，是一个非阻塞的方法，所以会立刻返回。
        while(!inputStreamReader.ready()){
            System.out.println("not ready");
        }
        while(inputStreamReader.ready()){
            stringBuffer.append((char)inputStreamReader.read());
        }
        System.out.println(stringBuffer.toString());
        fileInputStream.close();
        inputStreamReader.close();
    }
}

文件和I/O

还有一些关于文件和I/O的类，我们也需要知道：

• File Class(类)
• FileReader Class(类)
• FileWriter Class(类)

Java中的目录

创建目录：

File类中有两个方法可以用来创建文件夹：

• mkdir( )方法创建一个文件夹，成功则返回true，失败则返回false。失败表明File对象指定的路径已经存在，或者由于整个路径还不存在，该文件夹不能被创建。
• mkdirs()方法创建一个文件夹和它的所有父文件夹。

Class : CreateDir

package object.file;

import java.io.File;

public class CreateDir {

    public static void main(String[] args) {

        File file = new File("F:/Tt/TtSubDir/limeDir/OracleDir");
        boolean mkdir = file.mkdir();
        if (!mkdir) {
            System.out.println("文件创建失败");
            boolean mkdirs = file.mkdirs();
            if (mkdirs) {
                System.out.println("文件创建成功");
            }
        }
    }
}

Console : 

文件创建失败
文件创建成功

读取目录

一个目录其实就是一个 File 对象，它包含其他文件和文件夹。

如果创建一个 File 对象并且它是一个目录，那么调用 isDirectory() 方法会返回 true。

可以通过调用该对象上的 list() 方法，来提取它包含的文件和文件夹的列表。

Class : DirList

package object.file;

import java.io.File;

public class DirList {

    public static void main(String[] args) {
        String dirname = "F:/Tt";
        File file = new File(dirname);
        if(file.isDirectory()){
            String path = file.getPath();
            System.out.println("目录 : " + path);
            String[] list = file.list();
            for(String str : list){
                File fl = new File(path + File.separator + str);
                if(fl.isDirectory()){
                    System.out.println(str + " is Directory");
                }else{
                    System.out.println(str + " is File");
                }
            }
        }else{
            System.out.println(file.getName() + " is not Directory");
        }
    }
}

Console : 

目录 : F:Tt
TtSubDir is Directory

删除目录或文件

删除文件可以使用 java.io.File.delete() 方法。

以下代码会删除目录F:TtTtSubDirlimeDirOracleDirTt.txt，即便目录不为空。

package object.file;

import java.io.File;

public class DeleteFileDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // 这里修改为自己的测试目录
        File folder = new File("F:/Tt");
        deleteFolder(folder);
    }

    // 删除文件及目录
    public static void deleteFolder(File folder) {
        File[] files = folder.listFiles();
        if (files != null) {
            for (File f : files) {
                if (f.isDirectory()) {
                    deleteFolder(f);
                } else {
                    f.delete();
                }
            }
        }
        folder.delete();
    }
}

啦啦啦

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