java IO

 本文来源：https://www.cnblogs.com/baixl/p/4170599.html

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File类

• java.io.File类：文件/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类的构造方法：

  Constructor and Description

  File(File parent, String child) 从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。

  File(String pathname) 以pathname为路径创建新的 File实例。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。

  File(String parent, String child) 从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。

  File(URI uri) 通过将给定的 file: URI转换为抽象路径名来创建新的 File实例。

• 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''，此属性为静态，直接通过类名调用：

　　　　

常见方法：

　　

 　　

　　boolean exists() 判断File对象表示的文件或目录是否存在

​boolean createNewFile() 当代表的文件不存在时，新建文件

​boolean mkdir() 在父目录存在时，创建File对象表示的目录

​boolean mkdirs() 在父目录不在时，级联的创建父目录以及子目录

​boolean delete() 删除一个文件或目录

​boolean isDirectory() 判断File对象表示的是否是一个目录

​boolean isFile() 判断File对象表示的是否是一个文件

​String getName() 返回一个文件或目录的名字

​String getParent() 获取父目录的路径(相对路径)

​String getAbsolutePath() 返回一个File对象表示文件或目录的绝对路径

static File	createTempFile(String prefix, String suffix) 在默认临时文件目录中创建一个空文件，使用给定的前缀和后缀生成其名称。
static File	createTempFile(String prefix, String suffix, File directory) 在指定的目录中创建一个新的空文件，使用给定的前缀和后缀字符串生成其名称。

@SpringBootTest
public class JavaIO {
​
​
    @Test
    public void t() throws URISyntaxException {
       /* File类 */
​
        /*构造1.创建目录*/
        File dir = new File("D:/test");
​
       //构造2.
       // 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。
        File file1 = new File("D:/test/test1.txt");
​
       /*构造3.
        以parent为父路径，child为子路径创建File对象。 */
        File file2 = new File("D:/test", "test2.txt");
​
        /*构造4.
        通过将给定的 `file:` URI转换为抽象路径名来创建新的 `File`实例。*/
        //File file3 = new File(new URI(""));
​
        System.out.println(dir.exists());//判断目录是否存在
        System.out.println(file1.exists());
        System.out.println(file2.exists());//判断文件是否存在
        try {
            if(!dir.exists()){
                dir.mkdirs();//父目录不存在时，级联的创建父目录以及子目录
            }
            if(!file1.exists()){
                file1.createNewFile();//当代表的文件不存在时，新建文件
            }
            if(!file2.exists()){
                file2.createNewFile();
            }
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
​
   }
}

 

Java IO原理

• IO流用来处理设备之间的数据传输。

• 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);

FileReader fr = null;
​
    try{
​
        fr = new FileReader("c:\test.txt");
​
        char[] buf = new char[1024];
​
        int len= 0;
​
        while((len=fr.read(buf))!=-1){
​
            System.out.println(new String(buf ,0,len));}
​
    }catch (IOException e){
​
        System.out.println("read-Exception :"+e.toString());}
​
    finally{
​
        if(fr!=null){
​
            try{
​
                fr.close();
​
            }catch (IOException e){
​
        System.out.println("close-Exception :"+e.toString());
​
            } } }

 

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

• fw.write("text");

3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。

• fw.close();

 

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();}

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。

  • public static void setIn(InputStream in)

  • public static void setOut(PrintStream out)

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)和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 '
' 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

  • public RandomAccessFile(File file, String mode)

  • public RandomAccessFile(String name, String mode)

• 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）