java基础知识系列---文件和流

最近工作中涉及到一些文件操作的东西，闲下来刚好做个整理。

控制台IO

在控制台使用键盘作为标准输入并使用终端窗口（在windows下，经常是命令提示符或者是PowerShell；在linuxx/OS X下则是terminal）作为标准输出。

java通过java.lang.System类中的三个共有变量支持控制台IO：

System.out

打印一般信息对象，是一个PrintStream对象，该对象默认指的是启动java应用程序的终端窗口。

System.in

输入信息对象，是一个InputStream对象，该对象默认指用户的键盘输入。

System.err

打印错误对象信息，是一个PrintStream对象，该对象默认指的是启动java应用程序的终端窗口。

使用System的静态方法可以重定向这些信息到一个文件流：

System.setOut

System.setIn

System.setErr

java中流的概念及分类： 

   Java所有的I/O机制都是基于数据流的，这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。    流是一个很形象的概念，当程序需要读取数据时，就会开启一个通向数据源的流，这个数据源可以是文件，内存，或是网络连接，则这就是“输入流”，（注意：开启数据源，事实上，下文要写入时，也要先开启目的地）。类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流，这就是“输出流”，这时你就可以想像数据好像在这其中“流”动一样。

    Java中的流分为两种：

    一种是字节流，另一种是字符流    分别由四个抽象类来表示（每种流包括输入和输出各两种，所以一共四个）：    InputStream    OutputStream    Reader    Writer

java中的IO库

Java中的字节流是用于处理字节的输入和输出的，包括读写二进制数据等方面的内容。
        InputStream  OutputStream
    而Java中的字符流则用于处理字符的输入和输出，采用的是Unicode编码(这点比C／C＋＋改进了，C／C＋＋中采用的是ASCII码，因此，在其中时，字符是1个字节，而在这里，Unicode编码,一个字符是两个字节，这样，所有的文字都可以表示了)，可以实现国际化。
        Reader  Writer
    （1）InputStream
        1）abstract int read()
        2）int read(byte[] b)
        3）int read（byte[] b,int off,int len）
        4）long skip（long n）
        5）int available（）
        6）void close（）
        7）void mark（int readlimit）
        8）void reset（）
        9）boolean markSupported()
    （2）OutputStream
        1）abstract void write（int b）
        2）void write（byte[] b）
        3）void write（byte[] b,int off,int len）
        4）void close（）
        5）void flush（）
    (3)Reader Writer
        public abstract int read() throws IOException
        public abstract void write() throws IOException

方法代码如下：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.io.Reader;

public class ReadFromFile {
    /**
     * 以字节为单位读取文件，常用于读二进制文件，如图片、声音、影像等文件。
     * 
     * @param fileName
     *            文件的名
     */
    public static void readFileByBytes(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        InputStream in = null;
        try {
            System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读一个字节：");
            // 一次读一个字节
            in = new FileInputStream(file);
            int tempbyte;
            while ((tempbyte = in.read()) != -1) {
                System.out.write(tempbyte);
            }
            in.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }
        try {
            System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读多个字节：");
            // 一次读多个字节
            byte[] tempbytes = new byte[100];
            int byteread = 0;
            in = new FileInputStream(fileName);
            ReadFromFile.showAvailableBytes(in);
            // 读入多个字节到字节数组中，byteread为一次读入的字节数
            while ((byteread = in.read(tempbytes)) != -1) {
                System.out.write(tempbytes, 0, byteread);
            }
        } catch (Exception e1) {
            e1.printStackTrace();
        } finally {
            if (in != null) {
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以字符为单位读取文件，常用于读文本，数字等类型的文件
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByChars(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        Reader reader = null;
        try {
            System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读一个字节：");
            // 一次读一个字符
            reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
            int tempchar;
            while ((tempchar = reader.read()) != -1) {
                // 对于windows下，rn这两个字符在一起时，表示一个换行。
                // 但如果这两个字符分开显示时，会换两次行。
                // 因此，屏蔽掉r，或者屏蔽n。否则，将会多出很多空行。
                if (((char) tempchar) != 'r') {
                    System.out.print((char) tempchar);
                }
            }
            reader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读多个字节：");
            // 一次读多个字符
            char[] tempchars = new char[30];
            int charread = 0;
            reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName));
            // 读入多个字符到字符数组中，charread为一次读取字符数
            while ((charread = reader.read(tempchars)) != -1) {
                // 同样屏蔽掉r不显示
                if ((charread == tempchars.length)
                        && (tempchars[tempchars.length - 1] != 'r')) {
                    System.out.print(tempchars);
                } else {
                    for (int i = 0; i < charread; i++) {
                        if (tempchars[i] == 'r') {
                            continue;
                        } else {
                            System.out.print(tempchars[i]);
                        }
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e1) {
            e1.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以行为单位读取文件，常用于读面向行的格式化文件
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByLines(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
        BufferedReader reader = null;
        try {
            System.out.println("以行为单位读取文件内容，一次读一整行：");
            reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
            String tempString = null;
            int line = 1;
            // 一次读入一行，直到读入null为文件结束
            while ((tempString = reader.readLine()) != null) {
                // 显示行号
                System.out.println("line " + line + ": " + tempString);
                line++;
            }
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 随机读取文件内容
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByRandomAccess(String fileName) {
        RandomAccessFile randomFile = null;
        try {
            System.out.println("随机读取一段文件内容：");
            // 打开一个随机访问文件流，按只读方式
            randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "r");
            // 文件长度，字节数
            long fileLength = randomFile.length();
            // 读文件的起始位置
            int beginIndex = (fileLength > 4) ? 4 : 0;
            // 将读文件的开始位置移到beginIndex位置。
            randomFile.seek(beginIndex);
            byte[] bytes = new byte[10];
            int byteread = 0;
            // 一次读10个字节，如果文件内容不足10个字节，则读剩下的字节。
            // 将一次读取的字节数赋给byteread
            while ((byteread = randomFile.read(bytes)) != -1) {
                System.out.write(bytes, 0, byteread);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (randomFile != null) {
                try {
                    randomFile.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 显示输入流中还剩的字节数
     * 
     * @param in
     */
    private static void showAvailableBytes(InputStream in) {
        try {
            System.out.println("当前字节输入流中的字节数为:" + in.available());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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