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流的概念和作用
学习Java IO,不得不提到的就是JavaIO流。
流是一组有顺序的,有起点和终点的字节集合,是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流,流的本质是数据传输,根据数据传输特性将流抽象为各种类,方便更直观的进行数据操作。
IO流的分类
根据处理数据类型的不同分为:字符流和字节流
根据数据流向不同分为:输入流和输出流
字符流和字节流
字符流的由来: 因为数据编码的不同,而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时,去查了指定的码表。字节流和字符流的区别:
(1)读写单位不同:字节流以字节(8bit)为单位,字符流以字符为单位,根据码表映射字符,一次可能读多个字节。
(2)处理对象不同:字节流能处理所有类型的数据(如图片、avi等),而字符流只能处理字符类型的数据。
(3)字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的,是文件本身的直接操作的;而字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的,是通过缓冲区来操作文件,我们将在下面验证这一点。
结论:优先选用字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的,包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的,所以在开发中,字节流使用广泛。
输入流和输出流
对输入流只能进行读操作,对输出流只能进行写操作,程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。
Java流操作有关的类或接口:
Java流类图结构:
Java IO流对象
1. 输入字节流InputStream
定义和结构说明:
从输入字节流的继承图可以看出:
InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。
ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据,与Piped 相关的知识后续单独介绍。
ObjectInputStream 和所有FilterInputStream的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)。意思是FileInputStream类可以通过一个String路径名创建一个对象,FileInputStream(String name)。而DataInputStream必须装饰一个类才能返回一个对象,DataInputStream(InputStream in)。如下图示:
实例操作演示:
【案例 】读取文件内容
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- InputStream in=new FileInputStream(f);
- byte[] b=new byte[1024];
- in.read(b);
- in.close();
- System.out.println(new String(b));
- }
- }
注意:该示例中由于b字节数组长度为1024,如果文件较小,则会有大量填充空格。我们可以利用in.read(b);的返回值来设计程序,如下案例:
【案例】读取文件内容
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- InputStream in=new FileInputStream(f);
- byte[] b=new byte[1024];
- int len=in.read(b);
- in.close();
- System.out.println("读入长度为:"+len);
- System.out.println(new String(b,0,len));
- }
- }
注意:观察上面的例子可以看出,我们预先申请了一个指定大小的空间,但是有时候这个空间可能太小,有时候可能太大,我们需要准确的大小,这样节省空间,那么我们可以这样做:
【案例】读取文件内容
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- InputStream in=new FileInputStream(f);
- byte[] b=new byte[(int)f.length()];
- in.read(b);
- System.out.println("文件长度为:"+f.length());
- in.close();
- System.out.println(new String(b));
- }
- }
【案例】逐字节读
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- InputStream in=new FileInputStream(f);
- byte[] b=new byte[(int)f.length()];
- for (int i = 0; i < b.length; i++) {
- b[i]=(byte)in.read();
- }
- in.close();
- System.out.println(new String(b));
- }
- }
注意:上面的几个例子都是在知道文件的内容多大,然后才展开的,有时候我们不知道文件有多大,这种情况下,我们需要判断是否独到文件的末尾。
【案例】字节流读取文件
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- InputStream in=new FileInputStream(f);
- byte[] b=new byte[1024];
- int count =0;
- int temp=0;
- while((temp=in.read())!=(-1)){
- b[count++]=(byte)temp;
- }
- in.close();
- System.out.println(new String(b));
- }
- }
注意:当读到文件末尾的时候会返回-1.正常情况下是不会返回-1的。
【案例】DataInputStream类
- import java.io.DataInputStream;
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.IOException;
-
- public class DataOutputStreamDemo{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
- DataInputStream input = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
- char[] ch = new char[10];
- int count = 0;
- char temp;
- while((temp = input.readChar()) != ‘C‘){
- ch[count++] = temp;
- }
- System.out.println(ch);
- }
- }
【案例】PushBackInputStream回退流操作
- import java.io.ByteArrayInputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.PushbackInputStream;
-
- public class PushBackInputStreamDemo{
- public static void main(String[] args) throwsIOException{
- String str = "hello,rollenholt";
- PushbackInputStream push = null;
- ByteArrayInputStream bat = null;
- bat = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
- push = new PushbackInputStream(bat);
- int temp = 0;
- while((temp = push.read()) != -1){
- if(temp == ‘,‘){
- push.unread(temp);
- temp = push.read();
- System.out.print("(回退" +(char) temp + ") ");
- }else{
- System.out.print((char) temp);
- }
- }
- }
- }
2. 输出字节流OutputStream
定义和结构说明:
IO 中输出字节流的继承图可见上图,可以看出:
OutputStream 是所有的输出字节流的父类,它是一个抽象类。
ByteArrayOutputStream、FileOutputStream是两种基本的介质流,它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据,
ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream的子类都是装饰流。具体例子跟InputStream是对应的。
实例操作演示:
【案例】向文件中写入字符串
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- OutputStream out =new FileOutputStream(f);
- String str="Hello World";
- byte[] b=str.getBytes();
- out.write(b);
- out.close();
- }
- }
你也可以一个字节一个字节的写入文件:
【案例】逐字节写入文件
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- OutputStream out =new FileOutputStream(f);
- String str="Hello World!!";
- byte[] b=str.getBytes();
- for (int i = 0; i < b.length; i++) {
- out.write(b[i]);
- }
- out.close();
- }
- }
【案例】向文件中追加新内容
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- OutputStream out =new FileOutputStream(f,true);
- String str="Rollen";
-
- byte[] b=str.getBytes();
- for (int i = 0; i < b.length; i++) {
- out.write(b[i]);
- }
- out.close();
- }
- }
【案例】复制文件
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- if(args.length!=2){
- System.out.println("命令行参数输入有误,请检查");
- System.exit(1);
- }
- File file1=new File(args[0]);
- File file2=new File(args[1]);
-
- if(!file1.exists()){
- System.out.println("被复制的文件不存在");
- System.exit(1);
- }
- InputStream input=new FileInputStream(file1);
- OutputStream output=new FileOutputStream(file2);
- if((input!=null)&&(output!=null)){
- int temp=0;
- while((temp=input.read())!=(-1)){
- output.write(temp);
- }
- }
- input.close();
- output.close();
- }
- }
【案例】使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String str="ROLLENHOLT";
- ByteArrayInputStream input=new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
- ByteArrayOutputStream output=new ByteArrayOutputStream();
- int temp=0;
- while((temp=input.read())!=-1){
- char ch=(char)temp;
- output.write(Character.toLowerCase(ch));
- }
- String outStr=output.toString();
- input.close();
- output.close();
- System.out.println(outStr);
- }
- }
【案例】验证管道流:进程间通信
- import java.io.*;
-
- class Send implements Runnable{
- private PipedOutputStream out=null;
- public Send() {
- out=new PipedOutputStream();
- }
- public PipedOutputStream getOut(){
- return this.out;
- }
- public void run(){
- String message="hello , Rollen";
- try{
- out.write(message.getBytes());
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }try{
- out.close();
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
-
- class Recive implements Runnable{
- private PipedInputStream input=null;
- public Recive(){
- this.input=new PipedInputStream();
- }
- public PipedInputStream getInput(){
- return this.input;
- }
- public void run(){
- byte[] b=new byte[1000];
- int len=0;
- try{
- len=this.input.read(b);
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }try{
- input.close();
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println("接受的内容为 "+(new String(b,0,len)));
- }
- }
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- Send send=new Send();
- Recive recive=new Recive();
- try{
- send.getOut().connect(recive.getInput());
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- new Thread(send).start();
- new Thread(recive).start();
- }
- }
【案例】DataOutputStream类示例
- import java.io.DataOutputStream;
- import java.io.File;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- public class DataOutputStreamDemo{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
- char[] ch = { ‘A‘, ‘B‘, ‘C‘ };
- DataOutputStream out = null;
- out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(file));
- for(char temp : ch){
- out.writeChar(temp);
- }
- out.close();
- }
- }
【案例】ZipOutputStream类
先看一下ZipOutputStream类的继承关系
java.lang.Object
java.io.OutputStream
java.io.FilterOutputStream
java.util.zip.DeflaterOutputStream
java.util.zip.ZipOutputStream
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.util.zip.ZipEntry;
- import java.util.zip.ZipOutputStream;
-
- public class ZipOutputStreamDemo1{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
- File zipFile = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
- InputStream input = new FileInputStream(file);
- ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(
- zipFile));
- zipOut.putNextEntry(new ZipEntry(file.getName()));
-
- zipOut.setComment("hello");
- int temp = 0;
- while((temp = input.read()) != -1){
- zipOut.write(temp);
- }
- input.close();
- zipOut.close();
- }
- }
【案例】ZipOutputStream类压缩多个文件
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.util.zip.ZipEntry;
- import java.util.zip.ZipOutputStream;
-
- public class ZipOutputStreamDemo2{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
-
- File file = new File("d:" + File.separator +"temp");
- File zipFile = new File("d:" + File.separator + "zipFile.zip");
- InputStream input = null;
- ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(
- zipFile));
- zipOut.setComment("hello");
- if(file.isDirectory()){
- File[] files = file.listFiles();
- for(int i = 0; i < files.length; ++i){
- input = newFileInputStream(files[i]);
- zipOut.putNextEntry(newZipEntry(file.getName()
- + File.separator +files[i].getName()));
- int temp = 0;
- while((temp = input.read()) !=-1){
- zipOut.write(temp);
- }
- input.close();
- }
- }
- zipOut.close();
- }
- }
【案例】ZipFile类展示
- import java.io.File;
- import java.io.IOException;
- import java.util.zip.ZipFile;
-
- public class ZipFileDemo{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
- ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
- System.out.println("压缩文件的名称为:" + zipFile.getName());
- }
- }
【案例】解压缩文件(压缩文件中只有一个文件的情况)
- import java.io.File;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.io.OutputStream;
- import java.util.zip.ZipEntry;
- import java.util.zip.ZipFile;
-
- public class ZipFileDemo2{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
- File outFile = new File("d:" + File.separator +"unZipFile.txt");
- ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
- ZipEntry entry =zipFile.getEntry("hello.txt");
- InputStream input = zipFile.getInputStream(entry);
- OutputStream output = new FileOutputStream(outFile);
- int temp = 0;
- while((temp = input.read()) != -1){
- output.write(temp);
- }
- input.close();
- output.close();
- }
- }
【案例】ZipInputStream类解压缩一个压缩文件中包含多个文件的情况
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.io.OutputStream;
- import java.util.zip.ZipEntry;
- import java.util.zip.ZipFile;
- import java.util.zip.ZipInputStream;
-
- public class ZipFileDemo3{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
- File file = new File("d:" +File.separator + "zipFile.zip");
- File outFile = null;
- ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
- ZipInputStream zipInput = new ZipInputStream(new FileInputStream(file));
- ZipEntry entry = null;
- InputStream input = null;
- OutputStream output = null;
- while((entry = zipInput.getNextEntry()) != null){
- System.out.println("解压缩" + entry.getName() + "文件");
- outFile = new File("d:" + File.separator + entry.getName());
- if(!outFile.getParentFile().exists()){
- outFile.getParentFile().mkdir();
- }
- if(!outFile.exists()){
- outFile.createNewFile();
- }
- input = zipFile.getInputStream(entry);
- output = new FileOutputStream(outFile);
- int temp = 0;
- while((temp = input.read()) != -1){
- output.write(temp);
- }
- input.close();
- output.close();
- }
- }
- }
3.字节流的输入与输出的对应图示
图中蓝色的为主要的对应部分,红色的部分就是不对应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。从上面的图中可以看出Java IO 中的字节流是极其对称的。哲学上讲“存在及合理”,现在我们看看这些字节流中不太对称的几个类吧!
4.几个特殊的输入流类分析
LineNumberInputStream
主要完成从流中读取数据时,会得到相应的行号,至于什么时候分行、在哪里分行是由改类主动确定的,并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分,我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream,在最初写入时会有一个基准的行号,以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号,看起来也是可以的。好像更不入流了。
PushbackInputStream
其功能是查看最后一个字节,不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。
StringBufferInputStream
已经被Deprecated,本身就不应该出现在InputStream部分,主要因为String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了,当然输出部分也没有必要需要它了!还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。
SequenceInputStream
可以认为是一个工具类,将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从IO 包中去除,还完全不影响IO 包的结构,却让其更“纯洁”――纯洁的Decorator 模式。
【案例】将两个文本文件合并为另外一个文本文件
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStream;
- import java.io.OutputStream;
- import java.io.SequenceInputStream;
-
- public class SequenceInputStreamDemo{
- public static voidmain(String[] args) throws IOException{
- File file1 = newFile("d:" + File.separator + "hello1.txt");
- File file2 = newFile("d:" + File.separator + "hello2.txt");
- File file3 = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- InputStream input1 =new FileInputStream(file1);
- InputStream input2 =new FileInputStream(file2);
- OutputStream output =new FileOutputStream(file3);
-
- SequenceInputStreamsis = new SequenceInputStream(input1, input2);
- int temp = 0;
- while((temp =sis.read()) != -1){
- output.write(temp);
- }
- input1.close();
- input2.close();
- output.close();
- sis.close();
- }
- }
-
PrintStream
也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流,或者FileInputStream 写入数据,本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出IO 包!System.err和System.out 就是PrintStream 的实例!
【案例】使用PrintStream进行输出
- import java.io.*;
-
- class hello {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- PrintStream print = new PrintStream(new FileOutputStream(newFile("d:"
- + File.separator +"hello.txt")));
- print.println(true);
- print.println("Rollen");
- print.close();
- }
- }
【案例】使用PrintStream进行格式化输出
- import java.io.*;
- class hello {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- PrintStream print = new PrintStream(new FileOutputStream(newFile("d:"
- + File.separator +"hello.txt")));
- String name="Rollen";
- int age=20;
- print.printf("姓名:%s. 年龄:%d.",name,age);
- print.close();
- }
- }
【案例】使用OutputStream向屏幕上输出内容
- import java.io.*;
- class hello {
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- OutputStream out=System.out;
- try{
- out.write("hello".getBytes());
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- try{
- out.close();
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
【案例】输入输出重定向
- import java.io.File;
- import java.io.FileNotFoundException;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.PrintStream;
-
- public class systemDemo{
- public static void main(String[] args){
-
- System.out.println("hello");
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
- try{
- System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream(file)));
- }catch(FileNotFoundException e){
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println("这些内容在文件中才能看到哦!");
- }
- }
【案例】使用System.err重定向
- import java.io.File;
- import java.io.FileNotFoundException;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.PrintStream;
-
- public class systemErr{
- public static void main(String[] args){
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
- System.err.println("这些在控制台输出");
- try{
- System.setErr(new PrintStream(new FileOutputStream(file)));
- }catch(FileNotFoundException e){
- e.printStackTrace();
- }
- System.err.println("这些在文件中才能看到哦!");
- }
- }
【案例】System.in重定向
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileNotFoundException;
- import java.io.IOException;
- public class systemIn{
- public static void main(String[] args){
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
- if(!file.exists()){
- return;
- }else{
- try{
- System.setIn(newFileInputStream(file));
- }catch(FileNotFoundException e){
- e.printStackTrace();
- }
- byte[] bytes = new byte[1024];
- int len = 0;
- try{
- len = System.in.read(bytes);
- }catch(IOException e){
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println("读入的内容为:" + new String(bytes, 0, len));
- }
- }
- }
5.字符输入流Reader
定义和说明:
在上面的继承关系图中可以看出:
Reader 是所有的输入字符流的父类,它是一个抽象类。
CharReader、StringReader是两种基本的介质流,它们分别将Char 数组、String中读取数据。PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。
BufferedReader 很明显就是一个装饰器,它和其子类负责装饰其它Reader 对象。
FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类,其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰,会增加一个行号。
InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁,它将字节流转变为字符流。FileReader可以说是一个达到此功能、常用的工具类,在其源代码中明显使用了将FileInputStream 转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream 中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。
实例操作演示:
【案例】从文件中读取内容
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- char[] ch=new char[100];
- Reader read=new FileReader(f);
- int count=read.read(ch);
- read.close();
- System.out.println("读入的长度为:"+count);
- System.out.println("内容为"+new String(ch,0,count));
- }
- }
注意:当然最好采用循环读取的方式,因为我们有时候不知道文件到底有多大。
【案例】以循环方式从文件中读取内容
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- char[] ch=new char[100];
- Reader read=new FileReader(f);
- int temp=0;
- int count=0;
- while((temp=read.read())!=(-1)){
- ch[count++]=(char)temp;
- }
- read.close();
- System.out.println("内容为"+new String(ch,0,count));
- }
- }
【案例】BufferedReader的小例子
注意:BufferedReader只能接受字符流的缓冲区,因为每一个中文需要占据两个字节,所以需要将System.in这个字节输入流变为字符输入流,采用:
BufferedReader buf = new BufferedReader(newInputStreamReader(System.in));
下面是一个实例:
- import java.io.BufferedReader;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStreamReader;
-
- public class BufferedReaderDemo{
- public static void main(String[] args){
- BufferedReader buf = new BufferedReader(
- newInputStreamReader(System.in));
- String str = null;
- System.out.println("请输入内容");
- try{
- str = buf.readLine();
- }catch(IOException e){
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println("你输入的内容是:" + str);
- }
- }
【案例】Scanner类实例
- import java.util.Scanner;
- public class ScannerDemo{
- publicstatic void main(String[] args){
- Scanner sca = new Scanner(System.in);
-
- int temp = sca.nextInt();
- System.out.println(temp);
-
- float flo=sca.nextFloat();
- System.out.println(flo);
-
-
- }
- }
【案例】Scanner类从文件中读出内容
- import java.io.File;
- import java.io.FileNotFoundException;
- import java.util.Scanner;
-
- public class ScannerDemo{
- public static void main(String[] args){
-
- File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
- Scanner sca = null;
- try{
- sca = new Scanner(file);
- }catch(FileNotFoundException e){
- e.printStackTrace();
- }
- String str = sca.next();
- System.out.println("从文件中读取的内容是:" + str);
- }
- }
6.字符输出流Writer
定义和说明:
在上面的关系图中可以看出:
Writer 是所有的输出字符流的父类,它是一个抽象类。
CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流,它们分别向Char 数组、String 中写入数据。
PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据,
BufferedWriter 是一个装饰器为Writer 提供缓冲功能。
PrintWriter 和PrintStream 极其类似,功能和使用也非常相似。
OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁,它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类(具体可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream 极其类似,后面会有它们的对应图。
实例操作演示:
【案例】向文件中写入数据
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- Writer out =new FileWriter(f);
- String str="hello";
- out.write(str);
- out.close();
- }
- }
注意:这个例子上之前的例子没什么区别,只是你可以直接输入字符串,而不需要你将字符串转化为字节数组。当你如果想问文件中追加内容的时候,可以使用将上面的声明out的哪一行换为:
Writer out =new FileWriter(f,true);
这样,当你运行程序的时候,会发现文件内容变为:hellohello如果想在文件中换行的话,需要使用“\r\n”比如将str变为String str="\r\nhello";这样文件追加的str的内容就会换行了。
7.字符流的输入与输出的对应
8.字符流与字节流转换
转换流的特点:
(1)其是字符流和字节流之间的桥梁
(2)可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符
(3)可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节
何时使用转换流?
当字节和字符之间有转换动作时;
流操作的数据需要编码或解码时。
具体的对象体现:
InputStreamReader:字节到字符的桥梁
OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁
这两个流对象是字符体系中的成员,它们有转换作用,本身又是字符流,所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。
字节流和字符流转换实例:
【案例】将字节输出流转化为字符输出流
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
- File file=new File(fileName);
- Writer out=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file));
- out.write("hello");
- out.close();
- }
- }
【案例】将字节输入流转换为字符输入流
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) throws IOException {
- String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
- File file=new File(fileName);
- Reader read=new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
- char[] b=new char[100];
- int len=read.read(b);
- System.out.println(new String(b,0,len));
- read.close();
- }
- }
9.File类
File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象,可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息,包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名,判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表,创建、删除文件和目录等方法。
【案例 】创建一个文件
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- File f=new File("D:\\hello.txt");
- try{
- f.createNewFile();
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
【案例2】File类的两个常量
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- System.out.println(File.separator);
- System.out.println(File.pathSeparator);
- }
- }
此处多说几句:有些同学可能认为,我直接在windows下使用\进行分割不行吗?当然是可以的。但是在linux下就不是\了。所以,要想使得我们的代码跨平台,更加健壮,所以,大家都采用这两个常量吧,其实也多写不了几行。
【案例3】File类中的常量改写案例1的代码:
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- try{
- f.createNewFile();
- }catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
【案例4】删除一个文件(或者文件夹)
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- if(f.exists()){
- f.delete();
- }else{
- System.out.println("文件不存在");
- }
-
- }
- }
【案例5】创建一个文件夹
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- String fileName="D:"+File.separator+"hello";
- File f=new File(fileName);
- f.mkdir();
- }
- }
【案例6】列出目录下的所有文件
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- String fileName="D:"+File.separator;
- File f=new File(fileName);
- String[] str=f.list();
- for (int i = 0; i < str.length; i++) {
- System.out.println(str[i]);
- }
- }
- }
注意使用list返回的是String数组,。而且列出的不是完整路径,如果想列出完整路径的话,需要使用listFiles.它返回的是File的数组。
【案例7】列出指定目录的全部文件(包括隐藏文件):
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- String fileName="D:"+File.separator;
- File f=new File(fileName);
- File[] str=f.listFiles();
- for (int i = 0; i < str.length; i++) {
- System.out.println(str[i]);
- }
- }
- }
【案例8】判断一个指定的路径是否为目录
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- String fileName="D:"+File.separator;
- File f=new File(fileName);
- if(f.isDirectory()){
- System.out.println("YES");
- }else{
- System.out.println("NO");
- }
- }
- }
【案例9】递归搜索指定目录的全部内容,包括文件和文件夹
- * 列出指定目录的全部内容
- * */
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[] args) {
- String fileName="D:"+File.separator;
- File f=new File(fileName);
- print(f);
- }
- public static void print(File f){
- if(f!=null){
- if(f.isDirectory()){
- File[] fileArray=f.listFiles();
- if(fileArray!=null){
- for (int i = 0; i <fileArray.length; i++) {
-
- print(fileArray[i]);
- }
- }
- }
- else{
- System.out.println(f);
- }
- }
- }
- }
10.RandomAccessFile类
该对象并不是流体系中的一员,其封装了字节流,同时还封装了一个缓冲区(字符数组),通过内部的指针来操作字符数组中的数据。该对象特点:
该对象只能操作文件,所以构造函数接收两种类型的参数:a.字符串文件路径;b.File对象。
该对象既可以对文件进行读操作,也能进行写操作,在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)
注意:该对象在实例化时,如果要操作的文件不存在,会自动创建;如果文件存在,写数据未指定位置,会从头开始写,即覆盖原有的内容。可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件。
【案例】使用RandomAccessFile写入文件
- import java.io.*;
- class hello{
- public static void main(String[]args) throws IOException {
- StringfileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
- File f=new File(fileName);
- RandomAccessFile demo=newRandomAccessFile(f,"rw");
- demo.writeBytes("asdsad");
- demo.writeInt(12);
- demo.writeBoolean(true);
- demo.writeChar(‘A‘);
- demo.writeFloat(1.21f);
- demo.writeDouble(12.123);
- demo.close();
- }
- }
Java IO流的高级概念
编码问题
【案例 】取得本地的默认编码
- publicclass CharSetDemo{
- public static void main(String[] args){
- System.out.println("系统默认编码为:"+ System.getProperty("file.encoding"));
- }
- }
【案例 】乱码的产生
- import java.io.File;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.OutputStream;
-
- public class CharSetDemo2{
- public static void main(String[] args) throws IOException{
- File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
- OutputStream out = new FileOutputStream(file);
- byte[] bytes = "你好".getBytes("ISO8859-1");
- out.write(bytes);
- out.close();
- }
- }
对象的序列化
对象序列化就是把一个对象变为二进制数据流的一种方法。
一个类要想被序列化,就行必须实现java.io.Serializable接口。虽然这个接口中没有任何方法,就如同之前的cloneable接口一样。实现了这个接口之后,就表示这个类具有被序列化的能力。先让我们实现一个具有序列化能力的类吧:
【案例 】实现具有序列化能力的类
- import java.io.*;
- public class SerializableDemo implements Serializable{
- public SerializableDemo(){
-
- }
- publicSerializableDemo(String name, int age){
- this.name=name;
- this.age=age;
- }
- @Override
- public String toString(){
- return "姓名:"+name+" 年龄:"+age;
- }
- private String name;
- private int age;
- }
【案例 】序列化一个对象 – ObjectOutputStream
- import java.io.Serializable;
- import java.io.File;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.ObjectOutputStream;
- public class Person implements Serializable{
- public Person(){
- }
- public Person(String name,int age){
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
- @Override
- public String toString(){
- return "姓名:" +name + " 年龄:" +age;
- }
- private String name;
- private int age;
- }
- public class ObjectOutputStreamDemo{
- public static voidmain(String[] args) throws IOException{
- File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- ObjectOutputStream oos= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
- file));
- oos.writeObject(newPerson("rollen", 20));
- oos.close();
- }
- }
【案例 】反序列化—ObjectInputStream
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.ObjectInputStream;
-
- public class ObjectInputStreamDemo{
- public static voidmain(String[] args) throws Exception{
- File file = new File("d:" +File.separator + "hello.txt");
- ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
- file));
- Object obj =input.readObject();
- input.close();
- System.out.println(obj);
- }
- }
注意:被Serializable接口声明的类的对象的属性都将被序列化,但是如果想自定义序列化的内容的时候,就需要实现Externalizable接口。
当一个类要使用Externalizable这个接口的时候,这个类中必须要有一个无参的构造函数,如果没有的话,在构造的时候会产生异常,这是因为在反序列话的时候会默认调用无参的构造函数。
现在我们来演示一下序列化和反序列话:
【案例 】使用Externalizable来定制序列化和反序列化操作
- package IO;
-
- import java.io.Externalizable;
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.IOException;
- import java.io.ObjectInput;
- import java.io.ObjectInputStream;
- import java.io.ObjectOutput;
- import java.io.ObjectOutputStream;
-
- public class ExternalizableDemo{
- public static voidmain(String[] args) throws Exception{
- ser();
- dser();
- }
-
- public static void ser()throws Exception{
- File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- ObjectOutputStream out= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
- file));
- out.writeObject(newPerson("rollen", 20));
- out.close();
- }
-
- public static void dser()throws Exception{
- File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
- file));
- Object obj =input.readObject();
- input.close();
- System.out.println(obj);
- }
- }
-
- class Person implements Externalizable{
- public Person(){
-
- }
-
- public Person(String name,int age){
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
-
- @Override
- public String toString(){
- return "姓名:" +name + " 年龄:" +age;
- }
-
-
- @Override
- public voidwriteExternal(ObjectOutput out) throws IOException{
- out.writeObject(this.name);
- out.writeInt(age);
- }
-
-
- @Override
- public voidreadExternal(ObjectInput in) throws IOException,
- ClassNotFoundException{
- this.name = (String)in.readObject();
- this.age =in.readInt();
- }
-
- private String name;
- private int age;
- }
注意:Serializable接口实现的操作其实是吧一个对象中的全部属性进行序列化,当然也可以使用我们上使用是Externalizable接口以实现部分属性的序列化,但是这样的操作比较麻烦,
当我们使用Serializable接口实现序列化操作的时候,如果一个对象的某一个属性不想被序列化保存下来,那么我们可以使用transient关键字进行说明:
【案例 】使用transient关键字定制序列化和反序列化操作
- package IO;
-
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.ObjectInputStream;
- import java.io.ObjectOutputStream;
- import java.io.Serializable;
-
- public class serDemo{
- public static voidmain(String[] args) throws Exception{
- ser();
- dser();
- }
-
- public static void ser()throws Exception{
- File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- ObjectOutputStream out= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
- file));
- out.writeObject(newPerson1("rollen", 20));
- out.close();
- }
-
- public static void dser()throws Exception{
- File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
- file));
- Object obj =input.readObject();
- input.close();
- System.out.println(obj);
- }
- }
-
- class Person1 implements Serializable{
- public Person1(){
-
- }
-
- public Person1(Stringname, int age){
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
-
- @Override
- public String toString(){
- return "姓名:" +name + " 年龄:" +age;
- }
-
-
- private transient Stringname;
- private int age;
- }
【运行结果】:
姓名:null 年龄:20
【案例 】序列化一组对象
- import java.io.File;
- import java.io.FileInputStream;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.ObjectInputStream;
- import java.io.ObjectOutputStream;
- import java.io.Serializable;
-
- public class SerDemo1{
- public static voidmain(String[] args) throws Exception{
- Student[] stu = { newStudent("hello", 20), new Student("world", 30),
- newStudent("rollen", 40) };
- ser(stu);
- Object[] obj = dser();
- for(int i = 0; i <obj.length; ++i){
- Student s =(Student) obj[i];
- System.out.println(s);
- }
- }
-
-
- public static voidser(Object[] obj) throws Exception{
- File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- ObjectOutputStream out= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
- file));
- out.writeObject(obj);
- out.close();
- }
-
-
- public static Object[]dser() throws Exception{
- File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
- ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
- file));
- Object[] obj =(Object[]) input.readObject();
- input.close();
- return obj;
- }
- }
-
- class Student implements Serializable{
- public Student(){
-
- }
-
- public Student(Stringname, int age){
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
-
- @Override
- public String toString(){
- return "姓名: " + name + " 年龄:" + age;
- }
-
- private String name;
- private int age;
- }
Java IO流详尽解析(转)
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