13. IO 流
一.File 类的使用
1.File 类的理解
- File 类的一个对象,代表一个文件或一个文件目录(俗称:文件夹)
- File 类声明在
java.io
包下 - File 类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法,并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容,必须使用
IO
流来完成。 - 后续 File 类的对象常会作为参数传递到流的构造器中,指明读取或写入的"终点"。
2.File 类的实例化
2.1 常用构造器
File(String filePath)
File(String parentPath,String childPath)
File(File parentFile,String childPath)
2.2 路径的分类
- 相对路径:相较于某个路径下,指明的路径
- 绝对路径:包含盘符在内的文件或文件目录的路径 说明: IDEA 中 如果大家开发使用
JUnit
中的单元测试方法测试,相对路径即为当前Module
下。 如果大家开发使用main()
测试,相对路径即为当前Project
下。 Eclipse 中 不管使用单元测试方法还是使用main()
测试,相对路径都是当前Project
下
2.3 路径分隔符
windows
和DOS
系统默认使用"\
"来表示UNIX
和URL
使用"/
"来表示
3.File 类的常用方法
二.IO 流概述
1.流的分类
- 操作数据单位:字节流、字符流
- 数据的流向:输入流、输出流
- 流的角色:节点流、处理流
图示:
2.流的体系结构
3.重点说明的几个流结构
抽象基类 | 节点流(或文件流) | 缓冲流(处理流的一种) |
---|---|---|
InputStream | FileInputStream(read(byte[] buffer)) | BufferedInputStream(read(byte[] buffer)) |
OutputStream | FileOutputStream(write(byte[] buffer,0,len)) | BufferedOutputStream(write(byte[] buffer,0,len)) |
Reader | FileReader(read(char[] cbuf)) | BufferedReader(read(char[] cbuf)/readLine()) |
Writer | FileWriter(write(char[] cbuf,0,len)) | BufferedWriter(write(char[] cbuf,0,len)/flush()) |
4.输入、输出的标准化过程
4.1 输入过程
- 创建
File
类的对象,指明读取的数据的来源。(要求此文件一定要存在) - 创建相应的输入流,将
File
类的对象作为参数,传入流的构造器中 - 具体的读入过程: 创建相应的
byte[]
或char[]
- 关闭流资源
说明:程序中出现的异常需要使用try-catch-finlly
处理
4.2 输出过程
- 创建
File
类的对象,指明写出的数据的位置。(不要求此文件一定要存在) - 创建相应的输出流,将
File
类的对象作为参数,传入流的构造器中 - 具体的写出过程:
write(char[]/byte[],0,len)
- 关闭流资源
说明:程序中出现的异常需要使用try-catch-finlly
处理
三.节点流(或文件流)
1.FileReader/FileWriter 的使用
1.1 FileReader 的使用
说明点:
read()
的理解:返回读入的一个字符。如果达到文件的末尾,返回-1- 异常的处理:为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用
try-catch-finally
处理 - 读入的文件一定要存在,否则就会报
FileNotFoundException
java
@Test
public void testFileReader(){
FileReader fr = null;
try{
// 1.实例化File类的对象,指明要操作的文件
File file = new File("hello.txt"); // 相较于当前的Module
// 2.提供具体的流
fr = new FileReader(file);
// 3.数据的读入
// read(): 返回读入的一个字符。如果达到文件的末尾,返回-1
char[] cubf = new char[5];
int len;
while((len = fr.read(cubf))!=-1){
// 方式一:
// 错误的写法
//for(int i = 0;i< cubf.length;i++){
// System.out.println(cubf[i]);
//}
// 正确的写法
for(int i = 0;i< len.length;i++){
System.out.println(cubf[i]);
}
// 方式二:
// 错误的写法,对应着方式一错误的写法
// String str = new String(cubf);
// 正确的写法
String str = new String(cubf,0,len);
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally{
if(fr != null){
try{
// 资源的关闭
fr.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
1.2 FileWriter 的使用
从内存中写出数据到硬盘的文件里。
说明:
- 输出操作,对应的
File
可以不存在的。并不会报异常 File
对应的硬盘中的文件如果不存在,在输出的过程中,会自动创建此文件。File
对应的硬盘中的文件如果存在:- 如果流使用的构造器是:
FileWriter(file,false)/FileWriter(file)
:对原文件的覆盖 - 如果流使用的构造器是:
FileWriter(file,true)
:不会对原文件的覆盖,而是在原文件基础上追加内容
- 如果流使用的构造器是:
java
@Test
public void testFileWriter(){
FileWriter fw = null;
try{
// 1.实例化File类的对象,指明写出的文件
File file = new File("hello.txt");
// 2.提供FileWriter的对象,用于数据的写出
fw = new FileWriter(file,false);
// 3.写出的操作
fw.write("I have a dream!\n");
fw.write("you need to have a dream!");
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally{
if(fw != null){
try{
// 资源的关闭
fw.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
1.3 文本文件的复制
java
@Test
public void testFileReaderFileWriter(){
FileWriter fw = null;
FileReader fr = null;
try{
// 1.实例化File类的对象,指明写出的文件
File srcFile = new File("hello.txt");
File descFile = new File("hello2.txt");
// 不能使用字符流来处理图片等字节数据
// File srcFile = new File("1.jpg");
// File descFile = new File("2.jpg");
// 2.创建输入流和输出流的对象
fr = new FileReader(srcFile);
fw = new FileWriter(descFile);
// 3.数据的读入和写出操作
char[] cubf = new char[5];
int len;// 记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
while(len = fr.read(cubf) != -1){
// 每次写出len个字符
fw.write(cubf,0,len);
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally{
if(fw != null){
try{
// 资源的关闭
fw.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
if(fr != null){
try{
// 资源的关闭
fr.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
2.FileInputStream/FileOutputStream 的使用
- 对于文本文件(
.txt
,.java
,.c
,.cpp
),用于字符流处理 - 对于非文本文件(
.jpg
,.mp3
,.mp4,
.avi
,.doc
,.ppt
),用于字节流处理
java
// 实现对图片的复制的操作
@Test
public void testFileInputOuputStream(){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try{
// 1.实例化File类的对象,指明写出的文件
File srcFile = new File("1.jpg");
File descFile = new File("2.jpg");
// 2.创建输入流和输出流的对象
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(descFile);
// 3.复制的过程
byte[] buffer = new byte[5];
int len;
while(len = fis.read(buffer) != -1){
// 每次写出len个字符
fos.write(buffer,0,len);
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally{
if(fis != null){
try{
// 资源的关闭
fis.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
if(fos != null){
try{
// 资源的关闭
fos.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
四.缓冲流的使用
1.缓冲流涉及到的类
BufferedInputStream
BufferedOutputStream
BufferedReader
BufferedWriter
2.作用
提高流的读取、写入的速度
提高读写速度的原因:内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb
java
public class BufferedInputStream extends FilterInputStream{
private static int DEFAULT_BUFFER_SIZE = 8192;
}
3.典型代码
3.1 使用 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream:处理非文本文件
java
// 实现文件复制的方法
@Test
public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try{
// 1.实例化File类的对象,指明写出的文件
File srcFile = new File("1.jpg");
File descFile = new File("2.jpg");
// 2.造流
// 2.1 造节点流
FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
FileOutputStream fos = new FileOutputStream((destPath));
// 2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
// 3.复制的细节:读取、写入
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while(len = bis.read(buffer) != -1){
// 每次写出len个字符
bos.write(buffer,0,len);
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally{
if(bis != null){
try{
// 资源的关闭
bis.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
if(bos != null){
try{
// 资源的关闭
bos.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3.2 使用 BufferedReader 和 BufferedWriter:处理文本文件
java
@Test
public void testBufferedReaderBufferWriter(){
BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
try{
// 创建文件和相应的流
br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));
// 读写操作
// 方式一:使用char[]数组
char[] cbuf = new char[1024];
int len;
while(len = br.read(buffer) != -1){
// 每次写出len个字符
bw.write(buffer,0,len);
bw.flush();
}
// 方式二:使用String
String data;
while((data = br.readLine()) != -1){
// 方式一
// bw.write(data + "\n"); // data中不包含换行符
// 方式二
bw.write(data); // data中不包含换行符
bw.newLine(); // 提供换行的操作
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally{
if(bis != null){
try{
// 资源的关闭
bis.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
if(bos != null){
try{
// 资源的关闭
bos.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
五.转换流的使用
1.转换流涉及到的类
InputStreamReader
:将一个字节的输入流转换为字符的输入流- 解码:字节、字节数组
=>
字符数组、字符串
- 解码:字节、字节数组
OutputStreamReader
:将一个字符的输入流转换为字节的输出流- 编码:字符数组、字符串
=>
字节、字节数组
- 编码:字符数组、字符串
2.作用
提供字节流与字符流之间的转换
3.图示
4.典型实现
java
@Test
public void test1() throws IOException{
FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
// 参数2指明了字符集,具体使用哪个字符集,取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
String str = new String(cubf,0,len);
System.out.println(str);
}
isr.close();
}
// 此时处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally
// 综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter
@Test
public void test2() throws IOException{
// 1.造文件、造流
File file1 = new File("dbcp.txt");
File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");
// 2.读写过程
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
osw.write(cubf,0,len);
}
// 3.关闭资源
isr.close();
osw.close();
}
5.说明
文件编码的方式(比如:GBK
),决定了解析时使用的字符集(也只能是GBK
)。
六.其他流的使用
1.标准的输入输出流
System.in
:标准的输入流,默认从键盘输入System.out
:标准的输出流,默认从控制台输出
修改默认的输入和输出行为:
System
类的setIn(InputStream is)/setOut(PrintStream ps)
方式重新指定输入和输出的流。
2.打印流
PrintStream
PrintWriter
说明:
- 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 System.out
返回的是PrintStream
的实例
3.数据流
用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
java
// 练习:将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中
// 注意:处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally
@Test
public void test3() throws IOException{
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
dos.wrintUTF("hello");
dos.flush();// 刷新操作,将内存中的数据写入文件
dos.wrintInt(23);
dos.flush();
dos.wrintBoolean(false);
dos.flush();
dos.close();
}
// 将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中,保存在变量中
// 注意点:读取不同数据类型的数据的顺序要与当初写入文件时,保存的数据的顺序一致
@Test
public void test4() throws IOException{
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
String name = dos.wrintUTF();
int age = dos.wrintInt();
Boolean bol = dos.wrintBoolean();
dos.close();
}