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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

2.3 路径分隔符

  • windowsDOS系统默认使用"\"来表示
  • UNIXURL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)
InputStreamFileInputStream(read(byte[] buffer))BufferedInputStream(read(byte[] buffer))
OutputStreamFileOutputStream(write(byte[] buffer,0,len))BufferedOutputStream(write(byte[] buffer,0,len))
ReaderFileReader(read(char[] cbuf))BufferedReader(read(char[] cbuf)/readLine())
WriterFileWriter(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

  1. 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)
  2. 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
  3. 具体的读入过程: 创建相应的byte[]char[]
  4. 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

  1. 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)
  2. 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
  3. 具体的写出过程: write(char[]/byte[],0,len)
  4. 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
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
  • 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

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()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();
}

七.对象流的使用

八.RandomAccessFile 的使用

九.Path、Paths、Files 的使用

Released under the MIT License.