java IO

時間 2019-11-12

標籤 java 欄目 Java 简体版

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主要內容

java.io.File類的使用
IO原理及流的分類
文件流
FileInputStream / FileOutputStream / FileReader / FileWriter
緩衝流
- BufferedInputStream / BufferedOutputStream /
- BufferedReader / BufferedWriter
轉換流
InputStreamReader / OutputStreamWriter
標準輸入/輸出流
打印流（瞭解）
PrintStream / PrintWriter
數據流（瞭解）
DataInputStream / DataOutputStream
對象流 ----涉及序列化、反序列化
ObjectInputStream / ObjectOutputStream
隨機存取文件流
RandomAccessFile

File類

java.io.File類：文件和目錄路徑名的抽象表示形式，與平臺無關
File 能新建、刪除、重命名文件和目錄，但 File 不能訪問文件內容自己。若是須要訪問文件內容自己，則須要使用輸入/輸出流。
File對象能夠做爲參數傳遞給流的構造函數
File類的常見構造方法：
- public File(String pathname)

以pathname爲路徑建立File對象，能夠是絕對路徑或者相對路徑，若是pathname是相對路徑，則默認的當前路徑在系統屬性user.dir中存儲。java

public File(String parent,String child)

以parent爲父路徑，child爲子路徑建立File對象。數組

File的靜態屬性String separator存儲了當前系統的路徑分隔符。
在UNIX中，此字段爲'/'，在Windows中，爲'\\'

常見方法：緩存

eg：安全

File dir1 = new File("D:/IOTest/dir1"); 網絡

if (!dir1.exists()) { // 若是D:/IOTest/dir1不存在，就建立爲目錄 dom

dir1.mkdir(); } 函數

// 建立以dir1爲父目錄,名爲"dir2"的File對象編碼

File dir2 = new File(dir1, "dir2"); spa

if (!dir2.exists()) { // 若是還不存在，就建立爲目錄

dir2.mkdirs(); }

File dir4 = new File(dir1, "dir3/dir4");

if (!dir4.exists()) {

dir4.mkdirs();

}

// 建立以dir2爲父目錄,名爲"test.txt"的File對象

File file = new File(dir2, "test.txt");

if (!file.exists()) { // 若是還不存在，就建立爲文件

file.createNewFile();}

Java IO原理

IO流用來處理設備之間的數據傳輸。
Java程序中，對於數據的輸入/輸出操做以"流(stream)" 的方式進行。
java.io包下提供了各類"流"類和接口，用以獲取不一樣種類的數據，並經過標準的方法輸入或輸出數據。

流的分類

按操做 數據單位不一樣分爲： 字節流(8 bit)，字符流(16 bit)
按數據流的流向不一樣分爲： 輸入流，輸出流
按流的角色的不一樣分爲： 節點流，處理流

(抽象基類)	字節流	字符流
輸入流	InputStream	Reader
輸出流	OutputStream	Writer

Java的IO流共涉及40多個類，實際上很是規則，都是從如上4個抽象基類派生的。
由這四個類派生出來的子類名稱都是以其父類名做爲子類名後綴。
字節流：以byte爲單位傳輸
字符流：以char爲單位傳輸

IO流體系

InputStream & Reader

InputStream 和 Reader 是全部 輸入流的基類。
InputStream（典型實現： FileInputStream）
- int read()
- int read(byte[] b)
- int read(byte[] b, int off, int len)
Reader（典型實現： FileReader）
- int read()
- int read(char [] c)
- int read(char [] c, int off, int len)
程序中打開的文件 IO 資源不屬於內存裏的資源，垃圾回收機制沒法回收該資源，因此應該 顯式關閉文件 IO 資源。

OutputStream & Writer

OutputStream 和 Writer 也很是類似：
- 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(); 須要先刷新，再關閉此流
由於字符流直接以字符做爲操做單位，因此 Writer 能夠用字符串來替換字符數組，即以 String 對象做爲參數
- void write(String str);
- void write(String str, int off, int len);

文件流

讀取文件

1.創建一個流對象，將已存在的一個文件加載進流。

FileReader fr = new FileReader("Test.txt");

2.建立一個臨時存放數據的數組。

char[] ch = new char[1024];

3.調用流對象的讀取方法將流中的數據讀入到數組中。

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());

} } }

寫入文件

1.建立流對象，創建數據存放文件

FileWriter fw = new FileWriter("Test.txt");

2.調用流對象的寫入方法，將數據寫入流

fw.write("text");

3.關閉流資源，並將流中的數據清空到文件中。

fw.close();

FileWriter fw = null;

try{

fw = new FileWriter("Test.txt");

fw.write("text");

}

catch (IOException e){

System.out.println(e.toString());

}

finally{

If(fw!=null)

try{

fw.close();

}

catch (IOException e){

System.out.println(e.toString());

}

注意點：

定義文件路徑時，注意：能夠用"/"或者"\\"。File.separator()
在寫入一個文件時，若是目錄下有同名文件將被覆蓋。
在讀取文件時，必須保證該文件已存在，不然出異常。

處理流之一：緩衝流

爲了提升數據讀寫的速度，J ava API提供了帶緩衝功能的流類，在使用這些流類時，會建立一個內部緩衝區數組
根據數據操做單位能夠把緩衝流分爲：
BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
BufferedReader 和 BufferedWriter
緩衝流要"套接"在相應的節點流之上，對讀寫的數據提供了緩衝的功能，提升了讀寫的效率，同時增長了一些新的方法
對於輸出的緩衝流，寫出的數據會先在內存中緩存，使 用flush()將會使內存中的數據馬上寫出

BufferedReader br = null;

BufferedWriter bw = null;

try {

//step1:建立緩衝流對象：它是過濾流，是對節點流的包裝

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) { //一次讀取字符文本文件的一行字符

bw.write(str); //一次寫入一行字符串

bw.newLine(); //寫入行分隔符

}

bw.flush(); //step2:刷新緩衝區

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

finally {

// step3: 關閉IO流對象

try {

if (bw != null) {

bw.close(); //關閉過濾流時,會自動關閉它所包裝的底層節點流

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

try {

if (br != null) {

br.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

處理流之二：轉換流

轉換流提供了在字節流和字符流之間的轉換
Java API提供了兩個轉換流：
- InputStreamReader和OutputStreamWriter
字節流中的數據都是字符時，轉成字符流操做更高效。

InputStreamReader

用於將字節流中讀取到的字節按指定字符集解碼成字符。須要和InputStream"套接"。
構造方法
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

用於將要寫入到字節流中的字符按指定字符集編碼成字節。須要和OutputStream"套接"。
構造方法
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();}

補充：字符編碼

編碼表的由來

計算機只能識別二進制數據，早期由來是電信號。爲了方便應用計算機，讓它能夠識別各個國家的文字。就將各個國家的文字用數字來表示，並一一對應，造成一張表。這就是編碼表。

常見的編碼表
ASCII：美國標準信息交換碼。
- 用一個字節的7位能夠表示。
ISO8859-1：拉丁碼錶。歐洲碼錶
- 用一個字節的8位表示。
GB2312：中國的中文編碼表。
GBK：中國的中文編碼表升級，融合了更多的中文文字符號。
U nicode：國際標準碼，融合了多種文字。
- 全部文字都用兩個字節來表示,Java語言使用的就是unicode
UTF-8：最多用三個字節來表示一個字符。
編碼：字符串à字節數組
解碼：字節數組à字符串
轉換流的編碼應用
能夠將字符按指定編碼格式存儲。
能夠對文本數據按指定編碼格式來解讀。
指定編碼表的動做由構造器完成。

處理流之三：標準輸入輸出流

System.in和System.out分別表明了系統標準的輸入和輸出設備
默認輸入設備是鍵盤，輸出設備是顯示器
System.in的類型是InputStream
System.out的類型是PrintStream，其是OutputStream的子類FilterOutputStream 的子類
經過System類的setIn，setOut方法對默認設備進行改變。
- public static void setIn( InputStream in)
- public static void setOut( PrintStream out)

System.out.println("請輸入信息(退出輸入e或exit):");

//把"標準"輸入流(鍵盤輸入)這個字節流包裝成字符流,再包裝成緩衝流

BufferedReader br = new BufferedReader(

new InputStreamReader(System.in));

String s = null;

try {

while ((s = br.readLine()) != null) { //讀取用戶輸入的一行數據 --> 阻塞程序

if (s.equalsIgnoreCase("e") || s.equalsIgnoreCase("exit")) {

System.out.println("安全退出!!");

break;

}

//將讀取到的整行字符串轉成大寫輸出

System.out.println("-->:"+s.toUpperCase());

System.out.println("繼續輸入信息");

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

if (br != null) {

br.close(); //關閉過濾流時,會自動關閉它包裝的底層節點流

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

處理流之四：打印流（瞭解）

在整個IO包中，打印流是輸出信息最方便的類。
PrintStream(字節打印流)和 PrintWriter(字符打印流)
- 提供了一系列重載的print和println方法，用於多種數據類型的輸出
- PrintStream和PrintWriter的輸出不會拋出異常
- PrintStream和PrintWriter有自動flush功能
- System.out返回的是PrintStream的實例

FileOutputStream fos = null;

try {

fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

}//建立打印輸出流,設置爲自動刷新模式(寫入換行符或字節 '\n' 時都會刷新輸出緩衝區)

PrintStream ps = new PrintStream(fos,true);

if (ps != null) { // 把標準輸出流(控制檯輸出)改爲文件

System.setOut(ps);}

for (int i = 0; i <= 255; i++) { //輸出ASCII字符

System.out.print((char)i);

if (i % 50 == 0) { //每50個數據一行

System.out.println(); // 換行

}

ps.close();

}

處理流之五：數據流（瞭解）

爲了方便地操做Java語言的基本數據類型的數據，可使用數據流。
數據流有兩個類：(用於讀取和寫出基本數據類型的數據）
- DataInputStream 和 DataOutputStream
- 分別"套接"在 InputStream 和 OutputStream 節點流上
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
將上述的方法的read改成相應的write便可。

DataOutputStream dos = null;

try { //建立鏈接到指定文件的數據輸出流對象

dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream(

"d:\\IOTest\\destData.dat"));

dos.writeUTF("ab中國"); //寫UTF字符串

dos.writeBoolean(false); //寫入布爾值

dos.writeLong(1234567890L); //寫入長整數

System.out.println("寫文件成功!");

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally { //關閉流對象

try {

if (dos != null) {

// 關閉過濾流時,會自動關閉它包裝的底層節點流

dos.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} }

處理流之六：對象流

ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
用於存儲和讀取對象的處理流。它的強大之處就是能夠把Java中的對象寫入到數據源中，也能把對象從數據源中還原回來。
序列化(Serialize)：用ObjectOutputStream類將一個Java對象寫入IO流中
反序列化(Deserialize)：用ObjectInputStream類從IO流中恢復該Java對象
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修飾的成員變量

對象的序列化

對象序列化機制容許把內存中的Java對象轉換成平臺無關的二進制流，從而容許把這種二進制流持久地保存在磁盤上，或經過網絡將這種二進制流傳輸到另外一個網絡節點。當其它程序獲取了這種二進制流，就能夠恢復成原來的Java對象
序列化的好處在於可將任 何實現了Serializable接口的對象轉化爲 字節數據，使其在保存和傳輸時可被還原
序列化是 RMI（Remote Method Invoke – 遠程方法調用）過程的參數和返回值都必須實現的機制，而 RMI 是 JavaEE 的基礎。所以序列化機制是 JavaEE 平臺的基礎
若是須要讓某個對象支持序列化機制，則必須讓其類是可序列化的，爲了讓某個類是可序列化的，該類必須實現以下兩個接口之一：
- Serializable
- Externalizable
凡是實現Serializable接口的類都有一個表示序列化版本標識符的靜態變量：
- private static final long serialVersionUID;
- serialVersionUID用來代表類的不一樣版本間的兼容性
- 若是類沒有顯示定義這個靜態變量，它的值是Java運行時環境根據類的內部細節自動生成的。若類的源代碼做了修改，serialVersionUID 可能發生變化。故建議，顯示聲明
顯示定義serialVersionUID的用途
- 但願類的不一樣版本對序列化兼容，所以需確保類的不一樣版本具備相同的serialVersionUID
- 不但願類的不一樣版本對序列化兼容，所以需確保類的不一樣版本具備不一樣的serialVersionUID

使用對象流序列化對象

若某個類實現了 Serializable 接口，該類的對象就是可序列化的：
- 建立一個 ObjectOutputStream
- 調用 ObjectOutputStream 對象的 writeObject(對象) 方法輸出可序列化對象。注意寫出一次，操做flush()
反序列化
- 建立一個 ObjectInputStream
- 調用 readObject() 方法讀取流中的對象
強調：若是某個類的字段不是基本數據類型或 String 類型，而是另外一個引用類型，那麼這個引用類型必須是可序列化的，不然擁有該類型的 Field 的類也不能序列化

序列化:將對象寫入到磁盤或者進行網絡傳輸。

要求對象必須實現序列化

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("test3.txt"));

Person p = new Person("韓梅梅",18,"中華大街",new Pet());

oos.writeObject(p);

oos.flush();

oos.close();

//反序列化：將磁盤中的對象數據源讀出。

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("test3.txt"));

Person p1 = (Person)ois.readObject();

System.out.println(p1.toString());

ois.close();

RandomAccessFile 類

RandomAccessFile 類支持 "隨機訪問" 的方式，程序能夠直接跳到文件的任意地方來 讀、寫文件
- 支持只訪問文件的部份內容
- 能夠向已存在的文件後追加內容
RandomAccessFile 對象包含一個記錄指針，用以標示當前讀寫處的位置。RandomAccessFile 類對象能夠自由移動記錄指針：
- long getFilePointer()：獲取文件記錄指針的當前位置
- void seek(long pos)：將文件記錄指針定位到 pos 位置
構造器
- public RandomAccessFile( File file, String mode)
- public RandomAccessFile( String name, String mode)
建立 RandomAccessFile 類實例須要指定一個 mode 參數，該參數指定 RandomAccessFile 的訪問模式：
- r: 以只讀方式打開
- rw：打開以便讀取和寫入
- rwd:打開以便讀取和寫入；同步文件內容的更新
- rws:打開以便讀取和寫入；同步文件內容和元數據的更新