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Java IO流详尽解析(大神之作)
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
?12345678910111213141516/**
* 字节流
* 读文件内容
* */
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
?1234567891011121314151617/**
* 字节流
* 读文件内容
* */
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
?1234567891011121314151617/**
* 字节流
* 读文件内容,节省空间
* */
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
?123456789101112131415161718/**
* 字节流
* 读文件内容,节省空间
* */
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
?1234567891011121314151617181920/**
* 字节流
*读文件
* */
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
?123456789101112131415161718import
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
?1234567891011121314151617181920212223242526import
java.io.ByteArrayInputStream;
import
java.io.IOException;
import
java.io.PushbackInputStream;
/**
* 回退流操作
* */
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
?12345678910111213141516/**
* 字节流
* 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
?123456789101112131415161718/**
* 字节流
* 向文件中一个字节一个字节的写入字符串
* */
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();
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
?12345678910111213141516171819/**
* 字节流
* 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
);
//true表示追加模式,否则为覆盖
String str=
"Rollen"
;
//String str="\r\nRollen"; 可以换行
byte
[] b=str.getBytes();
for
(
int
i =
0
; i < b.length; i++) {
out.write(b[i]);
}
out.close();
}
}
【案例】复制文件
?1234567891011121314151617181920212223242526272829/**
* 文件的复制
* */
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
?1234567891011121314151617181920/**
* 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
?12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273/**
* 验证管道流
* */
import
java.io.*;
/**
* 消息发送类
* */
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();
}
}
}
/**
* 接受消息类
* */
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)));
}
}
/**
* 测试类
* */
class
hello{
public
static
void
main(String[] args)
throws
IOException {
Send send=
new
Send();
Recive recive=
new
Recive();
try
{
//管道连接
send.getOut().connect(recive.getInput());
}
catch
(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
new
Thread(send).start();
new
Thread(recive).start();
}
}
【案例】DataOutputStream类示例
?12345678910111213141516import
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
?1234567891011121314151617181920212223242526import
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()));
// 设置注释
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
?123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536import
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;
/**
* 一次性压缩多个文件
* */
public
class
ZipOutputStreamDemo2{
public
static
void
main(String[] args)
throws
IOException{
// 要被压缩的文件夹
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
?1234567891011121314import
java.io.File;
import
java.io.IOException;
import
java.util.zip.ZipFile;
/**
*ZipFile演示
* */
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)
?123456789101112131415161718192021222324252627import
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;
/**
* 解压缩文件(压缩文件中只有一个文件的情况)
* */
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
?123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142import
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;
/**
* 解压缩一个压缩文件中包含多个文件的情况
* */
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
?12345678910111213141516171819202122232425262728293031import
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;
/**
* 将两个文本文件合并为另外一个文本文件
* */
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);
// 合并流
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
?1234567891011121314/**
* 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
?123456789101112131415/**
* 使用PrintStream进行输出
* 并进行格式化
* */
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
?12345678910111213141516171819/**
* 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
?123456789101112131415161718192021import
java.io.File;
import
java.io.FileNotFoundException;
import
java.io.FileOutputStream;
import
java.io.PrintStream;
/**
* 为System.out.println()重定向输出
* */
public
class
systemDemo{
public
static
void
main(String[] args){
// 此刻直接输出到屏幕
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
?1234567891011121314151617181920import
java.io.File;
import
java.io.FileNotFoundException;
import
java.io.FileOutputStream;
import
java.io.PrintStream;
/**
*System.err重定向这个例子也提示我们可以使用这种方法保存错误信息
* */
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
?1234567891011121314151617181920212223242526272829import
java.io.File;
import
java.io.FileInputStream;
import
java.io.FileNotFoundException;
import
java.io.IOException;
/**
*System.in重定向
* */
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
?1234567891011121314151617/**
* 字符流
* 从文件中读出内容
* */
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
?1234567891011121314151617181920/**
* 字符流
* 从文件中读出内容
* */
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:
?123456789101112131415161718192021import
java.io.BufferedReader;
import
java.io.IOException;
import
java.io.InputStreamReader;
/**
* 使用缓冲区从键盘上读入内容
* */
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
?1234567891011121314151617import
java.util.Scanner;
/**
*Scanner的小例子,从键盘读数据
* */
public
class
ScannerDemo{
publicstatic
void
main(String[] args){
Scanner sca =
new
Scanner(System.in);
// 读一个整数
int
temp = sca.nextInt();
System.out.println(temp);
//读取浮点数
float
flo=sca.nextFloat();
System.out.println(flo);
//读取字符
//...等等的,都是一些太基础的,就不师范了。
}
}
【案例】Scanner类从文件中读出内容
?123456789101112131415161718192021import
java.io.File;
import
java.io.FileNotFoundException;
import
java.util.Scanner;
/**
*Scanner的小例子,从文件中读内容
* */
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
?123456789101112131415/**
* 字符流
* 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
?12345678910111213/**
* 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
?123456789101112131415/**
* 将字节输入流变为字符输入流
* */
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
?1234567891011import
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
?1234567import
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:
?123456789101112import
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)
?12345678910111213import
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
?1234567891011/**
* 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
?1234567891011121314/**
* 使用list列出指定目录的全部文件
* */
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):
?123456789101112131415/**
* 使用listFiles列出指定目录的全部文件
* listFiles输出的是完整路径
* */
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
?123456789101112131415/**
* 使用isDirectory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
?123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319* 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++)=
""
{=
""
递归调用=
""
print(filearray[i]);=
""
}=
""
else
{=
""
system.out.println(f);=
""
}<=
""
pre=
""
>
<p></p>
<h2>
10
.RandomAccessFile类</h2>
<p>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:</p>
<p>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。</p>
<p>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)</p>
<p>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。</p>
<p align=
"left"
>【案例】使用RandomAccessFile写入文件</p>
<p align=
"left"
></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
/**
* 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();
}
}</pre>
<p></p>
<h1>Java IO流的高级概念</h1>
<h2>编码问题</h2>
<p>【案例 】取得本地的默认编码</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
/**
* 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"
));
}
}</pre>
<p></p>
<p>【案例 】乱码的产生</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
import
java.io.File;
import
java.io.FileOutputStream;
import
java.io.IOException;
import
java.io.OutputStream;
/**
* 乱码的产生
* */
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();
}
//输出结果为乱码,系统默认编码为GBK,而此处编码为ISO8859-1
}</pre>
<h2>对象的序列化</h2>
<p>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。</p>
<p>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:</p>
<p>【案例 】实现具有序列化能力的类</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
import
java.io.*;
/**
* 实现具有序列化能力的类
* */
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;
}</pre>
<p></p>
<p>【案例 】序列化一个对象 – ObjectOutputStream</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
import
java.io.Serializable;
import
java.io.File;
import
java.io.FileOutputStream;
import
java.io.IOException;
import
java.io.ObjectOutputStream;
/**
* 实现具有序列化能力的类
* */
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;
}
/**
* 示范ObjectOutputStream
* */
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();
}
}</pre>
<p></p>
<p>【案例 】反序列化—ObjectInputStream</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
import
java.io.File;
import
java.io.FileInputStream;
import
java.io.ObjectInputStream;
/**
* ObjectInputStream示范
* */
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);
}
}</pre>
<p></p>
<p>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。</p>
<p>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。</p>
<p>现在我们来演示一下序列化和反序列话:</p>
<p>【案例 】使用Externalizable来定制序列化和反序列化操作</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
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;
/**
* 序列化和反序列化的操作
* */
public
class
ExternalizableDemo{
public
static
voidmain(String[] args)
throws
Exception{
ser();
// 序列化
dser();
// 反序列话
}
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;
}
// 复写这个方法,根据需要可以保存的属性或者具体内容,在序列化的时候使用
@Override
public
voidwriteExternal(ObjectOutput out)
throws
IOException{
out.writeObject(
this
.name);
out.writeInt(age);
}
// 复写这个方法,根据需要读取内容 反序列话的时候需要
@Override
public
voidreadExternal(ObjectInput in)
throws
IOException,
ClassNotFoundException{
this
.name = (String)in.readObject();
this
.age =in.readInt();
}
private
String name;
private
int
age;
}</pre>
<p></p>
<p>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,</p>
<p>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:</p>
<p>【案例 】使用
transient
关键字定制序列化和反序列化操作</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
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;
/**
* 序列化和反序列化的操作
* */
public
class
serDemo{
public
static
voidmain(String[] args)
throws
Exception{
ser();
// 序列化
dser();
// 反序列话
}
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;
}
// 注意这里
private
transient
Stringname;
private
int
age;
}</pre>
<p></p>
<p>【运行结果】:</p>
<p>姓名:
null
年龄:
20
</p>
<p>【案例 】序列化一组对象</p>
<p></p>
<pre
class
=
"brush:java;"
>
import
java.io.File;
import
java.io.FileInputStream;
import
java.io.FileOutputStream;
import
java.io.ObjectInputStream;
import
java.io.ObjectOutputStream;
import
java.io.Serializable;
/**
* 序列化一组对象
* */
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);=
""
}=
""
序列化=
""
public
=
""
static
=
""
voidser(object[]=
""
obj)=
""
throws
=
""
exception{=
""
file=
""
+=
""
file.separator=
""
"hello.txt"
);=
""
objectoutputstream=
""
out=
"new"
objectoutputstream(
new
=
""
fileoutputstream(=
""
file));=
""
out.writeobject(obj);=
""
out.close();=
""
反序列化=
""
object[]dser()=
""
objectinputstreaminput=
"new"
objectinputstream(
new
=
""
fileinputstream(=
""
object[]=
""
obj=
"(Object[])"
input.readobject();=
""
input.close();=
""
return
=
""
obj;=
""
class
=
""
implements
=
""
serializable{=
""
student(){=
""
student(stringname,=
""
int
=
""
age){=
""
this
.name=
"name;"
this
.age=
"age;"
@override
=
""
string=
""
tostring(){=
""
"姓名:="
" "
=
""
name=
""
年龄:
"="
" age;="
" private="
" name;="
" }<="
" pre="
">
<h1>参考文献:</h1>
<p>
1
、http:
//www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/09/11/2173787.html</p>
<p>
2
、http:
//www.cnblogs.com/oubo/archive/2012/01/06/2394638.html</p>
<h3></h3> </obj.length;></pre></filearray.length;>
Java IO流详尽解析(大神之作)