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java IO 主要内容java.io.File类的使用 IO原理及流的分类 文件流 FileInputStream / FileOutputStream / FileReader / FileWriter 缓冲流 BufferedInputStream / BufferedOutputStream / BufferedReader / BufferedWriter 转换流 InputStreamReader / OutputStreamWriter 标准输入/输出流 打印流(了解) PrintStream / PrintWriter 数据流(了解) DataInputStream / DataOutputStream 对象流 ----涉及序列化、反序列化 ObjectInputStream / ObjectOutputStream 随机存取文件流 RandomAccessFile File类java.io.File类:文件和目录路径名的抽象表示形式,与平台无关 File 能新建、删除、重命名文件和目录,但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身,则需要使用输入/输出流。 File对象可以作为参数传递给流的构造函数 File类的常见构造方法: public File(String pathname) 以pathname为路径创建File对象,可以是绝对路径或者相对路径,如果pathname是相对路径,则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。 public File(String parent,String child) 以parent为父路径,child为子路径创建File对象。 File的静态属性String separator存储了当前系统的路径分隔符。 在UNIX中,此字段为'/',在Windows中,为'\\' 常见方法: eg: File dir1 = new File("D:/IOTest/dir1"); if (!dir1.exists()) { // 如果D:/IOTest/dir1不存在,就创建为目录 dir1.mkdir(); } // 创建以dir1为父目录,名为"dir2"的File对象 File dir2 = new File(dir1, "dir2"); if (!dir2.exists()) { // 如果还不存在,就创建为目录 dir2.mkdirs(); } File dir4 = new File(dir1, "dir3/dir4"); if (!dir4.exists()) { dir4.mkdirs(); } // 创建以dir2为父目录,名为"test.txt"的File对象 File file = new File(dir2, "test.txt"); if (!file.exists()) { // 如果还不存在,就创建为文件 file.createNewFile();} Java IO原理IO流用来处理设备之间的数据传输。 Java程序中,对于数据的输入/输出操作以"流(stream)" 的方式进行。 java.io包下提供了各种"流"类和接口,用以获取不同种类的数据,并通过标准的方法输入或输出数据。 按操作数据单位不同分为:字节流(8 bit),字符流(16 bit) 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流 按流的角色的不同分为:节点流,处理流 (抽象基类) 字节流 字符流 输入流 InputStream Reader 输出流 OutputStream Writer Java的IO流共涉及40多个类,实际上非常规则,都是从如上4个抽象基类派生的。 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。 字节流:以byte为单位传输 字符流:以char为单位传输 IO流体系InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。 InputStream(典型实现:FileInputStream) int read() int read(byte[] b) int read(byte[] b, int off, int len) Reader(典型实现:FileReader) int read() int read(char [] c) int read(char [] c, int off, int len) 程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源,垃圾回收机制无法回收该资源,所以应该显式关闭文件 IO 资源。 OutputStream & WriterOutputStream 和 Writer 也非常相似: 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(); 需要先刷新,再关闭此流 因为字符流直接以字符作为操作单位,所以 Writer 可以用字符串来替换字符数组,即以 String 对象作为参数 void write(String str); void write(String str, int off, int len); 文件流读取文件 1.建立一个流对象,将已存在的一个文件加载进流。 FileReader fr = new FileReader("Test.txt"); 2.创建一个临时存放数据的数组。 char[] ch = new char[1024]; 3.调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。 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()); } } } 写入文件 1.创建流对象,建立数据存放文件 FileWriter fw = new FileWriter("Test.txt"); 2.调用流对象的写入方法,将数据写入流 fw.write("text"); 3.关闭流资源,并将流中的数据清空到文件中。 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()); } } 注意点: 定义文件路径时,注意:可以用"/"或者"\\"。File.separator() 在写入一个文件时,如果目录下有同名文件将被覆盖。 在读取文件时,必须保证该文件已存在,否则出异常。 处理流之一:缓冲流为了提高数据读写的速度,Java API提供了带缓冲功能的流类,在使用这些流类时,会创建一个内部缓冲区数组 根据数据操作单位可以把缓冲流分为: BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream BufferedReader 和 BufferedWriter 缓冲流要"套接"在相应的节点流之上,对读写的数据提供了缓冲的功能,提高了读写的效率,同时增加了一些新的方法 对于输出的缓冲流,写出的数据会先在内存中缓存,使用flush()将会使内存中的数据立刻写出 BufferedReader br = null; BufferedWriter bw = null; try { //step1:创建缓冲流对象:它是过滤流,是对节点流的包装 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) { //一次读取字符文本文件的一行字符 bw.write(str); //一次写入一行字符串 bw.newLine(); //写入行分隔符 } bw.flush(); //step2:刷新缓冲区 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { // step3: 关闭IO流对象 try { if (bw != null) { bw.close(); //关闭过滤流时,会自动关闭它所包装的底层节点流 } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } try { if (br != null) { br.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } 处理流之二:转换流转换流提供了在字节流和字符流之间的转换 Java API提供了两个转换流: InputStreamReader和OutputStreamWriter 字节流中的数据都是字符时,转成字符流操作更高效。 InputStreamReader用于将字节流中读取到的字节按指定字符集解码成字符。需要和InputStream"套接"。 构造方法 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用于将要写入到字节流中的字符按指定字符集编码成字节。需要和OutputStream"套接"。 构造方法 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();} 补充:字符编码编码表的由来 计算机只能识别二进制数据,早期由来是电信号。为了方便应用计算机,让它可以识别各个国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示,并一一对应,形成一张表。这就是编码表。 常见的编码表 ASCII:美国标准信息交换码。 用一个字节的7位可以表示。 ISO8859-1:拉丁码表。欧洲码表 用一个字节的8位表示。 GB2312:中国的中文编码表。 GBK:中国的中文编码表升级,融合了更多的中文文字符号。 Unicode:国际标准码,融合了多种文字。 所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode UTF-8:最多用三个字节来表示一个字符。 编码:字符串à字节数组 解码:字节数组à字符串 转换流的编码应用 可以将字符按指定编码格式存储。 可以对文本数据按指定编码格式来解读。 指定编码表的动作由构造器完成。 处理流之三:标准输入输出流System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备 默认输入设备是键盘,输出设备是显示器 System.in的类型是InputStream System.out的类型是PrintStream,其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类 通过System类的setIn,setOut方法对默认设备进行改变。 public static void setIn(InputStream in) public static void setOut(PrintStream out) System.out.println("请输入信息(退出输入e或exit):"); //把"标准"输入流(键盘输入)这个字节流包装成字符流,再包装成缓冲流 BufferedReader br = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); String s = null; try { while ((s = br.readLine()) != null) { //读取用户输入的一行数据 --> 阻塞程序 if (s.equalsIgnoreCase("e") || s.equalsIgnoreCase("exit")) { System.out.println("安全退出!!"); break; } //将读取到的整行字符串转成大写输出 System.out.println("-->:"+s.toUpperCase()); System.out.println("继续输入信息"); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (br != null) { br.close(); //关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流 } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } 处理流之四:打印流(了解) 在整个IO包中,打印流是输出信息最方便的类。 PrintStream(字节打印流)和PrintWriter(字符打印流) 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 PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出异常 PrintStream和PrintWriter有自动flush功能 System.out返回的是PrintStream的实例 FileOutputStream fos = null; try { fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt")); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); }//创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区) PrintStream ps = new PrintStream(fos,true); if (ps != null) { // 把标准输出流(控制台输出)改成文件 System.setOut(ps);} for (int i = 0; i if (dos != null) { // 关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流 dos.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } 处理流之六:对象流ObjectInputStream和OjbectOutputSteam 用于存储和读取对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中,也能把对象从数据源中还原回来。 序列化(Serialize):用ObjectOutputStream类将一个Java对象写入IO流中 反序列化(Deserialize):用ObjectInputStream类从IO流中恢复该Java对象 ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量 对象的序列化对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流,从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上,或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。当其它程序获取了这种二进制流,就可以恢复成原来的Java对象 序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据,使其在保存和传输时可被还原 序列化是 RMI(Remote Method Invoke – 远程方法调用)过程的参数和返回值都必须实现的机制,而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是 JavaEE 平台的基础 如果需要让某个对象支持序列化机制,则必须让其类是可序列化的,为了让某个类是可序列化的,该类必须实现如下两个接口之一: Serializable Externalizable 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量: private static final long serialVersionUID; serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性 如果类没有显示定义这个静态变量,它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的源代码作了修改,serialVersionUID 可能发生变化。故建议,显示声明 显示定义serialVersionUID的用途 希望类的不同版本对序列化兼容,因此需确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID 不希望类的不同版本对序列化兼容,因此需确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID 使用对象流序列化对象若某个类实现了 Serializable 接口,该类的对象就是可序列化的: 创建一个 ObjectOutputStream 调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象。注意写出一次,操作flush() 反序列化 创建一个 ObjectInputStream 调用 readObject() 方法读取流中的对象 强调:如果某个类的字段不是基本数据类型或 String 类型,而是另一个引用类型,那么这个引用类型必须是可序列化的,否则拥有该类型的 Field 的类也不能序列化 序列化:将对象写入到磁盘或者进行网络传输。 要求对象必须实现序列化 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("test3.txt")); Person p = new Person("韩梅梅",18,"中华大街",new Pet()); oos.writeObject(p); oos.flush(); oos.close(); //反序列化:将磁盘中的对象数据源读出。 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("test3.txt")); Person p1 = (Person)ois.readObject(); System.out.println(p1.toString()); ois.close(); RandomAccessFile 类RandomAccessFile 类支持 "随机访问" 的方式,程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件 支持只访问文件的部分内容 可以向已存在的文件后追加内容 RandomAccessFile 对象包含一个记录指针,用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针: long getFilePointer():获取文件记录指针的当前位置 void seek(long pos):将文件记录指针定位到 pos 位置 构造器 public RandomAccessFile(File file, String mode) public RandomAccessFile(String name, String mode) 创建 RandomAccessFile 类实例需要指定一个 mode 参数,该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式: r: 以只读方式打开 rw:打开以便读取和写入 rwd:打开以便读取和写入;同步文件内容的更新 rws:打开以便读取和写入;同步文件内容和元数据的更新 读取文件内容 RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test.txt", "rw"); raf.seek(5); byte [] b = new byte[1024]; int off = 0; int len = 5; raf.read(b, off, len);
String str = new String(b, 0, len); System.out.println(str);
raf.close(); 写入文件内容 RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test.txt", "rw"); raf.seek(5);
//先读出来 String temp = raf.readLine();
raf.seek(5); raf.write("xyz".getBytes()); raf.write(temp.getBytes());
raf.close(); 流的基本应用小节 流是用来处理数据的。 处理数据时,一定要先明确数据源,与数据目的地 数据源可以是文件,可以是键盘。 数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。 而流只是在帮助数据进行传输,并对传输的数据进行处理,比如过滤处理、转换处理等。 字节流-缓冲流(重点) 输入流InputStream-FileInputStream-BufferedInputStream 输出流OutputStream-FileOutputStream-BufferedOutputStream 字符流-缓冲流(重点) 输入流Reader-FileReader-BufferedReader 输出流Writer-FileWriter-BufferedWriter 转换流 InputSteamReader和OutputStreamWriter 对象流ObjectInputStream和ObjectOutputStream(难点) 序列化 反序列化 随机存取流RandomAccessFile(掌握读取、写入) |
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