Java IO

基本概念

在学习Java IO之前应该先了解一些基本概念。

流的概念和作用

         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，根据数据传输的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

         根据处理数据的类型的不同分为：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）    读取单位不同：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，一次可能读取多个字节。

（2）    处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、视频等），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，是对文件本身直接操作的；而字符流在操作的时候会用到缓冲区，是通过缓冲区操作文件。

结论：优先使用字节流。因为硬盘上所有的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。

 

输入流和输出流

         以程序为中心，读入数据的流称为输入流，输入流只能进行读操作；写出数据的流称为输出流，输出流只能进行写操作。

 

装饰流和实体流

         在Java IO流中除了可以按流向划分为输入流和输出流两类，按读写数据的基本单位划分为字节流和字符流以外，还可以按照流是否直接连接实际数据源，将流又可以划分为实体流和装饰流两大类。

    实体流：实体流直接实现将数据源转换为流对象，在实体流类中实现了流和数据源之间的转换，实体流类均可单独进行使用。

    装饰流：装饰流指不直接连接数据源，而是以其它流对象（实体流对象或装饰流对象）为基础建立的流类。该类流实现了将实体流中的数据进行转换，增强流对象的读写能力。装饰流不可以单独使用，必须配合实体流火装饰流进行使用。

Java流类图结构

         对Java IO的类图结构有个清晰的了解有利于我们更好的学习。

Java IO 类

1.  File

File类以路径的形式表示文件或目录，表示的文件或目录可以不存在。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、是否刻度、获取当前文件的路径名，判断指定的文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。File类以路径的形式表示文件或目录，表示的文件或目录可以不存在。

File类中静态字段

static String	pathSeparator           与系统有关的路径分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
static char	pathSeparatorChar           与系统有关的路径分隔符。
static String	separator           与系统有关的默认名称分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
static char	separatorChar           与系统有关的默认名称分隔符。

pathSeparator、pathSeparatorChar和separator、separatorChar的区别，前者是多个路径的分隔符，后者是同一个路径的分隔符。例如在windows系统中前者表示“；”，后者表示“\”

 

File类中常用方法

创建		createNewFile()	在指定位置创建一个空文件，成功返回ture，如果已存在就不创建然后返回false
		mkdir()	在指定位置创建目录，只会创建最后一级目录，如果上机目录不存在则抛出异常
		mkdirs()	在指定位置创建目录，会创建路径中所有不存在的目录
		renameTo(File dest)	重命名文件或文件夹，也可以操作非空的文件夹，文件不同时相当于文件的剪切,剪切时候不能操作非空的文件夹。移动/重命名成功则返回true，失败则返回false。
删除		delete()	删除文件或一个空文件夹，如果是文件夹且不为空，则不能删除，成功返回true，失败返回false。
		deleteOnExit()	在虚拟机终止时，请求删除此抽象路径名表示的文件或目录，保证程序异常时创建的临时文件也可以被删除
判断		exists()	文件或文件夹是否存在。
		isFile()	是否是一个文件，如果不存在，则始终为false。
		isDirectory()	是否是一个目录，如果不存在，则始终为false。
		isHidden()	是否是一个隐藏的文件或是否是隐藏的目录。
		isAbsolute()	测试此抽象路径名是否为绝对路径名。
获取	文件相关	getName()	获取文件或文件夹的名称，不包含上级路径。
		getPath()	返回绝对路径，可以是相对路径，但是目录要指定
		getAbsolutePath()	获取文件的绝对路径，与文件是否存在没关系
		length()	获取文件的大小（字节数），如果文件不存在则返回0L，如果是文件夹也返回0L。
		getParent()	返回此抽象路径名父目录的路径名字符串；如果此路径名没有指定父目录，则返回null。
		lastModified()	获取最后一次被修改的时间
	文件夹相关	listRoots()	列出所有的根目录（Window中就是所有系统的盘符）
		list()	返回目录下的文件或者目录名，包含隐藏文件。对于文件这样操作会返回null。
		list(FilenameFilter filter)	返回指定当前目录中符合过滤条件的子文件或子目录。对于文件这样操作会返回null。
		listFiles()	返回目录下的文件或者目录对象（File类实例），包含隐藏文件。对于文件这样操作会返回null。
		listFiles(FilenameFilter filter)	返回指定当前目录中符合过滤条件的子文件或子目录。对于文件这样操作会返回null。

 

创建文件

import java.io.File;
import java.io.IOException;
 
public class Demo1{
         public static void main(String []args) throws IOException{
                  File file = new File("F:\\abc.txt");
                  boolean flag = file.createNewFile();
                  System.out.println("创建文件成功吗？ "+flag);
         }
}

 

删除文件

import java.io.File;
import java.io.IOException;
 
public class Demo1{
         public static void main(String []args) throws IOException{
                  File file = new File("F:\\abc.txt");
                  boolean flag = file.delete();
                  System.out.println("删除文件成功吗？ "+flag);
         }
}

 

2.  InputStream

InputStream子类：

ByteArrayInputStream	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
StringBufferInputStream
FileInputStream
PipedInputStream	从其它线程共用的管道中读取数据。
ObjectInputStream	ObjectInputStrea和所有FilterInputStream子类都是装饰流。
FilterInputStream
SequenceInputStream	表示其他输入流的逻辑串联。它从输入流的有序集合开始，并从第一个输入流开始读取，直到到达文件末尾，接着从第二个输入流读取，依次类推，直到到达包含的最后一个输入流的文件末尾为止。

InputStream常用方法

read()	从输入流中读取数据的下一个字节。
read(byte[] b)	从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。
read(byte[] b, int off, int len)	将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。

 

FileInputStream读取文件内容

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
 
public class Demo1{
         public static void main(String []args) throws IOException{
                  File file = new File("F:\\abc.txt");
                  FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
                  byte[] b = new byte[1024];
                  fileInputStream.read(b);
                  System.out.println(new String(b));
                  fileInputStream.close();
         }      
}

 

3.  OutputStream

OutputStream子类

ByteArrayOutputStream	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。
FileOutputStream
PipedOutputStream	向与其它线程共用的管道中写入数据
ObjectOutputStream	ObjectOutputStrm和所有FilterOutputStream的子类都是装饰流
FilterOutputStream

常用方法

close()	关闭此输出流并释放与此流有关的所有系统资源。
flush()	刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节。
write(byte[] b)	将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。
write(byte[] b, int off, int len)	将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
write(int b)	将指定的字节写入此输出流

 

FileOutputStream写文件

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
 
public class Demo1{
         public static void main(String[] args)    throws IOException{
                  File file = new File("F:\\abc.txt");
                  FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
                  String str = "hello world!";
                  fileOutputStream.write(str.getBytes());
                  fileOutputStream.close();
         }
}

 

4.  Reader

Reader子类

CharReader	两种基本的介质流，它们分别将Char 数组、String中读取数据。
StringReader
BufferedReader	从字符输入流中读取文本，缓冲各个字符，从而实现字符、数组和行的高效读取。
FilterReader	用于读取已过滤的字符流的抽象类。其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰，会增加一个行号。
PipedReader	从与其它线程共用的管道中读取数据。
InputStreamReader	是一个连接字节流和字符流的桥梁. 它使用指定的 charset 读取字节并将其解码为字符。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定，或者可以接受平台默认的字符集。

常用方法

close()	关闭该流并释放与之关联的所有资源。
read()	读取单个字符。
read(char[] cbuf)	将字符读入数组。
read(char[] cbuf, int off, int len)	将字符读入数组的某一部分。
read(CharBuffer target)	试图将字符读入指定的字符缓冲区。

 

FileReader读取文件

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
 
public class Demo1{
         public static void main(String[] args)    throws IOException{
                  File file = new File("F:\\abc.txt");
                  FileReader fileReader = new FileReader(file);
                  char[] ch = new char[1024];
                  int length;
                  while((length = fileReader.read(ch)) != -1){
                          System.out.println(new String(ch));
                  }
        FileReader.close();
         }
}

 

5.  Writer

Writer子类

CharArrayWriter	两种基本的介质流，它们分别向Char 数组、String 中写入数据。
StringWriter
PipedWrite	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
OutputStreamWriter	OutputStreamWriter 是字符流通向字节流的桥梁：可使用指定的 charset 将要写入流中的字符编码成字节。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定，否则将接受平台默认的字符集。
FilterWriter	用于写入已过滤的字符流的抽象类
PrintWriter	向文本输出流打印对象的格式化表示形式

常用方法

append(char c)	将指定字符添加到此 writer。
append(CharSequence csq)	将指定字符序列添加到此 writer。
append(CharSequence csq, int start, int end)	将指定字符序列的子序列添加到此 writer.Appendable。
close()	关闭此流，但要先刷新它。
write(char[] cbuf)	写入字符数组。
write(char[] cbuf, int off, int len)	写入字符数组的某一部分。
write(String str)	写入字符串。
write(String str, int off, int len)	写入字符串的某一部分。

 

FileWriter写入文件

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
 
public class Demo1{
         public static void main(String[] args) throws IOException {
                  File file = new File("F:\\abc.txt");
                  FileWriter writer = new FileWriter(file);
                  String str = "hello java!";
                  writer.write(str);
                  writer.close();
         }
}

 

 

java.io 的分层结构

• java.lang.Object
  • java.io.Console (implements java.io.Flushable)
  • java.io.File (implements java.lang.Comparable, java.io.Serializable)
  • java.io.FileDescriptor
  • java.io.InputStream (implements java.io.Closeable)

• • java.io.ByteArrayInputStream
  • java.io.FileInputStream
  • java.io.FilterInputStream

• • • java.io.BufferedInputStream
    • java.io.DataInputStream (implements java.io.DataInput)
    • java.io.LineNumberInputStream
    • java.io.PushbackInputStream
  • java.io.ObjectInputStream (implements java.io.ObjectInput, java.io.ObjectStreamConstants)
  • java.io.PipedInputStream
  • java.io.SequenceInputStream
  • java.io.StringBufferInputStream
• java.io.ObjectInputStream.GetField
• java.io.ObjectOutputStream.PutField
• java.io.ObjectStreamClass (implements java.io.Serializable)
• java.io.ObjectStreamField (implements java.lang.Comparable)
• java.io.OutputStream (implements java.io.Closeable, java.io.Flushable)
  • java.io.ByteArrayOutputStream
  • java.io.FileOutputStream
  • java.io.FilterOutputStream
    • java.io.BufferedOutputStream
    • java.io.DataOutputStream (implements java.io.DataOutput)
    • java.io.PrintStream (implements java.lang.Appendable, java.io.Closeable)
  • java.io.ObjectOutputStream (implements java.io.ObjectOutput, java.io.ObjectStreamConstants)
  • java.io.PipedOutputStream
• java.security.Permission (implements java.security.Guard, java.io.Serializable)
  • java.security.BasicPermission (implements java.io.Serializable)
    • java.io.SerializablePermission
  • java.io.FilePermission (implements java.io.Serializable)
• java.io.RandomAccessFile (implements java.io.Closeable, java.io.DataInput, java.io.DataOutput)
• java.io.Reader (implements java.io.Closeable, java.lang.Readable)
  • java.io.BufferedReader
    • java.io.LineNumberReader
  • java.io.CharArrayReader
  • java.io.FilterReader
    • java.io.PushbackReader
  • java.io.InputStreamReader
    • java.io.FileReader
  • java.io.PipedReader
  • java.io.StringReader
• java.io.StreamTokenizer
• java.lang.Throwable (implements java.io.Serializable)
  • java.lang.Error
    • java.io.IOError
  • java.lang.Exception
    • java.io.IOException

• • java.io.CharConversionException
  • java.io.EOFException
  • java.io.FileNotFoundException
  • java.io.InterruptedIOException
  • java.io.ObjectStreamException

• • • java.io.InvalidClassException
    • java.io.InvalidObjectException
    • java.io.NotActiveException
    • java.io.NotSerializableException
    • java.io.OptionalDataException
    • java.io.StreamCorruptedException
    • java.io.WriteAbortedException
  • java.io.SyncFailedException
  • java.io.UnsupportedEncodingException
  • java.io.UTFDataFormatException
• java.io.Writer (implements java.lang.Appendable, java.io.Closeable, java.io.Flushable)
  • java.io.BufferedWriter
  • java.io.CharArrayWriter
  • java.io.FilterWriter
  • java.io.OutputStreamWriter
    • java.io.FileWriter
  • java.io.PipedWriter
  • java.io.PrintWriter
  • java.io.StringWriter