java IO
java IO
主要内容
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java.io.File类的使用
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IO原理及流的分类
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文件流
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FileInputStream / FileOutputStream / FileReader / FileWriter
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缓冲流
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BufferedInputStream / BufferedOutputStream /
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BufferedReader / BufferedWriter
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转换流
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InputStreamReader / OutputStreamWriter
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标准输入/输出流
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打印流（了解）
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PrintStream / PrintWriter
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数据流（了解）
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DataInputStream / DataOutputStream
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对象流 ----涉及序列化、反序列化
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ObjectInputStream / ObjectOutputStream
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随机存取文件流
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RandomAccessFile
File类
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java.io.File类：文件和目录路径名的抽象表示形式，与平台无关
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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。
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File对象可以作为参数传递给流的构造函数
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File类的常见构造方法：
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public File(String pathname)
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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。
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public File(String parent,String child)
以parent为父路径，child为子路径创建File对象。
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File的静态属性String separator存储了当前系统的路径分隔符。
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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
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IO流用来处理设备之间的数据传输。
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Java程序中，对于数据的输入/输出操作以"流(stream)" 的方式进行。
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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。
流的分类
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按操作 数据单位不同分为： 字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
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按数据流的 流向不同分为： 输入流，输出流
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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 |
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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。
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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。
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字节流：以byte为单位传输
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字符流：以char为单位传输
IO流体系
InputStream & Reader
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InputStream 和 Reader 是所有 输入流的基类。
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InputStream（典型实现： FileInputStream）
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int read()
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int read(byte[] b)
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int read(byte[] b, int off, int len)
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Reader（典型实现： FileReader）
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int read()
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int read(char [] c)
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int read(char [] c, int off, int len)
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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 & Writer
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OutputStream 和 Writer 也非常相似：
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void write(int b/int c);
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void write(byte[] b/char[] cbuf);
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void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len);
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void flush();
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void close(); 需要先刷新，再关闭此流
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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
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void write(String str);
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void write(String str, int off, int len);
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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。
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FileReader fr = new FileReader("Test.txt");
2.创建一个临时存放数据的数组。
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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。
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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));}//把一个字节数组buy从0取到len，取出来之后转换成String类型 }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
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FileWriter fw = new FileWriter("Test.txt");
2.调用流对象的写入方法，将数据写入流
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fw.write("text");
3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。
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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：
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定义文件路径时，注意：可以用"/"或者"\\"。File.separator()
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在写入一个文件时，如果目录下有同名文件将被覆盖。
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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
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为了提高数据读写的速度，J ava 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
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根据数据操作单位可以把缓冲流分为：
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BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
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BufferedReader 和 BufferedWriter
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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
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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 //个人感觉"刷新"一词用的不贴切，用"强制写出缓冲区的数据,并清空缓存。"比较贴切。 //如果不加bw.flush();则写入的数据并不是写入到文件中而是写入到内存中，此时当StringBuffer超过内存限制的时候，才会把缓存中的数据写入到文件中，相当于超过限制的才能执行一次bw.flush(); 因此，如果缓冲区没有写满，那么就必须强制他输出到文件，即调用flush(); } 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(); } } |
*答：流.read()方法是按 字节 读取，只判断有没有读取到数据，不管内容的，所以换行符也会被读出来
而BufferedReader.readLine()是按行读取的，即从当前位置一直读取数据，直到遇到换行符， 然后去掉换行符 ，返回读
处理流之二：转换流
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转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
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Java API提供了两个转换流：
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InputStreamReader和OutputStreamWriter
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字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。
InputStreamReader
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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 "。
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构造方法
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public InputStreamReader(InputStream in)
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public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)
如： Reader isr = new
InputStreamReader(System.in,"ISO5334_1");//指定字符集
OutputStreamWriter
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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"。
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构造方法
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public OutputStreamWriter(OutputStream out)
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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
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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。
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常见的编码表
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ASCII：美国标准信息交换码。
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用一个字节的7位可以表示。
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ISO8859-1：拉丁码表。欧洲码表
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用一个字节的8位表示。
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GB2312：中国的中文编码表。
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GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。
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U nicode：国际标准码，融合了多种文字。
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所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode
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UTF-8：最多用三个字节来表示一个字符。
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编码：字符串à字节数组
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解码：字节数组à字符串
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转换流的编码应用
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可以将字符按指定编码格式存储。
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可以对文本数据按指定编码格式来解读。
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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
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System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
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默认输入设备是键盘，输出设备是显示器
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System.in的类型是InputStream
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System.out的类型是 PrintStream，其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类
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通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。
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public static void setIn( InputStream in)
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public static void setOut( PrintStream out)
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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(); } }
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处理流之四：打印流（了解）
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在整个IO包中，打印流是输出信息最方便的类。
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PrintStream(字节打印流)和 PrintWriter(字符打印流)
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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
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PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出异常
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PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
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System.out返回的是PrintStream的实例
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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 <= 255; i++) { //输出ASCII字符 System.out.print((char)i); if (i % 50 == 0) { //每50个数据一行 System.out.println(); // 换行 } } ps.close(); } |
处理流之五：数据流（了解）
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为了方便地操作Java语言的基本数据类型的数据，可以使用数据流。
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数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型的数据）
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DataInputStream 和 DataOutputStream
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分别"套接"在 InputStream 和 OutputStream 节点流上
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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)
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DataOutputStream中的方法
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将上述的方法的read改为相应的write即可。
DataOutputStream dos = null; try { //创建连接到指定文件的数据输出流对象 dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream( "d:\\IOTest\\destData.dat")); dos.writeUTF("ab中国"); //写UTF字符串 dos.writeBoolean(false); //写入布尔值 dos.writeLong(1234567890L); //写入长整数 System.out.println("写文件成功!"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { //关闭流对象 try { 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
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ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
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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。
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序列化(Serialize)：用ObjectOutputStream类将一个Java对象写入IO流中
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反序列化(Deserialize)：用ObjectInputStream类从IO流中恢复该Java对象
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ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
对象的序列化
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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
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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
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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
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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：
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Serializable
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Externalizable
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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：
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private static final long serialVersionUID;
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serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性
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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
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显示定义serialVersionUID的用途
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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
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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
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使用对象流序列化对象
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若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：
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创建一个 ObjectOutputStream
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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()
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反序列化
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创建一个 ObjectInputStream
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调用 readObject() 方法读取流中的对象
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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
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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
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支持只访问文件的部分内容
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可以向已存在的文件后追加内容
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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：
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long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
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void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置
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构造器
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public RandomAccessFile( File file, String mode)
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public RandomAccessFile( String name, String mode)
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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：
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r: 以只读方式打开
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rw：打开以便读取和写入
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rwd:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
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rws:打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新
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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
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流是用来处理数据的。
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处理数据时，一定要先明确数据源，与数据目的地
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数据源可以是文件，可以是键盘。
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数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。
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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。
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字节流-缓冲流（重点）
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输入流 InputStream-FileInputStream-BufferedInputStream
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输出流 OutputStream-FileOutputStream-BufferedOutputStream
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字符流-缓冲流（重点）
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输入流 Reader-FileReader-BufferedReader
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输出流 Writer-FileWriter-BufferedWriter
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转换流
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InputSteamReader 和 OutputStreamWriter
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对象流 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream （难点）
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序列化
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反序列化
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随机存取流 RandomAccessFile （掌握读取、写入）
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