IO流
文章目录
- 1. Java流操作有关的类或接口
- 2.流的概念和作用
-
- IO流的分类
- 3.File类
-
- 1. File 类的概述和构造方法
- 2. File 类的创建功能
- 3.File类的删除功能
- 4.File类的判断功能
- 5.File类的重命名功能
- 6.File 类的基本获取功能
- 7.File类的高级获取功能
- 4.Java IO流对象
- 5.输出字节流OutputStream
-
- 1. 字节流的输入流（InputStream）
- 2. 字节流的输出流（OutputStream）
- 6.字符输入流Reader
- 7.字符输出流Writer
- 8.字符流与字节流转换
- 10..RandomAccessFile类
1. Java流操作有关的类或接口
- InputStream/OutputStream
字节流的抽象类。 - Reader/Writer
字符流的抽象类。 - FileInputStream/FileOutputStream
节点流：以字节为单位直接操作“文件”。 - ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream
节点流：以字节为单位直接操作“字节数组对象”。 - ObjectInputStream/ObjectOutputStream
处理流：以字节为单位直接操作“对象”。 - DataInputStream/DataOutputStream
处理流：以字节为单位直接操作“基本数据类型与字符串类型”。 - FileReader/FileWriter
节点流：以字符为单位直接操作“文本文件”(注意：只能读写文本文件)。 - BufferedReader/BufferedWriter
处理流：将Reader/Writer对象进行包装，增加缓存功能，提高读写效率。 - BufferedInputStream/BufferedOutputStream
处理流：将InputStream/OutputStream对象进行包装，增加缓存功能，提高 读写效率。 - InputStreamReader/OutputStreamWriter
处理流：将字节流对象转化成字符流对象。 - PrintStream
处理流：将OutputStream进行包装，可以方便地输出字符，更加灵活。
2.流的概念和作用
流是一个抽象、动态的概念，是一连串连续动态的数据集合。
对于输入流而言，数据源就像水箱，流(stream)就像水管中流动着的水流，程序就是我们最终的用户。我们通过流(A Stream)将数据源(Source)中的数据(information)输送到程序(Program)中。
对于输出流而言，目标数据源就是目的地(dest)，我们通过流(A Stream)将程序(Program)中的数据(information)输送到目的数据源(dest)中。
输入/输出流的划分是相对程序而言的，并不是相对数据源。
IO流的分类
1.按流的方向分类：
- 输入流：数据流向是数据源到程序(以InputStream、Reader结尾的流)。
- 输出流：数据流向是程序到目的地(以OutPutStream、Writer结尾的流)。
- 按处理的数据单元分类：
- 字节流：以字节为单位获取数据，命名上以Stream结尾的流一般是字节流，如FileInputStream、FileOutputStream。
- 字符流：以字符为单位获取数据，命名上以Reader/Writer结尾的流一般是字符流，如FileReader、FileWriter。
- 按处理对象不同分类：
- 节点流：可以直接从数据源或目的地读写数据，如FileInputStream、FileReader、DataInputStream等。
- 处理流：不直接连接到数据源或目的地，是”处理流的流”。通过对其他流的处理提高程序的性能，如BufferedInputStream、BufferedReader等。处理流也叫包装流。
节点流处于IO操作的第一线，所有操作必须通过它们进行;处理流可以对节点流进行包装，提高性能或提高程序的灵活性
3.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。
1. File 类的概述和构造方法
要想实现IO的操作，就必须知道硬盘上文件的表现形式，而java中就提供了一个File类。
构造方法：
public File(String pathname):根据一个路径得到一个File对象
File(String parent, String child) ： 根据 parent 路径名字符串和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。
File(File parent, String child) ： 根据 parent 抽象路径名和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。
方式一：File file1 = new File(“e:\\demo\\test.txt”);
方式二：File file2 = new File(“e:\\demo”,”test.txt”);
方式三：File file3 = new File(“e:\\demo”);
File file4 = new File(file3,”test.txt”);
注意：以上三种方式其实效果一样
2. File 类的创建功能
创建功能： boolean mkdir()：创建文件夹，如果存在此文件夹，则不创建，返回结果为false；
boolean createNewFile():创建文件，如果此文件存在，则不创建，返回结果为false；
注意：如果需要在某个文件夹下创建文件，则此文件依赖的文件夹必须存在，否则会出现IO异常，系统找不到指定路径。
如果创建文件或文件夹时忘记写盘符路径，默认在项目路径下。
boolean mkdirs()：用于创建文件夹，如果父文件夹不存在时，其可以自动创建父文件夹，即用于创建多级文件的。
例如：
File file = new File(“e:\\test\\test.txt”);
System.out.println(“mkdir:”+file.mkdirs());
以上两行代码执行正确。
3.File类的删除功能
public boolean delete();此方法可以删除文件或文件夹。
注意：java中的删除不走回收站；
被删除文件夹中不能包含子文件或文件夹
4.File类的判断功能
public boolean isDirectory();判断是否是目录
public boolean isFile();判断是否是文件
public boolean exists();判断是否存在
public boolean canWrite();判断是否可写
public boolean canRead();判断是否可读
public boolean isHidden();判断是否隐藏
5.File类的重命名功能
public boolean renameTo(File file);
如果路径名相同，改名，如果路径名不同，相当于改名并剪切
注意：路径以盘符开始：绝对路径
路径不以盘符开始：相对路径
需求：使用程序修改某个文件的名称。
File file = new File(“xxx.txt”);
File newFile = new File(“test.txt”);
System.out.println(“renameTo：”+ file.renameTo(newFile));
File file2 = new File(“xxx.txt”);
File newFile2 = new File(“e:\\test.txt”);
System.out.println(“renameTo：”+ file2.renameTo(newFile2));
6.File 类的基本获取功能
获取功能:
public String getAbsolutePath();获取绝对路径
public String getPath();获取相对路径
public String getName();获取名称
public long length();获取长度，字节数
public long lastModified();获取最后一次的修改时间，毫秒值
7.File类的高级获取功能
public String[] list():获取指定目录下的所有文件或者文件夹的名称数组
public file[] listFiles(): 获取指定目录下的所有文件或者文件夹的File数组
4.Java IO流对象
- 输入字节流InputStreamio 中输入字节流的继承图可见上图，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）。
为了保证出现异常后流的正常关闭，通常要将流的关闭语句要放到finally语句块中，并且要判断流是不是null
5.输出字节流OutputStream
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。
3.字节流的输入与输出的对应
1. 字节流的输入流（InputStream）
构造方法： FileInputStream(File file) FileInputStream(String name) 成员方法：
int read()从该输入流读取一个字节的数据。 int
read(byte[]b)从该输入流读取最多b.length个字节的数据到一个字节数组。 int
read(byte[]b,intoff,intlen)从该输入流读取最多len个字节的数据到字节数组。
//需求：使用字节输入流将文件中的内容读取并在控制台输出
//目标文件对象
File file = new File("d:\\test.txt");
// //创建输入流对象
FileInputStream fis=new FileInputStream(file);
//
// FileInputStream fis =new FileInputStream("d:\\test.txt");
byte [] b =new byte[(int)file.length()];
//读取内容
System.out.println( fis.read(b));
for (int i=0;i<b.length;i++){
System.out.print((char)b[i]);
}
//释放资源
fis.close();
}
2. 字节流的输出流（OutputStream）
FileOutputStream 的构造方法
public FileOutputSteam(File file);
public FileOutputSteam(String name);
public FileOutputSteam(String name，boolean append);
成员方法：
void write(byte[] b) 将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
void write(byte[] b, int off, int len) 从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量
off开始输出到此输出流。void write(int b) 将指定的字节写入此输出流。
void close() 关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
//指定输出内容的文件
// File file = new File("d:\\test.txt");
//创建输出流的对象
// OutputStream os=new FileOutputStream(file);
/**
* A;创建File对象
* B:新建文件
* C:写出内容
*/
OutputStream os =new FileOutputStream("d:\\test.txt");
//准备输出的内容
String str = "Hello io";
//将输出内容按字节方式进行输出
// os.write(str.getBytes());
os.write(str.getBytes(),0,4);//0表示起始
os.close();
6.字符输入流Reader
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。
基类：Reader 抽象类
子类：InputStreamReder
构造方法：
按系统默认字符集进行文件内容的读取
InputStreamReader(InputStream in) 创建一个使用默认字符集的InputStreamReader。
按指定字符集进行文件内容的读取
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) 创建一个使用命名字符集的
File file =new File("d:\\\\test.txt");
//构造InputStream对象
InputStream is = new FileInputStream("d:\\\\test.txt");
//创建字符输入流对象
InputStreamReader isr= new InputStreamReader(is);
//读取内容
// int b = -1;
// while ((b=isr.read())!=-1){
// System.out.print((char)b);
// }
//创建存储的缓冲区
char [] chs = new char [(int)file.length()];
//将文件内容读取到缓冲区chs
isr.read(chs);
for (char c:chs
) {
System.out.print(c);
}
//释放资源
isr.close();
is.close();
7.字符输出流Writer
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。
字符输出流：Writer抽象类
子类：OutputStreamWriter
构造方法
OutputStreamWriter(OutputStream out) 创建一个使用默认字符编码的OutputStreamWriter。
OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName) 创建一个使用命名字符集的OutputStreamWriter。
成员方法：
void write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的一部分。
void write(int c) 写一个字符
void write(String str, int off, int len) 写一个字符串的一部分
//创建字符输出流对象，并指定转储文件
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("D:\\\\pet.template"),"utf-8");
String info = "您好，我的名字是{name},我是一只{type},我的主人{master}";
//写出操作
osw.write(info);
osw.close();
FileWriter:字符输出流的便捷类，也是OutputStreamWriter的子类
构造方法：
FileWriter(File file) 给一个File对象构造一个FileWriter对象。
FileWriter(File file, boolean append) 给一个File对象构造一个FileWriter对象。
FileWriter(String fileName) 构造一个给定文件名的FileWriter对象。
FileWriter(String fileName, boolean append) 构造一个FileWriter对象，给出一个带有布尔值的文件名，表示是否附加写入的数据。
成员方法：
public void flush();
public void close();
void write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的一部分。
void write(int c) 写一个字符
void write(String str, int off, int len) 写一个字符串的一部分
8.字符流与字节流转换
转换流的特点：
- 其是字符流和字节流之间的桥梁
- 可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符
- 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。
10…RandomAccessFile类
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：
- 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。
- 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)
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。
经典代码：
1.使用流读取文件内容(经典代码，一定要掌握)
import java.io.*;
public class TestIO2 {
public static void main(String[] args) {
FileInputStream fis = null;
try {
fis = new FileInputStream("d:/a.txt"); // 内容是：abc
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int temp = 0;
//当temp等于-1时，表示已经到了文件结尾，停止读取
while ((temp = fis.read()) != -1) {
sb.append((char) temp);
}
System.out.println(sb);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
//这种写法，保证了即使遇到异常情况，也会关闭流对象。
if (fis != null) {
fis.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
为了保证出现异常后流的正常关闭，通常要将流的关闭语句要放到finally语句块中，并且要判断流是不是null。
2.利用文件流实现文件的复制
package d804_2;
import java.io.*;
public class IoDemo2 {
public static void main(String[] args) {
copyFile("d:\\p.txt","d:\\u2.txt");
}
static void copyFile(String src, String dec) {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
//为了提高效率，设置缓存数组！（读取的字节数据会暂存放到该字节数组）
byte[] buffer = new byte[1024];
int temp = 0;
try {
fis = new FileInputStream(src);
fos = new FileOutputStream(dec);
//边读边写
//temp指的是本次读取的真实长度，temp等于-1时表示读取结束
while ((temp = fis.read(buffer)) != -1) {
/*将缓存数组中的数据写入文件中，注意：写入的是读取的真实长度；
*如果使用fos.write(buffer)方法，那么写入的长度将会是1024，即缓存
*数组的长度*/
fos.write(buffer,0,temp);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fos != null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (fis != null) {
fis.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}