Java高级之File类、节点流、缓冲流、转换流、标准I/O流、打印流、数据流
第13章 IO流
文章目录
- 一、File类的使用
-
- 1.1、如何创建File类的实例
- 1.2、常用方法
-
- 1.2.1、File类的获取功能
- 1.2.2、File类的重命名功能
- 1.2.3、File类的判断功能
- 1.2.4、File类的创建功能
- 1.2.5、File类的删除功能
- 二、IO流原理及流的分类
-
- 2.1、Java IO原理
- 2.2、流的分类/体系结构
- 三、节点流（或文件流）
-
- 3.1、读入数据 FileReader
- 3.2、写出数据 FileWriter
- 3.3、使用FileReader 和 FileWriter 实现文本文件的复制
- 3.4、FileInputStream
- 3.5、使用FileInputStream和FileOutputStream实现对图片的复制操作
- 四、处理流之一---缓冲流
-
- 4.1、使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream实现对图片的复制操作
- 4.2、实现文件的复制
- 五、处理流之二---转换流
-
- 5.1、InputStreamReader的使用
- 5.2、综合使用 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter
- 5.3、多种字符集编码
- 六、标准输入、输出流
-
- 6.1、练习题
- 七、打印流
- 八、数据流
一、File类的使用
- File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)
- FiLe类声明在
java.io包下- File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用Io流来完成。
- 后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的“终点”
1.1、如何创建File类的实例
File(String filePath)
File(String parentPath, String childPath)
File(String parentFile, String childPath)
-
相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。
-
绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径
-
路径分隔符：
windows: \\
unix: /
说明：
IDEA中：如果开发使用JUnit中的单元测试方式测试，相对路径即为当前Module下。如果使用main()测试，相对路径即为当前的Project下。
Eclipse中：不管使用单元测试方法还是使用main()测试，相对路径即为当前的Project下。
1.2、常用方法
1.2.1、File类的获取功能
public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
public String getPath() ：获取路径
public String getName() ：获取名称
public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值
public String[] list() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
public File[] listFiles() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
@Test
public void test2(){
File file1 = new File("hello.txt");
File file2 = new File("D:\\JAVA NOTES\\核心基础笔记\\Java高级编程\\hi.txt");
System.out.println(file1.getAbsoluteFile());
System.out.println(file1.getPath());
System.out.println(file1.getName());
System.out.println(file1.getParent());
System.out.println(file1.length());
System.out.println(new Date(file1.lastModified()));
System.out.println("----------------------");
System.out.println(file2.getAbsoluteFile());
System.out.println(file2.getPath());
System.out.println(file2.getName());
System.out.println(file2.getParent());
System.out.println(file2.length());
System.out.println(file2.lastModified());
}
@Test
public void test3(){
File file = new File("F:\\ProjectsLocation\\IdeaProjects\\Indomitable\\src");
String[] list = file.list();
for (String s:list){
System.out.println(s);
}
File[] listFiles = file.listFiles();
for (File f:listFiles){
System.out.println(f);
}
}
1.2.2、File类的重命名功能
/**
* public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
* 比如： file1.renameTo(file2)为例：
* 要想保证返回true，需要file1在硬盘中是存在的，且file2不能在硬盘中存在。
*/
@Test
public void test4(){
File file1 = new File("hello.txt");
File file2 = new File("he.txt");
boolean rename = file1.renameTo(file2);
System.out.println(rename);
}
1.2.3、File类的判断功能
public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
public boolean isFile() ：判断是否是文件
public boolean exists() ：判断是否存在
public boolean canRead() ：判断是否可读
public boolean canWrite() ：判断是否可写
public boolean isHidden() ：判断是否隐藏
@Test
public void test5(){
File file1 = new File("F:\\ProjectsLocation\\IdeaProjects\\Indomitable\\src");
System.out.println(file1.isDirectory());
System.out.println(file1.isFile());
System.out.println(file1.exists());
System.out.println(file1.canRead());
System.out.println(file1.canWrite());
System.out.println(file1.isHidden());
System.out.println("***************");
File file2 = new File("hello.txt");
System.out.println(file2.isDirectory());
System.out.println(file2.isFile());
System.out.println(file2.exists());
System.out.println(file2.canRead());
System.out.println(file2.canWrite());
System.out.println(file2.isHidden());
}
1.2.4、File类的创建功能
public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。
如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。
public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建
注意事项：如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径，那么，默认在项目
路径下。
@Test
public void test7(){
//文件目录的创建
File file1 = new File("D:\\Java\\1.尚硅谷全套JAVA教程--基础阶段（73.36GB）\\尚硅谷宋红康Java核心基础_好评如潮\\Java基础全套视频教程\\day25_泛型与File\\20230527");
boolean mkdir = file1.mkdir();
if (mkdir){
System.out.println("创建成功1");
}
File file2 = new File("D:\\Java\\1.尚硅谷全套JAVA教程--基础阶段（73.36GB）\\尚硅谷宋红康Java核心基础_好评如潮\\Java基础全套视频教程\\day25_泛型与File\\20230528");
boolean mkdirs = file2.mkdirs();//级联创建
if (mkdirs){
System.out.println("创建成功2");
}
}
1.2.5、File类的删除功能
public boolean delete()：删除文件或者文件夹
删除注意事项：
Java中的删除不走回收站。
要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录
二、IO流原理及流的分类
2.1、Java IO原理
- I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于 处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。
- 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。
输入input：读取外部数据（磁 盘、光盘等存储设备的数据）到 程序（内存）中。
输出output：将程序（内存） 数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。
2.2、流的分类/体系结构
- 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
流的分类理解示意图：
三、节点流（或文件流）
* 抽象基类 节点流(或文件流) 缓冲流(处理流的一种)
InputStream FileInputStream (read(byte[] buffer)) BufferedInputStream (read(byte[] buffer,0,len))
* OutputStream FileOutPutStream (write(byte[] buffer,0,len)) BufferedOutputStream (write(byte[] buffer))
* Reader FileReader (read(char[] cbuf)) BufferedReader (read(char[] cbuf))
* Writer FileWriter (write(char[] cbuf,0,len)) BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len))
本章步骤：
1.实例化File类的对象，指明要操作的文件
2.提供具体的流
3.数据的读入
4.流的关闭操作
3.1、读入数据 FileReader
@Test
public void test1(){
FileReader fr = null;
try {
//1.实例化File类的对象，指明要操作的文件
File file = new File("hello.txt ");//相较于当前Module
//2.提供具体的流
fr = new FileReader(file);
//3.数据的读入
//read()：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回 -1
//方式一
// int data = fr.read();
// while (data != -1){
// System.out.print((char)data);
// data = fr.read();
// }
//方式二：语法上针对方式一的修改
int data;
while ((data = fr.read()) != -1){
System.out.print((char)data);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
//4.流的关闭操作
try {
//可能会有空指针异常
if (fr != null){
fr.close();
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
对 read()操作升级：使用read 的重载方法
@Test
public void test2() throws IOException {
FileReader fr = null;
try {
//1.File类的实例化
File file = new File("hello.txt ");//相较于当前Module
//2.FileReader流的实例化
fr = new FileReader(file);
//3.读入的操作
char[] cbuf = new char[5];
int len;
while ((len = fr.read(cbuf)) != -1){
// //方式一
// for (int i=0;i
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
//方式二
String s = new String(cbuf, 0, len);
System.out.print(s);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
//4.资源的关闭
if (fr != null){
fr.close();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3.2、写出数据 FileWriter
从内存中写出数据的到硬盘文件的操作
说明：
输出操作，对应的File可以不存在，并不会报异常
File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件
File对应的硬盘中的文件如果存在：
① 如果流使用的构造器是 FileWriter(file, false) / FileWriter(file)：对原有文件的覆盖
② 如果流使用的构造器是 FileWriter(file, true)：不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容
/**
* 从内存中写出数据的到硬盘文件的操作
* 说明：
* 1.输出操作，对应的File可以不存在，并不会报异常
* 2.File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件
* File对应的硬盘中的文件如果存在：
* 如果流使用的构造器是 FileWriter(file, false) / FileWriter(file)：对原有文件的覆盖
* 如果流使用的构造器是 FileWriter(file, true)：不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容
*/
@Test
public void testFileWriter() throws IOException {
//1.提供File类的对象，指明写出搭配的文件
File file = new File("hello1.txt");
//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
FileWriter fw = new FileWriter(file, true);
//3.写出的操作
fw.write("I hava a little dream!\n");
fw.write("You need to hava a dream!\n");
//4.流资源的关闭
fw.close();
}
3.3、使用FileReader 和 FileWriter 实现文本文件的复制
步骤：
1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
2.提供输入流和输出流的对象
3.数据的读入和写出操作
4.关闭流资源
@Test
public void testFileReaderFileWriter(){
FileWriter fw = null;
FileReader fr = null;
try {
//1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
File srcFile = new File("hello.txt");
File destFile = new File("hello2.txt");
//2.提供输入流和输出流的对象
fr = new FileReader(srcFile);
fw = new FileWriter(destFile);
//3.数据的读入和写出操作
char[] cbuf = new char[5];
int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符个数
while ((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//每次写出 len个字符
fw.write(cbuf, 0, len);
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//4.关闭流资源
try {
if (fw != null) {
fw.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (fr != null){
fr.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3.4、FileInputStream
总结：
- 1.对于文本文件(.txt, .java, .c, .cpp)， 使用字符流处理
- 2.对于非文本文件(.jpg, .mp3, .mp4, .avi, .doc, .ppt, …),使用字节流处理
/**
* 使用字节流 FileInputStream 处理文本文件，可能出现乱码
*/
@Test
public void test1() throws IOException {
FileInputStream fis = null;
try {
//1.造文件
File file = new File("hello.txt");
//2.造流
fis = new FileInputStream(file);
//3.读数据
byte[] buffer = new byte[5];
int len;//记录每次读取的字节的个数
while ((len = fis.read(buffer)) != -1){
String str = new String(buffer, 0, len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.关闭流
try {
if (fis != null){
fis.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3.5、使用FileInputStream和FileOutputStream实现对图片的复制操作
/**
* 使用FileInputStream和FileOutputStream实现对图片的复制操作
*/
@Test
public void testFileInputOutputStream(){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File("头像.jpg");
File destFile = new File("头像2.jpg");
//2.造流
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//3.复制
byte[] buffer = new byte[5];
int len;//记录每次读入的长度
while ((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer, 0, len);
}
System.out.println("复制成功！");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.关闭流
try {
if (fis != null){
fis.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (fos != null){
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
四、处理流之一—缓冲流
BufferedInputStream
BufferedOutputStream
BufferedReader
BufferedWriter
作用：提供流的读取、写入的速度
提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区
4.1、使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream实现对图片的复制操作
/**
* 实现非文本文件的复制
*/
@Test
public void BufferedStreamTest(){
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File("头像.jpg");
File destFile = new File("头像3.jpg");
//2.造流
//2.1 造节点流
FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
//2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
//3.复制的细节：读取、写入
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer, 0, len);
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//4.关闭流：要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可哟自动省略。
if (bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
if (bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
// fis.close();
// fos.close();
}
4.2、实现文件的复制
步骤：
1.造文件
2.造流
2.1 造节点流
2.2 造缓冲流
3.复制的细节：读取、写入
4.关闭流：要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可哟自动省略。
/**
* 实现文件复制的方法
*/
public void copyFileWithBuffered(String srcPath, String destPath){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//2.造流
//2.1 造节点流
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
//3.复制的细节：读取、写入
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer, 0, len);
//bos.flush();//刷新缓冲过去
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//4.关闭流：要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可哟自动省略。
if (bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
if (bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
// fis.close();
// fos.close();
}
五、处理流之二—转换流
1、转换流：属于字符流
InputStreamReader: 将一个字节的输入流转换为字符的输入流—>解码
OutputStreamReader: 将一个字符的输入流转换为字节的输出流—>编码
2、作用：提供字节流与字符流之间的转换
3、解码 ：字节、字节数组 —> 字符数组、字符串
编码 ：字符数组、字符串 —> 字节、字节数组
5.1、InputStreamReader的使用
/**
* 此时处理异常的话,仍应该使用try-catch-finally
* InputStreamReader的使用,实现字节的输入流到字符的输入流的转换
*/
@Test
public void test1() throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
//参数2 指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
// InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集:UTF-8
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while ((len = isr.read(cbuf)) != -1){
String str = new String(cbuf, 0, len);
System.out.print(str);
}
isr.close();
}
5.2、综合使用 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter
/**
* 综合使用 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter
*/
@Test
public void test2() throws Exception{
//1. 造文件、造流
File file1 = new File("dbcp.txt");
File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "gbk");
//2.读入和写出的过程
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while ((len = isr.read(cbuf)) != -1){
osw.write(cbuf, 0, len);
}
//3.关闭资源
fis.close();
fos.close();
}
5.3、多种字符集编码
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。最多两个字节编码所有字符GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码Unicode：国际标准码，融合了目前人类使用的所有字符。为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节来表示。UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符。
六、标准输入、输出流
6.1、练习题
/**
* 练习：
* 从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续
* 进行输入操作，直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。
*/
public static void main(String[] args) {
BufferedReader br = null;
try {
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
br = new BufferedReader(isr);
String data;
while (true){
System.out.println("请输入字符串: ");
data = br.readLine();
if ("e".equalsIgnoreCase(data)|| "exit".equalsIgnoreCase(data)){
System.out.println("程序结束");
break;
}
String upperCase = data.toUpperCase();
System.out.println(upperCase);
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
if (br != null){
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
七、打印流
八、数据流
