第十九章 IO 流
一、文件（P611）
1. 文件流
文件在程序中是以流的形式来操作的。
流：数据在数据源（文件）和程序（内存）之间经历的路径。
输入流：数据从数据源（文件）到程序（内存）的路径。
输出流：数据从程序（内存）到数据源（文件）的路径。
2. 常用的文件操作
2.1创建文件对象相关构造器和方法
（1）new File(String pathname)：根据路径构建一个File对象
public class Demo {
public void create01() throws IOException {
String pathname = "d:\\news1.txt";
File file = new File(pathname);
if (file.createNewFile()) {
System.out.println("创建成功");
} else {
System.out.println("创建失败");
}
}
}
（2）new File(File parent,String child)：根据父目录文件+子路径构建
public class Demo {
public void create02() throws IOException {
File parent = new File("d:\\");
String child = "news2.txt";
File file = new File(parent, child);
if (file.createNewFile()) {
System.out.println("创建成功");
} else {
System.out.println("创建失败");
}
}
}
（3）new File(String parent,String child)：根据父目录+子路径构建
public class Demo {
public void create03() throws IOException {
String parent = "d:\\";
String child = "news3.txt";
File file = new File(parent, child);
if (file.createNewFile()) {
System.out.println("创建成功");
} else {
System.out.println("创建失败");
}
}
}
2.2 获取文件的相关信息
public class Demo {
public void info() {
File file = new File("d:\\news1.txt");
String name = file.getName(); // 文件名字
String absolutePath = file.getAbsolutePath(); // 文件绝对路径
String parent = file.getParent(); // 文件父级目录
long length = file.length(); // 文件大小(字节)
boolean exists = file.exists(); // 文件是否存在
boolean b1 = file.isFile(); // 是不是一个文件
boolean b2 = file.isDirectory(); // 是不是一个目录
}
}
2.3 目录的操作和文件删除
public class Demo {
public void m1(){
File file = new File("d:\\news1.txt");
if (file.exists()){
if (file.delete()){
System.out.println("删除成功");
}else {
System.out.println("删除失败");
}
}else {
System.out.println("文件或目录不存在");
}
}
}
public class Demo {
public void m2(){
File file = new File("d:\\news1.txt");
if (file.exists()){
System.out.println("该文件或目录存在");
}else {
// file.mkdir() 创建一级目录
// file.mkdirs() 创建多级目录
if (file.mkdirs()){
System.out.println("该目录创建成功");
}else {
System.out.println("该目录创建失败");
}
}
}
}
二、IO 流原理及流的分类
1. Java IO 流原理
（1）I/O 是 input/output 的缩写，I/O 技术是非常实用的技术，用于处理数据传输。如读/写文件，网络通讯等。
（2）Java 程序中，对于数据的输入/输出操作以“流（stream）”的方式进行。
（3）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，并通过方法输入或输出数据。
（4）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。
（5）输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。
2. 流的分类
（1）按操作数据单位不同分为：字节流（8bit）【二进制文件】，字符流（按字符）【文本文件】。
（2）按数据流的流向不同分为：输入流，输出流。
（3）按流的角色的不同分为：节点流，处理流/包装流。
（1）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。
（2）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。
三、IO 流体系图和常用的类
1. IO 流体系图
2. FileInputStream 介绍
2.1 单个字节的读取
单个字节的读取，效率比较低
public class Demo {
@Test
public void readFile01() {
String filePath = "e:\\hello.txt";
int readData = 0;
FileInputStream fileInputStream = null;
try {
//创建 FileInputStream 对象，用于读取 文件
fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
//从该输入流读取一个字节的数据。 如果没有输入可用，此方法将阻止。
//如果返回-1 , 表示读取完毕
while ((readData = fileInputStream.read()) != -1) {
System.out.print((char) readData);//转成 char 显示
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭文件流，释放资源.
try {
fileInputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
2.2 字节数组读取
使用 read(byte[] b) 读取文件，提高效率
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class Demo {
@Test
public void readFile02() {
String filePath = "e:\\hello.txt";
//字节数组
byte[] buf = new byte[8]; //一次读取 8 个字节.
int readLen = 0;
FileInputStream fileInputStream = null;
try {
//创建 FileInputStream 对象，用于读取 文件
fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
//从该输入流读取最多 b.length 字节的数据到字节数组。 此方法将阻塞，直到某些输入可用。
//如果返回-1 , 表示读取完毕
//如果读取正常, 返回实际读取的字节数
while ((readLen = fileInputStream.read(buf)) != -1) {
System.out.print(new String(buf, 0, readLen));//显示
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭文件流，释放资源.
try {
fileInputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3. FileOutputStream 介绍
3.1 使用 FileOutputStream 将数据写到文件中
如果文件不存在，会创建文件(注意：前提是目录已经存在)。
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class Demo {
@Test
public void writeFile() {
//创建 FileOutputStream 对象
String filePath = "e:\\a.txt";
FileOutputStream fileOutputStream = null;
try {
//得到 FileOutputStream 对象 对象
//老师说明
//1. new FileOutputStream(filePath) 创建方式，当写入内容是，会覆盖原来的内容
//2. new FileOutputStream(filePath, true) 创建方式，当写入内容是，是追加到文件后面
fileOutputStream = new FileOutputStream(filePath, true);
//写入一个字节
//fileOutputStream.write('H');//
//写入字符串
String str = "hsp,world!";
//str.getBytes() 可以把 字符串-> 字节数组
//fileOutputStream.write(str.getBytes());
/*
write(byte[] b, int off, int len) 将 len 字节从位于偏移量 off 的指定字节数组写入此文件输出流
*/
fileOutputStream.write(str.getBytes(), 0, 3);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
fileOutputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3.2 FileInputStream 和 FileOutputStream 文件拷贝
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//1. 创建文件的输入流 , 将文件读入到程序
//2. 创建文件的输出流， 将读取到的文件数据，写入到指定的文件.
String srcFilePath = "e:\\Koala.jpg";
String destFilePath = "e:\\Koala3.jpg";
FileInputStream fileInputStream = null;
FileOutputStream fileOutputStream = null;
try {
fileInputStream = new FileInputStream(srcFilePath);
fileOutputStream = new FileOutputStream(destFilePath);
//定义一个字节数组,提高读取效果
byte[] buf = new byte[1024];
int readLen = 0;
while ((readLen = fileInputStream.read(buf)) != -1) {
//读取到后，就写入到文件 通过 fileOutputStream
//即，是一边读，一边写
fileOutputStream.write(buf, 0, readLen);//一定要使用这个方法
}
System.out.println("拷贝 ok~");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
//关闭输入流和输出流，释放资源
if (fileInputStream != null) {
fileInputStream.close();
}
if (fileOutputStream != null) {
fileOutputStream.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
4. FileReader 和 FileWriter 介绍
5. FileReader 相关方法
（1）newFileReader（File/String）
（2）read：每次读取单个字符，返回该字符，如果到文件未尾返回-1
（3）read（char[]）：批量读取多个字符到数组，返回读取到的字符数，如果到文件未尾返回-1
相关API:
（1）newString（char[]）：将 chart[] 转换成 String
（2）newString（char[]，off，len）:将 char[] 的指定部分转换成 String
5.1 单个字符读取文件
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class Demo {
@Test
public void readFile01() {
String filePath = "e:\\story.txt";
FileReader fileReader = null;
int data = 0;
//1. 创建 FileReader 对象
try {
fileReader = new FileReader(filePath);
//循环读取 使用 read, 单个字符读取
while ((data = fileReader.read()) != -1) {
System.out.print((char) data);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fileReader != null) {
fileReader.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
5.2 字符数组读取文件
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class Demo {
@Test
public void readFile02() {
System.out.println("~~~readFile02 ~~~");
String filePath = "e:\\story.txt";
FileReader fileReader = null;
int readLen = 0;
char[] buf = new char[8];
//1. 创建 FileReader 对象
try {
fileReader = new FileReader(filePath);
//循环读取 使用 read(buf), 返回的是实际读取到的字符数
//如果返回-1, 说明到文件结束
while ((readLen = fileReader.read(buf)) != -1) {
System.out.print(new String(buf, 0, readLen));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fileReader != null) {
fileReader.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
6. FileWriter 相关方法
（1）newFileWriter（File/String）：覆盖模式，相当于流的指针在首端
（2）newFileWriter（File/String，true）：追加模式，相当于流的指针在尾端
（3）write（int）：写入单个字符
（4）write（char[]）：写入指定数组
（5）write（char[]，off，len）：写入指定数组的指定部分
（6）write（string）：写入整个字符串
（7）write（string，off，len）：写入字符串的指定部分
相关API:
（1）String类：tocharArray:将String转换成char[]
注意：
FileWriter 使用后，必须要关闭（close）或刷新（flush），否则写入不到指定的文件！
6.1 使用 FileWriter 写入到文件中
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
String filePath = "e:\\note.txt";
//创建 FileWriter 对象
FileWriter fileWriter = null;
char[] chars = {'a', 'b', 'c'};
try {
fileWriter = new FileWriter(filePath);//默认是覆盖写入
// 3) write(int):写入单个字符
fileWriter.write('H');
// 4) write(char[]):写入指定数组
fileWriter.write(chars);
// 5) write(char[],off,len):写入指定数组的指定部分
fileWriter.write("韩顺平教育".toCharArray(), 0, 3);
// 6) write（string）：写入整个字符串
fileWriter.write(" 你好北京~");
fileWriter.write("风雨之后，定见彩虹");
// 7) write(string,off,len):写入字符串的指定部分
fileWriter.write("上海天津", 0, 2);
//在数据量大的情况下，可以使用循环操作.
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//对应 FileWriter , 一定要关闭流，或者 flush 才能真正的把数据写入到文件
try {
//fileWriter.flush();
//关闭文件流，等价 flush() + 关闭
fileWriter.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("程序结束...");
}
}
四、节点流和处理流（P622）
1. 基本介绍
（1）节点流可以从一个特定的数据源 读写数据，如 FileReader、FileWrite
（2）处理流（也叫 包装流）是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，为程序提供更为强大的读写功能，也更加灵活，如 BufferedReader、BufferedWriter
2. 节点流和处理流的区别和联系
（1）节点流是底层流/低级流，直接跟数据源相接。
（2）处理流（包装流），既可以消除不同节点流的实现差异，也可以提供更方便的方法来完成输入输出。
（3）处理流（也叫包装流）对节点流进行包装，使用了修饰器设计模式，不会直接与数据源相连。
3. 处理流的功能主要体现在以下两个方面
（1）性能的提高：主要以增加缓冲的方式来提高输入输出的效率。
（2）操作的便捷：处理流可能提供了一系列便捷的方法来一次输入输出大批量的数据，使用更加灵活方便。
4. 处理流 BufferedReader 和 BufferedWriter
（1） BufferedReader 和 BufferedWriter 属于字符流，是按照字符来读取数据的。
（2）关闭时处理流，只需要关闭外层流即可。
4.1 BufferdReader
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
FileReader fileReader = new FileReader("d:\\hello.txt");
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
String line ;
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null){
System.out.println(line);
}
bufferedReader.close();
}
}
4.2 BufferdWriter
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
FileWriter fileWriter = new FileWriter("d:\\hello.txt",true);
BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter);
bufferedWriter.write("你好，Java");
// 换行
bufferedWriter.newLine();
bufferedWriter.write("加油");
bufferedWriter.close();
}
}
4.3 BufferedReader 和 BufferedWriter 文件拷贝
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1. BufferedReader 和 BufferedWriter 是按照字符操作
//2. 不要去操作 二进制文件[声音，视频，doc, pdf ], 可能造成文件损坏
//BufferedInputStream
//BufferedOutputStream
String srcFilePath = "e:\\a.java";
String destFilePath = "e:\\a2.java";
BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
String line;
try {
br = new BufferedReader(new FileReader(srcFilePath));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(destFilePath));
//说明: readLine 读取一行内容，但是没有换行
while ((line = br.readLine()) != null) {
//每读取一行，就写入
bw.write(line);
//插入一个换行
bw.newLine();
}
System.out.println("拷贝完毕...");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭流
try {
if (br != null) {
br.close();
}
if (bw != null) {
bw.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
5. 处理流 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
5.1 介绍
（1）Bufferedlnputstream 是 字节流 ，在创建 BufferedlnputStream 时，会创建一个内部缓冲区数组。
（2）BufferedOutputStream 是 字节流 ，实现缓冲的输出流，可以将
多个学节写入底层输出流中，而不必对每次字节写入调用底层系统。
5.2 BufferedOutputStream 和 BufferedInputStream 文件拷贝
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String srcFilePath = "e:\\a.java";
String destFilePath = "e:\\a3.java";
//创建 BufferedOutputStream 对象 BufferedInputStream 对象
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//因为 FileInputStream 是 InputStream 子类
bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(srcFilePath));
bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFilePath));
//循环的读取文件，并写入到 destFilePath
byte[] buff = new byte[1024];
int readLen = 0;
//当返回 -1 时，就表示文件读取完毕
while ((readLen = bis.read(buff)) != -1) {
bos.write(buff, 0, readLen);
}
System.out.println("文件拷贝完毕~~~");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭流 , 关闭外层的处理流即可，底层会去关闭节点流
try {
if (bis != null) {
bis.close();
}
if (bos != null) {
bos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
6. 对象流-ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
6.1 序列化和反序列化
（1）序列化就是在保存数据时，保存 数据的值和数据类型。
（2）反序列化就是在恢复数据时，恢复 数据的值和数据类型。
（3）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：
1️⃣Serializable【这是一个标记接口】
2️⃣Externalizable【该接口有方法需要实现，因此我们一般实现 Serializable接口 】
6.2 对象流介绍
功能：提供了对基本类型或对象类型的序列化和反序列化的方法
（1）ObjectOutputStream 提供 序列化功能
（2）ObjectInputStream 提供 反序列化功能
6.3 应用案例1
使用 ObjectOutputStream 序列化数据并保存到 data.dat 文件中
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//序列化后，保存的文件格式，不是存文本，而是按照他的格式来保存
String filePath = "e:\\data.dat";
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
//序列化数据到 e:\data.dat
oos.writeInt(100);// int -> Integer (实现了 Serializable)
oos.writeBoolean(true);// boolean -> Boolean (实现了 Serializable)
oos.writeChar('a');// char -> Character (实现了 Serializable)
oos.writeDouble(9.5);// double -> Double (实现了 Serializable)
oos.writeUTF("韩顺平教育");//String
//保存一个 dog 对象
oos.writeObject(new Dog("旺财", 10, "日本", "白色"));
oos.close();
System.out.println("数据保存完毕(序列化形式)");
}
}
class Dog{
String name;
int age;
String country;
String color;
public Dog(String name, int age, String country, String color) {
this.name = name;
this.age = age;
this.country = country;
this.color = color;
}
}
6.4 应用案例2
使用 ObjectlnputStream 读取 data.dat 并反序列化恢复数据
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1.创建流对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("src\\data.dat"));
// 2.读取， 注意顺序
System.out.println(ois.readInt());
System.out.println(ois.readBoolean());
System.out.println(ois.readChar());
System.out.println(ois.readDouble());
System.out.println(ois.readUTF());
System.out.println(ois.readObject());
System.out.println(ois.readObject());
System.out.println(ois.readObject());
// 3.关闭
ois.close();
System.out.println("以反序列化的方式读取(恢复)ok~");
}
}
6.5 注意事项
（1）读写顺序要一致。
（2）要求序列化或反序列化对象，需要实现 Serializable。
（3）应列化的类中建议添加 SerialVersionUID，为了提高版本的兼容性。
（4）序列化对象时，默认将里面所有属性都进行序列化，但除了 static 或 transient 修饰的成员。
（5）序列化对象时，要求里面属性的类型也需要实现序列化接口。
（6）序列化具备可继承性，也就是如果某类已经实现了序列化，则它的所有子类也已经默认实现了序列化。
7. 标准输入输出流
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// public final static InputStream in = null;
// System.in 编译类型 InputStream
// System.in 运行类型 BufferedInputStream
System.out.println(System.in.getClass());
// public final static PrintStream out = null;
// System.in 编译类型 PrintStream
// System.in 运行类型 PrintStream
System.out.println(System.out);
System.out.println("hello");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println(sc.next());
}
}
8. 转换流 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter
默认情况下，读取文件是按照 utf-8 编码。如果文件不是 utf-8 编码，则会出现乱码问题。
介绍
（1）InputStreamReader：Reader 的子类，可以将 InputStream（字节流）包
装成（转换）Reader（字符流）。
（2）OutputStreamWriter：Writer 的子类，实现将 Outputstream（字节流）包装成 Writer（字符流）。
（3）当处理纯文本数据时，如果使用字符流效率更高，并且可以有效解决中文
问题，所以建议将字节流转换成字符流
（5）可以在使用时指定编码格式（比如 utf-8，gbk，gb2312，IS08859-1等）
8.1 应用案例1
编程将字节流 Filelnputstream 包装成（转换成）字符流 InputStreamReader，对
文件进行读取（按照utf-8/gbk格式），进而在包装成 BufferedReader。
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
String filePath = "e:\\a.txt";
//解读
//1. 把 FileInputStream 转成 InputStreamReader
//2. 指定编码 gbk
//InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(filePath), "gbk");
//3. 把 InputStreamReader 传入 BufferedReader
//BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
//将 2 和 3 合在一起
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
new FileInputStream(filePath), "gbk"));
//4. 读取
String s = br.readLine();
System.out.println("读取内容=" + s);
//5. 关闭外层流
br.close();
}
}
8.1 应用案例2
编程将字节流 FileOutputstream 包装成（转换成）字符流 OutputStreamWriter，对文件进行写入（按照 gbk 格式，可以指定其他，比如utf-8）
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1.创建流对象
OutputStreamWriter osw =
new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("d:\\a.txt"), "gbk");
// 2.写入
osw.write("hello,韩顺平教育~");
// 3.关闭
osw.close();
System.out.println("保存成功~");
}
}
五、打印流 PrintStream 和 PrintWriter
打印流只有输出流，没有输入流。
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
PrintStream ps1 = System.out;
//在默认情况下，PrintStream 输出数据的位置是 标准输出，即显示器
/*
public void print(String s) {
if (s == null) {
s = "null";
}
write(s);
}
*/
ps1.print("john, hello");
//因为 print 底层使用的是 write , 所以我们可以直接调用 write 进行打印/输出
ps1.write("韩顺平,你好".getBytes());
ps1.close();
PrintStream ps2 = new PrintStream("e:\\f1.txt");
//我们可以去修改打印流输出的位置/设备
//1. 输出修改成到 "e:\\f1.txt"
System.setOut(ps2);
//2. "hello, 韩顺平教育~" 就会输出到 e:\f1.txt
System.out.println("hello, 韩顺平教育~");
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
PrintWriter pw1 = new PrintWriter(System.out);
pw1.println("hello world");
pw1.close();
PrintWriter pw2 = new PrintWriter(new FileWriter("e:\\f2.txt"));
pw2.println("hello java");
pw2.close();
}
}
六、Properties 类
1. Properties 基本介绍
（1）专门用于读写配置文件的集合类。
（2）注意：键值对不需要有空格，值不需要用引号起来。默认类型是 String。
（3）Properties 的常见方法。
2. Properties 的常见方法
（1）load：加载配置文件的键值对到Properties对象。
（2）list：将数据显示到指定设备。
（3）getProperty（key）：根据键获取值。
（4）get（key）：根据键获取值。
（5）setProperty（key,value）：设置键值对到 Properties 对象。
（6）store：将 Properties 中的键值对存储到配置文件，在idea中，保存信息到配置文件，如果含有中文，会存储为unicode码。
public class Demo {
// 传统方法读取文件
public static void method1() throws Exception {
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("src\\mysql.properties"));
String line = "";
while ((line = br.readLine())!= null){
String[] split = line.split("=");
System.out.println(split[0] + "值是："+split[1]);
}
br.close();
}
// Properties 类读取文件
public static void method2() throws Exception {
Properties properties = new Properties();
properties.load(new FileReader("src\\mysql.properties"));
properties.list(System.out);
System.out.println(properties.get("ip"));
System.out.println(properties.getProperty("user"));
}
// Properties 类添加键值对到文件中
public static void method3() throws Exception {
Properties properties = new Properties();
properties.setProperty("charset","utf8");
properties.setProperty("user","Jack");
properties.setProperty("pwd","123");
// 文件存在，则覆盖旧文件。不存在，新建文件。
properties.store(new FileWriter("src\\mysql2.properties"),null);
}
}