1. 首页
  2. 博客
  3. java IO

java IO

IO流用来处理设备之间的数据传输。Java程序中，对于数据的输入/输出操作以"流(stream)" 的方式进行。让我们一起看看这篇文章吧？

java IO

File类

  • java.io.File类：文件和目录路径名的抽象表示形式，与平台无关

  • 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。

  • File对象可以作为参数传递给流的构造函数

  • File类的常见构造方法：

    • public File(String pathname)

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。

  • public File(String parent,String child)

以parent为父路径，child为子路径创建File对象。

  • File的静态属性String separator存储了当前系统的路径分隔符。

  • 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

  • IO流用来处理设备之间的数据传输。

  • 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。

流的分类

  • 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

**(抽象基类)** **字节流** **字符流**
**输入流** **InputStream** **Reader**
**输出流** **OutputStream** **Writer**

  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。

  3. 字节流：以byte为单位传输

  4. 字符流：以char为单位传输

IO流体系

InputStream & Reader

  • InputStream 和 Reader 是所有 输入流 的基类。

  • InputStream（典型实现： FileInputStream ）

    • int read()

    • int read(byte[] b)

    • int read(byte[] b, int off, int len)

  • Reader（典型实现： FileReader ）

    • int read()

    • int read(char [] c)

    • int read(char [] c, int off, int len)

  • 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

  • OutputStream 和 Writer 也非常相似：

    • void write (int b/int c);

    • void write (byte[] b/char[] cbuf);

    • void write( byte[] b/char[] buff, int off, int len);

    • void flush();

    • void close(); 需要先刷新，再关闭此流

  • 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

    • void write(String str);

    • void write(String str, int off, int len);

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。

  • FileReader fr = new FileReader("Test.txt");

2.创建一个临时存放数据的数组。

  • 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。

  • 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));} }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

  • FileWriter fw = new FileWriter("Test.txt");

2.调用流对象的写入方法，将数据写入流

  • fw.write("text");

3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。

  • 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：

  • 定义文件路径时，注意：可以用"/"或者"\\"。File.separator()

  • 在写入一个文件时，如果目录下有同名文件将被覆盖。

  • 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

  • 为了提高数据读写的速度，Java 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

  • 根据数据操作单位可以把缓冲流分为：

  • BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

  • BufferedReader 和 BufferedWriter

  • 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

  • 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 } **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(); } }

处理流之二：转换流

  • 转换流提供了在字节流和字符流之间的转换

  • Java API提供了两个转换流：

    • InputStreamReader和OutputStreamWriter

  • 字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。

InputStreamReader

  • 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"。

  • 构造方法

  • public InputStreamReader(InputStream in)

  • public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)

如： Reader isr = new

InputStreamReader(System.in,"ISO5334_1");//指定字符集

OutputStreamWriter

  • 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"。

  • 构造方法

  • public OutputStreamWriter(OutputStream out)

  • 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

  • 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。

  • GBK： 中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。

  • U nicode： 国际标准码，融合了多种文字。

    • 所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode

  • UTF-8： 最多用三个字节来表示一个字符。

  • 编码：字符串 à字节数组

  • 解码：字节数组 à字符串

  • 转换流的编码应用

  • 可以将字符按指定编码格式存储。

  • 可以对文本数据按指定编码格式来解读。

  • 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

  • System.in和System.out 分别代表了系统标准的输入和输出设备

  • 默认输入设备是键盘，输出设备是显示器

  • System.in的类型是InputStream

  • System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类

  • 通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。

    • public static void setIn (InputStream in)

    • public static void setOut (PrintStream out)

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(); } }

处理流之四：打印流（了解）

  • 在整个IO包中，打印流是输出信息最方便的类。

  • PrintStream(字节打印流) 和 PrintWriter(字符打印流)

    • 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

    • PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出异常

    • PrintStream和PrintWriter有自动flush功能

    • System.out返回的是PrintStream的实例

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）

  • 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。

  • 数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型的数据）

    • DataInputStream 和 DataOutputStream

    • 分别"套接"在 InputStream 和 OutputStream 节点流上

  • 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)

  • DataOutputStream中的方法

  • 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

  • ObjectInputStream和OjbectOutputSteam

  • 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。

  • 序列化(Serialize)： 用ObjectOutputStream类将一个Java对象写入IO流中

  • 反序列化(Deserialize)： 用ObjectInputStream类从IO流中恢复该Java对象

  • ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

对象的序列化

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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：

    • Serializable

    • Externalizable

  • 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：

    • private static final long serialVersionUID;

    • serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性

    • 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

  • 显示定义serialVersionUID的用途

    • 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

    • 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

使用对象流序列化对象

  • 若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：

    • 创建一个 ObjectOutputStream

    • 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()

  • 反序列化

    • 创建一个 ObjectInputStream

    • 调用 readObject() 方法读取流中的对象

  • 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

  • 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

    • 支持只访问文件的部分内容

    • 可以向已存在的文件后追加内容

  • 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：

    • long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置

    • void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置

  • 构造器

    • public RandomAccessFile (File file, String mode)

    • public RandomAccessFile (String name, String mode)

  • 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：

    • r: 以只读方式打开

    • rw：打开以便读取和写入

    • rwd:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新

    • rws:打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新

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

  • 流是用来处理数据的。

  • 处理数据时，一定要先明确 数据源 ，与 数据目的地

    • 数据源可以是文件，可以是键盘。

    • 数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。

  • 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。

  • 字节流 -缓冲流（重点）

  • 输入流InputStream-FileInputStream-BufferedInputStream

  • 输出流OutputStream-FileOutputStream-BufferedOutputStream

  • 字符流 -缓冲流（重点）

  • 输入流Reader-FileReader-BufferedReader

  • 输出流Writer-FileWriter-BufferedWriter

  • 转换流

  • InputSteamReader和OutputStreamWriter

  • 对象流 ObjectInputStream和ObjectOutputStream（难点）

  • 序列化

  • 反序列化

  • 随机存取流 RandomAccessFile （掌握读取、写入）

关于java IO的内容就介绍到这里了，更多java学习资源请参考编程字典其他文章，谢谢大家关注编程字典！

原文链接：https://www.cnblogs.com/baixl/p/4170599.html

热门标签