【Java】IO
文章目录
- IO
- * 说明
IO
- 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。
- 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
节点流，直接作用于数据之间。处理流，作用于已经有的流上，加快数据的传输。
File file = new File("hello.txt");**如果是在Junit中的话：**其路径是在当前工程
**如果是在main方法中:**其路径是在当前module
FileRead
public void testFileReader(){
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：语法上针对于方式一的修改
int data;
while((data = fr.read()) != -1){
System.out.print((char)data);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.流的关闭操作
try {
if(fr != null)
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//或
}对read()操作升级：使用read的重载方法
public void testFileReader1() {
FileReader fr = null;
try {
//1.File类的实例化
File file = new File("hello.txt");
//2.FileReader流的实例化
fr = new FileReader(file);
//3.读入的操作
//read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1
char[] cbuf = new char[5];
int len;
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//方式一：
//错误的写法
// for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
//正确的写法
// for(int i = 0;i < len;i++){
// System.out.print(cbuf[i]);
// }
//方式二：
//错误的写法,对应着方式一的错误的写法
// String str = new String(cbuf);
// System.out.print(str);
//正确的写法
String str = new String(cbuf,0,len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fr != null){
//4.资源的关闭
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}总结
- read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
- 异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
- 读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。
FileWriter
public void testFileWriter() {
FileWriter fw = null;
try {
//1.提供File类的对象，指明写出到的文件
File file = new File("hello1.txt");
//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
fw = new FileWriter(file,false);//false则如果文件存在，直接覆盖，true则是追加。
//3.写出的操作
fw.write("I have a dream!\n");
fw.write("you need to have a dream!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.流资源的关闭
if(fw != null){
try {
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}复制操作
public void testFileReaderFileWriter() {
FileReader fr = null;
FileWriter fw = 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");
//不能使用字符流来处理图片等字节数据
// File srcFile = new File("test.jpg");
// File destFile = new File("test1.jpg");
//2.创建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数组中的字符的个数
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//每次写出len个字符
fw.write(cbuf,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.关闭流资源
//方式一：
// try {
// if(fw != null)
// fw.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }finally{
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
//方式二：
try {
if(fw != null)
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if(fr != null)
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}总结
- 输出操作，对应的File可以不存在的。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：
- 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
FileInput(Output)Stream
使用字节流FileInputStream处理文本文件，可能出现乱码。
实现对图片的复制操作
public void testFileInputOutputStream() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//
File srcFile = new File("test.jpg");
File destFile = new File("test1.jpg");
//
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//复制的过程
byte[] buffer = new byte[5];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}指定路径下文件的复制
public void copyFile(String srcPath,String destPath){
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//复制的过程
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public void testCopyFile(){
long start = System.currentTimeMillis();
String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\02-视频.avi";
// String srcPath = "hello.txt";
// String destPath = "hello3.txt";
copyFile(srcPath,destPath);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));
}总结
- 对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
- 对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,…)，使用字节流处理
- 如果文本文件只是单纯的复制，没有输出到控制台查看，也是可以的。
BufferedInputStream(OutputStream)
public void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File("test.jpg");
File destFile = new File("test1.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[10];
int len;
while((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer,0,len);
// bos.flush();//刷新缓冲区
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.资源关闭
//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
if(bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//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，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
}
}BufferedReader(Writer)
使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
//创建文件和相应的流
br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));
//读写操作
//方式一：使用char[]数组
// char[] cbuf = new char[1024];
// int len;
// while((len = br.read(cbuf)) != -1){
// bw.write(cbuf,0,len);
// // bw.flush();
// }
//方式二：使用String
String data;
while((data = br.readLine()) != null){
//方法一：
// bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
//方法二：
bw.write(data);//data中不包含换行符
bw.newLine();//提供换行的操作
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭资源
if(bw != null){
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(br != null){
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}总结
- 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，我们可以省略。
- readLine()不包含换行符，可以手动添加换行或者使用newLine()。
- flush()用于刷新缓冲区，即将缓冲区的内容写入，缓冲流会在缓冲区满的时候自动刷新，不需要手动刷新。
属于字符流
- InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
- OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流
- 作用：提供字节流与字符流之间的转换
- 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
**综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter：**请记得使用try-catch-finally处理异常
public void test2() throws Exception {
//1.造文件、造流
File file1 = new File("test.txt");
File file2 = new File("test_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.读写过程
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
osw.write(cbuf,0,len);
}
//3.关闭资源
isr.close();
osw.close();
}
}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，Unicode字符集只是定义了字符的集合和 唯一编号，Unicode编码，则是对UTF-8、 UCS-2/UTF-16等具体编码方案的统称而 已，并不是具体的编码方案。
UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符。
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
重定向：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)
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。
方法一：使用Scanner实现，调用next()返回一个字符串
方法二：使用System.in实现。System.in —> 转换流 —> BufferedReader的readLine()
对于方法二：
public static void main(String[] args) {
BufferedReader br = null;
try {
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
br = new BufferedReader(isr);
while (true) {
System.out.println("请输入字符串：");
String 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) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (br != null) {
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}PrintStream和PrintWriter
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IOException异常
PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。
在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用 PrintWriter 类。
System.out返回的是PrintStream的实例
public void test2() { PrintStream ps = null; try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt")); // 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) 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 } } } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (ps != null) { ps.close(); } }
DataInputStream 和 DataOutputStream
作用：用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
DataInputStream中的方法
boolean readBoolean()
char readChar()
double readDouble()
long readLong()
String readUTF()
byte readByte()
float readFloat()
short readShort()
int readInt()
void readFully(byte[] b)
DataOutputStream的方法
将DataInputStream中的方法的read改为相应的write即可
练习
将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
public void test3() throws IOException {
//1.
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
//2.
dos.writeUTF("刘建辰");
dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件
dos.writeInt(23);
dos.flush();
dos.writeBoolean(true);
dos.flush();
//3.
dos.close();
}
/*
将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。
注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致！
*/
@Test
public void test4() throws IOException {
//1.
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
//2.
String name = dis.readUTF();
int age = dis.readInt();
boolean isMale = dis.readBoolean();
System.out.println("name = " + name);
System.out.println("age = " + age);
System.out.println("isMale = " + isMale);
//3.
dis.close();
}记得处理异常。
ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。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：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修
饰的成员变量
如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可 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。 否则，会抛出NotSerializableException异常
Serializable
Externalizable
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;
public class Person implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 475463534532L;
private String name;
private int age;
private int id;
private Account acct;
public Person(String name, int age, int id) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
}
public Person(String name, int age, int id, Account acct) {
this.name = name;
this.age = age;
this.id = id;
this.acct = acct;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", id=" + id +
", acct=" + acct +
'}';
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person() {
}
}
class Account implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
private double balance;
@Override
public String toString() {
return "Account{" +
"balance=" + balance +
'}';
}
public double getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(double balance) {
this.balance = balance;
}
public Account(double balance) {
this.balance = balance;
}
}Person需要满足如下的要求，方可序列化
- 需要实现接口：Serializable
- 当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
- 除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）
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。
用ObjectOutputStream类实现：
public void testObjectOutputStream(){
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//1.
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//2.
oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
oos.flush();//刷新操作
oos.writeObject(new Person("王铭",23));
oos.flush();
oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(oos != null){
//3.
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}反序列化
用ObjectInputStream类实现
将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
public void testObjectInputStream(){
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
Person p = (Person) ois.readObject();
Person p1 = (Person) ois.readObject();
System.out.println(str);
System.out.println(p);
System.out.println(p1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。
RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口
RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流
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
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
如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件， 如果读取的文件不存在则会出现异常。 如果模式为rw读写。如果文件不 存在则会去创建文件，如果存在则不会创建， 如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖（从头覆盖，内容有多少就只覆盖多少）
public void test1(){
RandomAccessFile raf1 = null;
RandomAccessFile raf2 = null;
try {
raf1 = new RandomAccessFile(new File("test.png"), "r");
raf2 = new RandomAccessFile(new File("test1.png"), "rw");
byte[] buffers = new byte[1024];
int len;
while((len = raf1.read(buffers))!=-1){
raf2.write(buffers,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (raf1!=null) {
try {
raf1.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (raf2!=null) {
try {
raf2.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}- Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4版本开始引入的一套新 的IO API，可以替代标准的Java IO API。NIO与原来的IO有同样的作用和目 的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于 通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
- Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网
络编程NIO。 - java.nio.channels.Channel
- FileChannel:处理本地文件
- SocketChannel：TCP网络编程的客户端的Channel
- ServerSocketChannel:TCP网络编程的服务器端的Channel
- DatagramChannel：UDP网络编程中发送端和接收端的Channel
随着 JDK 7 的发布，Java对NIO进行了极大的扩展，增强了对 文件处理和文件系统特性的支持，以至于我们称他们为 NIO.2。 因为 NIO 提供的一些功能，NIO已经成为文件处理中越来越重要 的部分。
早期的Java只提供了一个File类来访问文件系统，但File类的功能比较有限，所 提供的方法性能也不高。而且，大多数方法在出错时仅返回失败，并不会提供异 常信息。
NIO. 2为了弥补这种不足，引入了Path接口，代表一个平台无关的平台路径，描述了目录结构中文件的位置。Path可以看成是File类的升级版本，实际引用的资 源也可以不存在。
在以前IO操作都是这样写的:
import java.io.File;
File file = new File("index.html");但在Java7 中，我们可以这样写：
import java.nio.file.Path; import java.nio.file.Paths;
Path path = Paths.get("index.html");手机扫一扫
移动阅读更方便
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