java知识总结(八)I/O流操作

2017-01-13 15:07:12来源:csdn作者:LD0807人点击

第七城市

原文来自搬砖工




今天总结一下JavaI/O文件读写基本类相关知识和概念,对于程序设计者来说,创建一个好的输入/输出系统是一项艰难的任务,其中挑战来源于所有的可能性,不仅存在各种源端与接收端(文件,控制台,网络链接等),而且还需要以各种不同的方式与它们通信(顺序,随机存取,缓冲,二进制,按字符,按行,按字等)。





JavaI/O主要包括如下几个层次:



1. File(文件特征与管理):用于文件或者目录的描述信息,例如生成新目录,修改文件名,删除文件,判断文件所在路径等。



2. InputStream(二进制格式操作):抽象类,基于字节的输入操作,是所有输入流的父类。定义了所有输入流都具有的共同特征。



3. OutputStream(二进制格式操作):抽象类。基于字节的输出操作。是所有输出流的父类。定义了所有输出流都具有的共同特征。





Java中字符是采用Unicode标准,一个字符是16位,即一个字符使用两个字节来表示。为此,JAVA中引入了处理字符的流。



4. Reader(文件格式操作):抽象类,基于字符的输入操作。



5. Writer(文件格式操作):抽象类,基于字符的输出操作。



6. RandomAccessFile(随机文件操作):它的功能丰富,可以从文件的任意位置进行存取(输入输出)操作。







1. File



它是独立于系统平台的,利用其构造函数创建出相应的File 对象;再调用其中的方法实现对文件的各个属性方面的操作。



构造函数:File( String path)File(String path, String FileName)File(File dir, String name)





用途:File类提供了一种与机器无关的方式来描述一个文件对象的属性,通过类File所提供的方法,可以得到文件或目录的描述信息,这主要包括名称、所在路经、可读性、可写性、文件的长度等,还可以生成新的目录、改变文件名、删除文件、列出一个目录中所有的文件等。




public static void main(String[] args) throws IOException {
File f = new File("dir");f.createNewFile();// 创建一个.txt这个文件f.mkdir();// 创建一个名为.txt的目录/*
* 使用绝对路径
*
* File f=new File("D://dir//src//A.java");
*
* f.createNewFile();
*//*
* 跨平台使用
*
* 根据不同操作系统获得对应的分隔符 File fDir=new File(File.separator);
*
* String strFile="dir"+File.separator+"src"+File.separator +"A.java";
*
* File f=new File(fDir,strFile);
*
* f.createNewFile();
*
* f.delete();//删除文件或目录
*
* //f.deleteOnExit();
*//*
* 在缺省的临时文件目录下创建临时文件
*
* for(int i=0;i<5;i++)
*
* {
*
* File f=File.createTempFile("winTemp",".tmp");
*
* f.deleteOnExit();//退出时删除
*
*
*
* }
*//*
* 列出指定目录下所有子目录及文件的名称
*/
File fDir = new File(File.separator);
String strFile = "dir" + File.separator + "src";
File f = new File(fDir, strFile);
String[] names = f.list();
for (int i = 0; i < names.length; i++) {
System.out.println(names[i]);
}// 有过滤器的情况FilenameFilter是个接口
File dir = new File(File.separator);String filepath = "dir" + File.separator + "src";/**
* dir
* 上级抽象路径,如果dir为null,那么程序将自动调用单个参数的File构造方法,同时将filepath路径应用到File但构造参数
* 如果dir为//,则此路径为本文件所在磁盘根目录
*/
File f = new File(dir, filepath);
if (f.exists()) {
} else {
f.mkdirs();
}String[] names = f.list(new FilenameFilter() { // 实现了FilenameFilter接口的匿名类,实现accept方法过滤文件@Override
public boolean accept(File dir, String name) {
System.out.println(name.indexOf(".java"));
return name.indexOf(".java") != -1;
}
});for (int i = 0; i < names.length; i++) {
System.out.println(names[i]);
}
}



2. InputStream/OutputStream(抽象基类)



(1) 它们主要提供文件内容操作的基本功能函数read()、 write()、close()等;一般都是创建出其派生类对象(完成指定的特殊功能)来实现文件读写。(2)文件操作的一般方法:根据所要操作的类型生成对应输入输出文件类的对象;调用此类的成员函数实现文件数据的读写;关闭此文件流对象。(3)文件操作的应用要点:异常的捕获:由于包java.io中几乎所有的类都声明有I/O异常,因此程序应该对这些异常加以处理。流结束的判断:方法read()的返回值为-1时;readLine()的返回值为null时。







上边两个抽象基类实现类有FileInputStream/FileOutputStream(本地文件读写类):它们用于本地文件的二进制格式顺序读写。





java.io.FileInputStream是InputStream的子类。从开头File名称上就可以知道,FileInputStream与从指定的文件中读取数据至目的地有关。而java.io.FileOutputStream是 OutputStream的子类,顾名思义,FileOutputStream主要与从来源地写入数据至指定的文件中有关。





当建立一个FileInputStream或FileOutputStream的实例时,必须指定文件位置及文件名称,实例被建立时文件的流就会开启;而不使用流时,必须关闭文件流,以释放与流相依的系统资源,完成文件读/写的动作。





FileInputStream可以使用read()方法一次读入一个字节,并以int类型返回,或者是使用read()方法时读入至一个byte 数组,byte数组的元素有多少个,就读入多少个字节。在将整个文件读取完成或写入完毕的过程中,这么一个byte数组通常被当作缓冲区,因为这么一个 byte数组通常扮演承接数据的中间角色。




public class FileStreamDemo {public static void main(String[] args) {try {byte[] buffer = new byte[1024];// 来源文件
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(new File(args[0]));// 目的文件
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File(args[1]));// available()可取得未读取的数据长度
System.out.println("复制文件:" + fileInputStream.available() + "字节");while (true) {
if (fileInputStream.available() < 1024) {
// 剩余的数据比1024字节少
// 一位一位读出再写入目的文件
int remain = -1;
while ((remain = fileInputStream.read()) != -1) {
fileOutputStream.write(remain);
}
break;
} else {
// 从来源文件读取数据至缓冲区
fileInputStream.read(buffer);
// 将数组数据写入目的文件
fileOutputStream.write(buffer);
}
}// 关闭流
fileInputStream.close();
fileOutputStream.close();System.out.println("复制完成");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("using: java FileStreamDemo src des");
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}


3.PipedInputStream/PipedOutputStream(管道输入输出)



(1)它用于实现管道的二进制格式的输入输出(将一个线程的输出结果直接连接到另一个线程的输入端口,实现两者数据直接传送)。(2) PipedReader/PipedWriter类:它用于实现管道的字符格式的输入输出。(3)要求:操作时需要将两个端口相互连结。(4)实现原理:





(5) 管道的连接:方法一:是通过构造函数直接将某一个程序的输出作为另一个程序的输入,在定义对象时指明目标管道对象



方法二:是利用双方类中的任一个成员函数 connect()相连接(6)实例讲解: Sender.java, Receiver.java, PipedIO.java (使用PipedWriter,PipedReader)



Sender.java


import java.io.PipedWriter;
import java.util.Random;class Sender extends Thread {
private Random rand = new Random();
private PipedWriter out = new PipedWriter();public PipedWriter getPipedWriter() {
return out;
}public void run() {
while (true) {
for (char c = 'A'; c <= 'z'; c++) {
try {
out.write(c);
sleep(rand.nextInt(500));
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
}Receiver.javaimport java.io.IOException;
import java.io.PipedReader;class Receiver extends Thread {
private PipedReader in;public Receiver(Sender sender) throws IOException {
in = new PipedReader(sender.getPipedWriter());
}public void run() {
try {
while (true) {
// Blocks until characters are there:
System.out.println("Read: " + (char) in.read());
}
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}PipedIO.javapublic class PipedIO {public static void main(String[] args) throws Exception {
Sender sender = new Sender();
Receiver receiver = new Receiver(sender);
sender.start();
receiver.start();
}
}


(7)实例讲解: Sender1.java, Receiver1.java, PipedIO1.java (使用



PipedInputStream,PipedOutputStream)





Sender1.java




import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PipedOutputStream;public class Sender1 extends Thread {private PipedOutputStream pos;private File file;// 构造方法
Sender1(PipedOutputStream pos, String fileName) {
this.pos = pos;
file = new File(fileName);
}// 线程运行方法
public void run() {
try {
// 读文件内容
FileInputStream fs = new FileInputStream(file);
int data;
while ((data = fs.read()) != -1) {
// 写入管道始端
pos.write(data);
}
pos.close();
} catch (IOException e) {
System.out.println("Sender Error" + e);
}
}
}Receiver1.javaimport java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PipedInputStream;public class Receiver1 extends Thread {private PipedInputStream pis;
private File file;// 构造方法
Receiver1(PipedInputStream pis, String fileName) {
this.pis = pis;
file = new File(fileName);
}// 线程运行
public void run() {
try {
// 写文件流对象
FileOutputStream fs = new FileOutputStream(file);
int data;
// 从管道末端读
while ((data = pis.read()) != -1) {
// 写入本地文件
fs.write(data);
}
pis.close();
} catch (IOException e) {
System.out.println("Receiver Error" + e);
}
}
}PipedIO1.javaimport java.io.IOException;
import java.io.PipedInputStream;
import java.io.PipedOutputStream;public class PipedIO1 {public static void main(String[] args) {
try {
// 构造读写的管道流对象
PipedInputStream pis = new PipedInputStream();
PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream();// 实现关联
pos.connect(pis);// 构造两个线程,并且启动。
new Sender1(pos, "c://a1.txt").start();
new Receiver1(pis, "c://a2.txt").start();
} catch (IOException e) {
System.out.println("Pipe Error" + e);
}
}
}


4.Reader/Writer



Reader和Writer是所有字符流类的的抽象基类,用于简化对字符串的输入输出编程,即用于读写文本数据二进制文件和文本文件的区别如果一个文件专用于存储文本字符,而又没有包含文本之外的字符,就可称之为文本文件。除此之外的文件就是二进制文件Reader和Writer两个类主要用于操作文本数据的内容,而InputStream和OutputStream主要操作二进制格式的内容



FileInputStream.write(byte [] buf)写入字节数组,会自动调用flush方法FileInputStream.write(byte b)写入单个字节,此方法不调用flush()方法FileWriter.write(char [] cbuf)写入字符数组,不会自动调用flush方法使用FileWriter写入字符数据比FileOutputStream要简便很多,但是FileReader并不比FileInputStream读取字符数据要简便多少,都是要先读取到一个字符数组或者字节数组中,然后把数组转换成字符串。但是以后用包装类处理文本文件的时候就要用到FileReader




import java.io.*;
public class FileReaderTest {public static void main(String[] args) throws Exception {
File f2=new File("hello.txt");
FileWriter fw=new FileWriter(f2);
fw.write("Hello Writer");
fw.close();FileReader fr=new FileReader(f2);
char [] cbuf=new char[1024]; //字符数组
int len=fr.read(cbuf);
System.out.println(new String(cbuf,0,len));
fr.close();
}
}


5.RandomAccessFile(随机文件读写类):



(1)RandomAccessFile类:它直接继承于Object类而非InputStream/OutputStream类,从而可以实现读写文件中任何位置中的数据(只需要改变文件的读写位置的指针)。



(2)由于RandomAccessFile类实现了DataOutput与DataInput接口,因而利用它可以读写Java中的不同类型的基本类型数据(比如采用readLong()方法读取长整数,而利用readInt()方法可以读出整数值等)。





RandomFileRW.java


import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;public class RandomFileRW {public static void main(String args[]) {
StringBuffer buf = new StringBuffer();
char ch;try {
while ((ch = (char) System.in.read()) != '/n') {
buf.append(ch);
}// 读写方式可以为"r" or "rw"/**
* @param mode 1. r 2. rw 3. rws 4. rwd
* "r" Open for reading only. Invoking any of the write methods of the resulting object will
*cause an IOException to be thrown.
* "rw" Open for reading and writing. If the file does not already exist then an attempt will
*be made to create it.
* "rws" Open for reading and writing, as with "rw", and also require that every update to the
*file's content or metadata be written synchronously to the underlying storage device.
* "rwd" Open for reading and writing, as with "rw", and also require that every update to the
*file's content be written synchronously to the underlying storage device.
*/
RandomAccessFile myFileStream = new RandomAccessFile("c://UserInput.txt", "rw");
myFileStream.seek(myFileStream.length());
myFileStream.writeBytes(buf.toString());// 将用户从键盘输入的内容添加到文件的尾部
myFileStream.close();
} catch (IOException e) {
}
}
}
原文来自搬砖工
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