java 基础 -- 流

迷南。 2023-06-27 04:29 35阅读 0赞

## java 基础 – IO流 ##

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## 前言 ##

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**系统流**

java.io.File类的使用  
IO原理及流的分类

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**文件流**

FileOutputstream/FileInputStream/FileReader/FileWriter

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**缓冲流**

BufferedInputStream/BufferedOutputStream  
/BufferedReader/BufferedWriter

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**转换流**

InputStreamReader/OutputStreamReader

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**打印流**

PrintStream/PrintWriter

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**数据流**

DataInputStream/DataOutputStream

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**对象流-涉及序列化，反序列化**

ObjectInputStream/ObjectOutputStream

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**随机存取文件流**

RandomAccessFile

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**//File常用的方法**

访问文件名：  
getName()  
getPath()  
getAbsoluteFile()  
getAbsolutePath();  
getParent();  
renameTo(File newName)

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**文件检测**

exists()  
canWrite()  
canRead()  
isFile()  
isDirectory()

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**文件操作相关**

createNewFile()  
delete()

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**目录操作相关**

mkDir()  
mkDirs()  
mkDirs()  
list()  
listFiles()

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**获取常规文件信息**  
lastModified()  
length()

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## 系统流 ##

每个 Java 程序运行时都带有一个系统流，系统流对应的类为 java.lang.System。Sytem 类封装了 Java 程序运行时的 3 个系统流，分别通过 in、out 和 err 变量来引用。这 3 个系统流如下所示：

*  System.in：标准输入流，默认设备是键盘。
 *  System.out：标准输出流，默认设备是控制台。
 *  System.err：标准错误流，默认设备是控制台。

以上变量的作用域为 public 和 static，因此在程序的任何部分都不需引用 System 对象就可以使用它们。

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下面的程序演示了如何使用 System.in 读取字节数组，使用 System.out 输出字节数组。

public class Test01 { 
        public static void main(String[] args) { 
            byte[] byteData = new byte[100]; // 声明一个字节数组
            System.out.println("请输入英文：");
            try { 
                System.in.read(byteData);
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("您输入的内容如下：");
            for (int i = 0; i < byteData.length; i++) { 
                System.out.print((char) byteData[i]);
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][20200103145341401.png]

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System.in 是 InputStream 类的一个对象，因此上述代码的 System.in.read() 方法实际是访问 InputStream 类定义的 read() 方法。该方法可以从键盘读取一个或多个字符。对于 System.out 输出流主要用于将指定内容输出到控制台。

System.out 和 System.error 是 PrintStream 类的对象。因为 PrintStream 是一个从 OutputStream 派生的输出流，所以它还执行低级别的 write() 方法。因此，除了 print() 和 println() 方法可以完成控制台输出以外，System.out 还可以调用 write() 方法实现控制台输出。

也可以用封装类Scanner

系统输入流输出流。

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## File类 ##

在 Java 中，File 类是 java.io 包中唯一代表磁盘文件本身的对象。File 类定义了一些与平台无关的方法来操作文件，File类主要用来获取或处理与磁盘文件相关的信息，像文件名、 文件路径、访问权限和修改日期等，还可以浏览子目录层次结构。

File 类表示处理文件和文件系统的相关信息。也就是说，File 类不具有从文件读取信息和向文件写入信息的功能，它仅描述文件本身的属性。

File类提供了如下三种形式构造方法。

*  File(File parent,String child)：根据 parent 抽象路径名和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。
 *  File(String pathname)：通过将给定路径名字符串转换成抽象路径名来创建一个新 File 实例。如果给定字符串是空字符串，则结果是空的抽象路径名。
 *  File(String parent,String child)：根据 parent 路径名字符串和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。

使用任意一个构造方法都可以创建一个 File 对象，然后调用其提供的方法对文件进行操作。在表 1 中列出了 File 类的常用方法及说明。

居中的图片: ![Alt][]  
**注意**：假设在 Windows 操作系统中有一文件 D:\\java\\hello.java，在 Java 中使用的时候，其路径的写法应该为 D:/java/hello.java 或者 D:\\java\\hello.java。

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## File获取文件属性 ##

在 Java 中获取文件属性信息的第一步是先创建一个 File 类对象并指向一个已存在的文件， 然后调用上面表中的方法进行操作。

假设有一个文件位于 C:\\windows\\notepad.exe。编写 Java 程序获取并显示该文件的长度、是否可写、最后修改日期以及文件路径等属性信息。实现代码如下：

public class Test1 { 
        public static void main(String[] args)
        { 
            String path="C:/windows/";    //指定文件所在的目录
            File f=new File(path,"notepad.exe");    //建立File变量,并设定由f变量引用
            System.out.println("C:\\windows\\notepad.exe文件信息如下：");
            System.out.println("============================================");
            System.out.println("文件长度："+f.length()+"字节");
            System.out.println("文件或者目录："+(f.isFile()?"是文件":"不是文件"));
            System.out.println("文件或者目录："+(f.isDirectory()?"是目录":"不是目录"));
            System.out.println("是否可读："+(f.canRead()?"可读取":"不可读取"));
            System.out.println("是否可写："+(f.canWrite()?"可写入":"不可写入"));
            System.out.println("是否隐藏："+(f.isHidden()?"是隐藏文件":"不是隐藏文件"));
            System.out.println("最后修改日期："+new Date(f.lastModified()));
            System.out.println("文件名称："+f.getName());
            System.out.println("文件路径："+f.getPath());
            System.out.println("绝对路径："+f.getAbsolutePath());
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU1MDQ5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 创建和删除文件 ##

File 类不仅可以获取已知文件的属性信息，还可以在指定路径创建文件，以及删除一个文件。创建文件需要调用 createNewFile() 方法，删除文件需要调用 delete() 方法。无论是创建还是删除文件通常都先调用 exists() 方法判断文件是否存在。  
例 2  
假设在 C:/Config 目录下有一个 dbConfig.xml 文件是程序的配置文件，程序启动时会检测该文件是否存在，如果不存在则创建；如果存在则删除它再创建。

实现代码如下：

public class Test03
    { 
        public static void main(String[] args) throws IOException
        { 
              String path="C:/config/";    //指定文件目录
              String filename="dbConfig.xml";    //指定文件名称
              File f=new File(path,filename);    //创建指向文件的File对象
              if(f.exists())    //判断文件是否存在
              { 
                  f.delete();    //存在则先删除
               }
             f.createNewFile();    //再创建
        }
    }

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## 创建和删除目录 ##

File 类除了对文件的创建和删除外，还可以创建和删除目录。创建目录需要调用 mkdir() 方法，删除目录需要调用 delete() 方法。无论是创建还是删除目录都可以调用 exists() 方法判断目录是否存在。  
例 3  
编写一个程序判断 C 盘根目录下是否存在config目录，如果存在则先删除再创建。实现代码如下：

public class Test04
    { 
        public static void main(String[] args)
        { 
              String path="C:/config/";    //指定目录位置
              File f=new File(path);    //创建File对象
              if(f.exists())
              { 
                  f.delete();
              }
              f.mkdir();    //创建目录
        }
    }

遍历目录

通过遍历目录可以在指定的目录中查找文件，或者显示所有的文件列表。File 类的 list() 方法提供了遍历目录功能，该方法有如下两种重载形式。

*  1.  String\[\] list()  
        该方法表示返回由 File 对象表示目录中所有文件和子目录名称组成的字符串数组，如果调用的 File 对象不是目录，则返回 null。

提示：list() 方法返回的数组中仅包含文件名称，而不包含路径。但不保证所得数组中的相同字符串将以特定顺序出现，特别是不保证它们按字母顺序出现。

*  1.  String\[\] list(FilenameFilter filter)  
        该方法的作用与 list() 方法相同，不同的是返回数组中仅包含符合 filter 过滤器的文件和目录，如果 filter 为 null，则接受所有名称。

假设要遍历C盘根目录下的所有文件和目录，并显示文件或目录名称、类型及大小。使用 list() 方法的实现代码如下：

public class Test05
    { 
        public static void main(String[] args)
        { 
            File f=new File("C:/");    //建立File变量,并设定由f变量变数引用
            System.out.println("文件名称\t\t文件类型\t\t文件大小");
            System.out.println("===================================================");
            String fileList[]=f.list();    //调用不带参数的list()方法
            for (int i=0;i<fileList.length;i++)
            {     //遍历返回的字符数组
                System.out.print(fileList[i]+"\t\t");
                System.out.print((new File("C:/",fileList[i])).isFile()?"文件"+ "\t\t":"文件夹"+"\t\t");
                System.out.println((new File("C:/",fileList[i])).length()+"字节");
            }
        }
    }

所谓动态读取是指从文件的任意位置开始访问文件，而不是必须从文件开始位置读取到文件末尾。动态读取需要用到 Java 中的 RandomAccessFile 类。

RandomAccessFile 是 Java 输入/输出流体系中功能最丰富的文件内容访问类，它提供了众多的方法来访问文件内容，它既可以读取文件内容，也可以向文件输出数据。由于 RandomAccessFile 可以从任意位置访问文件，所以在只需要访问文件部分内容的情况下，使用 RandonAccessFile 类是一个很好的选择。

RandomAccessFile 对象包含了一个记录指针，用以标识当前读写处的位置，当程序新创建一个 RandomAccessFile 对象时，该对象的文件记录指针位于文件头（也就是 0 处），当读/写了 n 个字节后，文件记录指针将会向后移动 n 个字节。除此之外，RandonAccessFile 可以自由移动该记录指针，既可以向前移动，也可以向后移动。

RandomAccessFile 类中提供了一些常用读取和写入数据的方法，如表所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU1MDQ5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

RandomAccessFile 类的构造方法有如下两种重载形式。

*  RandomAccessFile(File file, String mode)：访问参数 file 指定的文件，访问形式由参数 mode 指定，mode 参数有两个常用的可选值 r 和 rw，其中 r 表示只读，rw 表示读写。
 *  RandomAccessFile(String name, String mode)：访问参数 name 指定的文件，mode 参数的含义同上。

注意：如果使用 rw 方式声明 RandomAccessFile 对象时，要写入的文件不存在，系统将自动进行创建。

编写一个程序，使用 RandomAccessFileDemo 类创建一个 words.txt 文件，然后写入一个长中文字符串，再从第 6 个字节开始读取并输出。

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创建一个 RandomAccessFileDemo 类对象。在 main() 方法中创建到D:\\JavaCodes\\words.txt 的 File 对象，如果该文件已经存在则先删除再创建，代码如下所示。

public static void main(String[] args) { 
            try { 
                File file = new File("D:\\myJava\\words.txt"); // 指定文件路径
                if (file.exists()) {  // 判断文件是否存在
                    file.delete();
                    file.createNewFile();
                }
            } catch (IOException e) { 
                System.out.print(e);
            }
        }

创建 RandomAccessFile 对象，以读写方式操作 File 对象。定义一个要写入的字符串，再将其进行格式的转换。这样是为了使其写入文件的内容不出现乱码，再将转换后的内容写入文件，代码  
如下所示。

RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file,"rw");
    String str1 = "晴天，阴天，多云，小雨，大风，中雨，小雪，雷阵雨";    // 要写入的字符串
    String str2 = new String(str1.getBytes("GBK"),"ISO-8859-1");    // 编码转换
    raf.writeBytes(str2);    //写入文件

打印出当前指针的位置，然后将其移动到第 6 个字节。再定义一个长度为 2 的 byte 数组，然后开始进行内容的循环读取，将读出的内容以字符串的形式输出到控制台，代码如下所示。

System.out.println("当前文件指针的位置：" + raf.getFilePointer());
    raf.seek(6); // 移动文件指针
    System.out.println("从文件头跳过6个字节，现在文件内容如下：");
    byte[] buffer = new byte[2];
    int len = 0;
    while ((len = raf.read(buffer, 0, 2)) != -1) { 
        System.out.print(new String(buffer, 0, len)); // 输出文件内容
    }

运行程序显示了写入字符串后指针的位置，以及从文件开关跳过 6 个字节后读取到的字符串，下面是写入文件中的字符串内容。

当前文件指针的位置：48
    从文件头跳过6个字节，现在文件内容如下：
    阴天，多云，小雨，大风，中雨，小雪，雷阵雨

对比输出结果和图 1 发现，中文字符串已成功写入记事本中，但是读出的字符串内容少了两个字和一个逗号，这是由于使用 RandomAccessFile 的 seek() 方法跳过了前 6 字节（1 个汉字占两字节）。在本程序中将中文字符串进行了编码转换，然后再写入文件。读取时调用的是带有 3 个参数的 read() 方法将记事本中的内容读取出来。

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