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QiShunwang

“诚信为本、客户至上”

一文完美诠释JavaIO流,小白都能读懂的输入和输出流操作流程总结

2021/6/3 15:11:23   来源:

IO包括输入和输出流,输入流指的是将数据以字符或字节形式从外部媒介比如文件、数据库等读取到内存中>所以也分为字符输入流和字节输入流。

输出流指的是将内存中的数据写入外部媒介,也分为了字符输出流和字节输出流。

一、File类的使用

1. File类的理解

  • File类的一个对象,代表一个文件或一个文件目录(俗称:文件夹)。
  • File类声明在 java.io 包下:文件和文件路径的抽象表示形式,与平台无关。
  • File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法,并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容,必须使用IO流来完成。
  • 想要在 Java 程序中表示一个真实存在的文件或目录,那么必须有一个 File 对象,但是 Java程序中的一个 File 对象,可能没有一个真实存在的文件或目录。
  • 后续 File 类的对象常会作为参数传递到流的构造器中,指明读取或写入的"终点"。

2. File的实例化

2.1 常用构造器

  • File(String filePath)
  • File(String parentPath,String childPath)
  • File(File parentFile,String childPath)

代码示例

@Test
public void test1() {
    //构造器1
    File file1 = new File("hello.txt");
    File file2 = new File("E:\\workspace_idea\\JavaSenic\\IO\\hello.txt");
    System.out.println(file1);
    System.out.println(file2);

    //构造器2
    File file3 = new File("E:\\workspace_idea\\JavaSenior", "hello.txt");
    System.out.println(file3);

    //构造器3
    File file4 = new File(file3, "hi.txt");
    System.out.println(file4);
}

2.2 路径分类

  • 相对路径:相较于某个路径下,指明的路径。
  • 绝对路径:包含盘符在内的文件或文件目录的路径。

说明

  • IDEA中:
    • 如果使用JUnit中的单元测试方法测试,相对路径即为当前Module下。
    • 如果使用main()测试,相对路径即为当前的Project下。
  • Eclipse中:
    • 不管使用单元测试方法还是使用main()测试,相对路径都是当前的Project下。

2.3 路径分隔符

  • windows和DOS系统默认使用 \ 来表示

  • UNIX和URL使用 / 来表示

  • Java程序支持跨平台运行,因此路径分隔符要慎用。

  • 为了解决这个隐患,File类提供了一个常量: public static final String separator。根据操作系统,动态的提供分隔符。

    举例:

    //windows和DOS系统
    File file1 = new File("E:\\io\\test.txt");
    //UNIX和URL
    File file = new File("E:/io/test.txt");
    //java提供的常量
    File file = new File("E:"+File.separator+"io"+File.separator+"test.txt");
    
    

3. File类的常用方法

3.1 File类的获取功能

  • public String getAbsolutePath():获取绝对路径

  • public String getPath():获取路径

  • public String getName() :获取名称

  • public String getParent():获取上层文件目录路径。若无,返回 null

  • public long length() :获取文件长度(即:字节数)。不能获取目录的长度。

  • public long lastModified() :获取最后一次的修改时间,毫秒值

  • 如下的两个方法适用于文件目录:

  • public String[] list() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组

  • public File[] listFiles() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组

代码示例:

@Test
public void test2(){
    File file1 = new File("hello.txt");
    File file2 = new File("d:\\io\\hi.txt");

    System.out.println(file1.getAbsolutePath());
    System.out.println(file1.getPath());
    System.out.println(file1.getName());
    System.out.println(file1.getParent());
    System.out.println(file1.length());
    System.out.println(new Date(file1.lastModified()));

    System.out.println();

    System.out.println(file2.getAbsolutePath());
    System.out.println(file2.getPath());
    System.out.println(file2.getName());
    System.out.println(file2.getParent());
    System.out.println(file2.length());
    System.out.println(file2.lastModified());
}
@Test
public void test3(){
    File file = new File("D:\\workspace_idea1\\JavaSenior");

    String[] list = file.list();
    for(String s : list){
        System.out.println(s);
    }

    System.out.println();

    File[] files = file.listFiles();
    for(File f : files){
        System.out.println(f);
    }

}

3.2 File类的重命名功能

  • public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
  • 注意:file1.renameTo(file2)为例:要想保证返回 true ,需要file1在硬盘中是存在的,且file2不能在硬盘中存在。

代码示例:

@Test
public void test4(){
    File file1 = new File("hello.txt");
    File file2 = new File("D:\\io\\hi.txt");

    boolean renameTo = file2.renameTo(file1);
    System.out.println(renameTo);

}

3.3 File类的判断功能

  • public boolean isDirectory():判断是否是文件目录
  • public boolean isFile() :判断是否是文件
  • public boolean exists() :判断是否存在
  • public boolean canRead() :判断是否可读
  • public boolean canWrite() :判断是否可写
  • public boolean isHidden() :判断是否隐藏

代码示例:

@Test
public void test5(){
    File file1 = new File("hello.txt");
    file1 = new File("hello1.txt");

    System.out.println(file1.isDirectory());
    System.out.println(file1.isFile());
    System.out.println(file1.exists());
    System.out.println(file1.canRead());
    System.out.println(file1.canWrite());
    System.out.println(file1.isHidden());

    System.out.println();

    File file2 = new File("d:\\io");
    file2 = new File("d:\\io1");
    System.out.println(file2.isDirectory());
    System.out.println(file2.isFile());
    System.out.println(file2.exists());
    System.out.println(file2.canRead());
    System.out.println(file2.canWrite());
    System.out.println(file2.isHidden());

}

3.4 Flie类的创建功能

  • 创建硬盘中对应的文件或文件目录
  • public boolean createNewFile() :创建文件。若文件存在,则不创建,返回false
  • public boolean mkdir() :创建文件目录。如果此文件目录存在,就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在,也不创建。
  • public boolean mkdirs() :创建文件目录。如果此文件目录存在,就不创建了。如果上层文件目录不存在,一并创建

代码示例:

@Test
public void test6() throws IOException {
    File file1 = new File("hi.txt");
    if(!file1.exists()){
        //文件的创建
        file1.createNewFile();
        System.out.println("创建成功");
    }else{//文件存在
        file1.delete();
        System.out.println("删除成功");
    }

}
@Test
public void test7(){
    //文件目录的创建
    File file1 = new File("d:\\io\\io1\\io3");

    boolean mkdir = file1.mkdir();
    if(mkdir){
        System.out.println("创建成功1");
    }

    File file2 = new File("d:\\io\\io1\\io4");

    boolean mkdir1 = file2.mkdirs();
    if(mkdir1){
        System.out.println("创建成功2");
    }
    //要想删除成功,io4文件目录下不能有子目录或文件
    File file3 = new File("D:\\io\\io1\\io4");
    file3 = new File("D:\\io\\io1");
    System.out.println(file3.delete());
}

3.5 File类的删除功能

  • 删除磁盘中的文件或文件目录
  • public boolean delete():删除文件或者文件夹
  • 删除注意事项:Java中的删除不走回收站。

4. 内存解析

5. 小练习

利用 File 构造器,new 一个文件目录file

1)在其中创建多个文件和目录

2)编写方法,实现删除fle中指定文件的操作

@Test
public void test1() throws IOException {
    File file = new File("E:\\io\\io1\\hello.txt");
    //创建一个与file同目录下的另外一个文件,文件名为:haha.txt
    File destFile = new File(file.getParent(),"haha.txt");
    boolean newFile = destFile.createNewFile();
    if(newFile){
        System.out.println("创建成功!");
    }
}

判断指定目录下是否有后缀名为 .jpg 的文件,如果有,就输出该文件名称

public class FindJPGFileTest {

    @Test
    public void test1(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        String[] fileNames = srcFile.list();
        for(String fileName : fileNames){
            if(fileName.endsWith(".jpg")){
                System.out.println(fileName);
            }
        }
    }
    @Test
    public void test2(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        File[] listFiles = srcFile.listFiles();
        for(File file : listFiles){
            if(file.getName().endsWith(".jpg")){
                System.out.println(file.getAbsolutePath());
            }
        }
    }
    /*
	 * File类提供了两个文件过滤器方法
	 * public String[] list(FilenameFilter filter)
	 * public File[] listFiles(FileFilter filter)

	 */
    @Test
    public void test3(){
        File srcFile = new File("d:\\code");

        File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {

            @Override
            public boolean accept(File dir, String name) {
                return name.endsWith(".jpg");
            }
        });

        for(File file : subFiles){
            System.out.println(file.getAbsolutePath());
        }
    }

}

遍历指定目录所有文件名称,包括子文件目录中的文件。

拓展1:并计算指定目录占用空间的大小

拓展2:删除指定文件目录及其下的所有文件

public class ListFileTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 递归:文件目录
        /** 打印出指定目录所有文件名称,包括子文件目录中的文件 */

        //1.创建目录对象
        File file = new File("E:\\test");

        //2.打印子目录
        printSubFile(file);

    }

    /**
     * 递归方法遍历所有目录下的文件
     *
     * @param dir
     */
    public static void printSubFile(File dir) {
        //打印子目录
        File[] files = dir.listFiles();
        for (File f : files) {
            if (f.isDirectory()) {//如果为文件目录,则递归调用自身
                printSubFile(f);
            } else {
                System.out.println(f.getAbsolutePath());//输出绝对路径
            }
        }
    }

    // 拓展1:求指定目录所在空间的大小
    // 求任意一个目录的总大小
    public long getDirectorySize(File file) {
        // file是文件,那么直接返回file.length()
        // file是目录,把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小
        long size = 0;
        if (file.isFile()) {
            size += file.length();
        } else {
            File[] allFiles = file.listFiles();// 获取file的下一级
            // 累加all[i]的大小
            for (File f : allFiles) {
                size += getDirectorySize(f);//f的大小
            }
        }
        return size;
    }

    /**
     * 拓展2:删除指定的目录
     */
    public void deleteDirectory(File file) {
        // 如果file是文件,直接delete
        // 如果file是目录,先把它的下一级干掉,然后删除自己
        if (file.isDirectory()) {
            File[] allFiles = file.listFiles();
            //递归调用删除file下一级
            for (File f : allFiles) {
                deleteDirectory(f);
            }
        } else {
            //删除文件
            file.delete();
        }
    }
}

二、IO流概述

1. 简述

  • IO 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。

2. 流的分类

操作数据单位:字节流、字符流

  • 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

数据的流向:输入流、输出流

  • 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。

流的角色:节点流、处理流

节点流:直接从数据源或目的地读写数据。

处理流:不直接连接到数据源或目的地,而是“连接”在已存在的流(节点流或处理流)之上,通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。

图示:

3. IO流的体系分类

3.1 总体分类

红框为抽象基类,蓝框为常用IO流

3.2 常用的几个IO流结构

抽象基类节点流(或文件流)缓冲流(处理流的一种)
InputStreamFileInputStream (read(byte[] buffer))BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
OutputSteamFileOutputStream (write(byte[] buffer,0,len)BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
ReaderFileReader (read(char[] cbuf))BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine()
WriterFileWriter (write(char[] cbuf,0,len)BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush()

3.3 对抽象基类的说明:

抽象基类字节流字符流
输入流InputSteamReader
输出流OutputSteamWriter
  • 说明:Java的lO流共涉及40多个类,实际上非常规则,都是从如下4个抽象基类派生的。

  • 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。

3.3.1InputSteam & 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。

  • FileInputStream 从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream 用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流,需要使用 FileReader。

InputSteam:

  • int read()

    从输入流中读取数据的下一个字节。返回0到255范围内的int字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节,则返回值-1。

  • int read(byte[] b)

    从此输入流中将最多b.length个字节的数据读入一个byte数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节,则返回值-1.否则以整数形式返回实际读取的字节数。

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

    将输入流中最多len个数据字节读入byte数组。尝试读取len个字节,但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节,则返回值-1。

  • public void close throws IOException

    关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

Reader:

  • int read()

    读取单个字符。作为整数读取的字符,范围在0到65535之间(0x00-0xffff)(2个字节的 Unicode码),如果已到达流的末尾,则返回-1。

  • int read(char[] cbuf)

    将字符读入数组。如果已到达流的末尾,则返回-1。否则返回本次读取的字符数。

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

    将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中,从off处开始存储,最多读len个字符。如果已到达流的末尾,则返回-1。否则返回本次读取的字符数。

  • public void close throws IOException

    关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源

3.3.2 OutputSteam & 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);
  • FileOutputStream 从文件系统中的某个文件中获得输出字节。FileOutputstream 用于写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流,需要使用 FileWriter

OutputStream:

  • void write(int b)

    将指定的字节写入此输出流。 write的常规协定是:向输出流写入一个字节。要写入的字节是参数b的八个低位。b的24个高位将被忽略。即写入0~255范围的

  • void write(byte[] b)

    b.length 个字节从指定的byte数组写入此输出流。write(b)的常规协定是:应该与调用wite(b,0,b.length)的效果完全相同。

  • void write(byte[] b,int off,int len)

    将指定byte数组中从偏移量off开始的len个字节写入此输出流。

  • public void flush()throws IOException

    刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节,调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。

  • public void close throws IOException

    关闭此输岀流并释放与该流关联的所有系统资源。

Writer:

  • void write(int c)

    写入单个字符。要写入的字符包含在给定整数值的16个低位中,16高位被忽略。即写入0到65535之间的 Unicode码。

  • void write(char[] cbuf)

    写入字符数组

  • void write(char[] cbuf,int off,int len)

    写入字符数组的某一部分。从off开始,写入len个字符

  • void write(String str)

    写入字符串。

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

    写入字符串的某一部分。

  • void flush()

    刷新该流的缓冲,则立即将它们写入预期目标。

  • public void close throws IOException

    关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源

4. 输入、输出标准化过程

4.1 输入过程:

① 创建 File 类的对象,指明读取的数据的来源。(要求此文件一定要存在)

② 创建相应的输入流,将 File 类的对象作为参数,传入流的构造器中

③ 具体的读入过程:创建相应的 byte[]char[]

④ 关闭流资源

说明:程序中出现的异常需要使用 try-catch-finally 处理。

4.2 输出过程:

① 创建 File 类的对象,指明写出的数据的位置。(不要求此文件一定要存在)

② 创建相应的输出流,将 File 类的对象作为参数,传入流的构造器中

③ 具体的写出过程:write(char[]/byte[] buffer,0,len)

④ 关闭流资源

说明:程序中出现的异常需要使用 try-catch-finally 处理。

三、节点流(文件流)

1. 文件字符流 FileReader 和 FileWriter 的使用

1.1文件的输入

从文件中读取到内存(程序)中

步骤:

  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(new File("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);
  4. 关闭资源。 fr.close();

代码示例:

@Test
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){
            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();
            }

        }
    }

}

注意点:

  1. read() 的理解:返回读入的一个字符。如果达到文件末尾,返回-1

  2. 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

  3. 读入的文件一定要存在,否则就会报 FileNotFoundException

1.2 文件的输出

从内存(程序)到硬盘文件中

步骤:

  1. 创建流对象,建立数据存放文件 File Writer fw = new File Writer(new File("Test.txt"))

  2. 调用流对象的写入方法,将数据写入流 fw.write("HelloWord")

  3. 关闭流资源,并将流中的数据清空到文件中。 fw.close();

代码示例:

@Test
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);

        //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();
            }
        }
    }
}

1.3 小练习

实现文本文件的复制操作

@Test
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
        try {
            if(fw != null)
                fw.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            if(fr != null)
                fr.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

2. 文件字节流 FileInputSteam 和 FileOutputSteam 的使用

文件字节流操作与字符流操作类似,只是实例化对象操作和数据类型不同。

代码示例:

//使用字节流FileInputStream处理文本文件,可能出现乱码。
@Test
public void testFileInputStream() {
    FileInputStream fis = null;
    try {
        //1\. 造文件
        File file = new File("hello.txt");

        //2.造流
        fis = new FileInputStream(file);

        //3.读数据
        byte[] buffer = new byte[5];
        int len;//记录每次读取的字节的个数
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){

            String str = new String(buffer,0,len);
            System.out.print(str);

        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(fis != null){
            //4.关闭资源
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

小练习

实现图片文件复制操作

@Test
public void testFileInputOutputStream()  {
    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        //1.创建File对象
        File srcFile = new File("test.jpg");
        File destFile = new File("test2.jpg");

        //2.创建操流
        fis = new FileInputStream(srcFile);
        fos = new FileOutputStream(destFile);

        //3.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 {
        //4.关闭流
        if(fos != null){
            //
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(fis != null){
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

3. 注意点

  • 定义路径时,可以用 /\\

  • 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。
  • 读取文件时,必须保证文件存在,否则会报异常。

  • 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

四、缓冲流

1. 缓冲流涉及到的类:

  • BufferedInputStream
  • BufferedOutputStream
  • BufferedReader
  • BufferedWriter

2. 引入目的:

  • 作用:提供流的读取、写入的速度

  • 提高读写速度的原因:内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb

处理流与节点流的对比图示

3. 使用说明

  • 当读取数据时,数据按块读入缓冲区,其后的读操作则直接访问缓冲区。

  • 当使用 BufferedInputStream 读取字节文件时,BufferedInputStream 会一次性从文件中读取8192个(8Kb),存在缓冲区中,直到缓冲区装满了,才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。

  • 向流中写入字节时,不会直接写到文件,先写到缓冲区中直到缓冲区写满,BufferedOutputStream 才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法 flush() 可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流。

  • 关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可,关闭最外层流也会相应关闭内层节点流。

  • flush() 方法的使用:手动将 buffer 中内容写入文件。

  • 如果是带缓冲区的流对象的 close() 方法,不但会关闭流,还会在关闭流之前刷新缓冲区,关闭后不能再写出。

代码示例:

3.1使用 BufferInputStream 和 BufferOutputStream 实现非文本文件的复制

@Test
public void testBufferedStream(){
    BufferedInputStream bis = null;
    BufferedOutputStream bos = null;
    try {
        //1.造文件
        File srcFile = new File("test.jpg");
        File destFile = new File("test4.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,可以合并书写
        bis = new BufferedInputStream(fis);
        bos = new BufferedOutputStream(fos);

        //3.文件读取、写出操作
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = bis.read(buffer)) != -1){
            bos.write(buffer,0,len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.关闭流
        if (bos != null){
            try {
                bos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (bis != null){

            try {
                bis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.2 使用 BufferedReader 和 BufferedWriter 实现文本文件的复制

@Test
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();
            }

        }
    }

}

4. 小练习

4.1测试缓冲流和节点流文件复制速度

节点流实现复制方法

//指定路径下文件的复制
public void copyFile(String srcPath,String destPath){
    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        //1.造文件
        File srcFile = new File(srcPath);
        File destFile = new File(destPath);

        //2.造流
        fis = new FileInputStream(srcFile);
        fos = new FileOutputStream(destFile);

        //3.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){
            //4.关闭流
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(fis != null){
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

缓冲流实现复制操作

//实现文件复制的方法
public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
    BufferedInputStream bis = null;
    BufferedOutputStream bos = null;

    try {
        //1.造文件
        File srcFile = new File(srcPath);
        File destFile = new File(destPath);
        //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[1024];
        int len;
        while((len = bis.read(buffer)) != -1){
            bos.write(buffer,0,len);
        }
    } 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();
            }

        }
    }
}

测试二者速度

@Test
public void testCopyFileWithBuffered(){
    long start = System.currentTimeMillis();

    String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
    String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\03-视频.avi";

    copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);

    long end = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("复制操作花费的时间为:" + (end - start));//618 - 176
}

4.2实现图片加密操作

加密操作

  • 将图片文件通过字节流读取到程序中
  • 将图片的字节流逐一进行 ^ 操作
  • 将处理后的图片字节流输出
//图片的加密
@Test
public void test1() {

    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        fis = new FileInputStream("test.jpg");
        fos = new FileOutputStream("testSecret.jpg");

        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {

            for (int i = 0; i < len; i++) {
                buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
            }

            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();
            }

        }
    }
}

解密操作

  • 将加密后图片文件通过字节流读取到程序中
  • 将图片的字节流逐一进行 ^ 操作(原理:A^B^B = A
  • 将处理后的图片字节流输出
//图片的解密
@Test
public void test2() {

    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        fis = new FileInputStream("testSecret.jpg");
        fos = new FileOutputStream("test4.jpg");

        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {

            for (int i = 0; i < len; i++) {
                buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
            }

            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();
            }

        }
    }
}

4.3 统计文本字符出现次数

实现思路:

  1. 遍历文本每一个字符

  2. 字符出现的次数存在Map中

  3. 把map中的数据写入文件

@Test
public void testWordCount() {
    FileReader fr = null;
    BufferedWriter bw = null;
    try {
        //1.创建Map集合
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();

        //2.遍历每一个字符,每一个字符出现的次数放到map中
        fr = new FileReader("dbcp.txt");
        int c = 0;
        while ((c = fr.read()) != -1) {
            //int 还原 char
            char ch = (char) c;
            // 判断char是否在map中第一次出现
            if (map.get(ch) == null) {
                map.put(ch, 1);
            } else {
                map.put(ch, map.get(ch) + 1);
            }
        }

        //3.把map中数据存在文件count.txt
        //3.1 创建Writer
        bw = new BufferedWriter(new FileWriter("wordcount.txt"));

        //3.2 遍历map,再写入数据
        Set<Map.Entry<Character, Integer>> entrySet = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : entrySet) {
            switch (entry.getKey()) {
                case ' ':
                    bw.write("空格=" + entry.getValue());
                    break;
                case '\t'://\t表示tab 键字符
                    bw.write("tab键=" + entry.getValue());
                    break;
                case '\r'://
                    bw.write("回车=" + entry.getValue());
                    break;
                case '\n'://
                    bw.write("换行=" + entry.getValue());
                    break;
                default:
                    bw.write(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
                    break;
            }
            bw.newLine();
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.关流
        if (fr != null) {
            try {
                fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if (bw != null) {
            try {
                bw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

五、转换流

1. 简介

  • 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:将 Inputstream 转换为 Reader
    • OutputStreamWriter:将 Writer 转换为 OutputStream
  • 字节流中的数据都是字符时,转成字符流操作更高效。

  • 很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能。

1.1 InputStreamReader

InputStreamReader 将一个字节的输入流转换为字符的输入流

解码:字节、字节数组 —>字符数组、字符串

构造器:

  • public InputStreamReader(InputStream in)

  • public InputStreamReader(Inputstream in,String charsetName)//可以指定编码集

1.2 OutputStreamWriter

OutputStreamWriter 将一个字符的输出流转换为字节的输出流

编码:字符数组、字符串 —> 字节、字节数组

构造器:

  • public OutputStreamWriter(OutputStream out)
  • public OutputStreamWriter(Outputstream out,String charsetName)//可以指定编码集

图示:

2.代码示例:

/**
综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter
     */
@Test
public void test1() {
    InputStreamReader isr = null;
    OutputStreamWriter osw = null;
    try {
        //1.造文件、造流
        File file1 = new File("dbcp.txt");
        File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);

        isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
        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);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关流
        if (isr != null){

            try {
                isr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (osw != null){
            try {
                osw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

说明:文件编码的方式(比如:GBK),决定了解析时使用的字符集(也只能是GBK)。

3. 编码集

3.1 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。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。
  • UTF-8:变长的编码方式,可用1-4个字节来表示一个字符。

说明:

  • 面向传输的众多UTF(UCS Transfer Format)标准出现了,顾名思义,UTF-8就是每次8个位传输数据,而UTF-16就是每次16个位。这是为传输而设计的编码,并使编码无国界,这样就可以显示全世界上所有文化的字符了。

  • Unicode只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集,并为每个字符规定了唯确定的编号,具体存储成什么样的字节流,取决于字符编码方案。推荐的Unicode编码是UTF-8和UTF-16。

UTF-8变长编码表示

3.2 编码应用

  • 编码:字符串–>字节数组

  • 解码:字节数组–>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

使用要求:

客户端/浏览器端 <----> 后台(java,GO,Python,Node.js,php) <----> 数据库

要求前前后后使用的字符集都要统一:UTF-8.

六、标准输入、输出流

1.简介

System.in:标准的输入流,默认从键盘输入

System.out:标准的输出流,默认从控制台输出

2. 主要方法

System 类的 setIn(InputStream is) 方式重新指定输入的流

System 类的 setOut(PrintStream ps) 方式重新指定输出的流。

3. 使用示例

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。

设计思路

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 —> BufferedReaderreadLine()

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();
            }

        }
    }
}

4. 小练习

设计实现 Scanner 类

public class MyInput {
    // Read a string from the keyboard
    public static String readString() {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        // Declare and initialize the string
        String string = "";

        // Get the string from the keyboard
        try {
            string = br.readLine();

        } catch (IOException ex) {
            System.out.println(ex);
        }

        // Return the string obtained from the keyboard
        return string;
    }

    // Read an int value from the keyboard
    public static int readInt() {
        return Integer.parseInt(readString());
    }

    // Read a double value from the keyboard
    public static double readDouble() {
        return Double.parseDouble(readString());
    }

    // Read a byte value from the keyboard
    public static double readByte() {
        return Byte.parseByte(readString());
    }

    // Read a short value from the keyboard
    public static double readShort() {
        return Short.parseShort(readString());
    }

    // Read a long value from the keyboard
    public static double readLong() {
        return Long.parseLong(readString());
    }

    // Read a float value from the keyboard
    public static double readFloat() {
        return Float.parseFloat(readString());
    }
}

七、打印流

PrintStreamPrintWriter 说明:

  • 提供了一系列重载的 print()println() 方法,用于多种数据类型的输出
  • System.out 返回的是 PrintStream 的实例
@Test
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();
        }
    }

}

八、数据流

DataInputStreamDataOutputStream 作用: 用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串

示例代码:

将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。

@Test
public void test3(){
    //1.造对象、造流
    DataOutputStream dos = null;
    try {
        dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
        //数据输出
        dos.writeUTF("Bruce");
        dos.flush();//刷新操作,将内存的数据写入到文件
        dos.writeInt(23);
        dos.flush();
        dos.writeBoolean(true);
        dos.flush();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关闭流
        if (dos != null){
            try {
                dos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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(){
    DataInputStream dis = null;
    try {
        //1.造对象、造流
        dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
        //2.从文件读入数据
        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);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关闭流
        if (dis != null){

            try {
                dis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

九、对象流

1.对象流:

ObjectInputStreamObjectOutputStream

2.作用:

  • ObjectOutputStream:内存中的对象—>存储中的文件、通过网络传输出去:序列化过程
  • ObjectInputStream:存储中的文件、通过网络接收过来 —>内存中的对象:反序列化过程

3. 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,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
  • 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。简言之,其目的是以序列化对象进行版本控制,有关各版本反序列化时是否兼容
    • 如果类没有显示定义这个静态常量,它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改,serialVersionUID可能发生变化。故建议显式声明。
  • 简单来说,Java 的序列化机制是通过在运行时判断类的 serialversionUID 来验证版本一致性的。在进行反序列化时,JVM 会把传来的字节流中的 serialversionUID 与本地相应实体类的 serialversionUID 进行比较,如果相同就认为是一致的,可以进行反序列化,否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

4.实现序列化的对象所属的类需要满足:

  1. 需要实现接口:Serializable(标识接口)

  2. 当前类提供一个全局常量:serialVersionUID(序列版本号)

  3. 除了当前 Person 类需要实现 Serializable 接口之外,还必须保证其内部所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)

补充:ObjectOutputStreamObjectInputStream 不能序列化 statictransient 修饰的成员变量

5. 对象流的使用

5.1序列化代码实现

序列化:将对象写入磁盘或进行网络传输

要求被序列化对象必须实现序列化

@Test
public void testObjectOutputStream(){
    ObjectOutputStream oos = null;

    try {
        //1.创建对象,创建流
        oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
        //2.操作流
        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.关闭流
            try {
                oos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

5.2 反序列化代码实现

反序列化:将磁盘的对象数据源读出

@Test
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();
            }

        }
    }
}

十、任意存取文件流

RandomAccessFile 的使用

1.简介

  • 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)

2.使用说明:

  1. 如果 RandomAccessFile 作为输出流时,写出到的文件如果不存在,则在执行过程中自动创建。
  2. 如果写出到的文件存在,则会对原文件内容进行覆盖。(默认情况下,从头覆盖)
  3. 可以通过相关的操作,实现 RandomAccessFile **“插入”**数据的效果。借助 seek(int pos) 方法
  4. 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
  5. 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,读取的文件不存在则会出现异常。如果模式为 rw 读写,文件不存在则会去创建文件,存在则不会创建。

3. 使用示例

文件的读取和写出操作

@Test
public void test1() {

    RandomAccessFile raf1 = null;
    RandomAccessFile raf2 = null;
    try {
        //1.创建对象,创建流
        raf1 = new RandomAccessFile(new File("test.jpg"),"r");
        raf2 = new RandomAccessFile(new File("test1.jpg"),"rw");
        //2.操作流
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            raf2.write(buffer,0,len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.关闭流
        if(raf1 != null){
            try {
                raf1.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if(raf2 != null){
            try {
                raf2.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

使用 RandomAccessFile 实现数据的插入效果

@Test
public void test2(){
    RandomAccessFile raf1 = null;
    try {
        raf1 = new RandomAccessFile(new File("hello.txt"), "rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        //            //方式一
        //            //保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
        //            StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
        //            byte[] buffer = new byte[20];
        //            int len;
        //            while ((len = raf1.read(buffer)) != -1){
        //                builder.append(new String(buffer,0,len));
        //            }

        //方式二
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while ((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            baos.write(buffer);
        }
        //调回指针,写入“xyz”
        raf1.seek(3);
        raf1.write("xyz".getBytes());
        //将StringBuilder中的数据写入到文件中
        raf1.write(baos.toString().getBytes());
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (raf1 != null){
            try {
                raf1.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

十一、流的基本应用总结

  • 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

  • 除去RandomAccessFile类外所有的流都继承于四个基本数据流抽象类InputSteam、OutputSteam、Reader、Writer

  • 不同的操作流对应的后缀均为四个抽象基类中的某一个

  • 不同处理流的使用方式都是标准操作:

    • 创建文件对象,创建相应的流
    • 处理流数据
    • 关闭流
    • 用try-catch-finally处理异常

十二、NIO

Path、Paths、Files的使用,介绍比较简单,后期会再抽时间详细写有关 NIO 的博客。

1.NIO的使用说明:

  • 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 AP。
  • NIO 与原来的 IO 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。
  • JDK 7.0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,称他为 NIO.2。
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

2.Path接口 —JDK 7.0提供

  • 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。

2.1Path的说明:

Path替换原有的File类。

  • 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");

2.2 Paths的使用

  • Paths 类提供的静态 get() 方法用来获取 Path 对象:
  • static Path get(String first, String….more):用于将多个字符串串连成路径
  • static Path get(URI uri):返回指定 uri 对应的 Path 路径

代码示例

@Test
public void test1(){
    Path path1 = Paths.get("hello.txt");//new File(String filepath)

    Path path2 = Paths.get("E:\\", "test\\test1\\haha.txt");//new File(String parent,String filename);

    Path path3 = Paths.get("E:\\", "test");

    System.out.println(path1);
    System.out.println(path2);
    System.out.println(path3);

}

2.3 常用方法

  • String toString() : 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
  • boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
  • boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
  • boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
  • Path getParent() :返回 Path 对象包含整个路径,不包含 Path 对象指定的文件路径
  • Path getRoot() :返回调用 Path 对象的根路径
  • Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
  • int getNameCount() : 返回 Path 根目录后面元素的数量
  • Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
  • Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象
  • Path resolve(Path p) :合并两个路径,返回合并后的路径对应的 Path 对象
  • File toFile(): 将 Path 转化为 File 类的对象

代码示例

@Test
public void test2() {
    Path path1 = Paths.get("d:\\", "nio\\nio1\\nio2\\hello.txt");
    Path path2 = Paths.get("hello.txt");

    //		String toString() : 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
    System.out.println(path1);

    //		boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
    System.out.println(path1.startsWith("d:\\nio"));
    //		boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
    System.out.println(path1.endsWith("hello.txt"));
    //		boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
    System.out.println(path1.isAbsolute() + "~");
    System.out.println(path2.isAbsolute() + "~");
    //		Path getParent() :返回Path对象包含整个路径,不包含 Path 对象指定的文件路径
    System.out.println(path1.getParent());
    System.out.println(path2.getParent());
    //		Path getRoot() :返回调用 Path 对象的根路径
    System.out.println(path1.getRoot());
    System.out.println(path2.getRoot());
    //		Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
    System.out.println(path1.getFileName() + "~");
    System.out.println(path2.getFileName() + "~");
    //		int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
    //		Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
    for (int i = 0; i < path1.getNameCount(); i++) {
        System.out.println(path1.getName(i) + "*****");
    }

    //		Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象
    System.out.println(path1.toAbsolutePath());
    System.out.println(path2.toAbsolutePath());
    //		Path resolve(Path p) :合并两个路径,返回合并后的路径对应的Path对象
    Path path3 = Paths.get("d:\\", "nio");
    Path path4 = Paths.get("nioo\\hi.txt");
    path3 = path3.resolve(path4);
    System.out.println(path3);

    //		File toFile(): 将Path转化为File类的对象
    File file = path1.toFile();//Path--->File的转换

    Path newPath = file.toPath();//File--->Path的转换

}

3.Files类

java.nio.file.Files 用于操作文件或目录的工具类

3.1 Files类常用方法

  • Path copy(Path src, Path dest, CopyOption … how) : 文件的复制

    要想复制成功,要求 path1 对应的物理上的文件存在。path1 对应的文件没有要求。

  • Files.copy(path1, path2, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

  • Path createDirectory(Path path, FileAttribute<?> … attr) : 创建一个目录

    要想执行成功,要求 path 对应的物理上的文件目录不存在。一旦存在,抛出异常。

  • Path createFile(Path path, FileAttribute<?> … arr) : 创建一个文件

  • 要想执行成功,要求 path 对应的物理上的文件不存在。一旦存在,抛出异常。

  • void delete(Path path) : 删除一个文件/目录,如果不存在,执行报错

  • void deleteIfExists(Path path) : Path 对应的文件/目录如果存在,执行删除.如果不存在,正常执行结束

  • Path move(Path src, Path dest, CopyOption…how) : 将 src 移动到 dest 位置

    要想执行成功,src 对应的物理上的文件需要存在,dest 对应的文件没有要求。

  • long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小

代码示例

@Test
public void test1() throws IOException{
    Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");
    Path path2 = Paths.get("atguigu.txt");

    //		Path copy(Path src, Path dest, CopyOption … how) : 文件的复制
    //要想复制成功,要求path1对应的物理上的文件存在。path1对应的文件没有要求。
    //		Files.copy(path1, path2, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

    //		Path createDirectory(Path path, FileAttribute<?> … attr) : 创建一个目录
    //要想执行成功,要求path对应的物理上的文件目录不存在。一旦存在,抛出异常。
    Path path3 = Paths.get("d:\\nio\\nio1");
    //		Files.createDirectory(path3);

    //		Path createFile(Path path, FileAttribute<?> … arr) : 创建一个文件
    //要想执行成功,要求path对应的物理上的文件不存在。一旦存在,抛出异常。
    Path path4 = Paths.get("d:\\nio\\hi.txt");
    //		Files.createFile(path4);

    //		void delete(Path path) : 删除一个文件/目录,如果不存在,执行报错
    //		Files.delete(path4);

    //		void deleteIfExists(Path path) : Path对应的文件/目录如果存在,执行删除.如果不存在,正常执行结束
    Files.deleteIfExists(path3);

    //		Path move(Path src, Path dest, CopyOption…how) : 将 src 移动到 dest 位置
    //要想执行成功,src对应的物理上的文件需要存在,dest对应的文件没有要求。
    //		Files.move(path1, path2, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);

    //		long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小
    long size = Files.size(path2);
    System.out.println(size);

}

3.2 Files类常用方法:用于判断

  • boolean exists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否存在

  • boolean isDirectory(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是目录

    不要求此 path 对应的物理文件存在。

  • boolean isRegularFile(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是文件

  • boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件

    要求此 path 对应的物理上的文件需要存在。才可判断是否隐藏。否则,抛异常。

  • boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读

  • boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写

  • boolean notExists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否不存在

代码示例

@Test
public void test2() throws IOException{
    Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");
    Path path2 = Paths.get("atguigu.txt");
    //		boolean exists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否存在
    System.out.println(Files.exists(path2, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));

    //		boolean isDirectory(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是目录
    //不要求此path对应的物理文件存在。
    System.out.println(Files.isDirectory(path1, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));

    //		boolean isRegularFile(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是文件

    //		boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件
    //要求此path对应的物理上的文件需要存在。才可判断是否隐藏。否则,抛异常。
    //		System.out.println(Files.isHidden(path1));

    //		boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读
    System.out.println(Files.isReadable(path1));
    //		boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写
    System.out.println(Files.isWritable(path1));
    //		boolean notExists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否不存在
    System.out.println(Files.notExists(path1, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));
}

补充:

  • StandardOpenOption.READ:表示对应的 Channel 是可读的。
  • StandardOpenOption.WRITE:表示对应的 Channel 是可写的。
  • StandardOpenOption.CREATE:如果要写出的文件不存在,则创建。如果存在,忽略
  • StandardOpenOption.CREATE_NEW:如果要写出的文件不存在,则创建。如果存在,抛异常

3.3 Files类常用方法:用于操作内容

  • InputStream newInputStream(Path path, OpenOption…how):获取 InputStream 对象
  • OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption…how) : 获取 OutputStream 对象
  • SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption…how) : 获取与指定文件的连接,how 指定打开方式。
  • DirectoryStream<Path> newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录

代码示例

@Test
public void test3() throws IOException{
    Path path1 = Paths.get("d:\\nio", "hello.txt");

    //		InputStream newInputStream(Path path, OpenOption…how):获取 InputStream 对象
    InputStream inputStream = Files.newInputStream(path1, StandardOpenOption.READ);

    //		OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption…how) : 获取 OutputStream 对象
    OutputStream outputStream = Files.newOutputStream(path1, StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);

    //		SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption…how) : 获取与指定文件的连接,how 指定打开方式。
    SeekableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path1, StandardOpenOption.READ,StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);

    //		DirectoryStream<Path>  newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录
    Path path2 = Paths.get("e:\\teach");
    DirectoryStream<Path> directoryStream = Files.newDirectoryStream(path2);
    Iterator<Path> iterator = directoryStream.iterator();
    while(iterator.hasNext()){
        System.out.println(iterator.next());
    }
}

参考文献本篇文章主要介绍 Java 中的 IO 的使用,对很多常用的输入输出流进行了简单的介绍,希望能帮助小伙伴们理清这些流之间的关系