JAVA 中的 IO 流

File 类的使用

  • java.io.File 类:文件和文件目录路径的抽象表示形式,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
  • 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
  • File 对象可以作为参数传递给流的构造器

File 类的常用构造器

  • public File(String pathname)

    以 pathname 为路径创建 File 对象

  • public File(String parent,String child)

    以 parent 为父路径,child 为子路径创建 File 对象

  • public File(File parent,String child)

    根据一个父 File 对象和子文件路径创建 File 对象

路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开,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:

File file1 = new File("d:\\atguigu\\info.txt");
File file2 = new File("d:" + File.separator + "atguigu" + File.separator + "info.txt");
File file3 = new File("d:/atguigu");

File 类常用方法

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

  • 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

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

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

File 类的创建功能

  • 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。如果上层文件目录不存在,一并创建

File 类的删除功能

  • public boolean delete():删除文件或者文件夹

Java中的删除不走回收站。要删除一个文件目录,请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录。

IO 流原理及流的分类

Java IO 原理

  • 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 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。

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

image.png

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。

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。

在写入一个文件时,如果使用构造器 FileOutputStream(file),则目录下有同名文
件将被覆盖。如果使用构造器 FileOutputStream(file,true),则目录下的同名文件不会被覆盖,在文件内容末尾追加内容。

在读取文件时,必须保证该文件已存在,否则报异常。

  • 字节流操作字节,比如:.mp3,.avi,.rmvb,mp4,.jpg,.doc,.ppt
  • 字符流操作字符,只能操作普通文本文件。最常见的文本文:.txt,.java,.c,.cpp 等语言的源代码。尤其注意 .doc, excel, ppt 这些不是文本文件

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,缺省使用 8192 个字节(8Kb)的缓冲区。

  • 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

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: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。

public void testMyInput() throws Exception {
    FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dbcp1.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();
}

数据流

为了方便地操作 Java 语言的基本数据类型和 String 的数据,可以使用数据流。为了方便地操作Java语言的基本数据类型和 String 的数据,可以使用数据流。

  • DataInputStreamDataOutputStream
  • 分别“套接”在 InputStreamOutputStream 子类的流上

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)
DataInputStream dis = null;
try {
    dis = new DataInputStream(new FileInputStream("destData.dat"));
    String info = dis.readUTF();
    boolean flag = dis.readBoolean();
    long time = dis.readLong();
    System.out.println(info);
    System.out.println(flag);
    System.out.println(time);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (dis != null) {
        try {
            dis.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    }
}

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("destData.dat"));
    dos.writeUTF("我爱北京天安门"); // 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();
    } 
}

对象流(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。

注意:ObjectOutputStream 和ObjectInputStream 不能序列化 static 和 transient 修饰的成员变量。

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

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)。

// 序列化
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(“data.txt"));
Person p = new Person("韩梅梅", 18, "中华大街", new Pet());
oos.writeObject(p);
oos.flush();
oos.close();

注意:写一次,操作 flush() 一次。

// 反序列化
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(“data.txt"));
Person p1 = (Person)ois.readObject();
System.out.println(p1.toString());
ois.close();

随机存取文件流(RandomAccessFile 类)的使用

RandomAccessFile 声明在 java.io 包下,但直接继承于 java.lang.Object 类。并且它实现了 DataInput、DataOutput 这两个接口,也就意味着这个类既可以读也可以写

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

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。

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
// 读取文件
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(“test.txt”, “rw”);
// 指针跳到角标为5的位置
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
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test.txt", "rw");
raf.seek(5);
//先读出来
String temp = raf.readLine();
// 指针跳到角标为5的位置,可以理解为在角标为5的位置插入数据
raf.seek(5);
raf.write("xyz".getBytes());
raf.write(temp.getBytes());
raf.close();

我们可以用 RandomAccessFile 这个类,来实现一个多线程断点下载的功能,用过下载工具的朋友们都知道,下载前都会建立两个临时文件,一个是与被下载文件大小相同的空文件,另一个是记录文件指针的位置文件,每次暂停的时候,都会保存上一次的指针,然后断点下载的时候,会继续从上一次的地方下载,从而实现断点下载或上传的功能。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,393评论 5 467
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,790评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,391评论 0 330
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,703评论 1 270
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,613评论 5 359
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,003评论 1 275
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,507评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,158评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,300评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,256评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,274评论 1 328
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,984评论 3 316
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,569评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,662评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,899评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,268评论 2 345
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,840评论 2 339

推荐阅读更多精彩内容