【JavaSE】IO流1[IO简介、File类]

① IO简介

- IO流的概念

定义:Input-Output.程序运行时程序与外部系统进行通信的过程, 外部系统可能是文件, 数据库, 其它程序, 网络, IO设备等等.
Input: 可以让程序从外部系统获得数据(核心是"读", 读取外部的数据)

• 常见应用:
  *读取硬盘上的文件内容到程序当中, 例如: 播放器打开一个视频文件, word打开一个doc文件
  *读取网络上的某个位置的内容到程序. 例如: 浏览器9中输入网址后,打开对应的页面, 下载网络上某个网址的文件
  *读取数据库系统的数据到程序
  *读取某些硬件数据到程序. 例如: 车载电脑读取雷达扫描的信息到程序; 温控系统等.

Output: 程序输出数据给外部系统(核心含义是"写", 将数据写入到外部系统)

• 常见应用:
  *将数据写到硬盘中. 例如: 编辑完一个wrod后,将内容写道硬盘上进行保存.
  *将数据写到数据库系统中. 例如: 注册一个网站会员, 实际就是向后台数据库写入一条记录.
  *将数据写到某些硬件系统中. 例如: 导弹系统导航程序将心的路径输出到飞控子系统,飞控子系统根据数据修改飞行路径

实现: 在java.io包中提供了相关的API, 实现了对所有的外部系统的输入输出操作.

数据源(Data Source):
是提供数据的原始媒介. 常见的数据源有: 数据库, 文件, 其它程序, 内存, 网络连接, io设备
数据源分为: --源设备 --目标设备

• 源设备: 为程序提供数据, 一般对应输入流
• 目标设备: 程序数据的目的地,一般对应输出流

IO流的概念
流是一个抽象的, 动态的概念, 是一连串连续动态的数据的集合
对于输入流:

• 数据源就像是水箱, 流(Stream)就像水管中的水流, 程序就是最终用户. 通过流(A Stream)将数据源(Source)中的数据(information)输送到程序当中.

对于输出流:

• 目标数据源就是目的地(dest), 我们通过流(A Stream)将程序(Program)中的数据(information)输送到数据源(dest)中.
  > 注意: 输入与输出是相对程序来说的, 不是相对数据源的概念.

- Java中的四大IO抽象类

InputStream / OutputStream(字节流) 和 Reader / Writer(字符流)类是所有的IO流类的抽象父类.

InputStream:

• 该抽象类是字节输入流的所有类的父类, InputStream是一个抽象类,不可实例化. 它的所有功能都需要靠子实现类来实现. 根据节点的不同, 它派生出了不同的节点流子类.
• 继承自InputStream的流都是用于向程序中输入数据,且数据的单位为字节.

常用方法	说明
int read()	读取一个字节的数据, 并将字节的值作为int类型返回(0 - 255). 返回值为-1表示读取结束
void close()	关闭输入流对象, 释放相关系统的资源

OutputStream:

• 该抽象类表示字节输出流的所有类的父类. 输出流接受字节数据,并将这些字节发送到某一个目的地

常用方法	说明
void write(int n)	向目的地中写入一个字节
void close()	关闭输出流对象,释放相关系统资源

Reader:

Reader用于读取的字符流抽象类, 数据单位为字符

常用方法	说明
int read()	读取一个字符数据,将值作为int返回(0-65535 Unicode),返回-1结束
void close()	关闭流对象, 释放相关系统资源

Writer:

writer是用于输出字符流的抽象类,数据单位为字符

常用方法	说明
void writer(int n)	向输入流中写入一个字符数据
void close()	关闭输出流对象,释放相关系统资源

- Java中流概念的细分

• 按流的方向分类:
  输入流: 数据流从数据源到程序(以InputStream, Reader结尾的流)
  输出流: 数据流从程序到目的地(以OutputStream, Writer结尾的流)
  

• 按处理的数据单元分类:
  字节流(读取二进制文件时): 以字节为单位获取数据,命名S上tream结尾的流一般是字节流, 如FileInputStream, FileOutputStream
  字符流(读取文本形式的数据时): 以字符为单位获取数据, 命名上以Reader/Writer结尾的流,如FileReader, FileWriter

• 按处理对象的不同分类:
  节点流: 可以直接从数据源/目的地读写数据, 如FileInputStream, FileReader, DataInputStream等
  处理流: 不直接链接到数据源或目的地,是"处理流的流",通过对其它流的处理提高程序的性能. 如BufferedInputStream, BufferedReader等, 处理流也叫包装流.

• 节点流位于IO操作的第一线, 所有的操作必须通过它们进行; 处理流可以对节点流进行包装,提高性能或提高程序的灵活性.
  

-Java中IO流类的体系

• File: 不在IO体系中, File类能够对目录或文件进行包装. 将目录/文件包装成对象, 提供更多的对其进行操作的方式.
• RandomAccessFile: 随机访问流,不在IO体系当中. 只能对文件进行读写操作的随机访问.
• 四大抽象类:

汇总:

• InputStream/OutputStream: 字节流的抽象类
• Reader/Writer: 字符流的抽象类
• FileInputStream/FileOutputStream: 节点流: 以字节为单位直接操作"文件"
• ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream:
  节点流: 以字节为单位, 直接操作"字节数组对象"
• ObjectInputStream/ObjectOutputStream:
  处理流: 以字节为单位直接操作"对象"
• DataInputStream/DataOutputStream:
  处理流: 以字节为单位直接操作"基本数据类型与字符串类型"
• FileReader/FileWriter:
  节点流: 以字符为单位, 直接操作"文本文件"(只能读取文本文件)
• BufferedReader/BufferedWriter:
  处理流: 将Reader/Writer对象进行包装,增加缓存功能,提高读写效率
• BufferedInputStream/BufferedOutputStream:
  处理流: 将InputStream/OutputStream对象进行包装,增加缓存功能,提高读写效率.
• InputStreamReader/OutputStreamWriter:
  处理流: 将字节流对象转化成字符流对象.
• PrintStream:
  处理流: 将OutputStream进行包装, 方便的输出字符, 更加灵活.

---

② 入门案例

package com.IOLearning;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class SecondDemo {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            //创建字节输入流对象
            fis = new FileInputStream("C:\\Users\\iFinder\\Desktop\\Java Learnning\\JavaSE\\src\\com\\IOLearning\\Test.txt");

            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            int temp = 0;
            while((temp = fis.read()) != -1){   //read()方法只获取一个字符,当文件内容读取完毕时read()方法返回-1
                sb.append((char) temp);
            }
            System.out.println(sb.toString());

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try{
                if(fis != null){
                    fis.close();   //操作结束之后一定要关闭流对象
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

③ File类的使用

- File类的作用

Java提供的针对磁盘中文件或目录, 转化成对象的一个包装类. 一个File类可以代表一个问价或一个目录, File对象可以实现获取问价和目录属性等功能, 可以实现对文件和目录的创建, 删除等功能.

• File类的常用方法

针对文件的操作方法

方法	说明
CreateNewFile()	创建一个新文件
delete()	直接从磁盘上删除 文件/目录
exists()	查询磁盘中的文件是否存在
getAbsolutePath()	获取绝对路径
getPath()	获取相对路径
getName()	获取文件名, 相当于调用了一个toString()方法
isFile()	判断是否是一个文件
length()	查看文件中的字节数
isHidden()	测试文件是否时一个隐藏文件

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建一个File对象
        File file = new File("C:/Users/iFinder/Desktop/Java Learnning/JavaSE/src/com/IOLearning/FileTest.txt");   //给定位置及名称
        System.out.println(file.createNewFile());   //true
        System.out.println(file.exists());   //true   一旦指定了file对象的路径以及名称,之后进行的操作就都是针对该对象的
//        System.out.println(file.delete());   //true   若文件存在,则删除,返回true

        System.out.println(file.getAbsolutePath());   //返回文件绝对路径
        System.out.println(file.getPath());   //返回文件相对路径

        System.out.println(file.getName());   //返回文件名
        System.out.println(file.isFile());   //是否是一个文件
        System.out.println(file.isHidden());   //是否是一个隐藏文件
    }
}

针对目录的操作方法

方法	说明
exists()	查询目录是否存在
isDirectory()	判断当前路径是否为目录
mkdir()	创建目录
getParentFile()	获取当前目录的父级目录
list()	返回一个字符串数组, 包含目录中的文件和目录的路径名
listFiles	返回一个File数组, 表示用此抽象路径名表示的目录中的文件

import java.io.File;

public class DirectoryDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建File对象,操作目录
        File file = new File("C:/Users/iFinder/Desktop/Java Learnning/JavaSE/src/com/IOLearning/directory");   //指定位置与目录名
        System.out.println(file.mkdir());   //true创建了一个目录  mkdirs()可以创建多级目录  "c:.../dirA/dirB/dirC"多级创建调用 mkdirs()

        System.out.println(file.exists());   //判断路径是否存在
        System.out.println(file.isDirectory());   //true  判断是否为目录
        System.out.println(file.isFile());   //false   判断是否为文件

        System.out.println(file.getParent());   // 获取父级目录的名字   getParentFile() 返回一个父级目录的File对象
        File file1 = new File("C:/Users/iFinder/Desktop/Java Learnning/JavaSE/src/com/");
        String[] list = file1.list();   //获取该路径下的全部文件名和目录名
        for(String s:list){
            System.out.println(s);
        }

        File[] files = file1.listFiles();   //将该路径下所有文件与目录作为File对象获取
        for (File f:files){
            System.out.println(f);
        }
    }
}