本文深入讲解Java中的IO流概念，包括字节流、字符流、序列流等多种流的使用方法及注意事项，同时介绍如何利用缓冲流提高文件拷贝效率。
File
- 1.什么是File类
- File类对象可以代表一个路径, 此路径可以是文件也可以是文件夹, 该类方法可以对这个路径进行各种操作
- 2.创建对象
- 给File类构造函数传一个String类型的路径就可以创建对象
- 路径分为两种: 绝对路径, 相对路径
- 绝对路径: 从盘符开始, 是一个固定的路径
- 相对路径: 不从盘符开始, 相对于某个位置. 在Eclipse中的Java工程如果使用相对路径, 那么就相对于工程根目录. cmd则相对应于当前目录.
- 3.常用方法
-
*****boolean exists() 判断是否存在 boolean isAbsolute(); 是否是绝对路径 *****boolean isDirectory(); 是否是文件夹 *****boolean isFile(); 是否是文件 boolean isHidden(); 是否是隐藏 getAbsolutePath(); 获取绝对路径 getFreeSpace(); 获取当前盘符剩余空间 getTotalSpace(); 获取当前盘符总空间 getUsableSpace(); 获取当前盘符可用空间 *****getParent()); 获取父级路径 *****getName()); 获取文件或文件夹名 setReadable(false); 设置是否可读 setWritable(false); 设置是否可写 setExecutable(false); 设置是否可执行 canRead(); 是否可读 canWrite(); 是否可写 canExecute(); 是否可执行 setLastModified(); 设置文件的最后修改时间 *****lastModified(); 获取文件的最后修改时间 *****createNewFile() 创建文件 *****mkdir(); 创建文件夹(仅一级) *****mkdirs(); 创建文件夹(父级不存在也创建) **renameTo(); 改名, 可以移动文件 *****delete() 删除, 文件可以直接删除, 文件夹只能删空的 *****length() 文件大小 String[] list() *****File[] listFiles() -
一.IO流
- 1.概念
- IO流用来处理设备之间的数据传输
- Java对数据的操作是通过流的方式
- Java用于操作流的类都在IO包中
- 流按流向分为两种：输入流，输出流。
- 流按操作类型分为两种：
- 字节流 : 字节流可以操作任何数据,因为在计算机中任何数据都是以字节的形式存储的
- 字符流 : 字符流只能操作纯字符数据，比较方便。
- 2.IO流常用父类
- 字节流的抽象父类：
- InputStream
- OutputStream
- 字符流的抽象父类：
- Reader
- Writer
- 字节流的抽象父类：
- 3.IO程序书写
- 使用前，导入IO包中的类
- 使用时，进行IO异常处理
- 使用后，释放资源
二.字节流
- 1.常用方法
- InputStream:
- read() 读取一个字节
- read(byte[]) 读取若干(数组长度)字节
- available() 获取可读的字节数
- close() 关闭流, 释放资源
- OutputStream:
- write(int) 写出一个字节
- write(byte[]) 写出数组中的所有字节
- write(byte[],start,len);
- close() 关闭流, 释放资源
- InputStream:
- 2.读取文件
- 创建FileInputStream对象, 指定一个文件. 文件必须存在, 不存在则会抛出FileNotFoundException
- 使用read()方法可以从文件中读取一个字节. 如果读取到文件末尾会读到-1
- 读取结束后需要释放资源, 调用close()方法关闭输入流
输入流代码 FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt"); //创建流对象,关联xxx.txt文件 int b; while((b = fis.read()) != -1) { //将每次读到的结果赋值给b System.out.println(b); } fis.close();- 为什么read方法返回是int而不是byte类型呢?
- 因为如果读取的是视频文件或音频文件或图片文件等,在读取过程中很有可能会遇到11111111,也就是byte类型的-1,那么遇到-1程序就会停止读取,会漏掉文件,为了防止这种情况出现,把byte类型提升为int类型,在这个字节前补上24个0,把遇到的-1变成255,这样可以保证将整个文件读完
- 为什么read方法返回是int而不是byte类型呢?
- 3.写出文件
- 创建FileOutputStream对象, 指定一个文件. 文件不存在会创建新文件, 存在则清空原内容. 如果需要追加, 在构造函数中传入true.
- 使用write()方法可以向文件写出一个字节.
- 写出结束后同样需要调用close()
输出流代码 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aaa.txt"); //创建流对象,关联aaa.txt fos.write(100); //写出数据的时候会将前面24个0去掉,写出的是一个字节 fos.write(98); fos.write(99); fos.close(); //关闭流,释放资源4.拷贝文件
- 可以从文件中逐个字节读取, 逐个字节写出, 但这样做效率非常低
- 我们可以定义一个数组作为缓冲区, 一次读取多个字节装入数组, 然后再一次性把数组中的字节写出1byte = 8bit
1,逐个字节拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream("致青春.mp3"); //创建输入流对象,关联致青春.mp3 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.mp3"); //创建输出流对象,关联copy.mp3 int b; while((b = fis.read()) != -1) { //将每次读到的赋值给b fos.write(b); //将b中的字节写出去 } fis.close(); //关流,释放资源 fos.close();2,自定义数组拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream("致青春.mp3"); //创建输入流对象,关联致青春.mp3 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.mp3"); //创建输出流对象,关联copy.mp3 byte[] arr = new byte[1024 * 8]; //自定义数组 int len; while((len = fis.read(arr)) != -1) { //将数据读到字节数组中 fos.write(arr, 0, len); //从字节数组中将数据写到文件上 //fos.write(arr); } fis.close(); //关流,释放资源 fos.close(); int len = read(arr);如果文件上有数据返回的就是读到有效的字节个数,如果文件上没有数据返回的就是-13,定义一个大数组拷贝,数组和文件的字节个数一样大
//fis.available();一次获取读的文件的大小 FileInputStream fis = new FileInputStream("致青春.mp3"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.mp3"); byte[] arr = new byte[fis.available()]; //虽然可以拷贝,但是在开发时不建议,有可能会导致内存溢出 fis.read(arr); fos.write(arr); fis.close();4,带缓冲区的拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream("致青春.mp3"); //创建输入流对象,关联致青春.mp3 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); //对fis进行包装,内置一个8192大小的字节数组 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.mp3"); //创建输出流对象,关联copy.mp3 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); //对fos进行包装,内置一个8192大小的字节数组 int b; while((b = bis.read()) != -1) { //read一次会先将文件上的数据读到缓冲区中,再从缓冲区一个一个的赋值给b bos.write(b); //write一次,是将b中的字节数据写到缓冲区,缓冲区写满再一次写到文件上 } bis.close(); //只需要关掉包装后的即可 bos.close();
5.BufferedInputStream
- BufferedInputStream内置了一个缓冲区(数组)
- 从BufferedInputStream中读取一个字节时
- BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个, 存在缓冲区中, 返回给程序一个
- 程序再次读取时, 就不用找文件了, 直接从缓冲区中获取
- 直到缓冲区中所有的都被使用过, 才重新从文件中读取8192个
- 6.BufferedOutputStream
- BufferedOutputStream也内置了一个缓冲区(数组)
- 程序向流中写出字节时, 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
- 7.读中文
- 字节流只读中文有弊端,可能会出现半个中文
- 解决办法
- 1,用字符流只读
- 2,将文件上的所有的字节数据都读到缓冲区中,然后在转换成字符串ByteArrayOutputStream
FileInputStream fis = new FileInputStream("bbb.txt"); byte[] arr = new byte[4]; int len; while((len = fis.read(arr)) != -1) { System.out.println(new String(arr,0,len)); } fis.close();- 8.写中文
- 字节流是可以写字符串的
- 但是必须将字符串转换成字节数组写出去
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("bbb.txt"); fos.write("你要减肥,造吗".getBytes()); fos.close();- 9.finally嵌套
1.6版本及以前的标准的异常处理代码
FileInputStream fis = null; FileOutputStream fos = null; try { fis = new FileInputStream("aaa.txt"); fos = new FileOutputStream("bbb.txt"); int b; while((b = fis.read()) != -1) { fos.write(b); } }finally { try { if(fis != null) fis.close(); } finally { if(fos != null) fos.close(); } }- 10.try close
1.7版本的标准的异常处理代码
try( FileInputStream fis = new FileInputStream("aaa.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("bbb.txt"); MyClose mc = new MyClose(); ){ int b; while((b = fis.read()) != -1) { fos.write(b); } }
三.今日重点
- 1.拷贝文件
- a.使用FileInputStream和FileOutputStream, 逐个字节拷贝,效率太低了
- b.使用FileInputStream和FileOutputStream, 定义一个大数组(length等于文件大小), 一次性拷贝,有可能会内存溢出
- c.使用FileInputStream和FileOutputStream, 定义一个小数组(例如1024), 多次拷贝
- d.使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream内置的缓冲区, 逐个字节拷贝
- 2.标准化IO流操作的代码
- a.finally嵌套
- b.try close
四.练习
- 1.从键盘输入接收一个文件路径, 把该文件的内容拷贝到工程中
- 2.从键盘接收输入, 把键盘输入的数据写到文件, 直到输入quit时退出
- 1.概念
-
一.字符流
- 1.字符流是什么
- 字符流是可以直接读写字符的IO流
- 字符流读取字符, 就要先读取到字节数据, 然后转为字符. 如果要写出字符, 需要把字符转为字节再写出.
- 2.FileReader, FileWriter
- FileReader类的read()方法可以按照字符大小读取
FileReader fr = new FileReader("aaa.txt"); //创建输入流对象,关联aaa.txt int ch; while((ch = fr.read()) != -1) { //将读到的字符赋值给ch System.out.println((char)ch); //将读到的字符强转后打印 } fr.close(); //关流- FileWriter类的write()方法可以自动把字符转为字节写出
- 3.什么情况下使用字符流
- 字符流也可以拷贝文本文件, 但不推荐使用. 因为读取时会把字节转为字符, 写出时还要把字符转回字节.
- 程序需要读取一段文本, 或者需要写出一段文本的时候可以使用字符流
- 4.字符流是否可以拷贝非纯文本的文件
- 不可以拷贝非纯文本的文件
- 因为在读的时候会将字节转换为字符,在转换过程中,可能找不到对应的字符,就会用?代替,写出的时候会将字符转换成字节写出去
- 如果是?,直接写出,这样写出之后的文件就乱了,看不了了
- 5.自定义字符数组的拷贝
FileReader fr = new FileReader("aaa.txt"); //创建字符输入流,关联aaa.txt FileWriter fw = new FileWriter("bbb.txt"); //创建字符输出流,关联bbb.txt int len; char[] arr = new char[1024*8]; //创建字符数组 while((len = fr.read(arr)) != -1) { //将数据读到字符数组中 fw.write(arr, 0, len); //从字符数组将数据写到文件上 } fr.close(); //关流释放资源 fw.close();- 6.带缓冲的字符流
- BufferedReader的read()方法读取字符时会一次读取若干字符到缓冲区, 然后逐个返回给程序, 降低读取文件的次数, 提高效率
- BufferedWriter的write()方法写出字符时会先写到缓冲区, 缓冲区写满时才会写到文件, 降低写文件的次数, 提高效率
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("aaa.txt")); //创建字符输入流对象,关联aaa.txt BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bbb.txt")); //创建字符输出流对象,关联bbb.txt int ch; while((ch = br.read()) != -1) { //read一次,会先将缓冲区读满,从缓冲去中一个一个的返给临时变量ch bw.write(ch); //write一次,是将数据装到字符数组,装满后再一起写出去 } br.close(); //关流 bw.close();- flush方法与close方法的区别
- flush是用来刷新缓冲区的,刷完之后还可以写出
- close方法是用来关闭流的,在关闭之前会刷新一次缓冲区,刷完之后关闭,不可以再写出
- BufferedReader的readLine()方法可以读取一行字符(不包含换行符号)
- BufferedWriter的newLine()可以输出一个跨平台的换行符号"\r\n"
- flush方法与close方法的区别
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("aaa.txt")); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bbb.txt")); String line; while((line = br.readLine()) != null) { bw.write(line); //bw.write("\r\n"); //只支持windows系统 bw.newLine(); //跨平台的 } br.close(); bw.close();- 7.LineNumberReader
- LineNumberReader是BufferedReader的子类, 具有相同的功能, 并且可以统计行号
- 调用getLineNumber()方法可以获取当前行号
- 调用setLineNumber()方法可以设置当前行号
LineNumberReader lnr = new LineNumberReader(new FileReader("aaa.txt")); String line; lnr.setLineNumber(100); //设置行号 while((line = lnr.readLine()) != null) { System.out.println(lnr.getLineNumber() + ":" + line);//获取行号 } lnr.close();- 8.装饰设计模式
interface Coder { public void code(); } class Student implements Coder { @Override public void code() { System.out.println("javase"); System.out.println("javaweb"); } } class ItcastStudent implements Coder { private Student s; //获取到被包装的类的引用 public ItcastStudent(Student s) { //通过构造函数创建对象的时候,传入被包装的对象 this.s = s; } @Override public void code() { //对其原有功能进行升级 s.code(); System.out.println("数据库"); System.out.println("ssh"); System.out.println("安卓"); System.out.println("....."); } }- 9.使用指定的码表读写字符
- FileReader是使用默认码表读取文件, 如果需要使用指定码表读取, 那么可以使用InputStreamReader(字节流,编码表)
- FileWriter是使用默认码表写出文件, 如果需要使用指定码表写出, 那么可以使用OutputStreamWriter(字节流,编码表)
BufferedReader br = //高效的用指定的编码表读 new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("UTF-8.txt"), "UTF-8")); BufferedWriter bw = //高效的用指定的编码表写 new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("GBK.txt"), "GBK")); int ch; while((ch = br.read()) != -1) { bw.write(ch); } br.close(); bw.close();
二.今日重点
- 1.会用BufferedReader读取GBK码表和UTF-8码表的字符
- 2.会用BufferedWriter写出字符到GBK码表和UTF-8码表的文件中
- 3.会使用BufferedReader从键盘读取一行
- 1.字符流是什么
-
一.序列流
- 1.什么是序列流
- 序列流可以把多个字节输入流整合成一个, 从序列流中读取数据时, 将从被整合的第一个流开始读, 读完一个之后继续读第二个, 以此类推.
2.使用方式
- 整合两个: SequenceInputStream(InputStream, InputStream)
FileInputStream fis1 = new FileInputStream("a.txt"); //创建输入流对象,关联a.txt FileInputStream fis2 = new FileInputStream("b.txt"); //创建输入流对象,关联b.txt SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream(fis1, fis2); //将两个流整合成一个流 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c.txt"); //创建输出流对象,关联c.txt int b; while((b = sis.read()) != -1) { //用整合后的读 fos.write(b); //写到指定文件上 } sis.close(); fos.close();- 整合多个: SequenceInputStream(Enumeration)
FileInputStream fis1 = new FileInputStream("a.txt"); //创建输入流对象,关联a.txt FileInputStream fis2 = new FileInputStream("b.txt"); //创建输入流对象,关联b.txt FileInputStream fis3 = new FileInputStream("c.txt"); //创建输入流对象,关联c.txt Vector<InputStream> v = new Vector<>(); //创建vector集合对象 v.add(fis1); //将流对象添加 v.add(fis2); v.add(fis3); Enumeration<InputStream> en = v.elements(); //获取枚举引用 SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream(en); //传递给SequenceInputStream构造 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d.txt"); int b; while((b = sis.read()) != -1) { fos.write(b); } sis.close(); fos.close();
二.内存输出流*****
- 1.什么是内存输出流
- 该输出流可以向内存中写数据, 把内存当作一个缓冲区, 写出之后可以一次性获取出所有数据
2.使用方式
- 创建对象: new ByteArrayOutputStream()
- 写出数据: write(int), write(byte[])
- 获取数据: toByteArray()
FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt"); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); int b; while((b = fis.read()) != -1) { baos.write(b); } //byte[] newArr = baos.toByteArray(); //将内存缓冲区中所有的字节存储在newArr中 //System.out.println(new String(newArr)); System.out.println(baos); fis.close();黑马面试题
FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt"); //创建字节输入流,关联a.txt ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); //创建内存输出流 byte[] arr = new byte[5]; //创建字节数组,大小为5 int len; while((len = fis.read(arr)) != -1) { //将文件上的数据读到字节数组中 baos.write(arr, 0, len); //将字节数组的数据写到内存缓冲区中 } System.out.println(baos); //将内存缓冲区的内容转换为字符串打印 fis.close();
三.对象操作流
- 1.什么是对象操作流
- 该流可以将一个对象写出, 或者读取一个对象到程序中. 也就是执行了序列化和反序列化的操作.
2.使用方式
写出: new ObjectOutputStream(OutputStream), writeObject()
public class Demo3_ObjectOutputStream { /** * @param args * @throws IOException * 将对象写出,序列化 */ public static void main(String[] args) throws IOException { Person p1 = new Person("张三", 23); Person p2 = new Person("李四", 24); // FileOutputStream fos = new FileOutputStream("e.txt"); // fos.write(p1); // FileWriter fw = new FileWriter("e.txt"); // fw.write(p1); //无论是字节输出流,还是字符输出流都不能直接写出对象 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("e.txt"));//创建对象输出流 oos.writeObject(p1); oos.writeObject(p2); oos.close(); } }- 读取: new ObjectInputStream(InputStream), readObject()
public class Demo3_ObjectInputStream { /** * @param args * @throws IOException * @throws ClassNotFoundException * @throws FileNotFoundException * 读取对象,反序列化 */ public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException { ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("e.txt")); Person p1 = (Person) ois.readObject(); Person p2 = (Person) ois.readObject(); System.out.println(p1); System.out.println(p2); ois.close(); } }
3.注意
- 要写出的对象必须实现Serializable接口才能被序列化
- 不用必须加id号
四.打印流*****
1.什么是打印流
- 该流可以很方便的将对象的toString()结果输出, 并且自动加上换行, 而且可以使用自动刷出的模式
System.out就是一个PrintStream, 其默认向控制台输出信息
PrintStream ps = System.out; ps.println(97); //其实底层用的是Integer.toString(x),将x转换为数字字符串打印 ps.println("xxx"); ps.println(new Person("张三", 23)); Person p = null; ps.println(p); //如果是null,就返回null,如果不是null,就调用对象的toString()
2.使用方式
- 打印: print(), println()
- 自动刷出: PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush, String encoding)
打印流只操作数据目的
PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileOutputStream("g.txt"), true); pw.write(97); pw.print("大家好"); pw.println("你好"); pw.close();
五.标准输入输出流
- 1.什么是标准输入输出流
- System.in是InputStream, 标准输入流, 默认可以从键盘输入读取字节数据
- System.out是PrintStream, 标准输出流, 默认可以向Console中输出字符和字节数据
2.修改标准输入输出流
- 修改输入流: System.setIn(InputStream)
- 修改输出流: System.setOut(PrintStream)
System.setIn(new FileInputStream("a.txt")); //修改标准输入流 System.setOut(new PrintStream("b.txt")); //修改标准输出流 InputStream in = System.in; //获取标准输入流 PrintStream ps = System.out; //获取标准输出流 int b; while((b = in.read()) != -1) { //从a.txt上读取数据 ps.write(b); //将数据写到b.txt上 } in.close(); ps.close();
六.数据输入输出流
- 1.什么是数据输入输出流
- DataInputStream, DataOutputStream可以按照基本数据类型大小读写数据
- 例如按Long大小写出一个数字, 写出时该数据占8字节. 读取的时候也可以按照Long类型读取, 一次读取8个字节.
2.使用方式
DataOutputStream(OutputStream), writeInt(), writeLong()
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("b.txt")); dos.writeInt(997); dos.writeInt(998); dos.writeInt(999); dos.close();DataInputStream(InputStream), readInt(), readLong()
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("b.txt")); int x = dis.readInt(); int y = dis.readInt(); int z = dis.readInt(); System.out.println(x); System.out.println(y); System.out.println(z); dis.close();
七.Properties
- 1.向内存中存入值,并通过键获取值setProperty(key,value) getProperty(key);
- 2.通过load方法,读取配置文件,propertyNames获取所有的key,返回Enumeration
- 3.根据键改值,并重新存入到配置文件setProperty(key,value),list(new PrintStream())
- System.getProperties();获取系统属性,propertyNames将所有的键返回到枚举里,就可以迭代了
八.递归
- 递归的好处:
- 可以不知道循环次数(方法调用次数)
- 递归的弊端:
- 有可能会栈内存溢出
- 构造函数是否可以用递归?
- 构造函数不能使用递归,因为如果可以,那将不断创建对象,永不停止
- 递归调用是否必须有返回值?
- 递归调用可以有返回值也可以没有
九.IO总结
- 1.字节流
- FileInputStream, FileOutputStream, 自定义数组拷贝文件
- BufferedInputStream, BufferedOutputStream, 内置缓冲区拷贝文件
- 2.字符流
- FileReader, FileWriter
- InputStreamReader, OutputStreamWriter
- BufferedReader, BufferedWriter
- 会读写各种码表的文件中的文本数据
- 3.File
- 掌握文件夹递归
- 拷贝一个带内容的文件夹
- 1.什么是序列流
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