IO流

最新推荐文章于 2025-06-10 17:46:18 发布
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分类专栏： JAVA 文章标签： java
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
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01、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File 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
  1. 如何创建file类的实例
    • File(String filePath):以filePath为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径
    • File(String parentPath,String childPath):以parentPath为父路径，childPath为子路径创建File对象。
    • File(File parentFile,String childPath):根据一个父File对象和子文件路径创建File对象
  2. 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
  3. 路径分隔符
    • windows:\\
    • unix:/
  4. Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。
  5. 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。
    • File file1= new File(“d:\Work\info.txt”);
    • File file2= new File("d:"+ File.separator+ "Work"+ File.separator+ "info.txt");
    • File file3= new File(“d:/Work”);
import org.junit.Test;
import java.io.File;

public class FileTest {
    @Test
    public void test(){
        //构造器1：
        File file1 = new File("hello.txt");//相对于当前module
        File file2 = new File("F:\\java\\Work2\\JavaSenior\\day08\\num.txt");

        System.out.println(file1);
        System.out.println(file2);

        //构造器2：
        File file3 = new File("D:\\workspace_idea1","JavaSenior");
        System.out.println(file3);

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

}

1.2、File类的常用方法

  • 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

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
    比如：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
import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.util.Date;
public class FileTest {

    @Test
    public void test2(){
        File file = new File("Hello.txt");
        File file2 = new File("F:\\java\\Work2\\JavaSenior\\day08\\num.txt");

        System.out.println(file.getAbsolutePath());
        System.out.println(file.getPath());
        System.out.println(file.getName());
        System.out.println(file.getParent());
        System.out.println(file.length());
        System.out.println(new Date(file.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(){
        //文件需存在！！！
        File file = new File("F:\\java\\Work2\\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);
        }
    }

    /**
     * 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
     *    比如：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。
     */
    @Test
    public void test4(){
        File file1 = new File("hello.txt");
        File file2 = new File("D:\\book\\num.txt");

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

在这里插入图片描述

File类的使用

  1. 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)
  2. File类声明在java.io包下
  3. 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。
  4. 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".
  • 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

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

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。
import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;

public class FileTest {

    @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:\\book");
        file2 = new File("D:\\book1");
        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());
    }

 
    @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());
    }
}

02、IO流原理及流的分类

2.1、IO流原理

  • 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“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。
  • 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。
    在这里插入图片描述

2.2、流的分类

在这里插入图片描述

2.3、IO 流体系

在这里插入图片描述

03、节点流(或文件流)

3.1、FileReader读入数据的基本操作

1、读取文件【四个步骤】

  1. 建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。

    FileReaderfr= 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();

说明点：

  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。
import org.junit.Test;

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

/**
 * 一、流的分类：
 * 1.操作数据单位：字节流、字符流
 * 2.数据的流向：输入流、输出流
 * 3.流的角色：节点流、处理流
 *
 * 二、流的体系结构
 * 抽象基类         节点流（或文件流）                               缓冲流（处理流的一种）
 * InputStream     FileInputStream   (read(byte[] buffer))        BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
 * OutputStream    FileOutputStream  (write(byte[] buffer,0,len)  BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
 * Reader          FileReader (read(char[] cbuf))                 BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
 * Writer          FileWriter (write(char[] cbuf,0,len)           BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush()
 */
public class FileReaderWriterTest {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("hello.txt");//相较于当前工程
        System.out.println(file.getAbsolutePath());

        File file1 = new File("day09\\hello.txt");
        System.out.println(file1.getAbsolutePath());
    }

    /**
     * 将day09下的hello.txt文件内容读入程序中，并输出到控制台
     *
     * 说明点：
     *     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。
     *
     */
    @Test
    public void test(){
        FileReader fr = null;
        try {
            //实例化File对象，指明要操作的文件
            File file = new File("hello.txt");//相较于当前的Module
            //2.提供具体的流
            fr = new FileReader(file);

            //3.数据的读入过程
            //read():返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1.
            //方式一：
//        int data = fr.read();
//        while(data != -1){
//            System.out.print((char) data);
//            data = fr.read();
//        }

            //方式二：语法上针对于方式一的修改
            int data;
            while((data = fr.read()) != -1){
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //4.流的关闭操作
//            try {
//                if(fr != null)
//                    fr.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }

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

        }
    }
}

FileReader中使用read(char[] cbuf)读入数据

import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileReaderWriterTest {

    //对read()操作升级：使用read的重载方法
    @Test
    public void test2(){
        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;
            fr.read(cbuf);
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                //方式一：
                //错误的写法
//                for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //正确的写法
//                for(int i = 0;i < len;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }

                //方式二：
                //错误的写法,对应着方式一的错误的写法
//                String str = new String(cbuf);
//                System.out.print(str);
                //正确的写法
                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();
                }

            }
        }

    }

}

3.2、FileWriter写出数据的操作

  1. 创建流对象，建立数据存放文件

    FileWriterfw= new FileWriter(new File(“Test.txt”));

  2. 调用流对象的写入方法，将数据写入流

    fw.write(“atguigu-songhongkang”);

  3. 关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。

    fw.close();

从内存中写出数据到硬盘的文件里。
说明：

  1. 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
import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class FileReaderWriterTest {

    /**
     * 从内存中写出数据到硬盘的文件里。
     *
     * 说明：
     * 1.输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
     * 2.
     *   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
     */
    @Test
    public void test3(){        
        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();
                }
            }
        }
    }
}

3.3、使用FileReader和FileWriter实现文本文件的复制

import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class FileReaderWriterTest {

    @Test
    public void test4() {
        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("hello1.txt");
            File srcFile2 = 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("爱情与友情.jpg");
//            File srcFile2 = new File("爱情与友情1.jpg");

            //2.创建输入流和输出流的对象
            fr = new FileReader(srcFile);
            fw = new FileWriter(srcFile2);

            //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
            //方式一：
//            try {
//                if(fw != null)
//                    fw.close();
//            } catch (IOException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }finally{
//                try {
//                    if(fr != null)
//                        fr.close();
//                } catch (IOException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }
            //方式二：
            try {
                if(fw != null)
                    fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

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

3.4、使用FileInputStream和FileOutputStream读写非文本文件

import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileIOPutTest {

    /**
     * 实现对图片的复制操作
     */
    @Test
    public void testFileInputOutputStream()  {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");

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

            //3.复制的过程
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            //4.读数据
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println("复制成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fos != null){
                //5.关闭资源
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
}

3.5、使用FileInputStream和FileOutputStream复制文件的方法测试

import org.junit.Test;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileIOPutTest {

    /**
     * 实现对图片的复制操作
     */
    @Test
    public void testFileInputOutputStream()  {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");

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

            //3.复制的过程
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            //4.读数据
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println("复制成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fos != null){
                //5.关闭资源
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
}

04、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。

  • 缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，根据数据操作单位可以把缓冲流分为：

    • BufferedInputStream和BufferedOutputStream
    • BufferedReader和BufferedWriter

  • 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。
    在这里插入图片描述

4.1、缓冲流(字节型)实现非文本文件的复制

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/**
 * 处理流之一：缓冲流的使用
 *
 *  1.缓冲流：
 *  BufferedInputStream
 *  BufferedOutputStream
 *  BufferedReader
 *  BufferedWriter
 */
public class BufferedTest {

    /**
     * 实现非文本文件的复制
     */
    @Test
    public void BufferedStreamTest(){
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情3.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
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);
//                bos.flush();//刷新缓冲区
            }
        } 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();
                }
            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }
    }
}

4.2、缓冲流(字符型)实现文本文件的复制

import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class BufferedTest {
  /**
     * 使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
     */
    @Test
    public void test4(){
        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();
                }
            }
        }
    }
}

05、转换流

5.1、转换流概述与InputStreamReader的使用

  • 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
      • 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流。
      • 需要和InputStream“套接”。
      • 构造器
        • public InputStreamReader(InputStreamin)
        • public InputSreamReader(InputStreamin,StringcharsetName)
        • 如：Reader isr= new InputStreamReader(System.in,”gbk”);
    • OutputStreamWriter：将Writer转换为OutputStream
      • 实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流。
      • 需要和OutputStream“套接”。
      • 构造器
        • public OutputStreamWriter(OutputStreamout)
        • public OutputSreamWriter(OutputStreamout,StringcharsetName)
  • 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。

在这里插入图片描述

import org.junit.Test;

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

/**
 * 处理流之二：转换流的使用
 * 1.转换流：属于字符流
 *      InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
 *      OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流
 *
 * 2.作用：提供字节流与字符流之间的转换
 *
 * 3.解码：字节、字节数组  --->字符数组、字符串
 *   编码：字符数组、字符串 ---> 字节、字节数组
 *
 * 4.字符集
 */
public class InputStreamReaderTest {

    /**
     * 此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally
     * InputStreamReader的使用，实现字节的输入流到字符的输入流的转换
     */
    @Test
    public void test() throws IOException {

        FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
//        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集
        //参数2指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");//使用系统默认的字符集

        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            String str = new String(cbuf,0,len);
            System.out.print(str);
        }

        isr.close();
    }

}

5.2、转换流实现文件的读入和写出

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/**
 * 处理流之二：转换流的使用
 * 1.转换流：属于字符流
 *      InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
 *      OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流
 *
 * 2.作用：提供字节流与字符流之间的转换
 *
 * 3.解码：字节、字节数组  --->字符数组、字符串
 *   编码：字符数组、字符串 ---> 字节、字节数组
 *
 * 4.字符集
 */
public class InputStreamReaderTest {
    /**
     * 此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally
     * 综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter
     */
    @Test
    public void test2() throws IOException {
        //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);

        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
        OutputStreamWriter 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);
        }

        //3.关闭资源
        isr.close();
        osw.close();
    }
}

06、标准输入、输出流

  • System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
  • 默认输入设备是：键盘，输出设备是：显示器
  • System.in的类型是InputStream
  • System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类- FilterOutputStream的子类
  • 重定向：通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。
    • public static void setIn(InputStreamin)
    • public static void setOut(PrintStreamout)
import org.junit.Test;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * 其他流的使用
 * 1.标准的输入、输出流
 * 2.打印流
 * 3.数据流
 */
public class OtherStreamTest {

    /**
     * 1.标准的输入、输出流
     *   1.1
     *     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
     *   1.2
     *     System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。
     *
     *   1.3练习：
     *     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。
     *
     *   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 ---> BufferedReader的readLine()
     */
    @Test
    public void test(){
        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();
                }

            }
        }
    }
}

07、打印流

  • 实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
  • 打印流：PrintStream和PrintWriter
    • 提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
    • PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
    • PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
    • PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用PrintWriter 类。
    • System.out返回的是PrintStream的实例
import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class OtherStreamTest {

    /**
     * 2. 打印流：PrintStream 和PrintWriter
     *  2.1 提供了一系列重载的print() 和 println()
     *  2.2 练习：
     */
    @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();
            }
        }
    }
}

08、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。

  • 数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型、String类的数据）

    • DataInputStream和DataOutputStream
    • 分别“套接”在InputStream和OutputStream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[s] b)

  • DataOutputStream中的方法

    • 将上述的方法的read改为相应的write即可。

      import org.junit.Test;
import java.io.*;

public class OtherStreamTest {    
   /**
     * 3.数据流
     *   3.1 DataInputStream 和 DataOutputStream
     *   3.2 作用：用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
     *
     *   练习：将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
     *
     *   注意：处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally.
     */
    @Test
    public void test3() throws IOException {
        //1.
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
        //2.
        dos.writeUTF("刘刚");
        dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件
        dos.writeInt(23);
        dos.flush();
        dos.writeBoolean(true);
        dos.flush();
        //3.
        dos.close();
    }

    /**
     * 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() throws IOException {
        //1.
        DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
        //2.
        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);

        //3.
        dis.close();

    }
}

09、对象流

9.1、对象序列化机制的理解

  • 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
  • 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

9.2、对象流序列化与反序列化字符串操作

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/**
 * 对象流的使用
 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
 * 2.作用：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。
 */
public class ObjectTest {

    /**
     * 序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
     * 使用ObjectOutputStream实现
     */
    @Test
    public void test(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //创造流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //制造对象
            oos.writeObject(new String("秦始皇陵欢迎你"));

            //刷新操作
            oos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.关闭流
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
     * 使用ObjectInputStream来实现
     */
    @Test
    public void test2(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            System.out.println(str);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

9.3、自定义类实现序列化与反序列化操作

  • 若某个类实现了Serializable接口，该类的对象就是可序列化的：

    • 创建一个ObjectOutputStream
    • 调用ObjectOutputStream对象的writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
    • 注意写出一次，操作flush()一次

  • 反序列化

    • 创建一个ObjectInputStream对象调用readObject() 方法读取流中的对象

  • 强调：如果某个类的属性不是基本数据类型或String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的Field 的类也不能序列化

1、Person类

import java.io.Serializable;

/**
 * Person需要满足如下的要求，方可序列化
 * 1.需要实现接口：Serializable
 */
public class Person implements Serializable {
    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

2、测试类

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/**
 * 对象流的使用
 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
 * 2.作用：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。
 *
 * 3.要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求。见Person.java
 *
 * 4.序列化机制：
 * 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。
 *
 */
public class ObjectTest {

    /**
     * 序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
     * 使用ObjectOutputStream实现
     */
    @Test
    public void test(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //创造流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //制造对象
            oos.writeObject(new String("秦始皇陵欢迎你"));
            //刷新操作
            oos.flush();

            oos.writeObject(new Person("李时珍",65));
            oos.flush();


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

    /**
     * 反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
     * 使用ObjectInputStream来实现
     */
    @Test
    public void test2(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            Person p = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

9.4、serialVersionUID的理解

  • 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)

可序列化条件：

  1. 需要实现接口：Serializable
  2. 当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
  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有属性
  • 也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）

10、随机存取文件流

  • 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。
  • 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(Filefile, Stringmode)
    • public RandomAccessFile(Stringname, Stringmode)
  • 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。

10.1、RandomAccessFile实现数据的读写操作

RandomAccessFile的使用

  1. RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口
  2. RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流
  3. 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。如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）
import org.junit.Test;

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

public class RandomAccessFileTest {

    @Test
    public void test(){

        RandomAccessFile raf1 = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;
        try {
            raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");
            raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
                raf2.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(raf1 != null){
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

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

    }

    @Test
    public void test2() throws IOException {

        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");

        raf1.write("xyz".getBytes());

        raf1.close();

    }

}

10.2、RandomAccessFile实现数据的插入操作

RandomAccessFile的使用

  1. RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口

  2. RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流

  3. 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。 如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）

  4. 可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
public class RandomAccessFileTest {

    /**
     * 使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
     */
    @Test
    public void test3() throws IOException {
        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");

        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        //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)) ;
        }
        //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(builder.toString().getBytes());

        raf1.close();

        //思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
    }

}
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