Java入门9.1---文件流和IO流

一、java.io.File类的使用

  1. 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
  2. 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。
  3. 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。
  4. File对象可以作为参数传递给流的构造器

1.常用构造器

  1. public File(String pathname)：以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果 pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。
    1. 绝对路径：是一个固定的路径,从盘符开始
    2. 相对路径：是相对于某个位置开始
  2. public File(String parent,String child)： 以parent为父路径，child为子路径创建File对象。
  3. 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

2.路径分隔符

  1. 路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开。
  2. 路径分隔符和系统有关： 
    1. windows和DOS系统默认使用“\”来表示
    2. UNIX和URL使用“/”来表示
  3. Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。
  4. 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：

3.常用方法

（1）File类的获取功能

  1. public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
  2. public String getPath() ：获取路径
  3. public String getName() ：获取名称
  4. public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
  5. public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
  6. public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值
  7. 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
  8. 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

（2）File类的重命名功能

  1. public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径

（3）File类的判断功能

  1. public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
  2. public boolean isFile() ：判断是否是文件
  3. public boolean exists() ：判断是否存在
  4. public boolean canRead() ：判断是否可读
  5. public boolean canWrite() ：判断是否可写
  6. public boolean isHidden() ：判断是否隐藏

（4）File类的创建功能

  1. public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false 
  2. 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。
  3. public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建 注意事项：如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径，那么，默认在项目 路径下。

（5）File类的删除功能

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。 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

二、IO原理及流的分类

1.原理

  1. 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。
  2. 输出output：将程序（内存） 数据输出到磁盘、光盘等存储设 备中。

2.分类

  • Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如上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。

（1）按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)

（2）按数据流的流向不同分为：输入流，输出流

（3）按流的角色的不同分为：节点流，处理流

节点流：直接从数据源或目的地读写数据

  1. 定义文件路径时，注意：可以用“/”或者“\\”。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 在读取文件时，必须保证该文件已存在，否则报异常。
  5. 字节流操作字节，比如：.mp3，.avi，.rmvb，mp4，.jpg，.doc，.ppt
  6. 字符流操作字符，只能操作普通文本文件。最常见的文本文 件：.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。 

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。

三、文件流（节点流）*

 

四、缓冲流*

1.作用

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：

  1. BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
  2. BufferedReader 和 BufferedWriter

2.使用

  1. 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
  2. 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。
  3. 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
  4. 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
  5. flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件
  6. 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 

五、转换流*

1.作用

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：

  1. InputStreamReader：将InputStream转换为Reader，解码：字节、字节数组--->字符数组、字符串
  2. OutputStreamWriter：将Writer转换为OutputStream，编码：字符数组、字符串--->字节、字节数组

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。

 

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）。

2.使用

六、标准输入/输出流

1.作用

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

2.使用

方法1：使用Scanner使用，调用next()返回一个字符串

方法2：使用System.in实现

七、打印流

1.作用

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

  1. 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
  2. PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
  3. PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
  4. 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。
  5. System.out返回的是PrintStream的实例

2.实现

八、数据流

1.作用

  1. 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。
  2. 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）
    1. DataInputStream 和 DataOutputStream
    2. 分别“套接”在 InputStream 和 OutputStream 子类的流上
  3. DataInputStream中的方法
    1. boolean readBoolean()
    2. byte readByte()
    3. char readChar()
    4. float readFloat()
    5. double readDouble()
    6. short readShort()
    7. long readLong()
    8. int readInt()
    9. String readUTF()
    10. void readFully(byte[] b)
  4. DataOutputStream中的方法
    1. 将上述的方法的read改为相应的write即可。

2.实现

 

九、对象流*

1.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。

  1. 序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制（内存中的对象--->存储中的文件、通过网络传输出去）
  2. 反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制（存储中的文件、通过网络接收过来--->内存中的对象）
  3. ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

2.对象序列化机制

  1. 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
  2. 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
  3. 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
    1. Serializable
    2. Eternalizable

3.serialVersionUID

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：

  1. private static final long serialVersionUID;
  2. 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。
  3. 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

若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：

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

反序列化

  1. 创建一个 ObjectInputStream
  2. 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

十、随机存取文件流（线程不安全）

1.作用

  1. 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。
  2. 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
    1. 支持只访问文件的部分内容
    2. 可以向已存在的文件后追加内容
  3. 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：
    1. long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
    2. void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置

RandomAccessFile 类

  1. 构造器
    1. public RandomAccessFile(File file, String mode)
    2. public RandomAccessFile(String name, String mode)
  2. 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：
    1. r: 以只读方式打开
    2. rw：打开以便读取和写入
    3. rwd:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
    4. rws:打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新
  3. 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。

2.实现

 

posted @ 2020-08-11 00:44  nxf_rabbit75  阅读(167)  评论(0)  编辑  收藏  举报