JavaIO流：主要知识点

JavaIO流：主要知识点

File类

介绍：

• 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类常用构造器：

• 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。
  • 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。
• 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。
  • 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。
    • 使用示例:
      

File类常用方法

• public String getAbsolutePath()：获取绝对路径。
• public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null。
• public String getPath() ：获取路径。
• public String getName() ：获取名称。
• 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。
• public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径。
• public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录。
• public boolean exists() ：判断是否存在。
• public boolean isFile() ：判断是否是文件。
• 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。
• 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。
• 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
• File类的使用示例：
  
  

JavaIO流

JavaIO原理

• 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。
  • 节点流：直接从数据源或目的地读写数据。
    
  • 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。
    
• IO流体系图：
  

InputStream和Reader

• InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。
• InputStream（典型实现：FileInputStream），主要方法：
  • int read()
    • 从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
  • int read(byte[] b)
    • 从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个byte数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。
  • int read(byte[] b, int off,int len)
    • 将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组，从偏移量off开始存储。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
  • public void close() throws IOException
    • 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。
• Reader主要方法：
  • int read()
    • 读取单个字符。作为整数读取的字符，范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)（2个字节的Unicode码），如果已到达流的末尾，则返回 -1。
  • int read(char[] cbuf)
    • 将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
  • int read(char[] cbuf,int off,int len)
    • 将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
  • public void close() throws IOException
    • 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

OutputStream和Writer

• OutputStream 和 Writer 非常相似，主要方法如下：
  • void write(int b/int c)
    • 将指定的字节写入此输出流。write的常规协定是：向输出流写入一个字节。要写入的字节是参数 b 的八个低位。b 的 24 个高位将被忽略。 即写入0~255范围的。
  • void write(byte[] b/char[] cbuf)
    • 将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。
  • void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len)
    • 将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
  • void flush()
    • 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节，调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。
  • void close()
    • 关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。
• 因为字符流直接以字符作为操作单位，所以 Writer 可以用字符串来替换字符数组，即以 String 对象作为参数。
  • void write(String str)
  • void write(String str, int off, int len)
• 使用示例：
  
  

节点流注意事项

• 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1：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。
• 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。
• 使用示例：
  
  

处理流2：转换流

• 转换流提供了在字节流和字符流之间的转换。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。
• 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(InputStream in)
      • public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)
        • 使用：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 InputStreamReader(InputStream in)
        - public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)
        • 使用： Reader isr = new InputStreamReader(System.in,"gbk")
  • 使用示例：
    
    

处理流3：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。
• 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(InputStream in)
  • public static void setOut(PrintStream out)
• 使用示例：
  • BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)), 把"标准"输入流(键盘输入)这个字节流包装成字符流,再包装成缓冲流

处理流4：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。
• 使用示例：
  

处理流5：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。
  • 主要方法如下：
    • boolean readBoolean()
    • byte readByte()
    • char readChar()
    • float readFloat()
    • double readDouble()
    • short readShort()
    • long readLong()
    • int readInt()
    • String readUTF()
    • void readFully(byte[] b)
• 使用示例：
  

处理流6：对象流

• 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。
• 处理流的两个类为：ObjectInputStream和OjbectOutputSteam。
• 序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制。流程如下：
  • 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：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制。流程如下：
  • 创建一个 ObjectInputStream。
  • 调用 readObject() 方法读取流中的对象。
• 对象序列化的要求：
  • 类必须实现如下两个接口之一：Serializable，Externalizable。否则，会抛出NotSerializableException异常。
  • 如果序列化的类中某个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（就是它也要实现那两个接口）。
  • 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。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。(比如存对象时使用的UID是1，后面你对类进行了修改，UID改为了3，那么此时取出的对象和当前已修改了的新对象不兼容)。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)
    • 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。
• 使用示例：