java IO (详细的Java 总结IO)

主要内容

   

java.io.File类的使用 IO原理及流的分类 文件流

FileInputStream / FileOutputStream / FileReader / FileWriter

 缓冲流

 BufferedInputStream / BufferedOutputStream /  BufferedReader / BufferedWriter

 转换流

 InputStreamReader / OutputStreamWriter  标准输入/输出流  打印流（了解）

 PrintStream / PrintWriter  数据流（了解）

 DataInputStream / DataOutputStream  对象流 ----涉及序列化、反序列化

 ObjectInputStream / ObjectOutputStream  随机存取文件流  RandomAccessFile

1 File类

 java.io.File类：文件和目录路径名的抽象表示形式，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。  File对象可以作为参数传递给流的构造函数  File类的常见构造方法：

 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。

 public File(String parent,String child)

以parent为父路径，child为子路径创建File对象。

 File的静态属性String separator存储了当前系统的路径分隔符。  在UNIX中，此字段为‘/’，在Windows中，为‘\\\\’ 常见方法：

eg： File dir1 = new File(\"D:/IOTest/dir1\"); if (!dir1.exists()) { // 如果D:/IOTest/dir1不存在，就创建为目录 dir1.mkdir(); } // 创建以dir1为父目录,名为\"dir2\"的File对象 File dir2 = new File(dir1, \"dir2\"); if (!dir2.exists()) { // 如果还不存在，就创建为目录 dir2.mkdirs(); } File dir4 = new File(dir1, \"dir3/dir4\"); if (!dir4.exists()) { dir4.mkdirs(); } // 创建以dir2为父目录,名为\"test.txt\"的File对象 File file = new File(dir2, \"test.txt\"); if (!file.exists()) { // 如果还不存在，就创建为文件 file.createNewFile();} 2 Java IO原理

 IO流用来处理设备之间的数据传输。

 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。

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 (抽象基类) 输入流 输出流 1. 2. 3. 4.

字节流 InputStream OutputStream 字符流 Reader Writer 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。 字节流：以byte为单位传输 字符流：以char为单位传输

IO流体系

InputStream & Reader

 InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。  InputStream（典型实现：FileInputStream）

 int read()

 int read(byte[] b)

 int read(byte[] b, int off, int len)

 Reader（典型实现：FileReader）

 int read()

 int read(char [] c)

 int read(char [] c, int off, int len)

 程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，

所以应该显式关闭文件 IO 资源。

OutputStream & Writer

 OutputStream 和 Writer 也非常相似：

 void write(int b/int c);

 void write(byte[] b/char[] cbuf);

 void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len);  void flush();

 void close(); 需要先刷新，再关闭此流

 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);

3 文件流

读取文件

1.建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。

 FileReader fr = new FileReader(“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); FileReader fr = null; try{ fr = new FileReader(\"c:\\\est.txt\"); char[] buf = new char[1024]; int len= 0; while((len=fr.read(buf))!=-1){ System.out.println(new String(buf ,0,len));} }catch (IOException e){ System.out.println(\"read-Exception :\"+e.toString());} finally{ if(fr!=null){ try{ fr.close(); }catch (IOException e){ System.out.println(\"close-Exception :\"+e.toString()); } } }

写入文件

1.创建流对象，建立数据存放文件

 FileWriter fw = new FileWriter(“Test.txt”); 2.调用流对象的写入方法，将数据写入流

 fw.write(“text”);

3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。

 fw.close(); FileWriter fw = null; try{ fw = new FileWriter(\"Test.txt\"); fw.write(\"text\"); } } catch (IOException e){ System.out.println(e.toString()); } finally{ If(fw!=null) try{ fw.close(); } catch (IOException e){ System.out.println(e.toString()); }

注意点：

 定义文件路径时，注意：可以用“/”或者“\\\\”。File.separator()  在写入一个文件时，如果目录下有同名文件将被覆盖。  在读取文件时，必须保证该文件已存在，否则出异常。

处理流之一：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

 根据数据操作单位可以把缓冲流分为：

 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream  BufferedReader 和 BufferedWriter

 缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，对读写的数据提供了缓冲的功能，提高了

读写的效率，同时增加了一些新的方法

 对于输出的缓冲流，写出的数据会先在内存中缓存，使用flush()将会使内存中的数

据立刻写出 BufferedReader br = null; BufferedWriter bw = null; try { //step1:创建缓冲流对象：它是过滤流，是对节点流的包装 br = new BufferedReader(new FileReader(\"d:\\\\IOTest\\\\source.txt\")); bw = new BufferedWriter(new FileWriter(\"d:\\\\IOTest\\\\destBF.txt\")); String str = null; while ((str = br.readLine()) != null) { //一次读取字符文本文件的一行 bw.write(str); //一次写入一行字符串 bw.newLine(); //写入行分隔符 字符 } } bw.flush(); //step2:刷新缓冲区 e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { finally { // step3: 关闭IO流对象 try { } try { } if (br != null) { } e.printStackTrace(); } br.close(); if (bw != null) { } e.printStackTrace(); bw.close(); //关闭过滤流时,会自动关闭它所包装的底层节点流 } catch (IOException e) { } catch (IOException e) { 处理流之二：转换流

 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和OutputStreamWriter

 字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。

InputStreamReader

 用于将字节流中读取到的字节按指定字符集解码成字符。需要和InputStream“套接”。  构造方法

 public InputStreamReader(InputStream in)

 public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName) 如： Reader isr = new

InputStreamReader(System.in,”ISO5334_1”);//指定字符集

OutputStreamWriter

 用于将要写入到字节流中的字符按指定字符集编码成字节。需要和OutputStream“套

接”。  构造方法

 public OutputStreamWriter(OutputStream out)

 public OutputStreamWriter(OutputStream out,String charsetName)

public void testMyInput() throws Exception{ FileInputStream fis = new FileInputStream(\"dbcp.txt\"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(\"dbcp5.txt\"); InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,\"GBK\"); OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,\"GBK\"); BufferedReader br = new BufferedReader(isr); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw); String str = null; while((str = br.readLine()) != null){ bw.write(str); bw.newLine(); bw.flush(); } bw.close(); br.close();} 补充：字符编码

 编码表的由来

计算机只能识别二进制数据，早期由来是电信号。为了方便应用计算机，让它可以识别各个

国家的文字。就将各个国家的文字用数字来表示，并一一对应，形成一张表。这就是编码表。

 常见的编码表

 ASCII：美国标准信息交换码。

 用一个字节的7位可以表示。

 ISO8859-1：拉丁码表。欧洲码表

 用一个字节的8位表示。

 GB2312：中国的中文编码表。

 GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。  Unicode：国际标准码，融合了多种文字。

 所有文字都用两个字节来表示,Java语言使用的就是unicode

 UTF-8：最多用三个字节来表示一个字符。  编码：字符串字节数组  解码：字节数组字符串  转换流的编码应用

 可以将字符按指定编码格式存储。

 可以对文本数据按指定编码格式来解读。  指定编码表的动作由构造器完成。

处理流之三：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

 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) System.out.println(\"请输入信息(退出输入e或exit):\"); //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 BufferedReader br = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); String s = null; try { while ((s = br.readLine()) != null) { //读取用户输入的一行数据 --> 阻塞 if (s.equalsIgnoreCase(\"e\") || s.equalsIgnoreCase(\"exit\")) { } //将读取到的整行字符串转成大写输出 System.out.println(\"-->:\"+s.toUpperCase()); System.out.println(\"继续输入信息\"); System.out.println(\"安全退出!!\"); break; 程序 } } e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { } finally { try { } if (br != null) { } br.close(); //关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); 处理流之四：打印流（了解）

 在整个IO包中，打印流是输出信息最方便的类。  PrintStream(字节打印流)和PrintWriter(字符打印流)

 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的输出不会抛出异常  PrintStream和PrintWriter有自动flush功能  System.out返回的是PrintStream的实例 FileOutputStream fos = null; } try { fos = new FileOutputStream(new File(\"D:\\\\IO\\\ext.txt\")); e.printStackTrace(); } catch (FileNotFoundException e) { }//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PrintStream ps = new PrintStream(fos,true); if (ps != null) { // 把标准输出流(控制台输出)改成文件 } ps.close(); System.setOut(ps);} System.out.print((char)i); if (i % 50 == 0) { //每50个数据一行 } System.out.println(); // 换行 for (int i = 0; i <= 255; i++) { //输出ASCII字符 冲区) 处理流之五：数据流（了解）

 为了方便地操作Java语言的基本数据类型的数据，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的数据）

 DataInputStream 和 DataOutputStream

 分别“套接”在 InputStream 和 OutputStream 节点流上

 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[] b)

 DataOutputStream中的方法

 将上述的方法的read改为相应的write即可。 DataOutputStream dos = null; try { //创建连接到指定文件的数据输出流对象 dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream( \"d:\\\\IOTest\\\\destData.dat\")); dos.writeUTF(\"ab中国\"); //写UTF字符串 dos.writeBoolean(false); //写入布尔值 dos.writeLong(12345670L); //写入长整数 System.out.println(\"写文件成功!\"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { //关闭流对象 try { if (dos != null) { // 关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流 dos.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } 处理流之六：对象流

 ObjectInputStream和OjbectOutputSteam

 用于存储和读取对象的处理流。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(Serialize)：用ObjectOutputStream类将一个Java对象写入IO流中  反序列化(Deserialize)：用ObjectInputStream类从IO流中恢复该Java对象

 ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员

变量

对象的序列化

 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，则必须让其类是可序列化的，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：

 Serializable  Externalizable

 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

 如果类没有显示定义这个静态变量，它的值是Java运行时环境根据类的内

部细节自动生成的。若类的源代码作了修改，serialVersionUID 可能发生变化。故建议，显示声明

 显示定义serialVersionUID的用途

 希望类的不同版本对序列化兼容，因此需确保类的不同版本具有相同的

serialVersionUID

 不希望类的不同版本对序列化兼容，因此需确保类的不同版本具有不同的

serialVersionUID

使用对象流序列化对象

 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()

 反序列化

 创建一个 ObjectInputStream

 调用 readObject() 方法读取流中的对象

 强调：如果某个类的字段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

序列化:将对象写入到磁盘或者进行网络传输。 要求对象必须实现序列化

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(\"test3.txt\")); Person p = new Person(\"韩梅梅\中华大街\

oos.writeObject(p); oos.flush(); oos.close();

//反序列化：将磁盘中的对象数据源读出。

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(\"test3.txt\")); Person p1 = (Person)ois.readObject(); System.out.println(p1.toString()); ois.close();

RandomAccessFile 类

 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(File file, String mode)  public RandomAccessFile(String name, String mode)  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

读取文件内容 RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(“test.txt”, “rw”）; raf.seek(5); byte [] b = new byte[1024]; int off = 0; int len = 5; raf.read(b, off, len); String str = new String(b, 0, len); System.out.println(str); raf.close(); 写入文件内容

RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(\"test.txt\ raf.seek(5); //先读出来 String temp = raf.readLine(); raf.seek(5); raf.write(\"xyz\".getBytes()); raf.write(temp.getBytes()); raf.close(); 流的基本应用小节

 流是用来处理数据的。

 处理数据时，一定要先明确数据源，与数据目的地

 数据源可以是文件，可以是键盘。

 数据目的地可以是文件、显示器或者其他设备。

 而流只是在帮助数据进行传输,并对传输的数据进行处理，比如过滤处理、转换处理

等。

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字节流-缓冲流（重点）

输入流InputStream-FileInputStream-BufferedInputStream 输出流OutputStream-FileOutputStream-BufferedOutputStream 字符流-缓冲流（重点）

输入流Reader-FileReader-BufferedReader 输出流Writer-FileWriter-BufferedWriter 转换流

InputSteamReader和OutputStreamWriter

对象流ObjectInputStream和ObjectOutputStream（难点） 序列化 反序列化

随机存取流RandomAccessFile（掌握读取、写入）