Java基础--IO操作

2023-11-16

一、IO原理及分类

一、IO原理

1、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,网络通信等。

2、java程序中对于数据的输入/输出操作一般都是以流的方式进行

3、java.io包下提供各种流类和接口,用与获取不同种类的数据,并通过标准的方法输入或输出数据。

1、输入流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、输出流output:将程序(内存)数据输出到磁盘、光盘等设备中

二、流的分类 

一、按操作数据单位的不同分为:字节流(8bit)、字符流(16bit)

二、按数据流的流向不同分为:输入流、输出流

三、按流的节点不同分为:节点流、处理流

一、Java的IO流共涉及40多个类,实际上非常规则,都是从如下4个抽象基类派生的。

二、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。

三、 节点流和处理流

1、节点流:直接从数据源或目的地读写数据

2、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上(可以是节点流,也可以是处理流)。通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写能力。

二、各类流概述 

一、InputStream & Reader

InputStream和Reader是所有输入流的基类。

1、InputStream(典型实现:FileInputStream)

  1. int read()
  2. intread(byte[] b)
  3. int read(byte[] b, int off,int len)

2、 Reader(典型实现:FileReader) 

  1. int read()
  2. intread(char[] c)
  3. int read(char[] c, int off,int len)

注意: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。

 3、FileInputStream 从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream用于读取非文本

数据之类的原始字节流。要读取字符流,需要使用FileReader。

二、OutputStream & Writer

OutputStream和 Writer是所有输出流的基类。

1、OutputStream和Writer也非常相似:

  1. void write(intb/intc);
  2. void write(byte[] b/char[] cbuf);
  3. void write(byte[] b/char[] buff,intoff, intlen);
  4. void flush();void close(); 需要先刷新,再关闭此流

2、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

  1.  void write(String str);
  2. void write(String str, intoff, intlen);

3、FileOutputStream从文件系统中的某个文件中获得输出字节。FileOutputStream用于

写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流,需要使用FileWriter

 三、节点流(或文件流)

一、File文件类的使用

在讲节点流之前,需要了解File文件类,

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(也就是程序中有File对象,但对应的文件路径没有或者文件没有)。

4、File对象可以作为参数传递给流的构造器

二、File对象

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

4、路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开。Java程序支持跨平台运行,因此路径分隔符要慎用。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 

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= newFile("d:\\test\\info.txt");(window)

       File file2= newFile("d:"+ File.separator + "test" + File.separator+ "info.txt");

       File file3= newFile("d:/test");(unix)

 6、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

  7、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。

8、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

9、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

10、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

三、File文件类的使用

 File dir1= newFile("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= newFile(dir1, "dir2");
if(!dir2.exists()) { 
// 如果还不存在,就创建为目录
    dir2.mkdirs();
}
File dir4= newFile(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= newFile(dir2, "test.txt");
if(!file.exists()) {
 // 如果还不存在,就创建为文件
    file.createNewFile();
}

四、节点流写入文件

 

 注意事项

  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

四、缓冲流

1、目的:

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

 

2、分类

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

A、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。

B、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。

C、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

D、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

E、flush()方法的使用:手动将buffer中内容写入文件

F、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

一、概述

1、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

       2、OutputStreamWriter:将Writer转换为OutputStream(是的,你没看错,字符转字节。)是字符通向字节流的桥梁。

2、字节流中的数据都是字符时,转成字符流操作更高效。

3、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。

二、详解

1、InputStreamReader: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:

  1.  public InputStreamReader(InputStream in);
  2.  public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)

    如:Reader isr=new InputStreamReader(System.in,”gbk”);

 2、OutputStreamWriter: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:

  1. public OutputStreamWriter(OutputStream out)
  2. public OutputSreamWriter(OutputStream out,String charsetName)

未完待续 

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