Java进阶——IO流(I)

news2024/9/22 21:28:30

文章目录

  • IO流
    • 一、文件
      • 1.1、文件流
      • 1.2、常用的文件操作
        • 1.2.1、创建文件对象相关构造和方法
        • 1.2.2、获取文件的相关信息
        • 1.2.3、目录的操作和文件删除
    • 二、IO流原理及流的分类
      • 2.1、Java IO流的原理
      • 2.2、流的分类
      • 2.3、IO流常用的类
        • 2.3.1、InputStream:字节输入流
          • FileInputStream常用的方法
        • 2.3.2、FileOutputStream常用的方法
          • FileInputStream和FileOutputStream综合演示
        • 2.3.3、FileReader和FileWriter
          • 1、FileReader
          • 2、FileWriter

IO流

一、文件

1.1、文件流

文件在程序中是以流的形式来操作的

image-20221113155034580

  • 流:数据在数据源(文件)和程序(内存)之间经历的路径
  • 输入流:数据从数据源(文件)到程序(内存)的路径
  • 输入流:数据从程序(内存)到数据源(文件)的路径

1.2、常用的文件操作

1.2.1、创建文件对象相关构造和方法

  • new File(String pathname) // 根据路径构建一个File对象
  • new File(File parent, String child) // 根据父目录文件+子路径构建
  • new File(String parent, String child) // 根据父目录+子路径构建
import org.junit.jupiter.api.Test;

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

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/13
 * @description 实操创建文件的三种方法
 */
public class FileCreate {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 方式一  new File(String pathname) // 根据路径构建一个File对象
     */
    @Test
    public void create01() {
        String filePath = "F:\\file\\test01.txt";
        File file = new File(filePath);
        try {
            file.createNewFile();
            System.out.println("文件创建成功!!!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    /**
     * 方式二  new File(File parent, String child) // 根据父目录文件+子路径构建
     */
    @Test
    public void create02() {
        File parentFile = new File("F:\\file\\");
        String fileName = "test02.txt";
        File file = new File(parentFile, fileName);
        try {
            file.createNewFile();
            System.out.println("文件创建成功!!!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 方式三  new File(String parent, String child)  // 根据父目录+子路径构建
     */
    @Test
    public void create03() {
        String parentPath = "F:\\";
        String filePath = "file\\test03.txt";
        File file = new File(parentPath, filePath);

        try {
            file.createNewFile();
            System.out.println("文件创建成功!!!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

1.2.2、获取文件的相关信息

  • getName:获取文件的名字
  • getAbsolutePath:获取文件的绝对路径
  • getParent:获得文件的父级目录
  • length:获取文件的大小(返回字节数)
  • exists:判断文件是否存在
  • isFile:判断是否是一个文件
  • isDirectory:是不是一个目录
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/13
 * @description 获取文件的基本信息
 */
public class FileInformation {
    public static void main(String[] args) {

    }
    /**
     * 获取文件信息
     */
    @Test
    public void info() {
        // 先创建文件对象
        File file = new File("F:\\file\\test01.txt");

        // 调用相应的方法,得到对应的信息
        System.out.println("文件名 = " + file.getName());
        System.out.println("文件绝对路径 = " + file.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件父级目录 = " + file.getParent());
        System.out.println("文件大小(字节) = " + file.length());
        // true
        System.out.println("文件是否存在 = " + file.exists());
        // true
        System.out.println("是不是一个文件 = " + file.isFile());
        // false
        System.out.println("是不是一个目录 = " + file.isDirectory());
    }
}

运行结果:

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1.2.3、目录的操作和文件删除

  • mkdir创建一级目录
  • mkdirs创建多级目录
  • delete删除空目录或文件
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/13
 * @description 目录操作
 */
public class Directory_ {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 判断 F:\\file\\test01.txt 是否存在,如果存在就删除
     */
    @Test
    public void m1() {
        String filePath = "f:\\file\\test01.txt";
        File file  = new File(filePath);

        if (file.exists()) {
            if (file.delete()) {
                System.out.println(filePath + "删除成功");
            } else {
                System.out.println(filePath + "删除失败");
            }
        } else {
            System.out.println("该文件不存在...");
        }
    }


    /**
     * 判断 F:\\file1 是否存在,如果存在就删除
     */
    @Test
    public void m2() {
        String filePath = "f:\\file1";
        File file  = new File(filePath);

        if (file.exists()) {
            if (file.delete()) {
                System.out.println(filePath + "删除成功");
            } else {
                System.out.println(filePath + "删除失败");
            }
        } else {
            System.out.println("该目录不存在...");
        }
    }

    /**
     * 判断 F:\\file1\\a\\b 是否存在,如果存在就提示已存在,否则就创建
     */
    @Test
    public void m3() {
        String directoryPath = "f:\\file1\\a\\b";
        File file  = new File(directoryPath);

        if (file.exists()) {
            System.out.println(directoryPath + "该目录已存在!!!");
        } else {
            if (file.mkdirs()) {
                System.out.println(directoryPath + "该目录创建成功!!!");
            } else {
                System.out.println(directoryPath + "该目录创建失败!!!");
            }
        }
    }
}

二、IO流原理及流的分类

2.1、Java IO流的原理

  • I/O 是Input/Output的缩写,I/O技术是非常使用的技术,用于处理数据传输。
  • 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“类接口,用以获取不同种类的数据,并通过方法输入或输出数据

image-20221113172149298

2.2、流的分类

  • 按操作数据单位不同分为:字节流(8bit),字符流(按字符)
  • 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流
  • 按流的角色不同分为:节点流,处理流/包装流
(抽象基类)字节流字符流
输入流InputStreamReader
输出流OutputStreamWriter

2.3、IO流常用的类

2.3.1、InputStream:字节输入流

  • InputStream抽象类是所有类字节输入流的超类
  • InputStream常用的子类
    • FileInputStream:文件输入流
    • BufferedInputStream:缓冲字节输入流
    • ObjectInputStream:对象字节输入流

image-20221113203033594

FileInputStream常用的方法

image-20221113203513517

代码演示:

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/13
 * @description FileInputStream的使用
 */
public class FileInputStream_ {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 演示读取文件
     * read只能读取单个字节
     * -> 使用read(byte[] b)读取
     */
    @Test
    public void readFile1() {
        String filePath = "F:\\file\\hello.txt";
        FileInputStream fileInputStream = null;
        try {
            // 创建FileInputStream 对象,用于读取文件
            fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
            int readData = 0;
            while ((readData = fileInputStream.read()) != -1) {
                // 转成char显示
                System.out.print((char) readData);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭文件流,释放资源
            if (fileInputStream != null) {
                try {
                    fileInputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }


    /**
     * 使用read(byte[] b)读取文件,提高效率
     */
    @Test
    public void readFile2() {
        String filePath = "F:\\file\\hello.txt";
        FileInputStream fileInputStream = null;
        try {
            // 创建FileInputStream 对象,用于读取文件
            fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
            int readLen = 0;
            // 定义字节数组
            byte[] bytes = new byte[10];
            // 如果返回-1,表示读取完毕
            // 如果读取正常,返回实际读取的字节数
            while ((readLen = fileInputStream.read(bytes)) != -1) {
                // 转成char显示
                System.out.print(new String(bytes, 0, readLen));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭文件流,释放资源
            if (fileInputStream != null) {
                try {
                    fileInputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

2.3.2、FileOutputStream常用的方法

  • 创建FileOutputStream两种方式
    • 1.如果 new FileOutputStream(filePath) 创建方式,当写入内容时,会覆盖原来的内容
    • 2.如果 new FileOutputStream(filePath, true) 创建方式,当写入内容时,会追加到文件的末尾
  • fileOutputStream.write(‘H’)写入一个字节
  • fileOutputStream.write(str.getBytes()); 写入字符串 str.getBytes() 可以把字符串 -> 字节数组
  • write(byte[] b, int off, int len) 将 len字节从位于偏移量 off的指定字节数组写入此文件输出流。
  • fileOutputStream.write(str.getBytes(), 0, str.length());

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FileOutputStream的类图

image-20221113210822132

演示代码:

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/13
 * @description OutputStream的演示
 */
public class FileOutputStream01 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 演示使用FileOutputStream 将数据写到文件中,
     * 如果该文件不存在,则创建该文件
     */
    @Test
    public void writeFile() {
        // 创建 FileOutputStream对象
        String filePath = "F:\\file\\a.txt";
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        try {
            // 得到FileOutputStream 对象
            // 1.如果 new FileOutputStream(filePath) 创建方式,当写入内容时,会覆盖原来的内容
            // 2.如果 new FileOutputStream(filePath, true) 创建方式,当写入内容时,会追加到文件的末尾
            fileOutputStream = new FileOutputStream(filePath);
            // 写入一个字节
            // fileOutputStream.write('H');
            // 写入字符串
            String str = "Hello World!";
            // str.getBytes() 可以把字符串 -> 字节数组
            // fileOutputStream.write(str.getBytes());
            /*write(byte[] b, int off, int len) 将 len字节从位于偏移量 off的指定字节数组写入此文件输出流。  */
            fileOutputStream.write(str.getBytes(), 0, str.length());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fileOutputStream != null) {
                try {
                    fileOutputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }
}
FileInputStream和FileOutputStream综合演示

文件拷贝:

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/14
 * @description 文件拷贝
 */
public class FileCopy {
    public static void main(String[] args) {
        // 完成文件拷贝
        // 1.创建文件的输入流,将文件读入到程序
        // 2.创建文件的输出流,将读取到的文件数据,写入到指定的文件

        String srcFilePath = "源文件夹路径";
        String destFilePath = "目标盘文件路径";
        FileInputStream fileInputStream = null;
        FileOutputStream fileOutputStream = null;

        try {
            fileInputStream = new FileInputStream(srcFilePath);
            fileOutputStream = new FileOutputStream(destFilePath);
            // 定义一个字节数组
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int readLen = 0;
            while ((readLen = fileInputStream.read(bytes)) != -1) {
                // 读取到后,就写入文件 通过 fileOutputStream
                fileOutputStream.write(bytes, 0, readLen);
            }
            System.out.println("拷贝成功!!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                // 关闭输入和输出流,关闭资源
                if (fileInputStream != null) {
                    fileInputStream.close();
                }
                if (fileOutputStream != null) {
                    fileOutputStream.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }

    }
}

2.3.3、FileReader和FileWriter

FileReader和FileWriter是字符流,即按照字符来操作io

1、FileReader

image-20221114143335097

相关方法:

  • new FileReader(String/File)
  • read:每次读取单个字符,返回该字符,如果到文件末尾返回-1
  • read(char[]):批量读取多个字符到数组,返回读取到的字符数组,如果到文件末尾返回-1

相关API:

  • new String(char[]): 将char[]转换成String
  • new String(char[], off, len): 将char[] 的指定部分转换成String

代码演示:

import org.junit.jupiter.api.Test;

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

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/14
 * @description 字符输入流
 */
public class FileReader_ {
    public static void main(String[] args) {

    }


    /**
     * 单个字符读取文件
     */
    @Test
    public void readFile1() {
        String filePath = "F:\\file\\story.txt";
        FileReader fileReader = null;
        int dataLen = 0;
        try {
            // 1.创建FileReader对象
            fileReader = new FileReader(filePath);
            // 循环读取 单个字符读取
            while ((dataLen = fileReader.read()) != -1) {
                System.out.print((char) dataLen);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fileReader != null) {
                    fileReader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

    /**
     * 字符数组读取文件
     */
    @Test
    public void readFile2() {
        String filePath = "F:\\file\\story.txt";
        FileReader fileReader = null;
        int readLen = 0;
        char[] chars = new char[8];
        try {
            // 1.创建FileReader对象
            fileReader = new FileReader(filePath);
            // 循环读取 单个字符读取
            while ((readLen = fileReader.read(chars)) != -1) {
                System.out.print(new String(chars, 0, readLen));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fileReader != null) {
                    fileReader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}
2、FileWriter

关系类图:

image-20221114142435501

相关方法:

  • new FileWriter(File/String):覆盖模式,相当于流的指针在首端
  • new FileWriter(File/String, true):追加模式,相当于流的指针在尾端
  • writer(int):写入单个字符
  • writer(char[]):写入指定数组
  • writer(char[], off, len):写入指定数组的指定部分
  • writer(String):写入整个字符串
  • writer(string, off, len):写入字符串的指定部分

注意:FileWriter使用后必须要关闭(close)或刷新(flush),否则写入不到指定的文件。

代码演示:

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

/**
 * @author java小豪
 * @version 1.0.0
 * @date 2022/11/14
 * @description 文件写入
 */
public class FileWwriter_ {
    public static void main(String[] args) {

    }

    @Test
    public void fileWriter1() {
        String filePath = "F:\\file\\note.txt";
        // 创建FileWriter对象
        FileWriter fileWriter = null;
        char[] chars = {'a', 'b', 'c',};
        try {
            fileWriter = new FileWriter(filePath);
            // 写入单个字符
            fileWriter.write('H');
            // 写入指定数组
            fileWriter.write(chars);
            // 写入指定数组的指定部分
            fileWriter.write("天苍苍,野茫茫".toCharArray(), 0, 3);
            // 写入整个字符串
            fileWriter.write("你好信阳~");
            // 写入字符串的指定部分
            fileWriter.write("上海北京", 0, 2);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fileWriter != null) {
                    fileWriter.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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