JAVA IO流 File 字节流 字符流(tedu)
目录
- JAVA IO流 File 字节流 字符流(tedu)
- IO简介
- 1 流Stream
- 2 IO流的继承结构
- 3 File文件类
- 3.1概述
- 3.2创建对象
- 3.3 常用方法
- 4 字节流读取
- 4.1 InputStream抽象类
- 4.2 FileInputStream子类
- 4.3 BufferedInputStream子类
- 4.4 练习：字节流读取案例
- 5 字符流读取
- 5.1 Reader抽象类
- 5.2 FileReader子类
- 5.3 BufferedReader子类
- 5.4 练习：字符流读取案例
- 6 字节流写出
- 6.1 OutputStream抽象类
- 6.2 FileOutputStream 子类
- 6.3 BufferedOutputstream 子类
- 7 字符流写出
- 7.1 Writer 抽象类
- 7.2 FileWriter 子类
- 7.3 BufferedWriter子类
- 7.4 练习: 字符输出流测试:
- 8 拓展
- 文件的复制:
- 9 总结:IO的继承结构
IO简介
1 流Stream
在学习IO流之前,我们首先需要学习的概念就是Stream流
为了方便理解,我们可以把数据的读写操作抽象成数据在"管道"中流动,但需注意:
1.流只能单方向流动
2.输入流用来读取 → in
3.输出流用来写出 → out
4.数据只能从头到尾顺序的读写一次
所以以程序的角度来思考,In/out 相对于程序而言的输入(读取)/输出(写出)的过程.
2 IO流的继承结构
在java中,根据处理的数据单位不同,可以把流分为字节流和字符流
字节流 : 针对二进制文件
字符流 : 针对文本文件
再结合对应类型的输入和输出方向,常用的流有:
File
字节流:针对二进制文件
InputStream
FileInputStream
BufferedInputStream
ObjectInputStream
OutputStream
FileOutputStream
BufferedOutputStream
ObjectOutputStream
字符流:针对文本文件
Reader
FileReader
BufferedReader
InputStreamReader
Writer
FileWriter
BufferedWriter
OutputStreamWriter
PrintWriter一行行写出
3 File文件类
3.1概述
封装一个磁盘路径字符串,对这个路径可以执行一次操作
可以封装文件路径、文件夹路径、不存在的路径
3.2创建对象
File(String pathname)通过将给定路径名字符串转换为抽象路径名来创建一个新的File实例
new File(“d:/abc/a.txt”);
new File(“d:/abc”,”a.txt”);
3.3 常用方法
package cn.tedu.file;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
/**本类用于测试文件类File*/
public class TestFile {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建File类的对象
/*1.ready目录与1.txt文本文档需要自己手动创建
* 2.File需要导包：import java.io.File;
* 3.路径是String类型，必须写正确不然找不到文件
* 4.完整的文件名包含两部分：文件名+后缀名*/
File file = new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt");
//2.测试常用方法
System.out.println(file.length());//3.获取文件的字节量
System.out.println(file.exists());//true，判断当前文件是否存在
System.out.println(file.isFile());//true，判断当前对象是否为文件
System.out.println(file.isDirectory());//false，判断当前对象是否为文件夹
System.out.println(file.getName());//1.txt，获取当前文件名
System.out.println(file.getParent());//D:\OperatingSpace\ready，获取父级路径
System.out.println(file.getAbsolutePath());//D:\OperatingSpace\ready\1.txt，获取带盘符的绝对路径
//3.测试File的创建与删除
/*new关键字只会帮你在内存中创建一个File类型的Java对象
* 并不会帮你在磁盘中对应目录下创建一个真实存在的2.txt文件*/
File file2 = new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\2.txt");
//创建一个之前不存在的文件2.txt，如果创建成功，会返回true
/**由于担心我们File2对象保存的路径有问题，
* 所以IO强制要求我们必须处理这个异常，我们在此处暂时选择了抛出，
* 但注意：实际操作中不能将异常直接抛给main()
* 这个异常是我们目前遇到的强制要求必须预先处理的异常
* 如果不处理，方法的调用会报错，通不过编译
* */
System.out.println(file2.createNewFile());
File file3 = new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\x");
System.out.println(file3.mkdir());//创建不存在的单层文件夹
File file4 = new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\a\\b\\c");
System.out.println(file4.mkdirs());//创建不存在的多层文件夹
/**delete()只能用来删除文件与空文件夹*/
System.out.println(file2.delete());//2.txt被删除
System.out.println(file3.delete());//x文件夹被删除
System.out.println(file4.delete());//c文件夹被删除
//4.测试文件列表方法
file = new File("D:\\OperatingSpace\\ready");
String[] list = file.list();
System.out.println(Arrays.toString(list));
File[] fs = file.listFiles();/**常用*/
System.out.println(Arrays.toString(fs));
System.out.println(fs[0].length());
File[] fs2 = file.listFiles();
for (int i = 0; i < fs2.length; i++) {
System.out.println(fs2[i]);
System.out.println(fs2[i].isFile());
}
}
}
4 字节流读取
字节流是由字节组成的,字符流是由字符组成的.
Java里字符由两个字节组成.字节流是基本流，主要用在处理二进制数据。
所以字节流是比较常用的，可以可以处理多种不同种类的文件，比如文本文档/音频/视频等等
4.1 InputStream抽象类
此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类/抽象类,不可创建对象哦
常用方法：
abstract int read() 从输入流中读取数据的下一个字节
int read(byte[] b) 从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中
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,off表示存时的偏移量
void close() 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源
4.2 FileInputStream子类
直接插在文件上，直接读取文件数据
创建对象
FileInputStream(File file)—直接传文件对象
通过打开一个到实际文件的连接来创建一个 FileInputStream，该文件通过文件系统中的 File 对象 file 指定FileInputStream(String pathname)—传路径
通过打开一个到实际文件的连接来创建一个 FileInputStream，该文件通过文件系统中的路径名 name 指定
4.3 BufferedInputStream子类
BufferedInputStream 为另一个输入流添加一些功能，在创建BufferedInputStream 时，会创建一个内部缓冲区数组(默认8k大小)。在读取或跳过流中的字节时，可根据需要从包含的输入流再次填充该内部缓冲区，一次填充多个字节。
创建对象
BufferedInputStream(InputStream in)
创建一个 BufferedInputStream 并保存其参数，即输入流 in，以便将来使用。
4.4 练习：字节流读取案例
创建包: cn.tedu.file
创建类: TestIn.java
package cn.tedu.file;
import java.io.*;
/**本类用于练习字节输入流*/
public class TestIn {
public static void main(String[] args) {
//method1();//用于练习普通字节输入流
method2();//用于练习高效字节输入流
}
//本方法用于测试高效字节输入流BufferedInputStream
private static void method2() {
BufferedInputStream in = null;
//BufferedInputStream in2 =null;
try {
//in2 = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt")));
in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
//2.使用流对象
int b;
while((b= in.read())!=-1){
System.out.println(b);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//3.关流
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//本方法用于测试操作文件的字节输入流FileInputStream
private static void method1() {
FileInputStream in = null;
//FileInputStream in2 =null;
try {
//1.创建流对象
//in2 = new FileInputStream(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
in = new FileInputStream("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt");
//2.使用流对象进行读取
int b;//用来保存每轮循环读到的字节
while((b=in.read())!=-1){//只要读到的数据不是-1，就说明还有数据
System.out.println(b);//打印本轮读到的数据
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {//一定会被执行到的代码，常用于关流
try {//关流操作也有可能抛出异常，需要再次try-catch
//3.关闭流资源
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();//打印错误信息方便捕获异常后，程序员去排查
}
}
}
}
5 字符流读取
常用于处理纯文本数据,读写容易出现乱码的现象,在读写时,最好指定编码集为UTF-8
5.1 Reader抽象类
用于读取字符流的抽象类。
常用方法：
int read() 读取单个字符
int read(char[] cbuf) 将字符读入数组
abstract int read(char[] cbuf, int off, int len) 将字符读入数组的某一部分
int read(CharBuffer target) 试图将字符读入指定的字符缓冲区
abstract void close() 关闭该流并释放与之关联的所有资源
5.2 FileReader子类
用来读取字符文件的便捷类。此类的构造方法假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小都是适当的。要自己指定这些值，可以先在 FileInputStream 上构造一个 InputStreamReader。
创建对象
FileReader(String fileName) 在给定从中读取数据的文件名的情况下创建一个新 FileReader
FileReader(File file) 在给定从中读取数据的 File 的情况下创建一个新 FileReader
5.3 BufferedReader子类
从字符输入流中读取文本，缓冲各个字符，从而实现字符、数组和行的高效读取。
可以指定缓冲区的大小，或者可使用默认的大小。大多数情况下，默认值就足够大了。
创建对象
BufferedReader(Reader in) 创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流
5.4 练习：字符流读取案例
创建包: cn.tedu.file
创建类: TestIn2.java
package cn.tedu.file;
import java.io.*;
/**本类用于测试字符输入流*/
public class TestIn2 {
public static void main(String[] args) {
//method1();//使用普通字符输入流读取
method2();//使用高效字符输入流读取
}
//使用高效字符输入流BufferedReader进行读取
private static void method2() {
//1定义在整个方法中都生效的局部变量，注意引用类型的默认值为null
BufferedReader in = null;
//2.由于IO操作可能会发生多种异常，所以需要完成try-catch-finally结构
try{
//3.创建流对象，并将对象的地址值交给变量in保存
//in = new BufferedReader(new FileReader(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt")));
in = new BufferedReader(new FileReader("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
//4.使用流对象
int b;
while((b=in.read())!=-1){
System.out.println(b);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
//5.关流
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//使用操作文件的字符输入流FileReader进行读取
private static void method1() {
//FileReader in2 = null;
FileReader in = null;
try {
//1.创建流对象
//in2 = new FileReader(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
in = new FileReader("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt");
//2.使用流对象
int b;
while((b=in.read())!=-1){
System.out.println(b);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
try {
//3.关流
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
6 字节流写出
6.1 OutputStream抽象类
此抽象类是表示输出字节流的所有类的超类.输出流接受输出字节并将这些字节发送到某个接收器.
常用方法:
Void close() 关闭此输出流并释放与此流相关的所有系统资源
Void flush() 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节
Void write(byte[ ] b) 将b.length个字节从指定的byte数组写入此输出流
Void write(byte[ ] b,int off ,int len) 将指定byte数组中从偏移量off开始的len个字节写入输出流
Abstract void write(int b) 将指定的字节写入此输出流
6.2 FileOutputStream 子类
直接插在文件上,直接写出文件数据
构造方法(创建对象):
FileOutputStream(String name)
创建一个向具有指定名称的文件中写入数据的文件输出流
FileOutStream(File file)
创建一个向指定File对象表示的文件中写入数据的文件输出流
FileOutStream(File file,boolean append)—如果第二个参数为true,表示追加,不覆盖
创建一个向指定File对象表示的文件中写入数据的文件输出流,后面的参数是指是否覆盖原文件内容
6.3 BufferedOutputstream 子类
该类实现缓冲的输出流,通过设置这种输出流,应用程序就可以将各个字节写入底层输出流中,而不必每次针对字节写出调用底层系统
构造方法(创建对象):
BufferedOutputStream(OutputStream out)
创建一个新的缓冲输出流,用以将数据写入指定的底层输出流
package cn.tedu.file;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
/**本类用于测试字节输出流*/
public class TestOut {
public static void main(String[] args) {
//method1();//用于测试普通字节输出流
method2();//用于测试高效字节输出流
}
//用于测试高效字节输出流BuffererdOutputStream
private static void method2() {
//1.定义一个在整个方法都生效的局部变量，注意初始化值为null
BufferedOutputStream out = null;
//2.由于IO操作可能会抛出异常，所有需要完成try-catch-finally结构
try{
//3.创建高效输出流对象
//out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt")));
//out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
//out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"),true));
out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt",true));
//4.使用流对象输出数据
out.write(100);//对应ASCII码表中的d
out.write(100);
out.write(100);
out.write(100);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
//5.关流
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//用于测试操作文件的普通字节输出流FileOutputStream
private static void method1() {
//1.定义一个在整个方法都生效的局部变量，注意初始化值为null;
FileOutputStream out = null;
//2.完成try-catch-finally结构
try{
//3.创建流对象
//out = new FileOutputStream(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
//out = new FileOutputStream("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt");
//如何实现追加输出数据的效果，而不是覆盖输出的效果呢？
//提示：看构造函数
//out = new FileOutputStream(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"),true);
out = new FileOutputStream("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt",true);
//4.使用流对象输出数据
out.write(97);//对于ASCII码表中的a
out.write(98);//对于ASCII码表中的b
out.write(99);//对于ASCII码表中的c
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
//5.关流
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
7 字符流写出
7.1 Writer 抽象类
写入字符流的抽象类
常用方法:
Abstract void close() 关闭此流,但要先刷新它
Void write(char[ ] cbuf) 写入字符数组
Void write(int c) 写入单个字符
Void write(String str) 写入字符串
Void write(String str,int off,int len) 写入字符串的某一部分
Abstract void write(char[] cbuf,int off,int len)写入字符数组的某一部分
7.2 FileWriter 子类
用来写入字符文件的便捷类,此类的构造方法假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小都是可接受的.如果需要自己自定义这些值,可以先在FileOutputStream上构造一个OutputStreamWriter.
构造方法(创建对象):
FileWriter(String filename)
根据给定的文件名构造一个FileWriter对象
FileWriter(String filename,boolean append)
根据给定的文件名以及指示是否附加写入数据的boolean值来构造FileWriter
7.3 BufferedWriter子类
.将文本写入字符输出流,缓冲各个字符,从而提供单个字符,数组和字符串的高效写入.可以指定缓冲区的大小,或者接受默认的大小,在大多数情况下,默认值就足够大了
构造方法(创建对象):
BufferedWriter(Writer out)
创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流
7.4 练习: 字符输出流测试:
创建包: cn.tedu.file
创建类: TestOut2.java
package cn.tedu.file;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
/**本类用于测试字符输出流*/
public class TestOut2 {
public static void main(String[] args) {
//method();//用于测试普通字符输出流
method2();//用于测试高效字符输出流
}
//本方法用于测试高效字符输出流BufferedWriter
private static void method2() {
//1.定义一个在本方法中都生效的局部变量，注意初始化值为null
BufferedWriter out = null;
//2.完成try-catch-finally结构
try {
//3.1创建流对象--覆盖输出的效果
//out = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt")));
//out = new BufferedWriter(new FileWriter("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
//3.2创建流对象--追加输出的效果
//out = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"),true));
out = new BufferedWriter(new FileWriter("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt",true));
//4.使用流对象
out.write(98);//对应ASCII码表中的b
out.write(98);
out.write(98);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
//5.关流
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//本方法用于测试普通字符输出流FileWriter
private static void method() {
//1.定义一个在本方法都生效的局部变量，注意初始化值为null
FileWriter out = null;
//2.完成try-catch-finally结构
try{
//3.1创建流对象
//out = new FileWriter(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"));
//out = new FileWriter("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt");
//3.2创建流对象--追加输出
//out = new FileWriter(new File("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt"),true);
out = new FileWriter("D:\\OperatingSpace\\ready\\1.txt",true);
//4.使用字符流输出
out.write(97);//对应ASCII中的a
out.write(97);
out.write(97);
out.write(97);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
//5.关流
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
8 拓展
通过学习以上的几种流,我们也可以拓展尝试做下
文件的复制:
创建包: cn.tedu.file
创建类: TestCopyFile.java
package cn.tedu.file;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
/**本类用于练习IO流文件复制综合案例*/
public class TestCopyFile {
public static void main(String[] args) {
//1.提示并接收用户输入的两个路径
System.out.println("请输入源文件的路径：");
String f = new Scanner(System.in).nextLine();//被复制的那个文件
System.out.println("请输入新文件的路径：");
String t = new Scanner(System.in).nextLine();//复制好的新文件
//2.调用创建好的自定义方法，完成文件的复制
//ZFCopy(f,t);//使用字符流完成复制操作
ZJCopy(f,t);//使用字节流完成复制的操作
}
//使用 字节流 完成文件复制的操作
private static void ZJCopy(String f,String t) {
//1.定义两个在本方法中都生效的字节流局部变量，注意初始化值为null
BufferedInputStream in = null;//高效字节输入流，用于读取
BufferedOutputStream out = null;//高效字节输出流，用于写出
//2.由于IO操作可能会发生异常，所以需要完成try-catch-finally结构
try{
//3.1创建一个高效字节输入流对象，用于读取源文件
in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(f));
//3.2创建一个高效字节输出流对象，用于向新文件输出数据
out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(t));
//4.使用两个流对象完成复制操作
int b;
while((b=in.read())!=-1){
out.write(b);
}
System.out.println("恭喜！复制成功！");
}catch (Exception e){
System.out.println("复制失败！");
e.printStackTrace();
}finally {
//5.关流
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//使用 字符流 完成文件复制的操作
private static void ZFCopy(String f,String t) {
//1.定义两个在本方法中都生效的字符流
BufferedReader in = null;//高效字符输入流，用于读取
BufferedWriter out = null;//高效字符输出流，用于写出
//2.由于IO操作可能会发生异常，所以需要完成try-catch-finally结构
try{
//3.1创建高效字符输入流对象，用于读取源文件中的内容
in = new BufferedReader(new FileReader(f));
//3.2创建高效字符输出流对象，用于将读到的数据写出到新文件中
out = new BufferedWriter(new FileWriter(t));
//4.使用流对象完成复制的操作
//4.1定义变量用来保存读到的数据
int b;
//4.2循环读取源文件，只要读到的数据不是-1，说明还有数据，继续读
while((b=in.read())!=-1){
//4.3将本轮读到的数据，写出到新文件中，读一个，写一个
out.write(b);
}
System.out.println("恭喜您！复制成功！");
}catch (Exception e){
System.out.println("很抱歉！复制失败！");
e.printStackTrace();
}finally {
/**关流是有顺序的，如果有多个流，最后创建的流，最先关闭
* 多条关流语句，需要各自try-catch*/
try {
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
9 总结:IO的继承结构
1.主流分类
按照方向进行分类:输入流 输出流(相对于程序而言,从程序写数据到文件中是输出)
按照传输类型进行分类:字节流 字符流
组合: 字节输入流 字节输出流 字符输入流 字符输出流
2.学习方法:在抽象父类中学习通用的方法,在子类中学习如何创建对象
3.字节输入流:
InputStream 抽象类,不能new,可以作为超类,学习其所提供的共性方法
–FileInputStream 子类,操作文件的字节输入流,普通类
–BufferedInputStream 子类,缓冲字节输入流,普通类
4.字符输入流
Reader 抽象类,不能new,可以作为超类,学习其所提供的共性方法
–FileReader,子类,操作文件的字符输入流,普通类
–BufferedReader,子类,缓冲字符输入流,普通类
5.字节输出流:
OutputStream 抽象类,不能new,可以作为超类,学习其所提供的共性方法
–FileOutputStream 子类,操作文件的字节输出流,普通类
–BufferedOutputStream 子类,缓冲字节输出流,普通类
6.字符输出流
Writer 抽象类,不能new,可以作为超类,学习其所提供的共性方法
–FileWriter,子类,操作文件的字符输出流,普通类
–BufferedWriter,子类,缓冲字符输出流,普通类
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