Java I/O基礎知識

Java I/O基礎知識

　　Java語言中的IO包支持Java的基本I/O(輸入/輸出)系統，包括文件的輸入/輸出。Java所有的I/O機制都是基于數據流進行輸入輸出，這些數據流表示了字符或者字節數據的流動序列。Java的I/O流提供了讀寫數據的標準方法。任何Java中表示數據源的對象都會提供以數據流的方式讀寫它的數據的方法。下面是相關的知識，歡迎閱讀。

　　Java I/O基礎

　　流的概念

　　java中將輸入輸出抽象成流，流通過輸入輸出系統與物理設備連接，盡管與它們鏈接的物理設備不盡相同，所有流的行為具有同樣的方式。將數據從外部(包括磁盤文件、鍵盤、套接字)讀入到內存中的流稱為輸入流，將從內存寫入到外部設備(控制臺、磁盤文件或者網絡)的稱為輸出流。

　　流的分類

　　流序列中的數據既可以是未經加工的原始二進制數據，也可以是經一定編碼處理后符合某種格式規定的特定數據。因此Java中的流分為兩種：

　　字節流：數據流中最小的數據單元是字節 多用于讀取或書寫二進制數據

　　字符流：數據流中最小的數據單元是字符， Java中的字符是Unicode編碼，一個字符占用兩個字節。

　　提示

　　在最底層，所有的輸入/輸出都是字節形式的。基于字符的流只為處理字符提供方便有效的方法。

　　字節流

　　字節流的最頂層是兩個抽象類：InputStream和OutputStream，其他關于處理字節的類都是它們的子類，這些子類對不同的外設進行處理，例如磁盤文件，網絡連接，甚至是內存緩沖區。

　　抽象類InputStream 和 OutputStream中定義了實現其他流類的關鍵方法read()和write()，它們分別對數據的字節進行讀寫。兩種方法都是抽象方法，被子類重載。

　　例1 文件按字節流的方式拷貝

　　import java.io.*;

　　/pic/p>

　　public class CopyFileByte {

　　public static void main(String args[]) throws IOException

　　{

　　FileInputStream in = null;

　　FileOutputStream out = null;

　　try {

　　in = new FileInputStream("input.txt");

　　out = new FileOutputStream("output.txt");

　　int c;

　　while ((c = in.read()) != -1) {

　　out.write(c);

　　}

　　}finally {

　　if (in != null) {

　　in.close();

　　}

　　if (out != null) {

　　out.close();

　　}

　　}

　　}

　　}

　　例1中，上面使用的是文件名來創建FileInoutStream和FileOutputStream，實際上可以還可以使用文件對象來創建輸入輸出流。字節流的每次操作都是一個數據單位——字節，假如input.txt文件中包含 Hello world ,那么它將復制完“H”之后，再復制“e”，接著就是“l”，如此類推直到其結束。in.read()每次從輸入流中讀取一個字節，如果達到文件末尾就返回-1。使用完了，還要關閉這些字節流，調用close()方法。

　　File inFile = new File("input.txt");

　　File outFile = new File("output.txt");

　　FileInputStream in = new FileInputStream(inFile);

　　FileOutputStream out = new FileOutputStream(outFile);

　　字符流

　　java是使用16-bits來存儲字符數據的，涉及到的大多是字符操作，在程序中使用字符流會比字節流更加合適。類似于字節流，字符流的兩個頂層抽象類是Reader和Writer，一下是它們的子類處理字符流。

　　類似于字節，字符的抽象類Reader和 Writer中也定義了關鍵方法read()和write()，它們分別對字符進行讀寫。兩種方法也都是抽象方法，被子類重載。

　　例2 文件按字符流的方式拷貝

　　import java.io.*;

　　/pic/p>

　　public class CopyFileCharacter {

　　public static void main(String args[]) throws IOException

　　{

　　FileReader in = null;

　　FileWriter out = null;

　　try {

　　in = new FileReader("input.txt");

　　out = new FileWriter("output.txt");

　　int c;

　　while ((c = in.read()) != -1) {

　　out.write(c);

　　}

　　}finally {

　　if (in != null) {

　　in.close();

　　}

　　if (out != null) {

　　out.close();

　　}

　　}

　　}

　　}

　　和例1對比發現，只有聲明的I/O流的類名不同，這里使用的FileReader和FileWriter，它們操作的最小單位是一個字符16bits，而FileInputStream和FileOutputStream最小單位則是一個字節8bits.

　　java 自定義的標準流

　　標準輸入流 System.in 讀取標準輸入設備數據，例如鍵盤輸入(默認)，其類型是InputStream，三個重要的讀入方法：

　　int read() 從輸入流中讀取數據的下一個字節，返回ASCII碼。若,返回值=-1，說明沒有讀取到任何字節讀取工作結束

　　int read(byte[] b) 從輸入流中讀取一定數量的字節，并將這些數據存儲到緩沖區數組b中

　　int read(byte[] b, int off, int len) 將輸入流中最多len個字節讀入到字節數組b中

　　標準輸出流 System.out 向標準的輸出設備寫入數據，默認情況下指控制臺，其類型是PrintStream，包含兩個重要的方法：print()(不換行)和println()(輸出之后換行)

　　標準錯誤流 System.err 默認也是控制臺，類型和System.out相同是PrintStream，

　　提示

　　這些流都有默認的設備，但它們可以重定向到任何兼容的輸入/輸出設備。

　　控制臺的輸入和輸出

　　正如上面所介紹的，控制臺的輸入、輸出是由System.in和System.out來完成的。目前，讀取控制臺的輸入輸出的首選方法的是字符流，但完成控制臺輸入的唯一方法是字節流，因而java提供了InputStreamReader和OutputStreamWriter將字節流轉化成字符流。BufferedReader是緩沖輸入字符流。正如我們在例子中看到的，java允許使用System.out向控制臺寫數據，但在實際的項目中，它推薦使用PrintWriter，它是基于字符的。

　　例3 控制臺輸入字符

　　import java.io.*;

　　class ConsoleInOut{

　　public static void main(String args[])throws IOException{

　　char c;

　　InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); /pic/p>

　　BufferedReader br = new BufferedReader(isr); /pic/p>

　　System.out.println("Enter characters, 'q' to exit.");

　　c=(char)br.read();

　　while(c != 'q'){

　　System.out.println(c);

　　c = (char) br.read();

　　} ;

　　}

　　}

　　輸出：

　　D:java>java ConsoleInOut

　　Enter characters, 'q' to quit.

　　Hello world!

　　H

　　e

　　l

　　l

　　o

　　w

　　o

　　r

　　l

　　d

　　!

　　q

　　例3 中的①和②兩行創建了一個與鍵盤相連的BufferedReader對象，這里使用read()方法來讀取字符，當到達流的末尾時返回-1，輸入q退出程序。輸出我們使用的是println()方法，每次輸出后都換行。

　　控制臺輸入字符我們使用的是read()方法，輸入字符串的話我們可以使用readLine()方法，和輸入字符非常相似，只需要將例3中的read()方法換成readLine()方法即可，同時將改為String類型，由于比較簡單，此處不再贅述。

　　提高

　　我們來看java工具包中的輸入類Scanner。

　　創建Scanner類的對象時,需要用System.in 作為它的參數,也可以將Scanner看作是System.in對象的支持者,System.in取得用戶輸入的內容后,交給Scanner來作一些處理.

　　Scanner類中提供了多個方法:next():取得一個字符串;

　　hasNext():是否還有輸入;

　　nextInt():將取得的字符串轉換成int類型的整數;

　　nextFloat():將取得的字符串轉換成float型;

　　nextBoolean():將取得的字符串轉換成boolean型;

　　提示

　　使用Scanner非常方便，但也有不足，Scanner取得輸入的依據是空格符,包括空格鍵,Tab鍵和Enter鍵.當按下這其中的任一鍵 時,Scanner就會返回下一個輸入. 當你輸入的內容中間包括空格時,顯然,使用Scanner就不能完整的獲得你輸入的字符串.

　　例4 Scanner

　　public static void main(String[] args){

　　Scanner sc = new Scanner(new BufferedInputStream(System.in));

　　while(sc.hasNext()){

　　int m = sc.nextInt();

　　String str = sc.next();

　　for(int i=0; i<m; p="" i++){<="">

　　System.out.println(sc.nextInt());

　　}

　　}

　　}

　　正如我們在例子中看到的，java允許使用System.out向控制臺寫數據，但在實際的項目中，它推薦使用PrintWriter，它是基于字符的。

　　PrintWriter支持所有類型(包括Object)的print( )和println( )方法，這樣，我們就可以像用System.out那樣用這些方法。如果遇到不同類型的情況，PrintWriter方法調用對象的toString( )方法并打印結果。

　　例5 控制臺的輸出

　　import java.io.*;

　　public class TestAbstract {

　　public static void main(String args[]) {

　　PrintWriter printerWriter = new PrintWriter(System.out, true);

　　printerWriter.println("Hello World!");

　　int i = -10;

　　printerWriter.println(i);

　　double d = 0.00003;

　　printerWriter.println(d);

　　}

　　}

　　D:java>java TestAbstract

　　Hello World!

　　-10

　　3.0E-5

　　例5 中的new PrintWriter(System.out, true)新建了一個PrinterWriter對象，指定輸出流為System.out，true是每一行輸出之后進行刷新。

　　文件的輸入輸出

　　文件

　　文件File 位于java.io包中，用于描述文件和目錄的操作。創建文件對象如下：

　　File file = new File("input.txt");/pic/p>

　　File file = new File("/home/user","input.txt");/pic/home/user目錄下

　　除了上述的File構造方法之外，還有很多和File相關的方法如下：

　　exists() 判斷文件或目錄是否存在

　　mkdir() 創建目錄

　　isFile()/isDirectory() 判斷是文件還是目錄

　　() 刪除文件

　　getPath() 獲取文件或者目錄的路徑

　　list() 將目錄中所有文件名保存在字符串數組中返回

　　例6 文件相關操作

　　import java.io.*;

　　public class TestAbstract {

　　public static void main(String args[]) throws IOException {

　　File dir = new File("D:/java");

　　File file1 = new File(dir, "fileTest001.txt");

　　File file2 = new File(dir, "fileTest002.java");

　　if (!dir.exists())

　　dir.mkdir();

　　if (!file1.exists())

　　file1.createNewFile();

　　if (!file2.exists())

　　file2.createNewFile();

　　System.out.println("file1's AbsolutePath= " + file1.getAbsolutePath());

　　System.out.println("file2's AbsolutePath= " + file2.getAbsolutePath());

　　System.out.println("file1 Canread=" + file1.canRead());

　　System.out.println("file1's len= " + file1.length());

　　String[] fileList = dir.list();

　　System.out.println("there are " + fileList.length + " file(s) in D:");

　　}

　　}

　　運行結果：

　　D:java>java TestAbstract

　　file1's AbsolutePath= D:javafileTest001.txt

　　file2's AbsolutePath= D:javafileTest002.java

　　file1 Canread=true

　　file1's len= 0

　　there are 133 file(s) in D:

　　I/O

　　文件處理最常用的兩個流是FileInputStream和FileOutputStream，初始化的形式為：

　　FileInputStream(String fileName) throws FileNotFoundException

　　FileOutputStream(String fileName) throws FileNotFoundException

　　或者

　　FileInputStream(File fileName) throws FileNotFoundException

　　FileOutputStream(File fileName) throws FileNotFoundException

　　讀文件使用的是FileInputStream中定義的read()方法，它有很多種形式，具體可參考FileInputStream，寫文件是使用FileOutputStream中定義的write()方法，詳細參考FileOutputStream

　　提示

　　當你對文件的操作結束后，需要調用close( )來關閉文件。

　　具體的實例請參考例1和例2。

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