IO流

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File类的使用
概述
  • 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
  • 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。
  • 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
  • File对象可以作为参数传递给流的构造器
常用构造器
  • 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。
    • 绝对路径：是一个固定的路径,从盘符开始
    • 相对路径：是相对于某个位置开始
  • public File(String parent,String child)：以parent为父路径，child为子路径创建File对象
  • 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
路径分隔符
  • 路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开
  • 路径分隔符和系统有关：
    • windows和DOS系统默认使用“\”来表示
    • UNIX和URL使用“/”来表示
  • Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用
  • 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。
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File file1 = new File("d:\\atguigu\\info.txt");
File file2 = new File("d:" + File.separator + "atguigu" + File.separator + "info.txt");
File file3 = new File("d:/atguigu");
File类常用方法

  • File类的获取功能：

    • public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
    • public String getPath() ：获取路径
    • public String getName() ：获取名称
    • public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
    • public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
    • public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值
    • 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
    • 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

  • File类的获取功能：

    • public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
  • File类的判断功能：
    • public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
    • public boolean isFile() ：判断是否是文件
    • public boolean exists() ：判断是否存在
    • public boolean canRead() ：判断是否可读
    • public boolean canWrite() ：判断是否可写
    • public boolean isHidden() ：判断是否隐藏

  • File类的创建功能：

    • public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
    • 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。
    • public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建
    • 如果你创建文件或者 文件 目录没有 盘符路径 ， 那么 ， 默认在项目路径下

  • 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
File内存解析

IO流原理及流的分类
概述
  • 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，网络通讯等
  • 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。
Java IO原理

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

  • 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。

  • IO流体系：

  • 节点流：直接从数据源或目的地读写数据
  • 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（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能
InputStream & Reader
概述

  • 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，所以应该件 显式关闭文件 IO 资源

  • InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。

  • InputStream（典型实现：FileInputStream）
    • int read()：从此输入流中读取下一个数据字节。返回一个 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
    • 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。以整数形式返回实际读取的字节数。
    • 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。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。
  • Reader（典型实现：FileReader）
    • int read()
    • int read(char [] c)
    • int read(char [] c, int off, int len)
InputStream
  • 概述：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
  • 方法：
    • int read()：从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因
      为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
    • int read(byte[] b)：从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。
    • 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。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于
      文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1
    • public void close() throws IOException：关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。
Reader
  • 方法：
    • int read()：读取单个字符。作为整数读取的字符，范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)（2个
      字节的Unicode码），如果已到达流的末尾，则返回 -1
    • int read(char[] cbuf)：将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
    • int read(char[] cbuf,int off,int len)：将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
    • public void close() throws IOException：关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。
OutputStream & Writer
概述

  • 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);
OutputStream

  • 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

  • 方法

    • void write(int b):将指定的字节写入此输出流。write 的常规协定是：向输出流写入一个字节。要写入的字节是参数 b 的八个低位。b 的 24 个高位将被忽略。 即写入0~255范围的。
    • void write(byte[] b):将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。write(b) 的常规协定是：应该与调用 write(b, 0, b.length) 的效果完全相同。
    • void write(byte[] b,int off,int len):将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
    • public void flush()throws IOException: 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节，调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。
    • public void close() throws IOException:关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。
Writer

  • 方法：

    • void write(int c)：写入单个字符。要写入的字符包含在给定整数值的 16 个低位中，16 高位被忽略。 即写入0 到 65535 之间的Unicode码。
    • void write(char[] cbuf)：写入字符数组。
    • void write(char[] cbuf,int off,int len)：写入字符数组的某一部分。从off开始，写入len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。
    • void flush()
      刷新该流的缓冲，则立即将它们写入预期目标。
    • public void close() throws IOException：关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。
节点流（或文件流）
说明
  • 定义文件路径时，注意：可以用“/”或者“\”。
  • 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
  • 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
  • 在读取文件时，必须保证该文件已存在，否则报异常
  • 字节流操作字节，比如：.mp3，.avi，.rmvb，.mp4，.jpg，.doc，.ppt
  • 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
Demo

  • 读取文件：

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    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(new File(“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);
    4. 关闭资源。
    fr.close();

  • 写入文件：

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    1.创建流对象，建立数据存放文件
    FileWriter fw = new FileWriter(new File(“Test.txt”));
    2.调用流对象的写入方法，将数据写入流
    fw.write(“atguigu-songhongkang”);
    3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。
    fw.close();
缓冲流
概述

  • 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。

  • 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：

    • BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
    • BufferedReader 和 BufferedWriter
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
  • flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件
  • 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
示意图

转换流
概述
  • 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 ：将InputStream 转换为Reader
    • OutputStreamWriter ：将Writer 转换为OutputStream
  • 字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效
  • 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
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：

    • public InputStreamReader(InputStream in)

    • public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)

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      Reader isr = new InputStreamReader(System.in,”gbk”);  //指定编码字符集
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：
    • public OutputStreamWriter(OutputStream out)
    • public OutputSreamWriter(OutputStream out,String charsetName)
字符编码
分类
  • 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。最多两个字节编码所有字符
  • GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码
  • Unicode：国际标准码，融合了目前人类使用的所有字符。为每个字符分配唯一的
    字符码。所有的文字都用两个字节来表示。
  • UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符。
  • Unicode只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯
    一确定的编号，具体存储成什么样的字节流，取决于字符编码方案。推荐的
    Unicode编码是UTF-8和UTF-16
标准输入、输出流
概述
  • 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
  • 重定向：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)
打印流
概述
  • 实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
  • 打印流：PrintStream和PrintWriter
    • 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IOException异常
    • PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
    • PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用 PrintWriter 类。
    • System.out返回的是PrintStream的实例
数据流
概述

  • 为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String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、String类的数据）

    • DataInputStream 和 DataOutputStream
    • 在 分别“套接”在 InputStream 和 和 OutputStream 子类的流上

  • DataInputStream 中的方法

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    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

对象流
概述
  • ObjectInputStream 和OjbectOutputSteam
  • 用于存储和读取 基本数据类型数据或 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
  • 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

  • 序列化：用ObjectOutputStream类 保存基本类型数据或对象的机制

  • 反序列化：用ObjectInputStream类 读取基本类型数据或对象的机制
  • ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修
    饰的成员变量
如何序列化

  • 如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，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。否则，会抛出NotSerializableException异常

    • 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。 简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
    • 如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID 可能发生变化。故建议，显式声明
  • 简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)
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() 一次
  • 反序列化
    • 创建一个 ObjectInputStream
    • 用 调用 readObject() 方法读取流中的对象

  • 如果某个类的属性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

  • Demo

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    //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(“data.txt"));
    Person p = new Person("韩梅梅", 18, "中华大街", new Pet());
    oos.writeObject(p);
    oos.flush();
    oos.close();
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    //反序列化：将磁盘中的对象数据源读出。
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(“data.txt"));
    Person p1 = (Person)ois.readObject();
    System.out.println(p1.toString());
    ois.close();
随机存储文件流
RandomAccessFile 类
  • RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，也就意味着这个类既可以读也可以写
  • 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
  • 如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件，如果读取的文件不存在则会出现异常。 如果模式为rw读写。如果文件不存在则会去创建文件，如果存在则不会创建
好记
  • 节点流是直接操作文件的，处理流是操作流的
  • 由上面的理解可知，很明显节点流只需记住4个：FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter。
  • 其他常用的那些都是处理流，比如Buffer系列
关于缓冲的问题

https://blog.csdn.net/yeyinfei321/article/details/18451015

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