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IO流: Input/Output Stream
流: 指的是一串流动的数据, 在数据在流中按照指定的方向进行流动。 实现数据的读取、写入的功能。
使用File类, 只能做关于文件的操作, 获取属性、 创建文件、 删除文件、 移动文件等操作, 但是不包含读取文件中的内容。 如果需要读取、修改文件中的内容, 此时就需要使用IO流来完成了。
使用场景: 对某一个文件进行读取或者写入操作。
注意事项:
IO流是对一个文件进行读写的, 不是一个文件夹! 在使用IO流的时候, 不要建立与一个文件夹的连接。
按照不同的分类标准, 能够得到不同分类的IO流:
按照流中流动的数据单位:
字节流: 流中流动的数据, 是以字节为单位的。
字符流: 流中流动的数据, 是以字符为单位的。
按照流中数据流动的方向:
输入流: 数据从文件流动到程序中。
输出流: 数据从程序流动到文件中。
其实在 http://java.io 包中, 有很多很多的类, 都是来描述IO流的。 但是基本上所有的IO流的类, 都是直接或间接的继承自四大父类流。
字节输入流: InputStream
字节输出流: OutputStream
字符输入流: Reader
字符输出流: Writer
四大父类流, 都是抽象类, 都不能实例化对象。 因此, 需要借助他们的子类实现数据的读写。
流对象一旦实例化完成, 将建立一个程序与文件之间的连接。 这个连接会持有这个文件。 如果这个连接不断, 此时这个文件就是一个被使用中的状态, 此时将无法对这个文件进行其他的操作, 例如删除。
一个流在使用完成之后, 切记! 一定要进行流的关闭。
其实, 就是建立了程序与文件之间连接的管道, 实现数据在这个管道之内进行流动。 管道分为不同的类型: 字节输入流、 字节输出流、 字符输入流、 字符输出流。 下面以字节输入流 InputStream 为例。
try结构外面, 声明流对象, 为了在finally中使用。
在try结构里面, 实例化流对象, 并捕获异常。
在finally结构中, 对流进行关闭。 在关闭的时候, 需要考虑流对象是否是null, 以及要处理 IOException 异常。
- importjava.io.*;/**
- * @Description 测试文件与程序的连接建立
- */publicclassIO1{publicstaticvoidmain(String[]args){// 在外面声明变量
- InputStreaminputStream=null;try{// 实例化一个FileInputStream对象,向上转型为InputStream类型类型。
- // 这个实例化如果完成,将会建立程序与文件之间的连接。
- // 建立好之后,数据就可以从文件中流动到程序中。
- // 注意: 数据流动到程序中,并不意味着文件中没有数据了!
- // 这个过程中,会出现 FileNotFoundException 的异常,原因: 路径写错了,这个路径上没有文件
- inputStream=newFileInputStream("file\\day25\\source");// 数据的读取操作
- // 在数据读取的过程中,也会出现 IOException 异常。一旦出现异常,后序的代码都不执行了,直接执行catch语句了
- // 流的关闭,不能放到try里面。需要放到finally中。
- }catch(FileNotFoundExceptione){e.printStackTrace();}finally{// 流在使用结束之后,一定要进行关闭。
- if(inputStream!=null){try{inputStream.close();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}}}
在 JDK1.7 之后, 可以在try后面添加一对小括号。 将 AutoClosable 接口实现类的对象, 实例化放到小括号中完成。 此时, 在try结构执行结束的时候, 会自动的调用AutoClosable接口实现类中的close方法, 进行流的关闭。 这样写的流的建立比较简单, 也是后面我们最主要使用的方式。
- importjava.io.*;/**
- * @Description 常见的IO流的创建的方式
- */publicclassIO2{publicstaticvoidmain(String[]args){/**
- * try结构的特殊语法: try ()
- * 将 AutoClosable 接口的实现类对象的实例化放到小括号中。
- * 此时,在离开了try结构的时候,会自动的对这个类进行close方法的调用
- */try(InputStreaminputStream=newFileInputStream("file\\day25\\source")){
- // 数据的读取操作
- }catch(FileNotFoundExceptione){e.printStackTrace();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}System.out.println(newFile("file\\day25\\source").delete());}}
这是一个字节输入流。 从方向来说, 是一个输入流, 数据是从文件中流动到程序中, 是为了读取文件中的数据的。 从数据单位来说, 这个流中流动的数据是以字节为单位的。
- importjava.io.FileInputStream;importjava.io.FileNotFoundException;importjava.io.IOException;importjava.io.InputStream;/**
- * @Description 使用字节流进行数据的读取
- */publicclassInputStreamTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 建立程序与文件之间的连接,用来读取这个文件
- try(InputStreaminputStream=newFileInputStream("file\\day25\\source")){// 2. 读取字节流中的数据,需要有一个字节数组,用来读取数据
- // 这个数组长度,不用和文件一样大小,找一个大小合适的数组读取即可
- byte[]array=newbyte[32];// 3. 声明一个整型变量,用来记录每次读取了多少个字节的数据
- intlength=0;// 3. 循环读取数据
- while((length=inputStream.read(array))!=-1){// 将读取到的字节数组中的数据,转成字符串输出
- // 为了去除最后一次进行读取数据的时候,上次读取残留的问题
- // 最后一次读取的数据,只有指定部分是我们需要的数据
- Stringstr=newString(array,0,length);System.out.print(str);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
字节输出流。 从方向上来分, 是一个输出流, 数据从程序中流动到文件中, 实现文件的写操作。 从流中流动的数据单位来分, 是一个字节流, 流中流动的数据是以字节为单位的。
2.5.2. 文件的写
- importjava.io.FileNotFoundException;importjava.io.FileOutputStream;importjava.io.IOException;importjava.io.OutputStream;/**
- * @Description 字节输出流,写文件
- */publicclassOutputStreamTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 实例化一个管道,连接文件和程序。
- // 对于FileOutputStream来说,如果目标文件不存在,则会自动的创建。
- // 当无法创建这个文件的时候(父级目录不存在),创建会失败,会触发 FileNotFoundException 。
- try(OutputStreamoutputStream=newFileOutputStream("file\\day25\\dst",true)){// 2. 准备需要写入到这个文件中的数据
- Stringmessage="你好,师姐";// 3. 将数据写入到输出流中,由输出流写入到文件中
- outputStream.write(message.getBytes());// 冲刷缓冲区,将缓冲区中的数据强制流动到文件中。
- // 在流关闭的时候,会自动的调用。
- outputStream.flush();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
实现, 将一个文件拷贝到另外一个地方。 注意, 这个不是剪切, 拷贝完成之后, 原文件还在。
实现方式: 借助两个流来完成。
使用字节流输入, 循环读取原文件中的数据。
使用字节输出流, 将每次读取到的数据, 写入到目标文件中。
importjava.io.*;/** * @Description 使用字节流实现文件的拷贝 */publicclassFileCopy{publicstaticvoidmain(String[]args){booleanret=copy("C:\\Users\\luds\\Desktop\\src.mp4","C:\\Users\\luds\\Desktop\\dst.mp4");System.out.println(ret);}/** * 实现功能: 将源文件中的数据拷贝到目标文件 * @param srcPath 原文件路径 * @param dstPath 目标文件路径 * @return 拷贝的结果 */privatestaticbooleancopy(StringsrcPath,StringdstPath){// 1. 判断目标路径上,是否有文件存在 Filedst=newFile(dstPath);if(dst.exists()){returnfalse;}// 2. 实现文件的拷贝 try(InputStreaminputStream=newFileInputStream(srcPath);OutputStreamoutputStream=newFileOutputStream(dst)){// 拷贝的过程 // 2.1. 实例化一个字节数组 byte[]array=newbyte[1024];// 2.2. 声明一个整型变量,用来记录每次读取到了多少个字节的数据 intlength=0;// 2.3. 循环读取数据 while((length=inputStream.read(array))!=-1){// 2.4. 将读取到的数据,写入到输出流中 outputStream.write(array,0,length);}// 2.5. 冲刷缓冲区 outputStream.flush();returntrue;}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();returnfalse;}}}
这是一个字符输入流。 从方向来说, 是一个输入流, 数据是从文件中流动到程序中, 是为了读取文件中的数据的。 从数据单位来说, 这个流中流动的数据是以字符为单位的。
- importjava.io.FileReader;importjava.io.IOException;importjava.io.Reader;/**
- * @Description 字符输入流读取数据
- */publicclassReaderTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 读取过程与字节输入流完全相同,只需要将使用到的类换一下即可。
- try(Readerreader=newFileReader("file\\day25\\src")){// 1. 实例化一个字符数组
- char[]array=newchar[100];// 2. 声明一个变量,用来记录每次读取到了多少个数据
- intlength=0;// 3. 循环读取数据
- while((length=reader.read(array))!=-1){Stringstr=newString(array,0,length);System.out.print(str);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
字符输出流。 从方向上来分, 是一个输出流, 数据从程序中流动到文件中, 实现文件的写操作。 从流中流动的数据单位来分, 是一个字符流, 流中流动的数据是以字符为单位的。
- importjava.io.FileWriter;importjava.io.IOException;importjava.io.Writer;/**
- * @Description 使用字符流写数据
- */publicclassWriterTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 实例化相关的类
- try(Writerwriter=newFileWriter("file\\day25\\target",true)){// 2. 将数据写入到输出流中
- writer.write("hello, world");// 3. 冲刷缓冲区
- writer.flush();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
2.9. 案例: 文件拷贝
实现, 将一个文件拷贝到另外一个地方。 注意, 这个不是剪切, 拷贝完成之后, 原文件还在。
实现方式: 借助两个流来完成。
使用字符输入流, 循环读取原文件中的数据。
使用字符输出流, 将每次读取到的数据, 写入到目标文件中。
- /**
- * 使用字符流实现文件的拷贝
- * @param srcPath 原文件路径
- * @param dstPath 目标文件路径
- */privatestaticvoidfileCopy2(StringsrcPath,StringdstPath){// 2. 循环读取目标文件中的数据
- try(Readerreader=newFileReader(srcPath);Writerwriter=newFileWriter(dstPath)){// 3. 循环读取源文件中的数据
- char[]array=newchar[100];intlength=0;while((length=reader.read(array))!=-1){// 4. 将读取到的数据写入到输出流
- writer.write(array,0,length);}writer.flush();returntrue;}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();returnfalse;}}
3. 常见的其他流
给普通的IO流, 套上一个缓冲区。 所有的使用缓冲流进行的读写操作, 都是和缓冲区进行交互的, 避免了频繁的IO操作。 这样一来, 带来的好处就是可以提高读写的效率。 这个缓冲区, 其实是一个数组。
常见的缓冲流:
BufferedInputStream : 缓冲字节输入流
BufferedOutputStream : 缓冲字节输出流
BufferedReader : 缓冲字符输入流
BufferedWriter : 缓冲字符输出
- importjava.io.BufferedInputStream;importjava.io.FileInputStream;importjava.io.IOException;/**
- * @Description BufferedInputStream使用
- */publicclassBufferedInputStreamTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 过程和InputStream一模一样的
- // 缓冲字节输入流流是需要基于一个字节输入流来进行实例化的
- // 在这里,BufferedInputStream构造方法中的InputStream对象,只是用来做当前的对象的实例化,在使用结束的时候,理论上来讲,是需要关闭的
- // 实际在使用中,使用结束后,只需要关闭BufferedInputStream即可。
- try(BufferedInputStreambufferedInputStream=newBufferedInputStream(newFileInputStream("file\\day26\\source"))){// 1. 实例化一个字节数组
- byte[]array=newbyte[1024];// 2. 声明一个整型变量,用来记录每次读取了多少个字节数据
- intlength=0;// 3. 循环读取
- while((length=bufferedInputStream.read(array))!=-1){// 4. 将读取到的数据转成字符串输出到控制台
- Stringmsg=newString(array,0,length);System.out.println(msg);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
- importjava.io.BufferedOutputStream;importjava.io.FileOutputStream;importjava.io.IOException;/*
- * @Description BufferedOutputStream
- */publicclassBufferedOutputStreamTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 实例化一个缓冲字节输出流对象
- try(BufferedOutputStreambufferedOutputStream=newBufferedOutputStream(newFileOutputStream("file\\day26\\target"))){// 2. 将数据写入到输出流中
- bufferedOutputStream.write("hello world".getBytes());bufferedOutputStream.flush();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
- importjava.io.BufferedReader;importjava.io.FileReader;importjava.io.IOException;/**
- * @Description
- */publicclassBufferedReaderTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 借助一个字符流,实例化一个缓冲字符输入流
- try(BufferedReaderbufferedReader=newBufferedReader(newFileReader("file\\day26\\src"))){// 从流中读取数据
- char[]array=newchar[100];intlength=0;while((length=bufferedReader.read(array))!=-1){System.out.print(newString(array,0,length));}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
- importjava.io.BufferedWriter;importjava.io.FileWriter;importjava.io.IOException;/**
- * @Description
- */publicclassBufferedWriterTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 借助一个字符输出流,实例化一个缓冲字符输出流对象
- try(BufferedWriterbufferedWriter=newBufferedWriter(newFileWriter("file\\day26\\dst"))){bufferedWriter.write("hello world");bufferedWriter.flush();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
BufferedReader 类中多了一个方法 readLine()
意义: 读取缓冲流中的一行数据, 可以逐行读取。 一直到读取到的数据是null, 表示数据读取完了, 没有下一行数据了。
注意事项: readLine() 是逐行读取, 但是, 只能读取到一行中的内容, 并不能读取走换行符。
- importjava.io.BufferedReader;importjava.io.FileReader;importjava.io.IOException;/*
- * @Date 2020/4/26
- * @Description
- */publicclassBufferedReaderSpecial{publicstaticvoidmain(String[]args){try(BufferedReaderreader=newBufferedReader(newFileReader("file\\day26\\src"))){// 1. 定义一个字符串,用来接收每一行读取到的数据
- Stringline="";// 2. 循环读取数据
- while((line=reader.readLine())!=null){// 3. 将读取到的数据输出
- System.out.println(line);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}
BufferedWriter 类中多了一个方法 newLine()
意义: 无参的方法, 写一个换行符。
- importjava.io.BufferedWriter;importjava.io.FileWriter;importjava.io.IOException;/**
- * @Description
- */publicclassBufferedWriterSpecial{publicstaticvoidmain(String[]args){try(BufferedWriterbufferedWriter=newBufferedWriter(newFileWriter("file\\day26\\dst"))){bufferedWriter.write("hello world");bufferedWriter.newLine();bufferedWriter.write("你好,世界");bufferedWriter.newLine();bufferedWriter.write("end");}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
使用缓冲字符流进行文件的拷贝
- importjava.io.*;/**
- * @Description 使用缓冲字符流实现文本文件的拷贝
- */publicclassBufferedCopy{publicstaticvoidmain(String[]args){try(BufferedReaderreader=newBufferedReader(newFileReader("file\\day26\\src"));BufferedWriterwriter=newBufferedWriter(newFileWriter("file\\day26\\destination"))){Stringline="";while((line=reader.readLine())!=null){writer.write(line);writer.newLine();}writer.flush();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}
这个类, 并不是一个IO流。 是一个扫描器, 这个类最主要的作用, 是从一个文件中或者从一个流中浏览数据。 在这个类中封装了若干个方法, 方便了数据的读取。
3.2.2. API
注意事项
这里nextLine和BufferedReader中的readLine都可以读取一行数据。 但是区别在于: 结束条件不同。
BufferedReader: 如果读取到的数据是null, 说明没有下一行数据了。
Scanner: 如果没有下一行了,再去读取,会出现异常。 所以, 此时的结束条件是 hasNextLine() 为false。
- importjava.io.File;importjava.io.FileNotFoundException;importjava.util.Scanner;importjava.util.regex.Pattern;/**
- * @Description Scanner类的方法
- */publicclassScannerTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 其实,Scanner在使用结束之后,也是需要进行关闭的。 调用close方法。
- try(Scannerscanner=newScanner(newFile("file\\day26\\src"))){// 读取文件中的内容
- while(scanner.hasNextLine()){System.out.println(scanner.hasNextLine());}}catch(FileNotFoundExceptione){e.printStackTrace();}}
标准输入流: http://System.in : 连接了程序和控制台。 读取控制台中的内容。
标准输出流: System.out : 连接了程序和控制台。 将程序中的内容输出到控制台。
3.3.2. 标准输入流
- importjava.io.BufferedInputStream;importjava.io.IOException;importjava.util.Scanner;/**
- * @Description 标准输入流
- */publicclassSystemInTest{publicstaticvoidmain(String[]args){try(BufferedInputStreambis=newBufferedInputStream(System.in)){byte[]array=newbyte[128];intlength=0;while((length=bis.read(array))!=-1){Stringstr=newString(array,0,length);System.out.println(str);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
3.3.3. 标准输出流
- importjava.io.File;importjava.io.FileOutputStream;importjava.io.IOException;importjava.io.PrintStream;/**
- * @Description 标准输出流
- */publicclassSystemOutTest{publicstaticvoidmain(String[]args){PrintStreamoriginal=System.out;// PrintStream: 是一个打印流,可以将数据输出到指定位置。
- try(PrintStreamps=newPrintStream(newFileOutputStream("file\\day26\\logs",true))){// ps.println("hello world!");
- // 重定向标准输出流
- System.setOut(ps);System.out.println("123");}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}finally{System.setOut(original);}System.out.println("你好");// System.out; 标准输出流地址
- // System.out -> ps
- }}
在进行文件读取的时候, 如果项目采用的字符集和文件的字符集不同,会出现乱码的情况。
- importjava.io.*;/**
- * @Description 转换流
- * 转换输入流:可以以指定的字符集读取某一个文件中的数据
- * 转换输出流:可以以指定的字符集把数据写入到某一个文件
- */publicclassTransforeTest{publicstaticvoidmain(String[]args){read();}privatestaticvoidread(){// 当前的项目是 utf-8, 读取的文件是 GBK
- // 如果需要以指定的字符集进行文件的读取,需要使用 InputStreamReader(InputStream inputStream, String charsetName)
- try(InputStreamReaderreader=newInputStreamReader(newFileInputStream("file\\day26\\src"),"GBK")){char[]array=newchar[128];intlength=0;while((length=reader.read(array))!=-1){System.out.println(newString(array,0,length));}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
- importjava.io.*;/**
- * @Description 转换流
- * 转换输入流:可以以指定的字符集读取某一个文件中的数据
- * 转换输出流:可以以指定的字符集把数据写入到某一个文件
- */publicclassTransforeTest{publicstaticvoidmain(String[]args){write();}privatestaticvoidwrite(){// 以指定的字符集写数据
- try(OutputStreamWriterwriter=newOutputStreamWriter(newFileOutputStream("file\\day26\\dst",true),"GBK")){writer.write("hello world");writer.write("你好,世界");}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
ObjectInputStream、 ObjectOutputStream, 主要是用来做对象的序列化和反序列化的。
序列化: 将内存中的某个对象, 以文件的形式保存到本地。
反序列化: 将本地保存的某一个文件, 信息读取出来, 存到某一个对象中。
序列化、 反序列化, 是对象的持久化存储的一种常用手段。
所有的要序列化到本地的类的对象, 类必须实现 java.io.Serilizable 接口。
如果需要序列化多个文件到本地, 尽量不要序列化到一个文件中。 如果需要序列化多个文件到本地, 通常采用的方式, 是村集合。 将多个对象存入一个集合中, 将这个集合序列化到本地。
- importjava.io.*;/**
- * @Description
- */publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){load();}/**
- * 反序列化
- */privatestaticvoidload(){try(ObjectInputStreaminputStream=newObjectInputStream(newFileInputStream("file\\day26\\person"))){// 读取文件中的数据
- Objectobj=inputStream.readObject();if(objinstanceofPerson){Personxiaoming=(Person)obj;System.out.println(xiaoming);}}catch(IOException|ClassNotFoundExceptione){e.printStackTrace();}}/**
- * 序列化
- */privatestaticvoidsave(){// 实例化一个Person对象
- Personxiaoming=newPerson("xiaoming",12,100);// 序列化对象
- try(ObjectOutputStreamoutputStream=newObjectOutputStream(newFileOutputStream("file\\day26\\person"))){// 序列化
- outputStream.writeObject(xiaoming);outputStream.flush();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
3.6. Properties
Properties也不是一个IO流, 是一个集合。 是Hashtable的子类。
使用Properties主要是为了描述程序中的属性列表文件。 有时候, 我们会将一些比较简单的项目的配置信息, 以 .properties 格式的文件进行存储。 可以使用Properties对象读写 .properties 文件。
- importjava.io.FileReader;importjava.io.FileWriter;importjava.io.IOException;importjava.util.Properties;/**
- * @Description
- */publicclassProgram{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 实例化一个Properties对象
- Propertiesproperties=newProperties();// 2. 加载一个 .properties 文件中的数据
- try{properties.load(newFileReader("file\\day27\\my.properties"));}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}// 3. 遍历
- System.out.println(properties);// 4. 键值对的增删改查
- // 由于这个类是Map的实现类,因此在Map集合中定义的所有的方法,它都有。
- // 但是,对于Properties类的来说,增删改查基本上不用从Map中继承到的方法。
- // 因为,从Map集合中继承下来的方法,键和值都是Object类型的。
- // 4.1. 可以在集合中新增一个键值对,也可以修改集合中的存在的键值对。
- properties.setProperty("userlevel","12");properties.setProperty("password","ABCDEFG");// 4.2. 通过键,获取值
- Stringlevel=properties.getProperty("userlevel");Stringid=properties.getProperty("userid","123");System.out.println(properties);// 5. 将内存中的数据,同步到文件中
- try{properties.store(newFileWriter("file\\day27\\my.properties"),"hello");}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}
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