第九章 Java的输入输出操作
9.1 Java 输 入 输 出 流
所 有 的 程 序 语 言 都 提 ?copy; 与 本 机 文 件 系 统 交 互 的 方式；Java也 不 例 外。 我 们 将 看 看Java是 怎 样 处 理 标 准 文 件 输 入输 出 的(包 括stdin,stout,stderr)。 当 你 在 网 络 上 开 发 小 程 序 时，你 必 须 注 意 直 接 文 件 输 入 输 出 是 不 安 全 因 素 的 关 键。 大多 数 用 户 设 置 他 们 的 浏 览 器， 可 让 你 自 由 的 访 问 他 们 的文 件 系 统， 但 有 ?copy; 不 让 你 访 问。 当 然， 如 果 你 开 发 你内 部 的 应 用 程 序， 你 也 许 需 要 直 接 访 问 文 件。
标 准 输 入 输 出 Unix的 用 户， 或 其 他 基 于 命 令 行 系 统 的 用户(如DOS)， 都 知 道 标 准 输 入 输 出 的 含 义。 标 准 输 入 文 件 是键 盘， 标 准 输 出 文 件 是 你 的 终 端 屏 幕。 标 准 错 误 输 出 文 件也 指 向 屏 幕， 如 果 有 必 要， 它 也 可 以 指 向 另 一 个 文 件 以 便和 正 常 输 出 区 分。
系 统 类 Java通 过 系 统 类 达 到 访 问 标 准 输 入 输 出 的 功 能。上 面 提 到 的 三 个 文 件 在 这 个 系 统 类 中 实 现： Stdin System.in作为InputStream类 的 一 个 实 例 来 实 现stdin， 你 可 以 使 用read()和skip(long n)两 个 成 员 函 数。read()让 你 从 输 入 中 读 一 个 字 节，skip(long n)让 你 在 输 入 中 跳 过n个 字 节。
Stout System.out作 为PrintStream来 实 现stdout， 你 可 以 使 用print()和println()两个 成 员 函 数。 这 两 个 函 数 支 持Java的 任 意 基 本 类 型 作 为 参数。
Stderr System.err同stdout一 样 实 现stderr。 象System.out一 样，你 可 以 访 问PrintStream 成 员 函 数。
9.2 标 准 输 入 输 出 例 子
这 里 有 一 个 例 子， 功 能 象Unix里 的cat或type：
import java.io.* class myCat{ public void main(String args[]) throws IOException{ int b; int count = 0; while ((b = System.in.read()) != -1){ count++; System.out.print((char)b); } System.out.println(); //blank line System.err.println("counted"+count+"total bytes."); } }
9.3 普 通 输 入 输 出 类
除 了 基 本 的 键 盘 输 入 和 屏 幕 输 出 外， 我 们 还 需 要 联 系文 件 的 输 入 输 出。 我 们 将 学 习 下 面 几 个 类： l FileInputStream l DataInputStream l FileOutputStream l DataOutputStream
作 为 参 考， 再 列 出 一 ?copy; 特 定 应 用 的 类： l PipedInputStream l BufferedInputStream l PushBackInputStream l StreamTokenizer l PipedOutputStream l BufferedOutputStream l RandomAccessFile
我 们 不 在 此 讨 论 这 ?copy; 类， 但 你 可 以 在JAVA_HOME/src/java/io目录 里 查 看 每 个 类 的 成 员 函 数 定 义。
9.4 文 件
在 我 们 进 行 文 件 操 作 时， 需 要 知 道 一 ?copy; 关 于 文 件 ? 信 息。File类 提 ?copy; 了 一 ?copy; 成 员 函 数 来 操 纵 文 件 和 获得 一 ?copy; 文 件 的 信 息。
9.4.1 创 建 一 个 新 的 文 件 对 象
你 可 用 下 面 三 个 方 法 来 创 建 一 个 新 文 件 对 象：
File myFile; myFile = new File("etc/motd");
或
myFile = new File("/etc","motd"); //more useful if the directory or filename are variables
或
File myDir = new file("/etc"); myFile = new File(myDir,"motd");
这 三 种 方 法 取 决 于 你 访 问 文 件 的 方 式。 例 如， 如 果 你 在应 用 程 序 里 只 用 一 个 文 件， 第 一 种 创 建 文 件 的 结 构 是 最容 易 的。 但 如 果 你 在 同 一 目 录 里 打 开 数 个 文 件， 则 第 二 种或 第 三 种 结 构 更 好 一 ?copy;。
9.4.2 文 件 测 试 和 使 用
一 ?copy; 你 创 建 了 一 个 文 件 对 象， 你 便 可 以 使 用 以 下 成员 函 数 来 获 得 文 件 相 关 信 息：
文 件 名 l String getName() l String getPath() l String getAbslutePath() l String getParent() l boolean renameTo(File newName)
文 件 测 试 l boolean exists() l boolean canWrite() l boolean canRead() l boolean isFile() l boolean isDirectory() l boolean isAbsolute()
一 般 文 件 信 息 l long lastModified() l long length()
目 录 用 法 l boolean mkdir() l String[] list()
9.4.3 文 件 信 息 获 取 例 子 程 序
这 里 是 一 个 独 立 的 显 示 文 件 的 基 本 信 息 的 程 序， 文 件通 过 命 令 行 参 数 传 输：
import java.io.*; class fileInfo{ File fileToCheck; public static void main(String args[]) throws IOException{ if (args.length>0){ for (int i=0;i<args.length;i++){ fileToCheck = new File(args[i]); info(fileToCheck); } } else{ System.out.println("No file given."); } } public void info (File f) throws IOException { System.out.println("Name: "+f.getName()); System.out.println("Path: "=f.getPath()); if (f.exists()) { System.out.println("File exists."); System.out.print((f.canRead() ?" and is Readable":"")); System.out.print((f.cnaWrite()?" and is Writeable":"")); System.out.println("."); System.out.println("File is " + f.lenght() = " bytes."); } else { System.out.println("File does not exist."); } } }
9.5 输 入 流
InputStream SequenceInputStream FileInputStream PipedInputStream ByteArrayInputStream FileterInputStream StringBufferInputStream
DataInputStream LineNumberInputStream PushbackInputStream BufferedInputStream 有 好 几 个 类 是 专 门 用 来 处 理 文 件 输 入 的。 下 面 是 文 件 输入 类 的 层 次 结 构：
9.5.1 FileInputStream 对 象
FileInputStream典 型 地 表 示 一 种 顺 序 访 问 的 文 本 文 件。 通过 使 用FileInputStream你 可 以 访 问 文 件 的 一 个 字 节、 几 个 字 节或 整 个 文 件。
9.5.2 打 开FileInputStream
为 一 个 文 件 打 开 输 入 流FileInputStream， 你 必 须 将 文 件 名或 文 件 对 象 传 送 给 结 构：
FileInput Stream myFileStream; myFileStream = new FileInputStream ( "/etc/motd");
你 还 可 以 象 下 边 这 样 从FileInputStream里 读 文 件 信 息：
File myFile ; FileInputSteam myFileStream; myFile = new File("/etc/motd"); myFileStream = new FileInputStream(myFile);
一 ?copy;FileInputStream输 入 流 打 开， 你 就 可 以 从 里 面 读 取信 息 了。read()成 员 函 数 有 以 下 几 种 选 项：
l int read() //reads one byte //return -1 at end of stream l int read(byte b[]) //fills entire array,if possible //returns number of bytes read //returns -1 if end of stream is reached
l int read(byte b[],int offset, int len) //reads len bytes into b starting at b[offset] //Returns number of bytes read, //or -1 if end of stream is reached.
9.5.3 关 闭FileInputStream
当 你 完 成 一 个 文 件 的 操 作， 你 可 选 两 种 方 法 关 闭 它： 显式 关 闭 和 隐 式 关 闭， 隐 式 关 闭 是 自 动 垃 圾 回 收 时 的 功 能。
显 式 关 闭 如 下： myFileStream.close();
9.6 例 程： 显 示 一 个 文 件
如 果 文 件 的 访 问 权 限 足 够， 你 可 以 在TextArea对 象 里 显 示文 件 内 容。
下 面 是 显 示 文 件 的 程 序 片 断：
FileInputStream fis; TextArea ta; public vod init(){ byte b[] = new byte [1024]; int I; //make it big enough or wait until you //know the size of the file String s; try { fis = new FileInputStream("/etc/motd"); } catch(FileNotFoundException e) { /*do something appropriate */ } try { I= fis.read(b); } catch(IOException e) { /* do something appropriate */ } s = new String(b, 0); ta = new TextArea(s,5,40); add (ta); }
9.7 DataInputStreams
DataInputStreams与FileInputStreams差 不 多。Data流 可 以 直 接 读 任意 一 种 变 量 类 型， 如浮 点 数， 整 数 和 字 符 等。 一 般 来 说， 对二 进 制 文 件 使 用DataInputStream流。
9.7.1 打 开 和 关 闭DataInputStreams
打 开 和 关 闭DataInputStreams对 象 时， 其 方 法 与FileInputStreams相同：
DataInputStreams myDataStream; FileInputStreams myFileStream;
//get a file handle myFileStream = new FileInputStream("/usr/db/stock.dbf"); //open,or "chain" a data input file myDataStream = new DataOutputStream(myFileStream);
//Now we can use both input streams to access our file //j(If we want to...) myFileStream.read(b); I = myDataStrea.readInt();
//close the data friel explicityly //Always close the "topmost" file stream myDataStream.close(); myFileStream.close();
9.7.2 读DataInputStreams
当 你 从DataInputStreams流 里 访 问 文 件 时， 你 可 以 使 用 与FileInputStream流相 同 的 成 员 函 数 read()。 但 你 也 可 以 使 用 其 他 访 问 方 法 来读 取 不 同 种 类 的 数 据：
l byte readByte() l int readUnsignedByte() l short readShort() l int readUnsighedShort() l char readChar() l int readInt l long readLong() l float readFloat() l double readDouble() l String readLine()
以 上 每 一 个 成 员 函 数 都 读 取 相 应 的 数 据 对 象。 象String readLine()成 员 函 数， 你 可 使 用/n,/r,/r/n,或EOF作 为 字 符 ?reg; 结束 符。
读 一 个 长 整 型， 例 如：
long serialNo; ... serialNo = myDataStream.readLong();
9.8 URL 输 入 流
除 了 基 本 文 件 访 问 外，Java还 提 ?copy; 了 通 过 网 络 使 用URL访问 对 象 的 功 能。 在 下 面 这 个 例 子 里， 我 们 用getDocumentBase()成员 函 数 并 显 式 指 定URL对 象 来 访 问 声 音 和 图 象。
String imageFile = new String ("images/Duke/T1.gif"); images[0] = getImage(getDocumentBase(),imageFile();
如 果 我 们 愿 意， 可 以 直 接 使 用URL: URL imageSource; imageSource = new URL("http://555-1212.com/~info"); images[0] = getImage(imageSource,"Duke/T1.gif");
我 们 可 以 为 相 应 的URL打 开 输 入 流。 例 如， 下 面 的 程 序 里包 括 一 个 数 据 文 件： InputStream is; byte buffer[] = new byte[24]; is = new URL(getDocumentBase(),dataname).openStream();
现 在 我 们 可 以 使 用is， 就 象 使 用FileInputStream对 象 一 样： is.read(buffer.0,buffer.length);
注 意： 有 ?copy; 用 户 设 置 了 他 们 的 浏 览 器 安 全 属 性， 可以 不 让 你 的 程 序 访 问 他 们 的 文 件。
9.9 OutputStreams
上 面 我 们 谈 到 了 读 数 据， 那 么 如 何 实 现 写 数 据 呢？ 象 输入 流 一 样， 输 出 流 也 有 类 似 的 层 次 结 构：
OutputStream
FileOutputStream PipedOutputStream ByteArrayOutputStream FilterOutputStream
DataOutputStream PrintStream BufferedOutputStream
我 们 将 分 析FileOutputStream和DataOutputStream类 来 完 成 我 们 碰到 的 输 出 流 问 题。 其 它 的 输 出 流 包 含 了 更 多 的 信 息 和 成员 函 数。 象 输 入 流 的 源 文 件 一 样， 这 ?copy; 文 件 在 $JAVA_HOME/src/java/io目录 下。
9.9.1 FileOutputStream类
FileOutputStream对 象 用 于 向 一 个 文 本 文 件 写 数 据。 象 输 入文 件 一 样， 你 得 先 打 开 这 个 文 件 后 才 能 写 这 个 文 件。
9.9.2 打 开 一 个FileOutputStream对 象
要 打 开 一 个FileOutputStream对 象， 象 打 开 一 个 输 入 流 一 样，你 可 以 将 字 符 ?reg; 或 文 件 对 象 作 为 参 数： FileOutputStream myFileStream; myFileStream = new FileOutputStream("/etc/motd");
象 输 入 流 一 样， 你 也 可 这 样 使 用： File myFile; FileOutputStream myFileStream; myFile = new File("/etc/motd"); myFileStream = new FileOutputStream(myFile);
9.9.3 写 入 一 个 流
一 ?copy; 文 件 被 打 开， 你 便 可 以 使 用write()函 数 向 文 件 里写 一 ?copy; 数 据。 就 象 输 入 流 的read()函 数 一 样， 你 可 有 三种 方 法： l void write(int b);//writes out one byte l void write(byte b[]);//writes out entire array l void write (byte b[],int offset,int length);//write out length bytes of b[],starting at b[offset]
9.9.4 关 闭 一 个FileOutputStream对 象
关 闭 输 出 流 和 关 闭 输 入 流 方 法 一 样， 你 可 以 使 用 显 式方 法： myFileStream.close(); 你 也 可 以 让 系 统 自 动 关 闭 它。
9.10 例 子： 存 储 信 息
下 面 有 一 个 程 序， 让 用 户 输 入 一 ?copy; 姓 名 和 电 话 号 码。每 一 个 姓 名 和 号 码 将 加 在 文 件 里。 用 户 通 过 点“Done"按钮 来 告 诉 系 统 整 个 列 表 已 输 入 完 毕。
一 ?copy; 用 户 输 入 完 整 个 列 表， 程 序 将 创 建 一 个 输 出 文件 并 显 示 或 打 印 出 来。 例 如：
555-1212,Tom 123-456-7890,Peggy L. 234-5678,Marc 234-5678,Ron 876-4321,Beth&Brian 33.1.42.45.70,Jean-Marc
下 面 是 程 序 的 源 代 码： import java.io.*;
//Phones.java //A simple database creation program
class Phones { static FileOutputStream fos; public static final int lineLength = 81; public static void main(String args[]) throws IOExciption { byte[] phone = new byte[lineLength]; byte[] name = new byte[lineLenght]; int I; fos = new FileOutputStream("phone.numbers"); while (true) { System.err.println("Enter a name (enter 'done' to quit)"); readLine(name); if ("done".equalsIgnoreCase(new String(name,0,0,4))) { break; } System.err.println("Enter the phone number"); readLine(phone); for ( i=0;phone[i]!= 0;i++) { fos.write(phone[i]); } fos.write(','); for (i=0;name[i]!= 0;I++) { fos.write(name[i]); } fos.write('/n'); } fos.close(); }
private static void readLine(byte line[]) throws IOException { int i=0,b=0;
while ((i<lineLengh-1))&&((b=System.ini.read())!='/n')) { line[i++] = (byte)b; } line[i]=(byte) 0; } }
9.11 BufferedOutput流
如 果 你 处 理 的 数 据 量 很 多， 或 向 文 件 写 很 多 次 小 数 据，你 可 以 使 用 一 个BufferedOutput流。 BufferedOutput流 提 ?copy; 和FileOutputStream类同 样 的 写 操 作 方 法， 但 所 有 输 出 全 部 存 放 在 一 个 缓 冲 区里。 当 你 填 满 缓 冲 区， 它 将 一 次 性 写 入 磁 盘。 或 者 你 主 动将 缓 冲 区 写 入 磁 盘。
9.11.1 创 建BufferedOutput流
如 果 要 创 建 一 个BufferedOutput流， 首 先 需 要 一 个FileOutput流。然 后 将 缓 冲 区 链 接 到 FileOutput流： FileOutputStream myFileStream; BufferedOutputStream myBufferStream; //get a file handle myFileStream = new FileOutputStream("/usr/db/stock.dbf"); //chain a buffered output stream myBufferSSstream = new BufferedOutputStream(myFileStream);
9.11.2 更 新 和 关 闭BufferedOutput流
和 普 通FileOutput流 一 样， 向BufferedOutput流 里 的 每 一 次 写 操作 和 写 入 磁 盘 操 作 并 不 是 一 一 对 应 的。 要 想 在 程 序 结 束 ?reg; 前 将 缓 冲 区 里 的 数 据 写 入 磁 盘， 除 非 填 满 缓 冲 区，否 则 只 有 显 式 调 用flush()函 数： //force left-over data to disk myBufferStream.flush(); //close the data file explicitly //Always close the "topmost" file stream myBufferStream.close(); myFileStream.close();
9.12 DataOutput流
和DataInputStream对 应，Java还 提 ?copy; 了DataOutput流。 使 用DataOutput流，我 们 可 以 向 文 件 写 入 二 进 制 数 据。
9.12.1 打 开 和 关 闭DataOutput流 对 象
打 开 和 关 闭DataOutput流 对 象 与 打 开、 关 闭FileOutput流 对 象方 法 一 样：
DataOutputStream myDataStream; FileOutputStream myFileStream; BufferedOutputStream myBufferStream;
//get a file handle mhyFileStream = new FileOutputStream("/usr/db/stock.dbf"); //chain a buffered output stream (for efficiency); myBufferStream = new BufferedOutputStream(myFileStream); //chain a data output file myDataStream = new DataOutputStream(myBufferStream);
//Now we can use both input streams to access our file //(iiIf we want to ...) myBufferStream.write(b); myDataStream.writeInt(i);
//close the data file explicitly //Always colse the "topmost" file stream myDataStream.close(); myBuffersStream.close(); myFileStream.close();
9.12.2 向DataOutput流 写 数 据
FileOutput流 里 的write()函 数 各 种 方 法 都 适 用 于DataOutput流。你 还 可 以 看 到DataInput流 的 类 似 函 数 方 法： l void writeBoolean (boolean v) l void writeByte (int v) l void writeShort (int v) l void writeChar (int v) l void writeInt (int v) l void writeFloat (float v) l void writeDouble (double v) l void writeBytes (string s) l void writeChars (string s)
对 字 符 ?reg; 来 说， 有 两 种 选 择：byte和char。 记 住byte是8位数 据 而char是16位 数 据。 如 果 你 想 利 用Unicode字 符 的 优 点， 你应 使 用writeChars()函 数。
9.12.3 输 出 记 数
在 使 用 二 进 制 数 据 输 出 时 常 用 的 另 外 一 个 函 数 是size()。这 个 函 数 返 回 写 入 文 件 数 据 的 总 字 节 数。 你 也 可 用size()函数 将 数 据 文 件 分 成 四 字 节 为 单 位 的 块， 例 如： ... int bytesLeft = myDataStream.size()%4; for (int I = 0; I< bytesLeft; I++) { myDataStrea.write(0); } ...
9.13 随 机 访 问 文 件
我 们 读 文 件 常 常 不 是 从 头 至 尾 顺 序 读 的。 你 也 许 想 将一 文 本 文 件 当 作 一 个 数 据 库， 读 完 一 个 记 录 后， 跳 到 另 一个 记 录， 它 们 在 文 件 的 不 同 地 方。Java提 ?copy; 了RandomAccessFile类让 你 操 作 这 种 类 型 的 输 入 输 出。
9.13.1 创 建 随 机 访 问 文 件
打 开 随 机 访 问 文 件 有 两 种 方 法： l 用 文 件 名 myRAFile = new RandomAccessFile(String name,String mode); l 用 文 件 对 象 myRAFile = new RandomAccessFile(File file,String mode);
mode参 数 决 定 了 访 问 文 件 的 权 限， 如 只 读'r'或 读 写'wr'等。
例 如， 我 们 打 开 一 个 数 据 库 更 新 数 据： RandomAccessFile myRAFile; myRAFile = new RandomAccessFile("/usr/db/stock.dbf","rw");
9.13.2 访 问 信 息
RandomAccessFile对 象 的 读 写 操 作 和DataInput/DataOutput对 象 的操 作 方 式 一 样。 你 可 以 使 用 在DataInputStream 和DataOutputStream里出 现 的 所 有read()和write()函 数。
还 有 几 个 函 数 帮 助 你 在 文 件 里 移 动 指 针： l long getFilePointer(); 返 回 当 前 指 针 l void seek(long pos); 将 文 件 指 针 定 位 到 一 个绝 对 地 址。 地 址 是 相 对 于 文 件 头 的 偏 移 量。 地 址0表 示 文 件的 开 头。 l long length(); 返 回 文 件 的 长 度。 地 址"length()"表示 文 件 的 结 尾。
9.13.3 增 加 信 息
你 可 以 使 用 随 机 访 问 文 件 来 设 置 成 增 加 信 息 模 式： myRAFile = new RandomAccessFile("/tmp/java.log","rw"); myRAFile.seek(myRAFile.length()); //Any subsequent write()s will be appended to the file
9.13.4 追 加 信 息 例 子 下 面 是 一 个 在 已 存 在 文 件 后 面 追 加字 符 ?reg; 的 例 子：
import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile;
class raTest { public static void main(String args[]) throws IOException { RandomAccessFile myFAFile; String s = "Information to Append/nHi mom!/n"; //open our random access file myRAFile = new RandomAccessFile("/tmp/java.log","rw"); //move to the end of the file myRAFile.seek(myRAFile.length()); //Start appending! myRAFile.writeBytes(s);
myRAFile.close(); } }
本 章 小 结
1. Java通 过 系 统 类 达 到 访 问 标 准 输 入 输 出 的 功 能。 2. 你可 以 创 建、 读、 写 文 件。
