初学java,一直搞不懂java里面的io关系,在网上找了很多大多都是给个结构图草草描述也看的不是很懂。而且没有结合到java7 的最新技术,所以自己来整理一下,有错的话请指正,也希望大家提出宝贵意见。
首先看个图:(如果你也是初学者,我相信你看了真个人都不好了,想想java设计者真是煞费苦心啊!)
这是java io 比较基本的一些处理流,除此之外我们还会提到一些比较深入的基于io的处理类,比如console类,SteamTokenzier,Externalizable接口,Serializable接口等等一些高级用法极其原理。
一、java io的开始:文件
1. 我们主要讲的是流,流的本质也是对文件的处理,我们循序渐进一步一步从文件将到流去。
2. java 处理文件的类 File,java提供了十分详细的文件处理方法,举了其中几个例子,其余的可以去
1. package com.hxw.io;
2. import java.io.*;
3.
4. public class FileExample{
5. public static void main(String[] args) {
6.
7. createFile();
8. }
9.
10. /**
11. * 文件处理示例
12. */
13. public static void createFile() {
14. new File("E:/电脑桌面/jar/files/create.txt");
15. try{
16. //当且仅当不存在具有此抽象路径名指定名称的文件时,不可分地创建一个新的空文件。
17. "该分区大小"+f.getTotalSpace()/(1024*1024*1024)+"G"); //返回由此抽象路径名表示的文件或目录的大小。
18. //创建此抽象路径名指定的目录,包括所有必需但不存在的父目录。
19. // f.delete(); // 删除此抽象路径名表示的文件或目录
20. "文件名 "+f.getName()); // 返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称。
21. "文件父目录字符串 "+f.getParent());// 返回此抽象路径名父目录的路径名字符串;如果此路径名没有指定父目录,则返回 null。
22.
23. catch (Exception e) {
24. e.printStackTrace();
25. }
26. }
27. }
二、字节流:
1.字节流有输入和输出流,我们首先看输入流InputStream,我们首先解析一个例子(FileInputStream)。
Java代码
1. package com.hxw.io;
2. import java.io.File;
3. import java.io.FileInputStream;
4. import java.io.IOException;
5. import java.io.InputStream;
6. public class FileCount {
7. /**
8. * 我们写一个检测文件长度的小程序,别看这个程序挺长的,你忽略try catch块后发现也就那么几行而已。
9. */
10. void main(String[] args) {
11. //TODO 自动生成的方法存根
12. int count=0; //统计文件字节长度
13. null; //文件输入流
14. try{
15. new File("D:/David/Java/java 高级进阶/files/tiger.jpg"));
16. /*1.new File()里面的文件地址也可以写成D:\\David\\Java\\java 高级进阶\\files\\tiger.jpg,前一个\是用来对后一个
17. * 进行转换的,FileInputStream是有缓冲区的,所以用完之后必须关闭,否则可能导致内存占满,数据丢失。
18. */
19. while(streamReader.read()!=-1) { //读取文件字节,并递增指针到下一个字节
20. count++;
21. }
22. "---长度是: "+count+" 字节");
23. catch (final IOException e) {
24. //TODO 自动生成的 catch 块
25. e.printStackTrace();
26. finally{
27. try{
28. streamReader.close();
29. catch (IOException e) {
30. //TODO 自动生成的 catch 块
31. e.printStackTrace();
32. }
33. }
34. }
35.
36. }
我们一步一步来,首先,上面的程序存在问题是,每读取一个自己我都要去用到FileInputStream,我输出的结果是“---长度是: 64982 字节”,那么进行了64982次操作!可能想象如果文件十分庞大,这样的操作肯定会出大问题,所以引出了缓冲区的概念。可以将 streamReader.read()改成streamReader.read(byte[]b)此方法读取的字节数目等于字节数组的长度,读取的数据 被存储在字节数组中,返回读取的字节数,InputStream还有其他方法mark,reset,markSupported方法,例如:
mark
和 reset
mark用于标记当前位置;在读取一定数量的数据(小于readlimit的数据)后使用reset可以回到mark标记的位置。
FileInputStream不支持mark/reset操作;BufferedInputStream支持此操作;
mark(readlimit)的含义是在当前位置作一个标记,制定可以重新读取的最大字节数,也就是说你如果标记后读取的字节数大于readlimit,你就再也回不到回来的位置了。
通常InputStream的read()返回-1后,说明到达文件尾,不能再读取。除非使用了mark/reset。
2.FileOutputStream 循序渐进版, OutputStream是所有字节输出流的父类,子类有 ByteArrayOutputStream,FileOutputStream,ObjectOutputStreanm,这些我们在后面都会一一说 到。先说FileOutputStream
我以一个文件复制程序来说,顺便演示一下缓存区的使用。(Java I/O默认是不缓冲流的,所谓“缓冲”就是先把从流中得到的一块字节序列暂存在一个被称为buffer的内部字节数组里,然后你可以一下子取到这一整块的 字节数据,没有缓冲的流只能一个字节一个字节读,效率孰高孰低一目了然。有两个特殊的输入流实现了缓冲功能,一个是我们常用的 BufferedInputStream.)
Java代码
1. package com.hxw.io;
2. import java.io.*;
3.
4. public class FileCopy {
5.
6. public static void main(String[] args) {
7. // TODO自动生成的方法存根
8. byte[] buffer=new byte[512]; //一次取出的字节数大小,缓冲区大小
9. int numberRead=0;
10. null;
11. null;
12. try {
13. new FileInputStream("D:/David/Java/java 高级进阶/files/tiger.jpg");
14. new FileOutputStream("D:/David/Java/java 高级进阶/files/tiger2.jpg"); //如果文件不存在会自动创建(目录不存在会报错)
15.
16. while ((numberRead=input.read(buffer))!=-1) { //numberRead的目的在于防止最后一次读取的字节小于buffer长度,
17. 0, numberRead); //否则会自动被填充0
18. }
19. catch (final IOException e) {
20. // TODO自动生成的 catch 块
21. e.printStackTrace();
22. finally{
23. try {
24. input.close();
25. out.close();
26. catch (IOException e) {
27. // TODO自动生成的 catch 块
28. e.printStackTrace();
29. }
30.
31. }
32. }
33.
34. }
3.读写对象:ObjectInputStream 和ObjectOutputStream ,该流允许读取或写入用户自定义的类,但是要实现这种功能,被读取和写入的类必须实现Serializable接口,其实该接口并没有什么方法,可能相当 于一个标记而已,但是确实不可缺少的。实例代码如下:
Java代码
1. package com.hxw.io;
2.
3. import java.io.*;
4.
5. public class ObjetStream {
6.
7. /**
8. * @param args
9. */
10. public static void main(String[] args) {
11. // TODO自动生成的方法存根
12. null;
13. null;
14.
15. try {
16. new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:/David/Java/java 高级进阶/files/student.txt"));
17. new Student("gg", 22));
18. new Student("tt", 18));
19. new Student("rr", 17));
20. new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:/David/Java/java 高级进阶/files/student.txt"));
21. for (int i = 0; i < 3; i++) {
22. System.out.println(objectreader.readObject());
23. }
24. catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
25. // TODO自动生成的 catch 块
26. e.printStackTrace();
27. finally{
28. try {
29. objectreader.close();
30. objectwriter.close();
31. catch (IOException e) {
32. // TODO自动生成的 catch 块
33. e.printStackTrace();
34. }
35.
36. }
37.
38. }
39.
40. }
41. class Student implements Serializable{
42. private String name;
43. private int age;
44.
45. public Student(String name, int age) {
46. super();
47. this.name = name;
48. this.age = age;
49. }
50.
51. @Override
52. public String toString() {
53. return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
54. }
55.
56.
57. }
运行后系统输出:
Student [name=gg, age=22]
Student [name=tt, age=18]
Student [name=rr, age=17]
4.有时没有必要存储整个对象的信息,而只是要存储一个对象的成员数据,成员数据的类型假设都是Java的基本数据类型,这样的需求不必 使用到与Object输入、输出相关的流对象,可以使用DataInputStream、DataOutputStream来写入或读出数据。下面是一个 例子:(DataInputStream的好处在于在从文件读出数据时,不用费心地自行判断读入字符串时或读入int类型时何时将停止,使用对应的readUTF()和readInt()方法就可以正确地读入完整的类型数据。)
Java代码
1. package com.hxw;
2. public class Member {
3. private String name;
4. private int age;
5. public Member() {
6. }
7. public Member(String name, int age) {
8. this.name = name;
9. this.age = age;
10. }
11. public void setName(String name){
12. this.name = name;
13. }
14. public void setAge(int age) {
15. this.age = age;
16. }
17. public String getName() {
18. return name;
19. }
20. public int getAge() {
21. return age;
22. }
23. }
打算将Member类实例的成员数据写入文件中,并打算在读入文件数据后,将这些数据还原为Member对象。下面的代码简单示范了如何实现这个需求。
Java代码
1. package com.hxw;
2. import java.io.*;
3. public class DataStreamDemo
4. {
5. public static void main(String[]args)
6. {
7. "Justin",90),
8. "momor",95),
9. "Bush",88)};
10. try
11. {
12. new DataOutputStream(new FileOutputStream(args[0]));
13.
14. for(Member member:members)
15. {
16. //写入UTF字符串
17. dataOutputStream.writeUTF(member.getName());
18. //写入int数据
19. dataOutputStream.writeInt(member.getAge());
20. }
21.
22. //所有数据至目的地
23. dataOutputStream.flush();
24. //关闭流
25. dataOutputStream.close();
26.
27. new DataInputStream(new FileInputStream(args[0]));
28.
29. //读出数据并还原为对象
30. for(inti=0;i<members.length;i++)
31. {
32. //读出UTF字符串
33. String name =dataInputStream.readUTF();
34. //读出int数据
35. int score =dataInputStream.readInt();
36. members[i] = newMember(name,score);
37. }
38.
39. //关闭流
40. dataInputStream.close();
41.
42. //显示还原后的数据
43. for(Member member : members)
44. {
45. "%s\t%d%n",member.getName(),member.getAge());
46. }
47. }
48. catch(IOException e)
49. {
50. e.printStackTrace();
51. }
52. }
53. }
5.PushbackInputStream类继承了FilterInputStream类是iputStream类的修饰者。提供可以 将数据插入到输入流前端的能力(当然也可以做其他操作)。简而言之PushbackInputStream类的作用就是能够在读取缓冲区的时候提前知道下 一个字节是什么,其实质是读取到下一个字符后回退的做法,这之间可以进行很多操作,这有点向你把读取缓冲区的过程当成一个数组的遍历,遍历到某个字符的时候可以进行的操作,当然,如果要插入,能够插入的最大字节数是与推回缓冲区的大小相关的,插入字符肯定不能大于缓冲区吧!下面是一个示例。
Java代码
1. package com.hxw.io;
2.
3. import java.io.ByteArrayInputStream; //导入ByteArrayInputStream的包
4. import java.io.IOException;
5. import java.io.PushbackInputStream;
6.
7. /**
8. * 回退流操作
9. * */
10. public class PushBackInputStreamDemo {
11. public static void main(String[] args) throws IOException {
12. "hello,rollenholt";
13. null; // 声明回退流对象
14. null; // 声明字节数组流对象
15. new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
16. new PushbackInputStream(bat); // 创建回退流对象,将拆解的字节数组流传入
17. int temp = 0;
18. while ((temp = push.read()) != -1) { // push.read()逐字节读取存放在temp中,如果读取完成返回-1
19. if (temp == ',') { // 判断读取的是否是逗号
20. //回到temp的位置
21. //接着读取字节
22. "(回退" + (char) temp + ") "); // 输出回退的字符
23. else {
24. char) temp); // 否则输出字符
25. }
26. }
27. }
28. }
6.SequenceInputStream:有些情况下,当我们需要从多个输入流中向程序读入数据。此时,可以使用合并流,将多个输入 流合并成一个SequenceInputStream流对象。SequenceInputStream会将与之相连接的流集组合成一个输入流并从第一个输 入流开始读取,直到到达文件末尾,接着从第二个输入流读取,依次类推,直到到达包含的最后一个输入流的文件末尾为止。 合并流的作用是将多个源合并合一个源。其可接收枚举类所封闭的多个字节流对象。
Java代码
1. package com.hxw.io;
2.
3. import java.io.*;
4. import java.util.Enumeration;
5. import java.util.Vector;
6.
7. public class SequenceInputStreamTest {
8. /**
9. * @param args
10. * SequenceInputStream合并流,将与之相连接的流集组合成一个输入流并从第一个输入流开始读取,
11. * 直到到达文件末尾,接着从第二个输入流读取,依次类推,直到到达包含的最后一个输入流的文件末尾为止。
12. * 合并流的作用是将多个源合并合一个源。可接收枚举类所封闭的多个字节流对象。
13. */
14. public static void main(String[] args) {
15. doSequence();
16. }
17.
18. private static void doSequence() {
19. // 创建一个合并流的对象
20. null;
21. // 创建输出流。
22. null;
23. try {
24. // 构建流集合。
25. new Vector<InputStream>();
26. new FileInputStream("D:\text1.txt"));
27. new FileInputStream("D:\text2.txt"));
28. new FileInputStream("D:\text3.txt"));
29. Enumeration<InputStream> e = vector.elements();
30.
31. new SequenceInputStream(e);
32.
33. new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\text4.txt"));
34. // 读写数据
35. byte[] buf = new byte[1024];
36. int len = 0;
37. while ((len = sis.read(buf)) != -1) {
38. 0, len);
39. bos.flush();
40. }
41. catch (FileNotFoundException e1) {
42. e1.printStackTrace();
43. catch (IOException e1) {
44. e1.printStackTrace();
45. finally {
46. try {
47. if (sis != null)
48. sis.close();
49. catch (IOException e) {
50. e.printStackTrace();
51. }
52. try {
53. if (bos != null)
54. bos.close();
55. catch (IOException e) {
56. e.printStackTrace();
57. }
58. }
59. }
60. }
7.PrintStream 说这个名字可能初学者不熟悉,如果说System.out.print()你肯定熟悉,System.out这个对象就是PrintStream,这个我们不做过多示例
三、字符流(顾名思义,就是操作字符文件的流)
1.java 使用Unicode存储字符串,在写入字符流时我们都可以指定写入的字符串的编码。前面介绍了不用抛异常的处理字节型数据的流 ByteArrayOutputStream,与之对应的操作字符类的类就是CharArrayReader,CharArrayWriter类,这里也 会用到缓冲区,不过是字符缓冲区,一般讲字符串放入到操作字符的io流一般方法是
CharArrayReaderreader=mew CharArrayReader(str.toCharArray()); 一旦会去到CharArrayReader实例就可以使用CharArrayReader访问字符串的各个元素以执行进一步读取操作。不做例子
2.我们用FileReader ,PrintWriter来做示范
Java代码
1. package com.hxw.io;
2.
3. import java.io.FileNotFoundException;
4. import java.io.FileReader;
5. import java.io.IOException;
6. import java.io.PrintWriter;
7. import java.nio.CharBuffer;
8.
9. public class Print {
10.
11. /**
12. * @param args
13. */
14. public static void main(String[] args) {
15. // TODO自动生成的方法存根
16. char[] buffer=new char[512]; //一次取出的字节数大小,缓冲区大小
17. int numberRead=0;
18. null; //读取字符文件的流
19. null; //写字符到控制台的流
20.
21. try {
22. new FileReader("D:/David/Java/java 高级进阶/files/copy1.txt");
23. new PrintWriter(System.out); //PrintWriter可以输出字符到文件,也可以输出到控制台
24. while ((numberRead=reader.read(buffer))!=-1) {
25. 0, numberRead);
26. }
27. catch (IOException e) {
28. // TODO自动生成的 catch 块
29. e.printStackTrace();
30. finally{
31. try {
32. reader.close();
33. catch (IOException e) {
34. // TODO自动生成的 catch 块
35. e.printStackTrace();
36. }
37. //这个不用抛异常
38. }
39.
40. }
41.
42. }
3.相对我们前面的例子是直接用FileReader打开的文件,我们这次使用链接流,一般比较常用的都用链接流,所谓链接流就是就多次 对流的封装,这样能更好的操作个管理数据,(比如我们利用 DataInputStream(BufferedInputStream(FileInputStream))将字节流层层包装后,我们可以读取 readByte(),readChar()这样更加具体的操作,注意,该流属于字节流对字符进行操作,)字符流用CharArrayReader就可以 了。下面的示例我们将用到j2se 5中的一个可变参数进行一个小度扩展。使用BufferedWriter 和BufferedReader用文件级联的方式进行写入,即将多个文件写入到同一文件中(自带缓冲区的输出输出流BufferedReader和 BufferedWriter,该流最常用的属readLine()方法了,读取一行数据,并返回String)。
Java代码
1. package com.hxw.io;
2.
3. import java.io.BufferedReader;
4. import java.io.BufferedWriter;
5. import java.io.FileReader;
6. import java.io.FileWriter;
7. import java.io.IOException;
8. import java.util.Iterator;
9.
10. public class FileConcatenate {
11.
12. /**
13. * 包装类进行文件级联操作
14. */
15. public static void main(String[] args) {
16. // TODO自动生成的方法存根
17. try {
18. concennateFile(args);
19. catch (IOException e) {
20. // TODO自动生成的 catch 块
21. e.printStackTrace();
22. }
23. }
24. public static voidconcennateFile(String...fileName) throws IOException{
25. String str;
26. //构建对该文件您的输入流
27. new BufferedWriter(new FileWriter("D:/David/Java/java 高级进阶/files/copy2.txt"));
28. for(String name: fileName){
29. new BufferedReader(new FileReader(name));
30.
31. while ((str=reader.readLine())!=null) {
32. writer.write(str);
33. writer.newLine();
34. }
35. }
36. }
37.
38. }
39.
4.Console类,该类提供了用于读取密码的方法,可以禁止控制台回显并返回char数组,对两个特性对保证安全有作用,平时用的不多,了解就行。
5.StreamTokenizer 类,这个类非常有用,它可以把输入流解析为标记(token), StreamTokenizer 并非派生自InputStream或者OutputStream,而是归类于io库中,因为StreamTokenizer只处理InputStream 对象。
首先给出我的文本文件内容:
'水上漂'
青青草
"i love wyhss"
{3211}
23223 3523
i love wyh ,。
. ,
下面是代码:
Java代码
1. package com.hxw.io;
2. import java.io.BufferedReader;
3. import java.io.FileReader;
4. import java.io.IOException;
5. import java.io.StreamTokenizer;
6.
7. /**
8. * 使用StreamTokenizer来统计文件中的字符数
9. * StreamTokenizer 类获取输入流并将其分析为“标记”,允许一次读取一个标记。
10. * 分析过程由一个表和许多可以设置为各种状态的标志控制。
11. * 该流的标记生成器可以识别标识符、数字、引用的字符串和各种注释样式。
12. *
13. * 默认情况下,StreamTokenizer认为下列内容是Token: 字母、数字、除C和C++注释符号以外的其他符号。
14. * 如符号"/"不是Token,注释后的内容也不是,而"\"是Token。单引号和双引号以及其中的内容,只能算是一个Token。
15. * 统计文章字符数的程序,不是简单的统计Token数就万事大吉,因为字符数不等于Token。按照Token的规定,
16. * 引号中的内容就算是10页也算一个Token。如果希望引号和引号中的内容都算作Token,应该调用下面的代码:
17. * st.ordinaryChar('\'');
18. * st.ordinaryChar('\"');
19. */
20. public class StreamTokenizerExample {
21.
22. /**
23. * 统计字符数
24. * @param fileName 文件名
25. * @return 字符数
26. */
27. public static void main(String[] args) {
28. "D:/David/Java/java 高级进阶/files/copy1.txt";
29. StreamTokenizerExample.statis(fileName);
30. }
31. public static long statis(String fileName) {
32.
33. null;
34. try {
35. new FileReader(fileName);
36. //创建分析给定字符流的标记生成器
37. new StreamTokenizer(new BufferedReader(
38. fileReader));
39.
40. //ordinaryChar方法指定字符参数在此标记生成器中是“普通”字符。
41. //下面指定单引号、双引号和注释符号是普通字符
42. '\'');
43. '\"');
44. '/');
45.
46. String s;
47. int numberSum = 0;
48. int wordSum = 0;
49. int symbolSum = 0;
50. int total = 0;
51. //nextToken方法读取下一个Token.
52. //TT_EOF指示已读到流末尾的常量。
53. while (st.nextToken() !=StreamTokenizer.TT_EOF) {
54. //在调用 nextToken 方法之后,ttype字段将包含刚读取的标记的类型
55. switch (st.ttype) {
56. //TT_EOL指示已读到行末尾的常量。
57. case StreamTokenizer.TT_EOL:
58. break;
59. //TT_NUMBER指示已读到一个数字标记的常量
60. case StreamTokenizer.TT_NUMBER:
61. //如果当前标记是一个数字,nval字段将包含该数字的值
62. s = String.valueOf((st.nval));
63. "数字有:"+s);
64. numberSum ++;
65. break;
66. //TT_WORD指示已读到一个文字标记的常量
67. case StreamTokenizer.TT_WORD:
68. //如果当前标记是一个文字标记,sval字段包含一个给出该文字标记的字符的字符串
69. s = st.sval;
70. "单词有: "+s);
71. wordSum ++;
72. break;
73. default:
74. //如果以上3中类型都不是,则为英文的标点符号
75. char) st.ttype);
76. "标点有: "+s);
77. symbolSum ++;
78. }
79. }
80. "数字有 " + numberSum+"个");
81. "单词有 " + wordSum+"个");
82. "标点符号有: " + symbolSum+"个");
83. total = symbolSum + numberSum +wordSum;
84. "Total = " + total);
85. return total;
86. catch (Exception e) {
87. e.printStackTrace();
88. return -1;
89. finally {
90. if (fileReader != null) {
91. try {
92. fileReader.close();
93. catch (IOException e1) {
94. }
95. }
96. }
97. }
98.
99.
100. }
运行结果为:
标点有: '
单词有: 水上漂
标点有: '
单词有: 青青草
标点有: "
单词有: i
单词有: love
单词有: wyh
单词有: ss
标点有: "
标点有: {
数字有:3211.0
标点有: }
数字有:23223.0
数字有:35.23
单词有: i
单词有: love
单词有: wyh
单词有: ,。
数字有:0.0
标点有: ,
数字有 4个
单词有 10个
标点符号有: 7个
Total= 21
5.文件写入和读取(测试代码实例)
public class TestA {
private String flag;
/**
* 在执行目标测试方法testTest()前执行
*/
@Test
public void testBefore() {
String str="i love you!";
FileOutputStream fos = null;
try {
File txt=new File("D:/temp/order.txt");
if(!txt.exists()){
txt.createNewFile();
}
byte bytes[]=new byte[512];
bytes=str.getBytes(); //新加的
int b=str.length(); //改
fos=new FileOutputStream(txt);
fos.write(bytes,0,b);
} catch (final IOException e) {
// TODO自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}finally{
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
// TODO自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 目标测试方法testTest()
*/
@Test
public void testTest() {
byte[] buffer=new byte[512]; //一次取出的字节数大小,缓冲区大小
int numberRead=0;
FileInputStream input=null;
try {
input=new FileInputStream("D:/temp/order.txt");
while ((numberRead=input.read(buffer))!=-1) { //numberRead的目的在于防止最后一次读取的字节小于buffer长度,
String s = new String(buffer);
System.out.println(s); //否则会自动被填充0
}
} catch (final IOException e) {
// TODO自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}finally{
try {
input.close();
} catch (IOException e) {
// TODO自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}
}
}
我们从其中可以看到很多东西:
1.一个单独的小数点“.”是被当做一个数字来对待的,数字的值为0.0;
2.一串汉字只要中间没有符号(空格回车 分号等等)都是被当做一个单词的。中文的标点跟中文的汉字一样处理
3.如果不对引号化成普通字符,一个引号内的内容不论多少都被当做是一个标记。
4.该类能够识别英文标点
6. java io里面还有其他接口类似Serializable接口的子接口Externalizable接口,比Serializable复杂一些,这里不再介绍。 还有关于java对象版本化的东西感兴趣的可以百度。java nio的东西这里没有涉及,后续会结合到线程再发一篇文章专门解析这个东西。