JAVA上機(jī)實驗new輸入實用教案

1、6.1 I/O流 一個好的程序語言，完善的輸入輸出功能是必不可少的。 在Java中將不同來源和目標(biāo)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一抽象為流，通過對流對象的操作來完成I/O功能。 Java中的流很靈活，可以連接到各種不同的源或目標(biāo)，如磁盤文件(wnjin)、鍵盤（輸入設(shè)備）、顯示器（輸出設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)等。第1頁/共33頁第一頁，共34頁。6.1.1 流的層次(cngc) Java中所有的I/O都是通過流來實現(xiàn)的，可以將流理解為連接到數(shù)據(jù)目標(biāo)或源的管道，可以通過連接到源的流從源當(dāng)中讀取數(shù)據(jù)，或通過連接到目標(biāo)的流向目標(biāo)中寫入數(shù)據(jù)。 根據(jù)流的方向(fngxing)可以將其分為兩類：輸入流和輸出流。用戶可以從輸入流中讀取信息，

2、向輸出流中寫信息。 根據(jù)流處理數(shù)據(jù)類型的不同也可以將其分為兩類：字節(jié)流與字符流。第2頁/共33頁第二頁，共34頁。 Java中I/O流是由包來實現(xiàn)(shxin)的，其中的類大致分為輸入和輸出兩大部分。 在包最頂層包含子類較多的兩個類是InputStream和OutputStream。這兩個類均為抽象類。包中的很多類都是從這兩個類繼承而來的.第3頁/共33頁第三頁，共34頁。6.1.2 輸入(shr)流和輸出流 前面介紹過，Java的I/O類庫分成輸入和輸出(shch)兩大部分。 所有InputStream和Reader的派生類都有一個繼承下來的，能讀取單個或byte數(shù)組的read()方法。 所

3、有OutputStream和Writer的派生類都有一個write()方法。第4頁/共33頁第四頁，共34頁。6.1.3 字節(jié)(z ji)流和字符流 根據(jù)流處理數(shù)據(jù)類型的不同也可以將其分為兩類：字節(jié)(z ji)流與字符流，下面列出了這兩種流的不同之處。字節(jié)(z ji)流:字節(jié)(z ji)流以字節(jié)(z ji)為基本單位來處理數(shù)據(jù)的輸入/輸出，一般都用于對二進(jìn)制數(shù)據(jù)的讀寫，如聲音、圖像等。 字符流:字符流以字符為基本單位來處理數(shù)據(jù)的輸入和輸出，一般都用于對文本類型數(shù)據(jù)的讀寫，如文本文件、網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的文本信息等。 雖然文本數(shù)據(jù)也可以看作二進(jìn)制數(shù)據(jù)，但一般采用字符流處理文本數(shù)據(jù)比采用字節(jié)(z ji)流

4、效率更高，也更方便。第5頁/共33頁第五頁，共34頁。6.1.4 隨機(jī)存取文件(wnjin)流 前面介紹的都是順序訪問的流，在Java還有一種支持隨機(jī)訪問的流RandomAccessFile。這個類的實例支持同時進(jìn)行的讀/寫操作。一個隨機(jī)存取文件好比存儲在文件系統(tǒng)中的一個大“數(shù)組”。該“數(shù)組”有一個文件指針(zhzhn)，輸入操作從該指針(zhzhn)所指示的地方開始讀取數(shù)據(jù)，每讀一個字節(jié)，指針(zhzhn)后移一個字節(jié)。如果一個隨機(jī)存取文件以讀/寫方式創(chuàng)建，也可對其進(jìn)行輸出（寫）操作。輸出操作也從文件指針(zhzhn)所指的地方寫字節(jié)，并將指針(zhzhn)置于所寫字節(jié)之后。當(dāng)輸出操作超過了

5、“數(shù)組”的末尾，將導(dǎo)致文件的擴(kuò)大。文件指針(zhzhn)可用getFilePointer()方法讀取，用seek()方法設(shè)置。第6頁/共33頁第六頁，共34頁。6.2 I/O流的使用(shyng) 本節(jié)將具體介紹如何使用這些流類，包括標(biāo)準(zhǔn)的I/O輸出、基本的I/O流、過濾流、文件(wnjin)的隨機(jī)讀寫和流的分割。第7頁/共33頁第七頁，共34頁。6.2.1 標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)的I/O流 下面首先介紹標(biāo)準(zhǔn)的I/O流的使用方法。在Java語言中，鍵盤用stdin表示，監(jiān)視器用stdout表示。它們均被封裝在System類的類變量in和out中，分別對應(yīng)(duyng)于和。事實上，類變量in和o

6、ut分別屬于類InputStream和PrintStream，只是由于InputStream和PrintStream不能用new()方法直接創(chuàng)建，所以才在System類中聲明為如下的3個類變量。 public static InputStream in public static PrintStream out public static PrintStream err第8頁/共33頁第八頁，共34頁。6.2.2 基本(jbn)的I/O流 1InputStream類 InputStream類是以字節(jié)為單位的輸入流。數(shù)據(jù)來源可以是鍵盤，也可以是諸如Internet這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。這個類可作為許多

7、輸入類的基類。InputStream是一個抽象類，因此不能建立它的實例，用戶只能使用它的子類。注意，大多數(shù)輸入方法都拋出了IOException異常，因此如果程序(chngx)中調(diào)用了這些輸入方法，就必須捕獲和處理IOException異常。第9頁/共33頁第九頁，共34頁。6.2.2 基本(jbn)的I/O流 2OutputStream類 OutputStream是與InputStream相對應(yīng)的輸出流類，它具有輸出流的所有基本功能。由于OutputStream實現(xiàn)輸出流的許多方法與InputStream流的方法相對應(yīng)，下面(xi mian)僅簡單列出與輸入流類相對應(yīng)的方法。 public

8、abstract void write(int b ) throws IOException：向流中寫入一個字節(jié)。 public void write(byte b) throws IOException：向流中寫入一個字節(jié)數(shù)組。 public void write(byte b,int off,int len) throws IOException：在從數(shù)組中的第off個位置開始的len個位置上寫入數(shù)據(jù)。 public void flush ( ) throws IOException：清空流并強(qiáng)制將緩沖區(qū)中所有數(shù)據(jù)寫入到流中。 public void close ( ) throws IO

9、Exception：關(guān)閉流對象。 第10頁/共33頁第十頁，共34頁。6.2.2 基本(jbn)的I/O流 3PipedInputStream和PipedOutputStream類 管道流用于線程之間的通信(tng xn)。一個PipedInputStream必須連接一個PipedOutputStream，而且一個PipedOutputStream也必須連接一個PipedInputStream。這兩個類用于實現(xiàn)與Unix中的管道相似的管道流。PipedInputStream實現(xiàn)管道的輸入端，而PipedOutputStream用于實現(xiàn)管道的輸出端。 PipedInputStream類從管道中讀

10、取數(shù)據(jù)時，這個管道數(shù)據(jù)是由PipedOutputStream類寫入的。因此，在使用PipedInputStream類之前，必須將它連接到PipedOutputStream類?？梢栽趯嵗疨ipedInputStream類時建立這個連接，或者調(diào)用Connect()方法建立連接。PipedInputStream中包含用于讀數(shù)據(jù)的底層方法，同時也提供了讀數(shù)據(jù)的高層接口。第11頁/共33頁第十一頁，共34頁。6.2.2 基本(jbn)的I/O流4SequenceInputStream類SequenceInputStream類是InputStream類的一個子類。使用這個類可以將兩個獨立的流合并為一個邏

11、輯流。合并后的流中的數(shù)據(jù)按照在各個流中指定的順序讀出。第一個流結(jié)束時，使用無縫連接的方式開始從第二個流中讀取數(shù)據(jù)。下面(xi mian)是一個使用SequenceInputStream類的例子，代碼片段如下。 1InputStream is1 = new FileInputStream(file1.dat);2InputStream is2 = new FileInputStream(file2.dat);3SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream(is1,is2);4 / 合并兩個流5for(;) 6 int data = ( );7

12、 if (data = = -1) break;8 第12頁/共33頁第十二頁，共34頁。6.2.3 過濾(gul)流 從前面的介紹可以知道，過濾(gul)流FilterInputStream和FilterOutputStream分別是InputStream和OutputStream的子類，而且它們也都是抽象類。FilterInputStream類和FilterOutputStream類都重寫了超類InputStream和OutputStream的方法。 FilterInputStream和FilterOutputStream為讀寫處理數(shù)據(jù)的過濾(gul)流定義接口。其子類則進(jìn)一步實現(xiàn)接口和方

13、法。這些子類有以下幾種。 DataInputStream類和DataOutputStream類 BufferedInputStream和BufferedOutputStream類 LineNumberInputStream類 PushbackInputStream類第13頁/共33頁第十三頁，共34頁。6.2.4 文件(wnjin)隨機(jī)讀寫 當(dāng)程序把一個RandomAccessFile對象與一個文件關(guān)聯(lián)時，程序從文件定位指針指定的位置開始讀寫數(shù)據(jù)(shj)，并且把所有數(shù)據(jù)(shj)當(dāng)成基本數(shù)據(jù)(shj)類型來操作。 使用RandomAccessFile除了可以讀寫文件中任意位置的字節(jié)外，還可以

14、讀寫文本和Java的基本數(shù)據(jù)(shj)類型。第14頁/共33頁第十四頁，共34頁。6.2.5 流的分割(fng) 流的分割(fng)是由StreamTokenizer類實現(xiàn)的。該類把一個流的內(nèi)容劃分成若干個token單位，一次可以讀寫一個token。 StreamTokenizer類用于將任何InputStream分割(fng)為一系列“記號（Token）”。第15頁/共33頁第十五頁，共34頁。6.3 對象(duxing)的序列化 Java的對象序列化用于將一個實現(xiàn)了Serializable接口的對象轉(zhuǎn)換成一組byte，這樣以后要用這個對象時候，就能把這些byte數(shù)據(jù)恢復(fù)出來，并據(jù)此重新構(gòu)建

15、那個對象了。 這一點甚至在跨網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下也是如此，這就意味著序列化機(jī)制( jzh)能自動補償操作系統(tǒng)方面的差異。也就是說，可以在Windows機(jī)器上創(chuàng)建一個對象，序列化之后，再通過網(wǎng)絡(luò)傳到Unix機(jī)器上，然后在那里進(jìn)行重建，而不用擔(dān)心在不同的平臺上數(shù)據(jù)是怎樣表示的，byte順序怎樣，或者別的什么細(xì)節(jié)。第16頁/共33頁第十六頁，共34頁。6.3.1 存儲(cn ch)對象 Java序列化技術(shù)可以將一個對象的狀態(tài)寫入一個byte流里，并且可以從其他地方把該byte流里的數(shù)據(jù)讀出來，重新構(gòu)造一個相同的對象。這種機(jī)制允許將對象通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播，并可以隨時把對象存儲到數(shù)據(jù)庫、文件等系統(tǒng)里。Java的序

16、列化機(jī)制是RMI、EJB、JNNI等技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)。 并非所有的Java類都可以序列化，為了使指定的類可以實現(xiàn)序列化，必須使該類實現(xiàn)接口。需要注意的是，該接口什么方法(fngf)也沒有。實現(xiàn)該類只是簡單的標(biāo)記該類準(zhǔn)備支持序列化功能。第17頁/共33頁第十七頁，共34頁。6.3.2 對象(duxing)的序列化 以后添加了對象序列化機(jī)制，可以把實現(xiàn)了Serializable接口的對象序列化。 Serializable接口中沒有定義任何方法，只是一個特殊的標(biāo)記，用來告訴Java 編譯器，這個對象參加了序列化的協(xié)議，可以把它序列化。 因此(ync)一個類實現(xiàn)Serializable接口時，并不需要實

17、現(xiàn)任何針對該接口的方法，第18頁/共33頁第十八頁，共34頁。6.3.3 對象序列化中的一些(yxi)問題 （1）性能問題 為了序列化類A的一個實例對象，所需保存的全部信息如下。 與此實例對象相關(guān)的全部類的元數(shù)據(jù)(metadata)信息；因為繼承關(guān)系，類A的實例對象也是其任一父類的對象。因而，需要(xyo)將整個繼承鏈上的每一個類的元數(shù)據(jù)信息，按照從父到子的順序依次保存起來。 （2）版本信息 當(dāng)用readObject()方法讀取一個序列化對象的byte流信息時，會從中得到所有相關(guān)類的描述信息以及示例對象的狀態(tài)數(shù)據(jù)；然后將此描述信息與其本地要構(gòu)造的類的描述信息進(jìn)行比較，如果相同則會創(chuàng)建一個新的實

18、例并恢復(fù)其狀態(tài)，否則會拋出異常。這就是序列化對象的版本檢測。第19頁/共33頁第十九頁，共34頁。6.4 文 件 管 理 前面的章節(jié)介紹了Java中的各種I/O流，在使用I/O流的過程中很多情況下源與目標(biāo)都是文件。因此，本節(jié)將介紹在Java中如何獲取目錄、文件的信息以及對目錄、文件進(jìn)行( jnxng)管理。第20頁/共33頁第二十頁，共34頁。6.4.1 File類簡介(jin ji) Java中專門提供了一個表示目錄與文件的類，通過其可以獲取(huq)文件、目錄的信息，對文件、目錄進(jìn)行管理。File類一共提供了4個構(gòu)造器，第21頁/共33頁第二十一頁，共34頁。6.4.2 使用(shyng)

19、File類 下面的例子創(chuàng)建(chungjin)MyFile文件夾，接著在MyFile文件夾下創(chuàng)建(chungjin)文件，并向文件中寫入字符串。 從本例中可以看出，通過使用包中提供的File類可以方便地對文件、目錄進(jìn)行管理。第22頁/共33頁第二十二頁，共34頁。6.5 異 常 處 理 開發(fā)核心業(yè)務(wù)代碼只占了20%30%的時間，而用于開發(fā)容錯代碼的時間卻高達(dá)70%80%，這大大降低了開發(fā)效率。Java中提供的異常處理機(jī)制，可以在一定程度上解決這個(zh ge)問題。第23頁/共33頁第二十三頁，共34頁。6.5.1 異常處理(chl)概述 Java中定義了很多異常類。每個異常類都代表了一種或多

20、種運行錯誤，異常類中包含(bohn)了該運行的錯誤信息和處理錯誤的方法等內(nèi)容。 每當(dāng)Java程序運行過程中發(fā)生一個可識別的運行錯誤時，即產(chǎn)生一個異常。 Java采取“拋出-捕獲”的方式第24頁/共33頁第二十四頁，共34頁。1、try和catch捕獲異常 try 可能出現(xiàn)異常的代碼 catch(異常類型1 引用(ynyng)） 異常類型1的處理代碼 catch(異常類型n 引用(ynyng)） 異常類型n的處理代碼 見例題6-8第25頁/共33頁第二十五頁，共34頁。2、finall語句(yj)塊 在任何情況下都將保證執(zhí)行。 finall finall塊的代碼 見例題6-9第26頁/共33頁第

21、二十六頁，共34頁。6.5.2 異常(ychng)的層次結(jié)構(gòu) 當(dāng)異常發(fā)生時，Java會將該異常包裝成一個異常類的對象，并將其引用作為參數(shù)傳遞給相應(yīng)的catch語句，這樣在catch語句中就可以對這個異常對象進(jìn)行操作。 1捕獲異常：是由外界因素產(chǎn)生的，并且是可以恢復(fù)的。 說明： 在調(diào)用可能拋出捕獲異常的方法（或構(gòu)造器）時，必須編寫處理異常的代碼，否則編譯(biny)不通過。第27頁/共33頁第二十七頁，共34頁。 Java類庫中有一個(y )類，繼承自類，是所有異常類的超類。第28頁/共33頁第二十八頁，共34頁。見 例題(lt)6-13 例題(lt)6-14第29頁/共33頁第二十九頁，共34頁。 2未捕獲異常： Error類及子類以及RuntimeException類及其子類。 （1）繼承自Error的類一般代表由硬件運行失敗導(dǎo)致的嚴(yán)重錯誤。如內(nèi)存耗盡。程序不能從Error中恢復(fù)。 （