《JAVA語言程序設(shè)計(jì)教程》課件第8章

第8章File類與輸入輸出流8.1File類8.2輸入輸出流概述8.3字節(jié)流類8.4字符流類8.1File類

無論學(xué)習(xí)那種語言，都不免要接觸到文件系統(tǒng)，要經(jīng)常和文件打交道，Java當(dāng)然也不例外。在介紹JavaIO之前首先介紹一個(gè)非常重要的類File。在Java整個(gè)io包中，F(xiàn)ile類是唯一表示與文件本身有關(guān)的類。使用File類可以進(jìn)行創(chuàng)建或刪除文件等常規(guī)操作。File類的常用構(gòu)造方法如下：

File(Stringparent,Stringchild)

File(Fileparent,Stringchild)

File(URIuri)

File(Stringpathname)

其中前面兩種方法可以在某個(gè)已知特定的目錄下新建文件或者目錄，后面兩種可以通過pathname或者URI新建文件或者目錄。將File類中的主要方法按如下方式分類：

(1)文件名的處理：

StringgetName()：得到一個(gè)文件的名稱(不包括路徑)。

StringgetParent()：得到一個(gè)文件的上一級目錄名。

StringgetPath()：得到一個(gè)文件的路徑名。

StringgetAbsolutePath()：得到一個(gè)文件的絕對路徑名。

StringrenameTo(FilenewName)：將當(dāng)前文件名更名為給定文件的完整路徑。

(2)文件屬性測試：

booleanisAbsolute()：測試此抽象路徑名是否為絕對路徑名。

booleancanRead()：測試當(dāng)前文件是否可讀。

booleancanWrite()：測試當(dāng)前文件是否可寫。

booleanexists()：測試當(dāng)前File對象所指示的文件是否存在。

booleanisFile()：測試當(dāng)前文件是否是文件(不是目錄)。

booleanisDirectory()；測試當(dāng)前文件是否是目錄。

booleanisHidden()：測試當(dāng)前文件是否是一個(gè)隱藏文件。

(3)普通文件信息和工具：

longlastModified()：得到文件最近一次修改的時(shí)間。

longlength()：得到文件的長度，以字節(jié)為單位。

booleandelete()：刪除當(dāng)前文件。

(4)目錄操作：

booleanmkdir()：根據(jù)當(dāng)前對象生成一個(gè)由該對象指定的路徑。

String[]list()：返回一個(gè)字符串?dāng)?shù)組，列出當(dāng)前目錄中的文件和目錄。本示例程序首先檢查“d:/test”文件夾是否存在文件a.txt，若不存在則創(chuàng)建一個(gè)新文件。然后，將該文件夾下的所有文件和目錄遍歷以后，分類打印出來。程序運(yùn)行結(jié)果如圖8.1所示。圖8.1例8-1運(yùn)行結(jié)果8.2輸入輸出流概述

流是一個(gè)很形象的概念，當(dāng)程序需要讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，就會(huì)開啟一個(gè)通向數(shù)據(jù)源的流，這個(gè)數(shù)據(jù)源可以是文件、內(nèi)存、或網(wǎng)絡(luò)連接。類似的，當(dāng)程序需要寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候，就會(huì)開啟一個(gè)通向目的地的流。輸入和輸出流可形象地描述為如圖8.2和圖8.3所示的形狀。圖8.2輸入流圖示圖8.3輸出流圖示

Java中的輸入輸出流可以按如下方式進(jìn)行劃分。典型的輸入輸出流由四個(gè)抽象類來表示：InputStream、OutputStream、Reader、Writer。Java中其他多種多樣變化的流均是從它們派生出來的。

(1)按數(shù)據(jù)流動(dòng)方向分：

輸入流：只能從中讀取字節(jié)數(shù)據(jù)，而不能向其寫入數(shù)據(jù)。

輸出流：只能向其寫入字節(jié)數(shù)據(jù)，而不能從中讀取數(shù)據(jù)。

(2)按照流所處理的數(shù)據(jù)類型分：

字節(jié)流：用于處理字節(jié)數(shù)據(jù)。

字符流：用于處理Unicode字符數(shù)據(jù)。

(3)按照流所處理的源分：

節(jié)點(diǎn)流(低級流)：從/向一個(gè)特定的IO設(shè)備讀/寫數(shù)據(jù)的流。

處理流(高級流)：對已存在的流進(jìn)行連接和封裝的流。標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出指在字符方式下(如DOS)，程序與系統(tǒng)進(jìn)行交互的方式，分為三種：

(1)標(biāo)準(zhǔn)輸入studin，對象是鍵盤。

(2)標(biāo)準(zhǔn)輸出stdout，對象是屏幕。

(3)標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出stderr，對象也是屏幕。在例8-2中，用“System.in.read(buffer)”從鍵盤輸入一行字符，存儲(chǔ)在緩沖區(qū)buffer中，count保存實(shí)際讀入的字節(jié)個(gè)數(shù)，再以整數(shù)和字符兩種方式輸出buffer中的值。Read方法在java.io包中，而且要拋出IOException異常。

程序輸出結(jié)果如圖8.4所示。圖8.4例8-2輸出流圖示8.3字節(jié)流類

8.3.1字節(jié)輸入輸出流

字節(jié)流是從InputStream和OutputStream派生出來的一系列類，這類流以字節(jié)(byte)為基本處理單位。

1.?InputStream類

字節(jié)輸入流類InputStream的主要方法描述如下：

(1)?publicabstractintread()：返回讀取的一個(gè)字節(jié)；如果到達(dá)流的末尾，則返回?-1。

(2)?publicintread(byte[]b)：從輸入流中讀取一定數(shù)量的字節(jié)，并將其存儲(chǔ)在緩沖區(qū)數(shù)組b中。

(3)?publicintread(byte[]b,intoff,intlen)：將輸入流中最多l(xiāng)en個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)讀入byte數(shù)組。

(4)?publiclongskip(longn)：跳過和丟棄此輸入流中數(shù)據(jù)的n個(gè)字節(jié)。

(5)?publicintavailable()：可以不受限制地從此輸入流讀取(或跳過)估計(jì)的字節(jié)數(shù)；如果到達(dá)輸入流末尾，則返回0。

(6)?publicvoidmark(intreadlimit)：在此輸入流中標(biāo)記當(dāng)前的位置，readlimit參數(shù)告知此輸入流在標(biāo)記位置失效之前允許讀取的字節(jié)數(shù)。

(7)?publicvoidreset()：將此流重新定位到最后一次對此輸入流調(diào)用mark方法時(shí)的位置。

(8)?publicbooleanmarkSupported()：如果此輸入流實(shí)例會(huì)支持mark和reset方法，則返回true；否則返回false。

(9)?publicvoidclose()：關(guān)閉此輸入流并釋放與該流關(guān)聯(lián)的所有系統(tǒng)資源。

字節(jié)輸入流類InputStream的類層次如圖8.5所示。圖8.5InputStream類層次

2.?OutputStream類

字節(jié)輸出流類OutputStream的主要方法描述如下：

(1)?publicabstractvoidwrite(intb)：將指定的字節(jié)寫入此輸出流，要寫入的字節(jié)是參數(shù)b的八個(gè)低位。

(2)?publicvoidwrite(byte[]b)：將b.length個(gè)字節(jié)從指定的byte數(shù)組寫入此輸出流。

(3)?publicvoidwrite(byte[]b,intoff,intlen)：將指定的byte數(shù)組中從偏移量off開始的len個(gè)字節(jié)寫入此輸出流。

(4)?publicvoidflush()：刷新此輸出流并強(qiáng)制寫出所有緩沖的輸出字節(jié)。

(5)?publicvoidclose()：關(guān)閉此輸出流并釋放與此流有關(guān)的所有系統(tǒng)資源。字節(jié)輸出流類OutputStream的類層次如圖8.6所示。圖8.6OutputStream類層次8.3.2文件字節(jié)流

1.?FileInputStream類

文件字節(jié)輸入流FileInputStream類按字節(jié)讀取文件中的數(shù)據(jù)。在生成FileInputStream類的對象時(shí)，若指定文件找不到，則拋出FileNotFoundException異常，該異常必須聲明捕獲或拋出。該類的所有方法都是從InputStream類繼承來的，其構(gòu)造方法主要有如下兩種：

publicFileInputStream(Stringname)throws

FileNotFoundException

publicFileInputStream(Filefile)throwsFileNotFoundException

前者使用給定的文件名name創(chuàng)建對象，后者使用File對象file創(chuàng)建對象。構(gòu)造方法參數(shù)所指定的文件成為輸入流的源。

【例8-3】使用FileInputStream類打開并讀取文件

Example8_3.Java。

importjava.io.*;

publicclassExample8_3

{

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{

try{

//創(chuàng)建文件輸入流對象FileInputStreamin=newFileInputStream("Example8_3.Java");

intn=2;

bytebuffer[]=newbyte[n];

//讀取輸入流

while(in.read(buffer,0,n)!=-1){

Stringstr=newString(buffer,0,n);

System.out.print(str);

}

System.out.println();

//關(guān)閉輸入流

in.close();圖8.7例8-3運(yùn)行結(jié)果例8-3以文件名Example8_3.Java創(chuàng)建FileInputStream對象，調(diào)用InputStream類的read(byte[]buffer,0,n)方法，每次從源程序文件Example8_3.Java中讀取n個(gè)字節(jié)，存儲(chǔ)在緩沖區(qū)buffer中，再將以buffer中的值構(gòu)造的字符串str顯示在屏幕上。流操作執(zhí)行完后需要調(diào)用close()方法將輸入流關(guān)閉。程序必須使用一個(gè)try-catch塊捕獲并處理異常。

2.?FileOutputStream類

文件字節(jié)輸出流FileOutputStream類按字節(jié)將數(shù)據(jù)寫入到文件中。在生成FileOutputStream類的對象時(shí)，若指定文件不存在，則創(chuàng)建一個(gè)新文件；若指定文件存在，但它是一個(gè)目錄，則會(huì)產(chǎn)生FileNotFoundException異常。在進(jìn)行文件讀寫操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生IOException異常，該異常必須聲明捕獲或拋出。FileOutputStream類的構(gòu)造方法主要有如下幾種：

publicFileOutputStream(Stringname)throws

FileNotFoundException

publicFileOutputStream(Filefile)throwsFileNotFoundException

前者使用給定的文件名name創(chuàng)建對象，后者使用File對象file創(chuàng)建對象。構(gòu)造方法參數(shù)所指定的文件成為輸出流的目的地。

publicFileOutputStream(Stringname,Booleanappend)throwsFileNotFoundException

publicFileOutputStream(Filefile,Booleanappend)throwsFileNotFoundException

當(dāng)用構(gòu)造方法創(chuàng)建指向一個(gè)文件的輸出流時(shí)，如果參數(shù)append取值true，若文件已存在，輸出流不會(huì)刷新所指向的文件，順序地向該文件輸入數(shù)據(jù)。例8-4首先采用System.in.read(buffer)從鍵盤輸入一行字符，存儲(chǔ)在緩沖區(qū)buffer中，再以FileOutputStream類的write(buffer)方法，將buffer中內(nèi)容寫入文件write.txt中。流操作執(zhí)行完后需要調(diào)用close()方法將輸出流關(guān)閉，執(zhí)行結(jié)果如圖8.8所示。圖8.8例8-4運(yùn)行結(jié)果8.3.3管道流

管道用來把一個(gè)程序、線程和代碼塊的輸出連接到另一個(gè)程序、線程和代碼塊的輸入。java.io中提供了類PipedInputStream和PipedOutputStream作為管道的輸入和輸出流。管道輸入流作為一個(gè)通信管道的接收端，管道輸出流則作為發(fā)送端。管道流必須是輸入輸出并用，即在使用管道前，兩者必須進(jìn)行連接。管道輸入/輸出流可以用兩種方式進(jìn)行連接。

(1)在構(gòu)造方法中進(jìn)行連接：

PipedInputStream(PipedOutputStreampos);

PipedOutputStream(PipedInputStreampis);

(2)通過各自的connect()方法連接：

在類PipedInputStream中，

connect(PipedOutputStreampos)；

在類PipedOutputStream中，

connect(PipedInputStreampis)；例8-5中首先連接輸入管道in與輸出管道out，Send線程向輸出管道out發(fā)送數(shù)據(jù)，Receive線程從輸入管道in中接收數(shù)據(jù)。程序運(yùn)行結(jié)果如圖8.9所示。圖8.9例8-5輸出流圖示8.3.4數(shù)據(jù)流

數(shù)據(jù)輸入流DataInputStream和數(shù)據(jù)輸出流DataOutputStream在提供了字節(jié)流的讀寫手段的同時(shí)，以統(tǒng)一的通用形式向輸入流寫入boolean、int、long、double等基本數(shù)據(jù)類型，并可以再次把基本數(shù)據(jù)類型的值讀取回來。

DataInputStream類的構(gòu)造方法描述為：

publicDataInputStream(InputStreamin)

DataOutputStream類的構(gòu)造方法描述為：

publicDataOutputStream(OutputStreamout)例8-6中使用DataInputStream類逐一將Student對象的相關(guān)參數(shù)存入student.txt文件中，隨后使用DataOutputStream類將student.txt文件中的數(shù)據(jù)逐一讀出。程序運(yùn)行結(jié)果如圖8.10所示。圖8.10例8-6輸出流圖示8.4字符流類

字節(jié)流不能操作Unicode字符，由于Java采用16位的Unicode字符，即一個(gè)字符占16位，所以要使用字符流，以提供直接的字符輸入輸出支持。在Unicode字符中，一個(gè)漢字被看成一個(gè)字符，占用2個(gè)字節(jié)，若使用字節(jié)流，讀取不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)亂碼，若采用字符流，則不會(huì)出現(xiàn)類似情形。8.4.1字符流類層次

字符流是從Reader和Writer派生出的一系列類，這類流以16位的Unicode碼表示的字符為基本處理單位。

1.?Reader類

字符輸入流類Reader的主要方法描述如下：

(1)?publicintread(CharBuffertarget)：試圖將字符讀入指定的字符緩沖區(qū)。

(2)?publicintread()：讀取單個(gè)字符。

(3)?publicintread(char[]cbuf)：將字符讀入數(shù)組。

(4)?publicabstractintread(char[]cbuf,intoff,intlen)：將字符讀入數(shù)組的某一部分。

(5)?publiclongskip(longn)：跳過n個(gè)字符。

(6)?publicbooleanready()：判斷是否準(zhǔn)備讀取此流。

(7)?publicbooleanmarkSupported()：判斷此流是否支持mark()操作。

(8)?publicvoidmark(intreadAheadLimit)：標(biāo)記流中的當(dāng)前位置。

(9)?publicvoidreset()：重置該流。

(10)?publicabstractvoidclose()：關(guān)閉該流并釋放與之關(guān)聯(lián)的所有資源。

字符輸入流類Reader的類層次如圖8.11所示。圖8.11Reader類層次

2.?Writer類

字符輸出流類Writer的主要方法描述如下：

(1)?publicvoidwrite(intc)：寫入單個(gè)字符。

(2)?publicvoidwrite(char[]cbuf)：寫入字符數(shù)組。

(3)?publicabstractvoidwrite(char[]cbuf,intoff,intlen)：寫入字符數(shù)組的某一部分。

(4)?publicvoidwrite(Stringstr)：寫入字符串。

(5)?publicvoidwrite(Stringstr,intoff,intlen)：寫入字符串的某一部分。

(6)?publicWriterappend(CharSequencecsq)：將指定字符序列添加到此writer。

(7)?publicWriterappend(CharSequencecsq,intstart,intend)：將指定字符序列的子序列添加到此writer。

(8)?publicWriterappend(charc)：將指定字符添加到此writer。

(9)?publicabstractvoidflush()：刷新該流的緩沖。

(10)?publicabstractvoidclose()：關(guān)閉此流，但要先刷新它。字符輸出流類Writer的類層次如圖8.12所示。圖8.12Writer類層次8.4.2文件字符流

1.?FileReader類

文件字符輸入流FileReader類按字符讀取文件中的數(shù)據(jù)。在生成FileReader類的對象時(shí)，若指定文件找不到，則拋出FileNotFoundException異常，該異常必須聲明捕獲或拋出。該類的所有方法都通過繼承得來，其構(gòu)造方法主要有如下兩種：

publicFileReader(Stringname)throwsFileNotFoundException

publicFileReader(Filefile)throwsFileNotFoundExce