java IO流的完整使用

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-10-08 11:26 138阅读 0赞

### IO流的完整使用 ###

*  一、File类的理解
 *   *  1. 理解
     *  2、File的实例化
     *  3、File类的常用方法
 *  二、IO流的概述
 *   *  1、流的分类
     *  2、流的体系结构
     *  3、重点说明的几个流结构
     *  4、输入、输出的标准化过程
 *  三、节点流(FileReader/FileWriter的使用)
 *   *  1、FileReader的使用
     *  2、FileWriter的使用
     *  3、FileInputStream / FileOutputStream的使用
 *  四、缓冲流的使用
 *   *  1、缓冲流涉及到的类
     *  2、作用
     *  3、代码：处理非文本文件
     *  4、使用BufferedReader和BufferedWriter：处理文本文件
 *  五、对象流

# 一、File类的理解 #

## 1. 理解 ##

1.  File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)
2.  File类声明在java.io包下
3.  File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，  
    并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
4.  后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点".

## 2、File的实例化 ##

**2.1 常用构造器**

File(String filePath)  
File(String parentPath,String childPath)  
File(File parentFile,String childPath)

**2.2 路径的分类**  
相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。  
绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径

说明：  
IDEA中：  
如果大家开发使用JUnit中的单元测试方法测试，相对路径即为当前Module下。  
如果大家使用main()测试，相对路径即为当前的Project下。  
Eclipse中：  
不管使用单元测试方法还是使用main()测试，相对路径都是当前的Project下。

**2.3 路径分隔符**  
windows和DOS系统默认使用“\\”来表示  
UNIX和URL使用“/”来表示

## 3、File类的常用方法 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

# 二、IO流的概述 #

## 1、流的分类 ##

*  1.操作数据单位：字节流、字符流
 *  2.数据的流向：输入流、输出流
 *  3.流的角色：节点流、处理流

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 2、流的体系结构 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
说明：红框对应的是IO流中的4个抽象基类。  
蓝框的流需要大家重点关注。

## 3、重点说明的几个流结构 ##

![在这里插入图片描述][20210621145350191.png]

## 4、输入、输出的标准化过程 ##

**4.1 输入过程**  
① 创建File类的对象，指明读取的数据的来源。（要求此文件一定要存在）  
② 创建相应的输入流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中  
③ 具体的读入过程：  
创建相应的byte\[\] 或 char\[\]。  
④ 关闭流资源  
说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。

**4.2 输出过程**  
① 创建File类的对象，指明写出的数据的位置。（不要求此文件一定要存在）  
② 创建相应的输出流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中  
③ 具体的写出过程：  
write(char\[\]/byte\[\] buffer,0,len)  
④ 关闭流资源  
说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。

# 三、节点流(FileReader/FileWriter的使用) #

## 1、FileReader的使用 ##

说明点：

1.  read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
2.  异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
3.  读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。

将hello.txt文件内容读入程序中，并输出到控制台

@Test
        public void testFileReader1()  { 
            FileReader fr = null;
            try { 
                //1.File类的实例化
                File file = new File("hello.txt");
    
                //2.FileReader流的实例化
                fr = new FileReader(file);
    
                //3.读入的操作
                //read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1
                char[] cbuf = new char[5];
                int len;
                while((len = fr.read(cbuf)) != -1){ 
                    //方式一：
                    //错误的写法
    // for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){ 
    // System.out.print(cbuf[i]);
    // }
                    //正确的写法
    // for(int i = 0;i < len;i++){ 
    // System.out.print(cbuf[i]);
    // }
                    //方式二：
                    //错误的写法,对应着方式一的错误的写法
    // String str = new String(cbuf);
    // System.out.print(str);
                    //正确的写法
                    String str = new String(cbuf,0,len);
                    System.out.print(str);
                }
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                if(fr != null){ 
                    //4.资源的关闭
                    try { 
                        fr.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
            }
    
        }

## 2、FileWriter的使用 ##

从内存中写出数据到硬盘的文件里。

说明：

1.  输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
2.  File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。  
    File对应的硬盘中的文件如果存在：  
    如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原文件的覆盖  
    如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原文件覆盖，而是在原文件基础上追加内容

@Test
    public void testFileWriter() { 
        FileWriter fw = null;
        try { 
            //1.提供File类的对象，指明写出到的文件
            File file = new File("hello1.txt");
    
            //2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
            fw = new FileWriter(file,false);
    
            //3.写出的操作
            fw.write("I have a dream!\n");
            fw.write("you need to have a dream!");
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();
        } finally { 
            //4.流资源的关闭
            if(fw != null){ 
    
                try { 
                    fw.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

文本文件的复制

@Test
        public void testFileReaderFileWriter() { 
            FileReader fr = null;
            FileWriter fw = null;
            try { 
                //1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
                File srcFile = new File("hello.txt");
                File destFile = new File("hello2.txt");
    
                //不能使用字符流来处理图片等字节数据
    // File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
    // File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");
    
    
                //2.创建输入流和输出流的对象
                 fr = new FileReader(srcFile);
                fw = new FileWriter(destFile);
    
    
                //3.数据的读入和写出操作
                char[] cbuf = new char[5];
                int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
                while((len = fr.read(cbuf)) != -1){ 
                    //每次写出len个字符
                    fw.write(cbuf,0,len);
    
                }
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                //4.关闭流资源
                //方式一：
    // try { 
    // if(fw != null)
    // fw.close();
    // } catch (IOException e) { 
    // e.printStackTrace();
    // }finally{ 
    // try { 
    // if(fr != null)
    // fr.close();
    // } catch (IOException e) { 
    // e.printStackTrace();
    // }
    // }
                //方式二：
                try { 
                    if(fw != null)
                        fw.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
    
                try { 
                    if(fr != null)
                        fr.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
    
            }
    
        }

## 3、FileInputStream / FileOutputStream的使用 ##

*  1.  对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
 *  1.  对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,…)，使用字节流处理
 *

实现对图片的复制操作

@Test
    public void testFileInputOutputStream()  { 
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try { 
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");
    
            //2.造流
            fis = new FileInputStream(srcFile);
            fos = new FileOutputStream(destFile);
    
            //3.复制的过程
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){ 
                fos.write(buffer,0,len);
            }
    
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();
        } finally { 
            if(fos != null){ 
                //4.关闭流
                try { 
                    fos.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fis != null){ 
                try { 
                    fis.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
    
            }
        }
    
    }

**【注意】  
相对路径在IDEA和Eclipse中使用的区别？  
IDEA:  
如果使用单元测试方法，相对路径基于当前的Module的。  
如果使用main()测试，相对路径基于当前Project的。**

**Eclipse:  
单元测试方法还是main(),相对路径都是基于当前Project的。**

# 四、缓冲流的使用 #

## 1、缓冲流涉及到的类 ##

*  BufferedInputStream
 *  BufferedOutputStream
 *  BufferedReader
 *  BufferedWriter

## 2、作用 ##

作用：提供流的读取、写入的速度  
提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb  
![在这里插入图片描述][20210621151113421.png]

## 3、代码：处理非文本文件 ##

使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream:处理非文本文件

实现文件复制的方法

public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){ 
            BufferedInputStream bis = null;
            BufferedOutputStream bos = null;
    
            try { 
                //1.造文件
                File srcFile = new File(srcPath);
                File destFile = new File(destPath);
                //2.造流
                //2.1 造节点流
                FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
                //2.2 造缓冲流
                bis = new BufferedInputStream(fis);
                bos = new BufferedOutputStream(fos);
    
                //3.复制的细节：读取、写入
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while((len = bis.read(buffer)) != -1){ 
                    bos.write(buffer,0,len);
                }
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                //4.资源关闭
                //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
                if(bos != null){ 
                    try { 
                        bos.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
                if(bis != null){ 
                    try { 
                        bis.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
                //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
    // fos.close();
    // fis.close();
            }
        }

## 4、使用BufferedReader和BufferedWriter：处理文本文件 ##

@Test
        public void testBufferedReaderBufferedWriter(){ 
            BufferedReader br = null;
            BufferedWriter bw = null;
            try { 
                //创建文件和相应的流
                br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
                bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));
    
                //读写操作
                //方式一：使用char[]数组
    // char[] cbuf = new char[1024];
    // int len;
    // while((len = br.read(cbuf)) != -1){ 
    // bw.write(cbuf,0,len);
    // // bw.flush();
    // }
    
                //方式二：使用String
                String data;
                while((data = br.readLine()) != null){ 
                    //方法一：
    // bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
                    //方法二：
                    bw.write(data);//data中不包含换行符
                    bw.newLine();//提供换行的操作
    
                }
    
    
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                //关闭资源
                if(bw != null){ 
    
                    try { 
                        bw.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if(br != null){ 
                    try { 
                        br.close();
                    } catch (IOException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
            }
    
        }

# 五、对象流 #

ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream

**1.作用：**  
ObjectOutputStream:内存中的对象—>存储中的文件、通过网络传输出去：序列化过程  
ObjectInputStream:存储中的文件、通过网络接收过来 —>内存中的对象：反序列化过程

**2.对象的序列化机制：**  
对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘  
上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的  
Java对象

**3. 序列化代码实现**

@Test
    public void testObjectOutputStream(){ 
        ObjectOutputStream oos = null;
    
        try { 
            //1.
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //2.
            oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
            oos.flush();//刷新操作
    
             oos.writeObject(new Person("王铭",23));
            oos.flush();
    
            oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
            oos.flush();
    
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();
        } finally { 
            if(oos != null){ 
                //3.
                try { 
                    oos.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
    
            }
        }
    
    }

**4. 反序列化代码**

@Test
    public void testObjectInputStream(){ 
        ObjectInputStream ois = null;
        try { 
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
    
            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;
    
            Person p = (Person) ois.readObject();
            Person p1 = (Person) ois.readObject();
    
            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
            System.out.println(p1);
    
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) { 
            e.printStackTrace();
        } finally { 
            if(ois != null){ 
                try { 
                    ois.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
    
            }
        }
    
    
    
    }

6.实现序列化的对象所属的类需要满足：  
1.需要实现接口：Serializable

*  2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
 *  3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所属性
 *  也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）
 *  
 *  
 *  补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
 *

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221005/3c92bf54e2de4352886cd69008beff1f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221005/bcee76aa07014ea9beb2c151454ac370.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221005/f8c3ee1c6cd14a2ca14f5da4cf2806c9.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221005/87c8fe17205d4adf8a301d81cbcf6e44.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221005/c4438036549a40c188f45adcf383faf6.png
[20210621145350191.png]: /images/20221005/53ad2b5417c94a82b46138e421ea1f78.png
[20210621151113421.png]: /images/20221005/159077e202a747b68ceddbf197b93818.png