Java 流(Stream)、文件(File)和IO

Java.io包幾乎包含了所有操作輸入、輸出需要的類。所有這些流類代表了輸入源和輸出目標(biāo)。

Java.io包中的流支持很多種格式，比如：基本類型、對(duì)象、本地化字符集等等。

一個(gè)流可以理解為一個(gè)數(shù)據(jù)的序列。輸入流表示從一個(gè)源讀取數(shù)據(jù)，輸出流表示向一個(gè)目標(biāo)寫數(shù)據(jù)。

Java為I/O提供了強(qiáng)大的而靈活的支持，使其更廣泛地應(yīng)用到文件傳輸和網(wǎng)絡(luò)編程中。

但本節(jié)講述最基本的和流與I/O相關(guān)的功能。我們將通過(guò)一個(gè)個(gè)例子來(lái)學(xué)習(xí)這些功能。

讀取控制臺(tái)輸入

Java的控制臺(tái)輸入由Sysem.in完成。

為了獲得一個(gè)綁定到控制臺(tái)的字符流，你可以把System.in包裝在一個(gè)BufferedReader 對(duì)象中來(lái)創(chuàng)建一個(gè)字符流。

下面是創(chuàng)建BufferedReader的基本語(yǔ)法：

BufferedReader br = new BufferedReader(new 
                      InputStreamReader(System.in));

BufferedReader對(duì)象創(chuàng)建后，我們便可以使用read()方法從控制臺(tái)讀取一個(gè)字符，或者用readLine()方法讀取一個(gè)字符串。

從控制臺(tái)讀取多字符輸入

從BufferedReader對(duì)象讀取一個(gè)字符要使用read()方法，它的語(yǔ)法如下：

int read( ) throws IOException

每次調(diào)用read()方法，它從輸入流讀取一個(gè)字符并把該字符作為整數(shù)值返回。 當(dāng)流結(jié)束的時(shí)候返回-1。該方法拋出IOException。

下面的程序示范了用read()方法從控制臺(tái)不斷讀取字符直到用戶輸入"q"。

// 使用 BufferedReader 在控制臺(tái)讀取字符

import java.io.*;

public class BRRead {
   public static void main(String args[]) throws IOException
   {
      char c;
      // 使用 System.in 創(chuàng)建 BufferedReader 
      BufferedReader br = new BufferedReader(new 
                         InputStreamReader(System.in));
      System.out.println("Enter characters, 'q' to quit.");
      // 讀取字符
      do {
         c = (char) br.read();
         System.out.println(c);
      } while(c != 'q');
   }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下:

Enter characters, 'q' to quit.
123abcq
1
2
3
a
b
c
q

從控制臺(tái)讀取字符串

從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取一個(gè)字符串需要使用BufferedReader的readLine()方法。

它的一般格式是：

String readLine( ) throws IOException

下面的程序讀取和顯示字符行直到你輸入了單詞"end"。

// 使用 BufferedReader 在控制臺(tái)讀取字符
import java.io.*;
public class BRReadLines {
   public static void main(String args[]) throws IOException
   {
      // 使用 System.in 創(chuàng)建 BufferedReader 
      BufferedReader br = new BufferedReader(new
                              InputStreamReader(System.in));
      String str;
      System.out.println("Enter lines of text.");
      System.out.println("Enter 'end' to quit.");
      do {
         str = br.readLine();
         System.out.println(str);
      } while(!str.equals("end"));
   }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下:

Enter lines of text.
Enter 'end' to quit.
This is line one
This is line one
This is line two
This is line two
end
end

控制臺(tái)輸出

在此前已經(jīng)介紹過(guò)，控制臺(tái)的輸出由 print( ) 和println( )完成。這些方法都由類PrintStream 定義，System.out是該類對(duì)象的一個(gè)引用。

PrintStream 繼承了OutputStream類，并且實(shí)現(xiàn)了方法write()。這樣，write()也可以用來(lái)往控制臺(tái)寫操作。

PrintStream 定義write()的最簡(jiǎn)單格式如下所示：

void write(int byteval)

該方法將byteval的低八位字節(jié)寫到流中。

實(shí)例

下面的例子用write()把字符"A"和緊跟著的換行符輸出到屏幕：

import java.io.*;

// 演示 System.out.write().
public class WriteDemo {
   public static void main(String args[]) {
      int b; 
      b = 'A';
      System.out.write(b);
      System.out.write('\n');
   }
}

運(yùn)行以上實(shí)例在輸出窗口輸出"A"字符

A

注意：write()方法不經(jīng)常使用，因?yàn)閜rint()和println()方法用起來(lái)更為方便。

讀寫文件

如前所述，一個(gè)流被定義為一個(gè)數(shù)據(jù)序列。輸入流用于從源讀取數(shù)據(jù)，輸出流用于向目標(biāo)寫數(shù)據(jù)。

下圖是一個(gè)描述輸入流和輸出流的類層次圖。

下面將要討論的兩個(gè)重要的流是FileInputStream 和FileOutputStream：

FileInputStream

該流用于從文件讀取數(shù)據(jù)，它的對(duì)象可以用關(guān)鍵字new來(lái)創(chuàng)建。

有多種構(gòu)造方法可用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。

可以使用字符串類型的文件名來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸入流對(duì)象來(lái)讀取文件：

InputStream f = new FileInputStream("C:/java/hello");

也可以使用一個(gè)文件對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸入流對(duì)象來(lái)讀取文件。我們首先得使用File()方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)文件對(duì)象：

File f = new File("C:/java/hello");
InputStream f = new FileInputStream(f);

創(chuàng)建了InputStream對(duì)象，就可以使用下面的方法來(lái)讀取流或者進(jìn)行其他的流操作。

除了InputStream外，還有一些其他的輸入流，更多的細(xì)節(jié)參考下面鏈接：

• ByteArrayInputStream

• DataInputStream

FileOutputStream

該類用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)文件并向文件中寫數(shù)據(jù)。

如果該流在打開(kāi)文件進(jìn)行輸出前，目標(biāo)文件不存在，那么該流會(huì)創(chuàng)建該文件。

有兩個(gè)構(gòu)造方法可以用來(lái)創(chuàng)建FileOutputStream 對(duì)象。

使用字符串類型的文件名來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸出流對(duì)象：

OutputStream f = new FileOutputStream("C:/java/hello")

也可以使用一個(gè)文件對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸出流來(lái)寫文件。我們首先得使用File()方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)文件對(duì)象：

File f = new File("C:/java/hello");
OutputStream f = new FileOutputStream(f);

創(chuàng)建OutputStream 對(duì)象完成后，就可以使用下面的方法來(lái)寫入流或者進(jìn)行其他的流操作。

除了OutputStream外，還有一些其他的輸出流，更多的細(xì)節(jié)參考下面鏈接：

• ByteArrayOutputStream

• DataOutputStream

實(shí)例

下面是一個(gè)演示InputStream和OutputStream用法的例子：

import java.io.*;

public class fileStreamTest{

   public static void main(String args[]){
   
   try{
      byte bWrite [] = {11,21,3,40,5};
      OutputStream os = new FileOutputStream("test.txt");
      for(int x=0; x < bWrite.length ; x++){          os.write( bWrite[x] ); // writes the bytes       }       os.close();             InputStream is = new FileInputStream("test.txt");       int size = is.available();        for(int i=0; i< size; i++){          System.out.print((char)is.read() + "  ");       }       is.close();    }catch(IOException e){       System.out.print("Exception");    }	    } }

上面的程序首先創(chuàng)建文件test.txt，并把給定的數(shù)字以二進(jìn)制形式寫進(jìn)該文件，同時(shí)輸出到控制臺(tái)上。

以上代碼由于是二進(jìn)制寫入，可能存在亂碼，你可以使用以下代碼實(shí)例來(lái)解決亂碼問(wèn)題：

//文件名 :fileStreamTest2.java
import java.io.*;

public class fileStreamTest2{
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		File f = new File("a.txt");
		FileOutputStream fop = new FileOutputStream(f);
		// 構(gòu)建FileOutputStream對(duì)象,文件不存在會(huì)自動(dòng)新建
		
		OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(fop, "UTF-8");
		// 構(gòu)建OutputStreamWriter對(duì)象,參數(shù)可以指定編碼,默認(rèn)為操作系統(tǒng)默認(rèn)編碼,windows上是gbk
		
		writer.append("中文輸入");
		// 寫入到緩沖區(qū)
		
		writer.append("\r\n");
		//換行
		
		writer.append("English");
		// 刷新緩存沖,寫入到文件,如果下面已經(jīng)沒(méi)有寫入的內(nèi)容了,直接close也會(huì)寫入
		
		writer.close();
		//關(guān)閉寫入流,同時(shí)會(huì)把緩沖區(qū)內(nèi)容寫入文件,所以上面的注釋掉
		
		fop.close();
		// 關(guān)閉輸出流,釋放系統(tǒng)資源

		FileInputStream fip = new FileInputStream(f);
		// 構(gòu)建FileInputStream對(duì)象
		
		InputStreamReader reader = new InputStreamReader(fip, "UTF-8");
		// 構(gòu)建InputStreamReader對(duì)象,編碼與寫入相同

		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		while (reader.ready()) {
			sb.append((char) reader.read());
			// 轉(zhuǎn)成char加到StringBuffer對(duì)象中
		}
		System.out.println(sb.toString());
		reader.close();
		// 關(guān)閉讀取流
		
		fip.close();
		// 關(guān)閉輸入流,釋放系統(tǒng)資源

	}
}

文件和I/O

還有一些關(guān)于文件和I/O的類，我們也需要知道：

• File Class(類)

• FileReader Class(類)

• FileWriter Class(類)

Java中的目錄

創(chuàng)建目錄：

File類中有兩個(gè)方法可以用來(lái)創(chuàng)建文件夾：

• mkdir( )方法創(chuàng)建一個(gè)文件夾，成功則返回true，失敗則返回false。失敗表明File對(duì)象指定的路徑已經(jīng)存在，或者由于整個(gè)路徑還不存在，該文件夾不能被創(chuàng)建。

• mkdirs()方法創(chuàng)建一個(gè)文件夾和它的所有父文件夾。

下面的例子創(chuàng)建 "/tmp/user/java/bin"文件夾：

import java.io.File;

public class CreateDir {
   public static void main(String args[]) {
      String dirname = "/tmp/user/java/bin";
      File d = new File(dirname);
      // 現(xiàn)在創(chuàng)建目錄
      d.mkdirs();
  }
}

編譯并執(zhí)行上面代碼來(lái)創(chuàng)建目錄"/tmp/user/java/bin"。

注意：Java在UNIX和Windows自動(dòng)按約定分辨文件路徑分隔符。如果你在Windows版本的Java中使用分隔符(/) ，路徑依然能夠被正確解析。

讀取目錄

一個(gè)目錄其實(shí)就是一個(gè)File對(duì)象，它包含其他文件和文件夾。

如果創(chuàng)建一個(gè)File對(duì)象并且它是一個(gè)目錄，那么調(diào)用isDirectory( )方法會(huì)返回true。

可以通過(guò)調(diào)用該對(duì)象上的list()方法，來(lái)提取它包含的文件和文件夾的列表。

下面展示的例子說(shuō)明如何使用list()方法來(lái)檢查一個(gè)文件夾中包含的內(nèi)容：

import java.io.File;

public class DirList {
   public static void main(String args[]) {
      String dirname = "/tmp";
      File f1 = new File(dirname);
      if (f1.isDirectory()) {
         System.out.println( "Directory of " + dirname);
         String s[] = f1.list();
         for (int i=0; i < s.length; i++) {             File f = new File(dirname + "/" + s[i]);             if (f.isDirectory()) {                System.out.println(s[i] + " is a directory");             } else {                System.out.println(s[i] + " is a file");             }          }       } else {          System.out.println(dirname + " is not a directory");     }   } }

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

Directory of /tmp
bin is a directory
lib is a directory
demo is a directory
test.txt is a file
README is a file
index.html is a file
include is a directory