Java的I/O操作

这是我参与新手入门的第二篇文章

本文将介绍Java中的I/O常用操作

File类

File类的对象主要用来获取文件本身的一些信息，如文件所在的目录，文件的长度，文件的读写权限等

主要介绍File类中常用方法：

• 构造方法：

      File(String path)
      File(String parent, String child)
      File(File parent, String child)
      File(URI uri)
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• 判断函数

      boolean exists()
      boolean isAbsolute()
      boolean isDirectory()
      boolean isFile()
      boolean isHidden()
      boolean canRead()
      boolean canWrite()
      boolean canExecute()
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• 创建和删除

      boolean createNewFile()
      boolean mkdir()
      boolean mkdirs()
      boolean delete()
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• 获取文件属性

      long file.length()
      long file.getFreeSpace()
      long file.getTotalSpace()
      long file.getUsableSpace()
  
      File getAbsoluteFile();
      String getAbsolutePath();
      String getParent();
      File getParentFile();
      String getName();
      String getPath();
      long lastModified();
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• 获取目录中的文件名和文件夹

      //返回字符串数组，数组中为当前抽象路径名下的文件名和目录名
  	String[] list() 
      //返回File数组，数组中为当前抽象路径名下的文件和目录
      File[] listFiles()
  //列出盘符
      static File[] listRoots()
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IO流的分类

IO流共涉及40多个类，但都是从以下四个抽象类中派生出来的

• **InputStream/Reader：**所有输入流的父类，前者是字节输入流，后者是字符输入流
• **OutputStream/Writer：**所有输出流的父类，前者是字节输出流，后者是字符输出流

因为文件中有时会有中文汉字等字符存在，这些字符不同字符集处理会是不同字节，如果利用字节流进行读取会产生错误和不便，因此要利用此类字符类来专门读取字符文件

按操作方式分类如下图

按操作对象分类如下图

文件操作

java针对文件的读写操作设置了一系列的流，其中主要有FileInputStream，FileOutputStream，FileReader，FileWriter四种常用流

• FileInputStream

  /**
  * 构造方法常用两种，参数为String类型的构造方法内部调用File类型的构造方法
  */
      public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException
      public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException
      
  /**
  * 常用API
  */
  	//从输入流中读取一个字节返回int型变量，若到达文件末尾，则返回-1
  	public int read() throws IOException
  	//从输入流中读取最多b.length个字节到字节数组中，返回读入缓冲区的总字节数，若到达文件末尾，则返回-1
  	public int read(byte b[]) throws IOException
  	//从输入流中读取最多len个字节到字节数组中，从off位置开始存储字节，返回读入缓冲区的总字节数，若到达文件末尾，则返回-1
  	public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException
  
  	//关闭流
  	public void close() throws IOException
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• FileOutputStream

  /**
  * 构造方法
  * 文件存在但是是目录时 或者 文件不存在且无法创建时会抛出FileNotFoundException
  */
      public FileOutputStream(File file) throws FileNotFoundException
      public FileOutputStream(String name) throws FileNotFoundException
  	//参数append为真，则从文件末尾写入字节，否则覆盖内容。
  	public FileOutputStream(File file, boolean append) throws FileNotFoundException
      
  /**
  * 常用API
  */
      public void write(int b) throws IOException
      public void write(byte b[]) throws IOException
      public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException
      
  	//关闭流
      public void close() throws IOException
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• FileReader

  • FileReader继承自InputStreamReader，InputStreamReader中的方法基本都是调用StreamDecoder类的方法

  /**
  * 构造方法
  * 本质都利用File对象创建FileInputStream流对象调用了父类构造方法
  */
  	public FileReader(String fileName) throws FileNotFoundException
      public FileReader(File file) throws FileNotFoundException
          
  /**
  * 常用API
  * 调用InputStreamReader的方法
  */
      public int read() throws IOException
      //cbuf数组是目标数组	
      public int read(char[] cbuf) throws IOException
      public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
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• FileWriter

  • FileWriter继承自OutputStreamReader，OutputStreamReader中的方法基本都是调用StreamEncoder类的方法

  /**
  * 构造方法
  */
  	public FileWriter(File file)
  	public FileWriter(String name)
  	public FileWriter(File file, boolean append)
  	public FileWriter(String name, boolean append) 
  
  /**
  * 常用API
  */
  	public void write(String str) throws IOException
  	//ASCII码
  	public void write(int c) throws IOException
      public void write(char[] cbuf) throws IOException
      public void write(String str, int off, int len) throws IOException
      public void write(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
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缓冲操作

缓冲流是对四个基本字节流的的增强，且都是在四个基本流基础上建立。

缓冲流的基本原理是在创建对象时，会创建一个内置默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO次数（访问硬盘资源），提高读写效率

• 字节缓冲流

  • BufferedInputStream

    /**
    * 构造方法
    */
    	public BufferedInputStream(InputStream in)
        public BufferedInputStream(InputStream in, int size)
            
    /**
    * 常用API，基本来自父类类
    */
    	//从输入流中读取一个字节返回int型变量，若到达文件末尾，则返回-1
    	public int read() throws IOException
    	//从输入流中读取最多b.length个字节到字节数组中，返回读入缓冲区的总字节数，若到达文件末尾，则返回-1
    	public int read(byte b[]) throws IOException
    	//从输入流中读取最多len个字节到字节数组中，从off位置开始存储字节，返回读入缓冲区的总字节数，若到达文件末尾，则返回-1
    	public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException
    	
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  • BufferedOutputStream

    /**
    * 构造方法
    */
    	public BufferedOutputStream(OutputStream out)
    	public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)
    
    /**
    * 常用API，基本来自父类
    */
    	public void write(int b) throws IOException
        public void write(byte b[]) throws IOException
        public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException
    	//将缓冲区的数据强制写出
    	public void flush() throws IOException
    	//关闭输出释放资源，并将缓冲区的数据写出
    	public void close() throws IOException
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• 字符缓冲流

  • BufferedWriter

    /**
    * 构造方法
    */
    	public BufferedWriter(Writer out)
    	public BufferedWriter(Writer out, int size)
            
    /**
    * 常用API，基本来自父类
    */
    	public void write(int c) throws IOException
        public void write(char[] cbuf) throws IOException
        public void write(String str, int off, int len) throws IOException
        public void write(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
        //写入行分隔符(window中为：\r\n)
    	public void newLine() throws IOException
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  • BufferedReader

    /**
    * 构造方法
    */
     	public BufferedReader(Reader in)
    	public BufferedReader(Reader in, int sz)
    /**
    * 常用API，基本来自父类
    */
     	public int read() throws IOException
        public int read(char[] cbuf) throws IOException
        public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
    	//读入一行
    	public String readLine() throws IOException
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转换流

• InputStreamReader

  • InputStreamReader是从字节流到字符流的桥：它读取字节，并使用指定的charset将其解码为字符 。它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集。

    每个调用InputStreamReader的read()方法之一可能会导致从底层字节输入流读取一个或多个字节。 为了使字节有效地转换为字符，可以从底层流读取比满足当前读取操作所需的更多字节。

    /**
    * InputStreamReader设置字符集
    */
    	public InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)
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• OutputStreamWriter

  • OutputStreamWriter是字符的桥梁流以字节流：向其写入的字符编码成使用指定的字节charset。它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集。

    每次调用write()方法都会使编码转换器在给定字符上被调用。 所得到的字节在写入底层输出流之前累积在缓冲区中。 可以指定此缓冲区的大小，但是默认情况下它大部分用于大多数目的。 请注意，传递给write()方法的字符不会缓冲。

    /**
    * OutputStreamWriter设置字符集
    */
    	public OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)
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序列化流

序列化和反序列化

• 序列化：把Java对象转换为字节序列的过程。
• 反序列化：把字节序列恢复为Java对象的过程。

在Java中，如果一个对象想要序列化，需要实现下面两个接口之一：

• Serializable 接口
• Externalizable 接口

对象的序列化主要有两种用途：

• 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中；（持久化对象）
• 在网络上传送对象的字节序列。（网络传输对象）

• 序列化ObjectOutputStream

  /**
  * 构造方法
  */
  	public ObjectOutputStream(OutputStream out)
  
  /**
  * 常用API
  */
  	//将指定对象写入ObjectOutputStream
  	public void writeObject(Object ob)
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• 反序列化ObjectInputStream

  /**
  * 构造方法
  */
  	public ObjectInputStream()
  
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打印流

PrintStream为另一个输出流添加了功能，即能够方便地打印各种数据值的表示，且不会抛出IOException异常

• PrintStream

  /**
  * 构造方法
  */
  	//打印目的地为文件file
  	public PrintStream(File file)
  	public PrintStream(String fileName)
  	//打印目的地为输出流out
  	public PrintStream(OutputStream out)
  	
  /**
  * 常用API
  * 注：PrintStream类继承自FileOutputStream，也可以使用来自父类的方法比如write()
  * 但是write方法打印时会按编码表打印
  */
  	public void print();
  	public void println();
  
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