java输入与输出

Posted 2020-11-04 gwj0505

注：本文为作者学习总结，如有错误请见谅与及批评指出

1.输入输出流

计算机存储文件在物理上都是以二进制的形式存储，根据逻辑上的不同一般分为以下两种：

文本文件：每个字符对应一个ASCII（Unicode）码，用二进制形式写入磁盘，即文本与二进制之间是以Unicode（ASCII）等常见编码方式翻译。文本编辑器能够打开文本文件。

二进制文件：磁盘同样以二进制保存，但是翻译不再是Unicode（ASCII）等常见编码方式，不同程序自己定义。文本编辑器打开的是乱码文件。

文本文件用字符流（基于字符char）进行读写，二进制文件用字节流（基于字节byte）进行读写。图1为常见的字节流各个类，图2为常见的字符流各个类，图3为输入输出流中常用的一些接口。

                            

                                                                                                                 图1 常见字节流层次结构

                                              

                                                                                                                 图2 常见字符流层次结构

                                             

                                                                                                                图3 输入输出流常见接口

2.文本文件读写

Reader（抽象类）是字符输入流的父类，Writer（抽象类）是字符输出流的父类。字符流是以字符（char）为单位读写数据的，一次处理一个unicode，且其底层仍然是基本的字节流。通俗的说，写入时采用某种编码方式把字符转换成二进制存入磁盘中，读取时按照同样的编码方式把二进制读取出来并且转换成字符。因此，字符流只能操作文本文件。

2.0 字符转换流原理

InputStreamReader:可以设置字符集，按照此编码方式将字节转换为字符并且读取。构造函数：InputStreamReader(InputStream in,String charsetName)和InputStreamReader(InputStream in)--系统默认字符集

OutputStreamWriter:可以设置字符集，按照此编码方式将字符转换为字节并且写出。构造函数：OutputStreamWriter(OutputStream out,String charsetName)和OutputStreamWriter(OutputStream out)--系统默认字符集

2.1 文本输出(PrintWriter)

常见构造器：

PrintWriter(File file)
PrintWriter(String filename)
PrintWriter(File file,String encoding)
PrintWriter(String filename,String encoding)
PrintWriter(Writer writer)
PrintWriter(Writer writer,boolean autoFlush)
PrintWriter(OutputStream out)
PrintWriter(OutputStream out,boolean autoFlush)

常见方法：

void print(Object obj)   //打印obj的toString后的字符串
void print(String s)
void println(String s)
void print(char[] s)
void print(char c)
void print(int i)
void print(long l)
void print(float f)
void print(double d)
void print(boolean b)   //以文本格式打印
void print(String format,Object... args)  //按指定格式打印字符串

例子：

PrintWriter out=new PrintWriter("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat","UTF-8");
PrintWriter out=new PrintWriter(new  OutputStreamWriter(new FileOutputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat"),"UTF-8"),true);

2.2 文本读入

（1）Scanner类（Scanner（InputStream in,String charsetName））

try(Scanner in=new Scanner(new FileInputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat"),"UTF-8"))
{
   while(in.hasNextLine()){
       System.out.println(in.nextLine());
   }
}

（2）短小文本读入一个字符串中

String content=new String(Files.readAllBytes(Paths.get("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat")),"UTF-8");

（3）短小文本一行一行地读

List<String> lines=Files.readAllLines(Paths.get("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat"),StandardCharsets.UTF_8);
for(String s:lines){
   System.out.println(s);
}

（4）大文件将行惰性处理成一个Stream<String>对象(JDK1.8)

try(Stream<String> lines=Files.lines(Paths.get("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat"),StandardCharsets.UTF_8)){
      ...      
 }

（5）BufferedReader类

FileInputStream fin=new FileInputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat");
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(fin,StandardCharsets.UTF_8);
try(BufferedReader in=new BufferedReader(isr);){
   String line;
   while((line=in.readLine())!=null){
       System.out.println(line);    
   }
}

3.二进制文件读写

3.0 DataInput和DataOutput接口

DataInput接口：用于读取二进制格式的数字（组）、字符、boolean和字符串。

            常用方法：writeByte、writeInt、writeShort、writeLong、writeFloat、writeDouble、writeChar、writeBoolean、writeChars、writeUTF(只在写出用于java虚拟机的字符串)

DataOutput接口：用于以二进制格式写数字（组）、字符、boolean和字符串。

            常用方法：readByte、readInt、readShort、readLong、readFloat、readDouble、readChar、readBoolean、readUTF、skipBytes(int n)

3.1 DataInputStream和DataOutputStream实现读写

 

try(DataOutputStream out=new DataOutputStream(new FileOutputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat"))){
   out.writeInt(222);
   out.writeDouble(222.22);
   out.writeUTF("郭无");
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
try(DataInputStream in=new DataInputStream(new FileInputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat"))){
   System.out.println(in.readInt()+","+in.readDouble()+","+in.readUTF());
}

 

3.2 RandomAccessFile实现读写

RandomAccessFile同时实现了DataInput和DataOutput接口，可以使用构造器第二个参数r/rw指定打开方式。有一个表示下一个将被读入或者写出的字节所处位置的文件指针。

常用构造器：

RandomAccessFile(File file,String mode)
RandomAccessFile(String filename,String mode)   //mode:r   rw

额外常用方法：

seek(Long long):把文件指针设置到任意字节位置（0到文件字节长度）
getFilePointer：返回文件指针当前位置
length()文件字节总数
skipBytes(int n):跳过n个字节

例子：

try(RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat","rw")){
            raf.writeInt(123);
            raf.writeDouble(123.56);
            raf.writeUTF("郭文景");
        }
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
try(RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\raf.dat","rw")){
            System.out.println(raf.readInt()+","+raf.readDouble()+","+raf.readUTF());
        }

3.3 ZIP文档

java操作zip文档主要涉及以下四个类：ZipInputStream、ZipOutStream、ZipEntry、ZipFile

（1）写入zip文件

FileOutputStream fOutputStream = new FileOutputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\gwj1.zip");
ZipOutputStream zoutput = new ZipOutputStream(fOutputStream);
String line="gwj";
for(int i=0;i<3;i++){
    byte[] bytes=(line+i).getBytes();
    ZipEntry zEntry  = new ZipEntry("no"+i+".txt");
    zoutput.putNextEntry(zEntry);
    zoutput.write(bytes);
    zoutput.closeEntry();
}
zoutput.close();

（2）读取zip文件（ZipFile和ZipInputStream都行）

ZipFile zipfile=new ZipFile("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\gwj1.zip");
ZipEntry entry;
Enumeration e = zipfile.entries();
while(e.hasMoreElements()){
entry = (ZipEntry) e.nextElement();
System.out.println("-------"+entry.getName()+"-------");
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(zipfile.getInputStream(entry),StandardCharsets.UTF_8);
try(BufferedReader in=new BufferedReader(isr);){
String line;
while((line=in.readLine())!=null){
        System.out.println(line);    
      }
   }    
}

3.4 对象系列化

（1）对象系列化使用

 

Employee harry = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);
Manager carl = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);
carl.setSecretary(harry);
Manager tony = new Manager("Tony Tester", 40000, 1990, 3, 15);
tony.setSecretary(harry);
Employee[] staff = new Employee[3];
staff[0] = carl;
staff[1] = harry;
staff[2] = tony;
String name="郭文景";
// save all employee records to the file employee.dat         
try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\employee.dat"))) 
{
   out.writeObject(staff);
   out.writeUTF(name);
}
try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("C:\\\\Users\\\\Administrator\\\\Desktop\\\\employee.dat")))
{
   Employee[] newStaff = (Employee[]) in.readObject();
   newStaff[1].raiseSalary(10);
   for (Employee e : newStaff)
       System.out.println(e);
   System.out.println(in.readUTF());
}

    注：Employee需要实现Serializable接口。Employee implements Serializable

 

（2）对象系列化原理

•  对象系列化的文件格式