JavaSE复习File类与IO流

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JavaSE复习File类与IO流相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

File类

构造方法

  • public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
  • public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
  • public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。

常用方法

获取功能的方法

  • public String getAbsolutePath() ：返回此File的绝对路径名字符串。

  • public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。

  • public String getName() ：返回由此File表示的文件或目录的名称。

  • public long length() ：返回由此File表示的文件的长度。

判断功能的方法

  • public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
  • public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
  • public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。

创建删除功能的方法

  • public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
  • public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录。
  • public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录。
  • public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。

delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。

目录的遍历

  • public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
  • public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。

调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。

递归

指在当前方法内调用自己的这种现象。

递归打印多级目录

public static void main(String[] args) {
    // 创建File对象
    File dir  = new File("D:\aaa");
    // 调用打印目录方法
    printDir(dir);
}

public static void  printDir(File dir) {
    // 获取子文件和目录
    File[] files = dir.listFiles();
    // 循环打印
    /*
      判断:
      当是文件时,打印绝对路径.
      当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用.
    */
    for (File file : files) {
        // 判断
        if (file.isFile()) {
            // 是文件,输出文件绝对路径
            System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
        } else {
            // 是目录,输出目录绝对路径
            System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath());
            // 继续遍历,调用printDir,形成递归
            printDir(file);
        }
    }
}

文件搜索

搜索D:aaa 目录中的.java 文件。

分析

  1. 目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录。
  2. 遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件。

代码实现

public static void main(String[] args) {
    // 创建File对象
    File dir  = new File("D:\aaa");
    // 调用打印目录方法
    printDir(dir);
}

public static void printDir(File dir) {
    // 获取子文件和目录
    File[] files = dir.listFiles();
    
    // 循环打印
    for (File file : files) {
        if (file.isFile()) {
            // 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
            if (file.getName().endsWith(".java")) {
                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
            }
        } else {
            // 是目录，继续遍历,形成递归
            printDir(file);
        }
    }
}

文件过滤器优化

java.io.FileFilter是一个接口，是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数， 接口中只有一个方法。

boolean accept(File pathname) ：测试pathname是否应该包含在当前File目录中，符合则返回true。

分析

  1. 接口作为参数，需要传递子类对象，重写其中方法。选择匿名内部类方式，比较简单。
  2. accept方法，参数为File，表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true，过滤掉则返回false。保留规则：
    1. 要么是.java文件。
    2. 要么是目录，用于继续遍历。
  3. 通过过滤器的作用，listFiles(FileFilter)返回的数组元素中，子文件对象都是符合条件的，可以直接打印。

代码实现

public static void main(String[] args) {
    File dir = new File("D:\aaa");
    printDir2(dir);
}

public static void printDir2(File dir) {
    // 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象
    File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
        @Override
        public boolean accept(File pathname) {
            return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
        }
    });
    // 循环打印
    for (File file : files) {
        if (file.isFile()) {
            System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
        } else {
            printDir2(file);
        }
    }
}

Lambda优化

分析：FileFilter是只有一个方法的接口，因此可以用lambda表达式简写。

lambda格式：()->{ }

代码实现

public static void printDir3(File dir) {
    // lambda的改写
    File[] files = dir.listFiles(f ->{ 
        return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory(); 
    });
    
    // 循环打印
    for (File file : files) {
        if (file.isFile()) {
            System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
        } else {
            printDir3(file);
        }
    }
}

IO流

  • 字节流
  • 字符流
  • 异常处理
  • Properties

分类

根据数据的流向分为：输入流和输出流。

  • 输入流 ：把数据从其他设备上读取到内存中的流。
  • 输出流 ：把数据从内存 中写出到其他设备上的流。

根据数据的类型分为：字节流和字符流。

  • 字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
  • 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

顶级父类们

输入流 输出流
字节流 字节输入流
InputStream		 字节输出流
OutputStream
字符流 字符输入流
Reader		 字符输出流
Writer

字节流

字节输出流【OutputStream】

java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

  • public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
  • public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
  • public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
  • public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
  • public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

FileOutputStream类

OutputStream有很多子类，我们从最简单的一个子类开始。

java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。

构造方法

  • public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
  • public FileOutputStream(String name)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。如果有这个文件，会清空这个文件的数据。

写出字节数据

  1. 写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
 // 写出数据
 fos.write(97); // 写出第1个字节
 fos.write(98); // 写出第2个字节
 fos.write(99); // 写出第3个字节
 // 关闭资源
 fos.close();
 ------------------------
 输出结果：
 abc
    1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。
    2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。

  2. 写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
 // 字符串转换为字节数组
 byte[] b = "程序员".getBytes();
 // 写出字节数组数据
 fos.write(b);
 // 关闭资源
 fos.close();
 -----------------------
 输出结果：
 程序员

  3. 写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
 // 字符串转换为字节数组
 byte[] b = "abcde".getBytes();
 // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
 fos.write(b,2,2);
 // 关闭资源
 fos.close();
 -------------------------------
 输出结果：
 cd

数据追加续写

经过以上的演示，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据，还能继续添加新数据呢？

  • public FileOutputStream(File file, boolean append)： 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
  • public FileOutputStream(String name, boolean append)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值，true 表示追加数据，false 表示清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了，代码使用演示：

// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"，true);     
// 字符串转换为字节数组
byte[] b = "abcde".getBytes();
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
fos.write(b);
// 关闭资源
fos.close();
-------------------------
文件操作前：cd
文件操作后：cdabcde

写出换行

Windows系统里，换行符号是 。把

以指定是否追加续写了，代码使用演示：

// 使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");  
// 定义字节数组
byte[] words = {97,98,99,100,101};
// 遍历数组
for (int i = 0; i < words.length; i++) {
    // 写出一个字节
    fos.write(words[i]);
    // 写出一个换行, 换行符号转成数组写出
    fos.write("
".getBytes());
}
// 关闭资源
fos.close();
---------------------------
输出结果：
a
b
c
d
e
  • 回车符 和换行符 ：
    • 回车符：回到一行的开头（return）。
    • 换行符：下一行（newline）。
  • 系统中的换行：
    • Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即 ；
    • Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即 ；
    • Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即 。从 Mac OS X开始与Linux统一。

字节输入流【InputStream】

java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。

  • public void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
  • public abstract int read()： 从输入流读取数据的下一个字节。
  • public int read(byte[] b)： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。

close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

2.5 FileInputStream类

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。

构造方法

  • FileInputStream(File file)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file命名。
  • FileInputStream(String name)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的路径名 name命名。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件,会抛出FileNotFoundException 。

  • 构造举例，代码如下：

      // 使用File对象创建流对象
  File file = new File("a.txt");
  FileInputStream fos = new FileInputStream(file);

  // 使用文件名称创建流对象
  FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt");

读取字节数据

  1. 读取字节：read方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
 // 读取数据，返回一个字节
 int read = fis.read();
 System.out.println((char) read);
 read = fis.read();
 System.out.println((char) read);
 read = fis.read();
 System.out.println((char) read);
 read = fis.read();
 System.out.println((char) read);
 read = fis.read();
 System.out.println((char) read);
 // 读取到末尾,返回-1
 read = fis.read();
 System.out.println( read);
 // 关闭资源
 fis.close();
 ---------------------
 输出结果：
 a
 b
 c
 d
 e
 -1

    循环改进读取方式，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
 // 定义变量，保存数据
 int b ；
 // 循环读取
 while ((b = fis.read())!=-1) {
     System.out.println((char)b);
 }
 // 关闭资源
 fis.close();
 --------------------
 输出结果：
 a
 b
 c
 d
 e
    1. 虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。
    2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。

  2. 使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象.
 FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
 // 定义变量，作为有效个数
 int len ；
 // 定义字节数组，作为装字节数据的容器   
 byte[] b = new byte[2];
 // 循环读取
 while (( len= fis.read(b))!=-1) {
     // 每次读取后,把数组变成字符串打印
     System.out.println(new String(b));
 }
 // 关闭资源
 fis.close();
 -------------------------
 输出结果：
 ab
 cd
 ed

    错误数据d，是由于最后一次读取时，只读取一个字节e，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len ，获取有效的字节，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象.
 FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
 // 定义变量，作为有效个数
 int len ；
 // 定义字节数组，作为装字节数据的容器   
 byte[] b = new byte[2];
 // 循环读取
 while (( len= fis.read(b))!=-1) {
     // 每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印
     System.out.println(new String(b，0，len));//  len 每次读取的有效字节个数
 }
 // 关闭资源
 fis.close();
 ---------------------
 输出结果：
 ab
 cd
 e

    使用数组读取，每次读取多个字节，减少了系统间的IO操作次数，从而提高了读写的效率，建议开发中使用。

字节流练习：图片复制

// 1.创建流对象
// 1.1 指定数据源
FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\test.jpg");
// 1.2 指定目的地
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg");

// 2.读写数据
// 2.1 定义数组
byte[] b = new byte[1024];
// 2.2 定义长度
int len;
// 2.3 循环读取
while ((len = fis.read(b))!=-1) {
    // 2.4 写出数据
    fos.write(b, 0 , len);
}

// 3.关闭资源
fos.close();
fis.close();

流的关闭原则：先开后关，后开先关。

字符流

当使用字节流读取文本文件时，可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。

字符输入流【Reader】

java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。

  • public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
  • public int read()： 从输入流读取一个字符。
  • public int read(char[] cbuf)： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中 。

FileReader类

java.io.FileReader类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

  • 字符编码：字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是GBK编码表。

    idea中UTF-8

  • 字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

构造方法

  • FileReader(File file)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。
  • FileReader(String fileName)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。

// 使用File对象创建流对象
File file = new File("a.txt");
FileReader fr = new FileReader(file);

// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("b.txt");

读取字符数据

  1. 读取字符：read方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，循环读取，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileReader fr = new FileReader("read.txt");
 // 定义变量，保存数据
 int b ；
 // 循环读取
 while ((b = fr.read())!=-1) {
     System.out.println((char)b);
 }
 // 关闭资源
 fr.close();
 -----------------------
 输出结果：
 程
 序
 员

    虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。

  2. 使用字符数组读取：read(char[] cbuf)，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileReader fr = new FileReader("read.txt");
 // 定义变量，保存有效字符个数
 int len ；
 // 定义字符数组，作为装字符数据的容器
  char[] cbuf = new char[2];
 // 循环读取
 while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
     System.out.println(new String(cbuf));
 }
 // 关闭资源
 fr.close();

 输出结果：
 一个
 程序
 员序

获取有效的字符改进，代码使用演示：

// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定义变量，保存有效字符个数
int len ；
// 定义字符数组，作为装字符数据的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 循环读取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
    System.out.println(new String(cbuf,0,len));
}
// 关闭资源
fr.close();
------------------------
输出结果：
我是
一个
程序
员

字符输出流【Writer】

java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

  • void write(int c) 写入单个字符。
  • void write(char[] cbuf)写入字符数组。
  • abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。
  • void write(String str)写入字符串。
  • void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。
  • void flush()刷新该流的缓冲。
  • void close() 关闭此流，但要先刷新它。

FileWriter类

java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

构造方法

  • FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
  • FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream。

  • 构造举例，代码如下：

      // 使用File对象创建流对象
  File file = new File("a.txt");
  FileWriter fw = new FileWriter(file);

  // 使用文件名称创建流对象
  FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");

基本写出数据

写出字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符数据，代码使用演示：

// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
// 写出数据
fw.write(97); // 写出第1个字符
fw.write('b'); // 写出第2个字符
fw.write('C'); // 写出第3个字符
fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。

/*
【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。
 如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。
*/
--------------------------
输出结果：
abC田
  1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出。
  2. 未调用close方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中。

关闭和刷新

因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要flush 方法了。

  • flush ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
  • close:先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。

代码使用演示：

// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 写出数据，通过flush
fw.write('刷'); // 写出第1个字符
fw.flush();
fw.write('新'); // 继续写出第2个字符，写出成功
fw.flush();

// 写出数据，通过close
fw.write('关'); // 写出第1个字符
fw.close();
fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed
fw.close();

即便是flush方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源。

写出其他数据

  1. 写出字符数组 ：write(char[] cbuf) 和 write(char[] cbuf, int off, int len) ，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
 // 字符串转换为字节数组
 char[] chars = "程序员".toCharArray();

 // 写出字符数组
 fw.write(chars); // 程序员

 // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
 fw.write(b,2,2); // 程序

 // 关闭资源
 fos.close();

  2. 写出字符串：write(String str) 和 write(String str, int off, int len) ，每次可以写出字符串中的数据，更为方便，代码使用演示：

     // 使用文件名称创建流对象
 FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
 // 字符串
 String msg = "程序员";

 // 写出字符数组
 fw.write(msg); //程序员

 // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
 fw.write(msg,2,2);  // 程序

 // 关闭资源
 fos.close();

  3. 续写和换行：操作类似于FileOutputStream。

     // 使用文件名称创建流对象，可以续写数据
 FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"，true);     
 // 写出字符串
 fw.write("我是一个");
 // 写出换行
 fw.write("
");
 // 写出字符串
 fw.write("程序员");
 // 关闭资源
 fw.close();
 -----------------
 输出结果:
 我是一个
 程序员

字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。

当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流

IO异常的处理

JDK7前处理

之前的入门练习，我们一直把异常抛出，而实际开发中并不能这样处理，建议使用try...catch...finally 代码块，处理异常部分，代码使用演示：

// 声明变量
FileWriter fw = null;
try {
    //创建流对象
    fw = new FileWriter("fw.txt");
    // 写出数据
    fw.write("程序员"); //程序员
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    try {
        if (fw != null) {
            fw.close();
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

JDK7的处理(扩展知识点了解内容)

还可以使用JDK7优化后的try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源（resource）是指在程序完成后，必须关闭的对象。

格式：

try (创建流对象语句，如果多个,使用';'隔开) {
    // 读写数据
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

代码使用演示：

// 创建流对象
try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {
    // 写出数据
    fw.write("程序员"); //程序员
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

JDK9的改进(扩展知识点了解内容)

JDK9中try-with-resource 的改进，对于引入对象的方式，支持的更加简洁。被引入的对象，同样可以自动关闭，无需手动close，我们来了解一下格式。

改进前格式：

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式：创建新的变量保存
try (Resource r1 = resource1;
     Resource r2 = resource2) {
     // 使用对象
}

改进后格式：

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");

// 引入方式：直接引入
try (resource1; resource2) {
     // 使用对象
}

改进后，代码使用演示：

// 创建流对象
final  FileReader fr  = new FileReader("in.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("out.txt");
// 引入到try中
try (fr; fw) {
    // 定义变量
    int b;
    // 读取数据
    while ((b = fr.read())!=-1) {
        // 写出数据
        fw.write(b);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

属性集

java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时，System.getProperties 方法就是返回一个Properties对象。

Properties类

构造方法

  • public Properties() :创建一个空的属性列表。

基本的存储方法

  • public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性。
  • public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。

  • public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。

      // 创建属性集对象
  Properties properties = new Properties();
  // 添加键值对元素
  properties.setProperty("filename", "a.txt");
  properties.setProperty("length", "209385038");
  properties.setProperty("location", "D:\a.txt");
  // 打印属性集对象
  System.out.println(properties);
  // 通过键,获取属性值
  System.out.println(properties.getProperty("filename"));
  System.out.println(properties.getProperty("length"));
  System.out.println(properties.getProperty("location"));

  // 遍历属性集,获取所有键的集合
  Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
  // 打印键值对
  for (String key : strings ) {
      System.out.println(key+" -- "+properties.getProperty(key));
  }
  --------------------------------------
  输出结果：
  {filename=a.txt, length=209385038, location=D:a.txt}
  a.txt
  209385038
  D:a.txt
  filename -- a.txt
  length -- 209385038
  location -- D:a.txt

与流相关的方法

  • public void load(InputStream inStream)： 从字节输入流中读取键值对。

参数中使用了字节输入流，通过流对象，可以关联到某文件上，这样就能够加载文本中的数据了。文本数据格式:

filename=a.txt
length=209385038
location=D:a.txt

加载代码演示：

// 创建属性集对象
Properties pro = new Properties();
// 加载文本中信息到属性集
pro.load(new FileInputStream("read.txt"));
// 遍历集合并打印
Set<String> strings = pro.stringPropertyNames();
for (String key : strings ) {
    System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key));
}
---------------------------
输出结果：
filename -- a.txt
length -- 209385038
location -- D:a.txt

文本中的数据，必须是键值对形式，可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。

缓冲流、转换流、序列化流

缓冲流

对基本流对象的一种增强。

缓冲流,也叫高效流，是对4个基本的FileXxx 流的增强，所以也是4个流，按照数据类型分类：

  • 字节缓冲流：BufferedInputStream，BufferedOutputStream
  • 字符缓冲流：BufferedReader，BufferedWriter

缓冲流的基本原理，是在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。

字节缓冲流

构造方法

  • public BufferedInputStream(InputStream in) ：创建一个 新的缓冲输入流。
  • public BufferedOutputStream(OutputStream out)： 创建一个新的缓冲输出流。

构造举例，代码如下：

// 创建字节缓冲输入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));
// 创建字节缓冲输出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt"));

效率测试

查询API，缓冲流读写方法与基本的流是一致的，我们通过复制大文件（375MB），测试它的效率。

  1. 基本流，代码如下：

     // 记录开始时间
 long start = System.currentTimeMillis();
 // 创建流对象
 try (
     FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk9.exe");
     FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")
 ){
     // 读写数据
     int b;
     while ((b = fis.read()) != -1) {
         fos.write(b);
     }
 } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
 }
 // 记录结束时间
 long end = System.currentTimeMillis();
 System.out.println("普通流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");

十几分钟过去了...

  1. 缓冲流，代码如下：

     // 记录开始时间
 long start = System.currentTimeMillis();
 // 创建流对象
 try (
     BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
  BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
 ){
 // 读写数据
     int b;
     while ((b = bis.read()) != -1) {
         bos.write(b);
     }
 } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
 }
 // 记录结束时间
 long end = System.currentTimeMillis();
 System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
 -----------------------------
 缓冲流复制时间:8016 毫秒

如何更快呢？

使用数组的方式，代码如下：

// 记录开始时间
long start = System.currentTimeMillis();
// 创建流对象
try (
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
){
    // 读写数据
    int len;
    byte[] bytes = new byte[8*1024];
    while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
        bos.write(bytes, 0 , len);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
// 记录结束时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
--------------------------------
缓冲流使用数组复制时间:666 毫秒

字符缓冲流

构造方法

  • public BufferedReader(Reader in) ：创建一个 新的缓冲输入流。
  • public BufferedWriter(Writer out)： 创建一个新的缓冲输出流。

构造举例，代码如下：

// 创建字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
// 创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));

特有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再阐述，我们来看它们具备的特有方法。

  • BufferedReader：public String readLine(): 读一行文字。
  • BufferedWriter：public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。

readLine方法演示，代码如下：

 // 创建流对象
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
// 定义字符串,保存读取的一行文字
String line  = null;
// 循环读取,读取到最后返回null
while ((line = br.readLine())!=null) {
    System.out.print(line);
    System.out.println("------");
}
// 释放资源
br.close();

newLine方法演示，代码如下：

// 创建流对象
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
// 写出数据
bw.write("一个");
// 写出换行
bw.newLine();
bw.write("程序");
bw.newLine();
bw.write("员");
bw.newLine();
// 释放资源
bw.close();
--------------------------------
输出效果:
一个
程序
员

转换流

字符集

  • 字符集 Charset：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

可见，当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码才是我们最终要关心的。

  • ASCII字符集 ：
    • ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显示字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。
    • 基本的ASCII字符集，使用7位（bits）表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位（bits）表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。
  • ISO-8859-1字符集：
    • 拉丁码表，别名Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。
    • ISO-8859-1使用单字节编码，兼容ASCII编码。
  • GBxxx字符集：
    • GB就是国标的意思，是为了显示中文而设计的一套字符集。
    • GB2312：简体中文码表。一个小于127的字符的意义与原来相同。但两个大于127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的"全角"字符，而原来在127号以下的那些就叫"半角"字符了。
    • GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
    • GB18030：最新的中文码表。收录汉字70244个，采用多字节编码，每个字可以由1个、2个或4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。
  • Unicode字符集 ：
    • Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计，是业界的一种标准，也称为统一码、标准万国码。
    • 它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号，或者文字。有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。
    • UTF-8编码，可以用来表示Unicode标准中任何字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：
      1. 128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。
      2. 拉丁文等字符，需要二个字节编码。
      3. 大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。
      4. 其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码。

编码引出的问题

在IDEA中，使用FileReader 读取项目中的文本文件。由于IDEA的设置，都是默认的UTF-8编码，所以没有任何问题。但是，当读取Windows系统中创建的文本文件时，由于Windows系统的默认是GBK编码，就会出现乱码。

public class ReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileReader fileReader = new FileReader("E:\File_GBK.txt");
        int read;
        while ((read = fileReader.read()) != -1) {
            System.out.print((char)read);
        }
        fileReader.close();
    }
}
输出结果：
???

那么如何读取GBK编码的文件呢？

InputStreamReader类

转换流java.io.InputStreamReader，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

  • 构造方法

    • InputStreamReader(InputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流。
    • InputStreamReader(InputStream in, String charsetName): 创建一个指定字符集的字符流。

构造举例，代码如下：

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt") , "GBK");

指定编码读取

// 定义文件路径,文件为gbk编码
String FileName = "E:\file_gbk.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));
// 创建流对象,指定GBK编码
InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");
// 定义变量,保存字符
int read;
// 使用默认编码字符流读取,乱码
while ((read = isr.read()) != -1) {
    System.out.print((char)read); // ????
}
isr.close();

// 使用指定编码字符流读取,正常解析
while ((read = isr2.read()) != -1) {
    System.out.print((char)read);// 大家好
}
isr2.close();

OutputStreamWriter类

转换流java.io.OutputStreamWriter ，是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

  • 构造方法

    • OutputStreamWriter(OutputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流。
    • OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName): 创建一个指定字符集的字符流。

构造举例，代码如下：

OutputStreamWriter isr = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt") , "GBK");

指定编码写出

// 定义文件路径
String FileName = "E:\out.txt";
// 创建流对象,默认UTF8编码
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));
// 写出数据
osw.write("你好"); // 保存为6个字节
osw.close();

// 定义文件路径
String FileName2 = "E:\out2.txt";
// 创建流对象,指定GBK编码
OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");
// 写出数据
osw2.write("你好");// 保存为4个字节
osw2.close();

序列化

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该对象的数据、对象的类型和对象中存储的属性等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息。

反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化。对象的数据、对象的类型和对象中存储的数据信息，都可以用来在内存中创建对象。

ObjectOutputStream类

java.io.ObjectOutputStream 类，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

构造方法

  • public ObjectOutputStream(OutputStream out)： 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

构造举例，代码如下：

FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);

序列化操作

  1. 一个对象要想序列化，必须满足两个条件:

    • 该类必须实现java.io.Serializable 接口，Serializable 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化，会抛出NotSerializableException 。

    • 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用transient 关键字修饰。

        public class Employee implements java.io.Serializable {
      public String name;
      public String address;
      public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
      public void addressCheck() {
          System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
      }
  }

2.写出对象方法

  • public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出。

      public class SerializeDemo{
      public static void main(String [] args)   {
          Employee e = new Employee();
          e.name = "zhangsan";
          e.address = "beiqinglu";
          e.age = 20; 
          try {
              // 创建序列化流对象
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt"));
              // 写出对象
              out.writeObject(e);
              // 释放资源
              out.close();
              fileOut.close();
              System.out.println("Serialized data is saved"); // 姓名，地址被序列化，年龄没有被序列化。
          } catch(IOException i)   {
              i.printStackTrace();
          }
      }
  }
  输出结果：
  Serialized data is saved

ObjectInputStream类

ObjectInputStream反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。

构造方法

  • public ObjectInputStream(InputStream in)： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。

反序列化操作1

如果能找到一个对象的class文件，我们可以进行反序列化操作，调用ObjectInputStream读取对象的方法：

  • public final Object readObject () : 读取一个对象。

      Employee e = null;
  try {       
       // 创建反序列化流
       FileInputStream fileIn = new FileInputStream("employee.txt");
       ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
       // 读取一个对象
       e = (Employee) in.readObject();
       // 释放资源
       in.close();
       fileIn.close();
  }catch(IOException i) {
       // 捕获其他异常
       i.printStackTrace();
       return;
  }catch(ClassNotFoundException c)  {
      // 捕获类找不到异常
       System.out.println("Employee class not found");
       c.printStackTrace();
       return;
  }
  // 无异常,直接打印输出
  System.out.println("Name: " + e.name);  // zhangsan
  System.out.println("Address: " + e.address); // beiqinglu
  System.out.println("age: " + e.age); // 0

对于JVM可以反序列化对象，它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件，则抛出一个 ClassNotFoundException 异常。

反序列化操作2

另外，当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，那么反序列化操作也会失败，抛出一个InvalidClassException异常。发生这个异常的原因如下：

  • 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
  • 该类包含未知数据类型
  • 该类没有可访问的无参数构造方法

Serializable 接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配。

public class Employee implements java.io.Serializable {
     // 加入序列版本号
     private static final long serialVersionUID = 1L;
     public String name;
     public String address;
     // 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值.
     public int eid; 

     public void addressCheck() {
         System.out.println("Address  check : " + name + " -- " + address);
     }
}

打印流

平时我们在控制台打印输出，是调用print方法和println方法完成的，这两个方法都来自于java.io.PrintStream类，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。

PrintStream类

构造方法

  • public PrintStream(String fileName)： 使用指定的文件名创建一个新的打印流。

构造举例，代码如下：

PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt")；

改变打印流向

System.out就是PrintStream类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。不过，既然是流对象，我们就可以玩一个"小把戏"，改变它的流向。

// 调用系统的打印流,控制台直接输出97
System.out.println(97);

// 创建打印流,指定文件的名称
PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");

// 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt
System.setOut(ps);
// 调用系统的打印流,ps.txt中输出97
System.out.println(97);

以上是关于JavaSE复习File类与IO流的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

JavaSE复习_11 IO流复习

阶段1 语言基础+高级_1-3-Java语言高级_06-File类与IO流_08 转换流_5_InputStreamReader介绍&代码实现

阶段1 语言基础+高级_1-3-Java语言高级_06-File类与IO流_08 转换流_4_OutputStreamWriter介绍&代码实现

File类与IO流

详谈JAVA中的file类与IO流

JavaSE基础九----＜IO流 ＞File类