Java之Io知识详解

Posted 2023-01-22 zhixuChen200

常见类使用

• 常见类使用
• • IO常见类的使用
  • File相关
  • 字节流相关
  • 实现逐行输出文本文件的内容
  • Java 中的网络支持
  • • InetAddress
    • URL
    • Sockets
  • Java 7 文件操作介绍
  • • 文件路径
    • 文件操作
    • 文件属性
    • 文件列表流
    • 文件监视

常见类使用

本文主要介绍Java IO常见类的使用，包括：磁盘操作，字节操作，字符操作，对象操作和网络操作。

IO常见类的使用

• Java 的 I/O 大概可以分成以下几类:

  • 磁盘操作: File
  • 字节操作: InputStream 和 OutputStream
  • 字符操作: Reader 和 Writer
  • 对象操作: Serializable
  • 网络操作: Socket
  • 路径操作：Path

File相关

File 类可以用于表示文件和目录的信息，但是它不表示文件的内容。

递归地列出一个目录下所有文件:

public static void listAllFiles(File dir) 
    if (dir == null || !dir.exists()) 
        return;
    
    if (dir.isFile()) 
        System.out.println(dir.getName());
        return;
    
    for (File file : dir.listFiles()) 
        listAllFiles(file);
    

字节流相关

文件拷贝

public static void copyFile(String src, String dist) throws IOException 

    FileInputStream in = new FileInputStream(src);
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(dist);
    byte[] buffer = new byte[20 * 1024];

    // read() 最多读取 buffer.length 个字节
    // 返回的是实际读取的个数
    // 返回 -1 的时候表示读到 eof，即文件尾
    while (in.read(buffer, 0, buffer.length) != -1) 
        out.write(buffer);
    

    in.close();
    out.close();

实现逐行输出文本文件的内容

public static void readFileContent(String filePath) throws IOException 

    FileReader fileReader = new FileReader(filePath);
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);

    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) 
        System.out.println(line);
    

    // 装饰者模式使得 BufferedReader 组合了一个 Reader 对象
    // 在调用 BufferedReader 的 close() 方法时会去调用 Reader 的 close() 方法
    // 因此只要一个 close() 调用即可
    bufferedReader.close();

Java 中的网络支持

• InetAddress: 用于表示网络上的硬件资源，即 IP 地址；
• URL: 统一资源定位符；
• Sockets: 使用 TCP 协议实现网络通信；
• Datagram: 使用 UDP 协议实现网络通信。

InetAddress

没有公有的构造函数，只能通过静态方法来创建实例。

InetAddress.getByName(String host);
InetAddress.getByAddress(byte[] address);

URL

可以直接从 URL 中读取字节流数据。

public static void main(String[] args) throws IOException 

    URL url = new URL("http://www.baidu.com");

    /* 字节流 */
    InputStream is = url.openStream();

    /* 字符流 */
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is, "utf-8");

    /* 提供缓存功能 */
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) 
        System.out.println(line);
    

    br.close();

Sockets

• ServerSocket: 服务器端类
• Socket: 客户端类
• 服务器和客户端通过 InputStream 和 OutputStream 进行输入输出。

后面会写文章进行详解说明

Java 7 文件操作介绍

文件路径

在 Java 7 之前对文件路径的操作都是以字符串的操作，使用时你需要把一个字符串直接扔进去，直接使用字符串操作是低效的，比如你要拼接父路径和子目录，你只能进行字符串的拼接。而且拼接这个本身操作就丢失了它作为文件路径的含义。另外使用字符串进行各种路径操作很有可能由于拼写错误而出现各种问题。

Java 7 的到来让这一切变的不一样了，它提供了 Path 接口用来表示路径的抽象，然后提供了一系列对于路径的操作方法，让这一切变得如此简单。

Path path = Paths.get("/Users/darcy/java/");
System.out.println("完整路径：" + path.toString());

Path pathParent = path.getParent();
System.out.println("父级路径：" + pathParent.toString());

Path pathRoot = path.getRoot();
System.out.println("根目录：" + pathRoot.toString());

int pathNameCount = path.getNameCount();
System.out.println("目录深度：" + pathNameCount);

Path pathIndex3 = path.getName(2);
System.out.println("第三级目录：" + pathIndex3);

Path subPath = path.subpath(1, 3);
System.out.println("第1级目录到第三级目录（包左不包右）：" + subPath.toString());

// resolveSibling 从当前目录父目录开始拼接目录
Path pathResolveSibling = path.resolveSibling("PathDemo.java");
System.out.println("父目录开始拼接参数：" + pathResolveSibling.toString());

// resolve 把当前路径当作父路径，参数作为子目录或者文件
Path pathResolve = Paths.get("/Users/darcy/java/").resolve("PathDem.java");
System.out.println("当前目录拼接后的目录：" + pathResolve.toString());

// 参数路径相对于主体路径的相对路径
Path path1 = Paths.get("/Users/darcy/");
Path path2 = Paths.get("/Users/darcy/java/PathDemo.java");
Path path3 = path1.relativize(path2);
System.out.println("相对路径：" + path3.toString());

/* 输出结果
完整路径：/Users/darcy/java
父级路径：/Users/darcy
根目录：/
目录深度：3
第三级目录：java
第1级目录到第三级目录（包左不包右）：darcy/java
父目录开始拼接参数：/Users/darcy/PathDemo.java
当前目录拼接后的目录：/Users/darcy/java/PathDem.java
相对路径：java/PathDemo.java
*/

文件操作

// 如果文件不存在，则创建一个文件
        Path path = Paths.get("test.txt");
        Path pathBackup = Paths.get("test_bak.txt");
        Path pathLink = Paths.get("test.txt.link");
        Path pathDir = Paths.get("dir");

// 已存在则删除
        Files.deleteIfExists(path);
        Files.deleteIfExists(pathBackup);
        Files.deleteIfExists(pathLink);
        Files.deleteIfExists(pathDir);

// 创建文件写入内容
        Path file = Files.createFile(path);
        Files.write(path, "关注博客，谢谢大家".getBytes());
        Files.write(path, System.lineSeparator().getBytes(), StandardOpenOption.APPEND);
        Files.write(path, "欢迎大家来观看".getBytes(), StandardOpenOption.APPEND);
        System.out.println("创建文件：" + file.toString());

// 创建文件链接
        pathLink = Files.createLink(pathLink, path);
        System.out.println("创建文件：" + pathLink.toString());

// 创建目录
        Path directory = Files.createDirectory(pathDir);
        System.out.println("创建目录：" + directory.toString());

// 文件复制
        Files.copy(path, pathBackup);
        System.out.println("复制文件: " + path + " --> " + pathBackup);

// 读取文件
        List<String> lines = Files.readAllLines(pathBackup);
        for (String line : lines) 
            System.out.println("文件读取：" + line);
        

文件属性

Path path = Paths.get("/Users/darcy/git/jdk-feature/README.md");
BasicFileAttributeView fileAttributeView = Files.getFileAttributeView(path, BasicFileAttributeView.class);
BasicFileAttributes basicFileAttributes = fileAttributeView.readAttributes();
FileTime creationTime = basicFileAttributes.creationTime();
FileTime lastModifiedTime = basicFileAttributes.lastModifiedTime();
FileTime lastAccessTime = basicFileAttributes.lastAccessTime();
System.out.println("创建时间：" + creationTime);
System.out.println("上次修改时间：" + lastModifiedTime);
System.out.println("上次访问时间：" + lastAccessTime);

boolean directory = basicFileAttributes.isDirectory();
boolean regularFile = basicFileAttributes.isRegularFile();
boolean symbolicLink = basicFileAttributes.isSymbolicLink();
System.out.println("是否目录：" + directory);
System.out.println("是否普通文件：" + regularFile);
System.out.println("是否符号链接：" + symbolicLink);

long size = basicFileAttributes.size();
System.out.println("文件大小：" + size);

PosixFileAttributeView linuxFileAttributeView = Files.getFileAttributeView(path, PosixFileAttributeView.class);
UserPrincipal owner = linuxFileAttributeView.getOwner();
System.out.println("文件归属用户:" + owner.getName());

文件列表流

// 遍历所有目录和子目录
Stream<Path> pathStream = Files.walk(Paths.get("/Users/darcy/project/mylab/src/main/java/com/wdbyte"));
pathStream.forEach(pathTemp -> 
    System.out.println("Stream: " + pathTemp.toString());
);

// 遍历所有目录和子目录 - 筛选 java 文件
pathStream = Files.walk(Paths.get("/Users/darcy/project/mylab/src/main/java/com/wdbyte"));
pathStream
    .filter(pathTemp -> pathTemp.toString().endsWith(".java"))
    .forEach(pathTemp -> 
        System.out.println("Stream filter java: " + pathTemp.toString());
    );

文件监视

文件监视，也就是可以动态的监测指定目录的文件或者内容的变化，应用场景很多，比如热部署时检查 class 文件是否更新，或者每当有文件进来时就进行操作。在这之前你只能通过循环调用 listFiles 并与上次的调用结果对比才可以找到文件的变化，而现在可以通过通知的方式进行反应式的逻辑处理，一切变的简单了。

WatchService watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();
Path path = Paths.get("/Users/darcy/test");
path.register(watchService,
    StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
    StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,
    StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);

while (true) 
    WatchKey watchKey = watchService.take();
    // 获取事件类型
    for (WatchEvent<?> pollEvent : watchKey.pollEvents()) 
        // 具体的事件上下文信息
        Path tempPath = (Path)pollEvent.context();
        Kind<?> kind = pollEvent.kind();
        if (kind.name().equals(StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE.name())) 
            System.out.println("创建了一个文件：" + tempPath.toString());
        
        if (kind.name().equals(StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE.name())) 
            System.out.println("删除了一个文件：" + tempPath.toString());
        
        if (kind.name().equals(StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY.name())) 
            System.out.println("修改了一个文件：" + tempPath.toString());
        
    
    // 事件处理完毕后要进行 reset 才能继续监听事件
    watchKey.reset();
    // 取消监视
    // watchKey.cancel();

参考：

1. https://www.pdai.tech/md/java
2. https://www.wdbyte.com/2020/09/jdk/