Java_I/O流

Posted 2021-09-08 小企鹅推雪球!

文章目录

• Java_文件(File)
• • Java_创建文件
  • Java_File判断文件存在
  • Java_路径
  • Java_文件操作
• Java_输入流
• • Java_I/O流原理
  • Java_InpitStream 和 Reader
  • Java_OutputStream 和 Writer 输出流
  • Java_节点流(或文件流)
  • Java_对象流
  • Java_对象序列化
  • Java_Java NIO 概述
  • Java_NIO.2中Path、Paths、Files类的使用
  • Java_NIO.2中Path常用方法
  • Java_NIO.2中Files 类

Java_文件(File)

1. java.io.File类：文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关
2. File对象 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。
3. 想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。
4. File对象可以作为参数传递给流的构造器

Java_创建文件

1. public File(String pathname)表示以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。

扩展绝对路径：是一个固定的路径,从盘符开始: 相对路径：是相对于某个位置开始

2. public File(String parent,String child);以parent为父路径，child为子路径创建File对象。
3. public File(File parent,String child);根据一个父File对象和子文件路径创建File对象

File(String pathname)
File(File parent, String child)
File(String parent, String child)

1. 文件路径名字符串test.txt，我们可以创建一个抽象路径名File dummyFile = new File("test.txt");
2. File dummyFile = new File("test.txt");名为test.txt的文件不必存在，以使用此语句创建File对象。
3. dummyFile对象表示抽象路径名，它可能指向或可能不指向文件系统中的真实文件。
4. String workingDir = System.getProperty("user.dir");:通过读取user.dir系统属性来获取JVM的当前工作目录
5. System.setProperty("user.dir", "C:\\\\myDir");:使用System.setProperty()方法更改当前工作目录。

Java_File判断文件存在

1. 使用File类的exists()方法检查File对象的抽象路径名是否存在;boolean fileExists = dummyFile.exists();

import java.io.File;

public class Main {
  public static void main(String[] argv) {
    // Create a File object
    File dummyFile = new File("dummy.txt");

    // Check for the file"s existence
    boolean fileExists = dummyFile.exists();
    if (fileExists) {
      System.out.println("The dummy.txt  file exists.");
    } else {

      System.out.println("The dummy.txt  file does  not  exist."); // 输出结果The dummy.txt  file does  not  exist
    }

  }
}

Java_路径

1. 绝对路径在文件系统上唯一标识文件。规范路径是唯一标识文件系统上文件的最简单路径
2. 使用getAbsolutePath()分别获得由File对象表示的绝对路径
3. 使用getCanonicalPath()方法来获取File对象表示的规范路径。

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    printFilePath("dummy.txt");
    printFilePath(".." + File.separator + "notes.txt");
  }

  public static void printFilePath(String pathname) {
    File f = new File(pathname);
    System.out.println("File  Name: " + f.getName());
    System.out.println("File  exists: " + f.exists());
    System.out.println("Absolute Path: " + f.getAbsolutePath());

    try {
      System.out.println("Canonical Path: " + f.getCanonicalPath());
    }

    catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

Java_文件操作

1. 使用File类的createNewFile()方法创建一个新文件:File dummyFile = new File("test.txt");boolean fileCreated = dummyFile.createNewFile();如果文件已成功创建，则返回true;否则，返回false。如果发生I/O错误，该方法将抛出IOException。
2. createNewFile()方法创建一个新的空文件，如果有指定名称的文件不存在。

创建文件夹:

1. 使用mkdir()或mkdirs()方法创建一个新目录。
2. 可以在默认的临时文件目录或目录中创建一个临时文件,使用File类的createTempFile()静态方法，该方法接受前缀和后缀以生成临时文件名。File tempFile = File.createTempFile("abc", ".txt");
3. File newDir = new File("C:\\\\users\\\\home");仅当路径名中指定的父目录已存在时，mkdir()方法才创建目录。只有当C:\\users目录已经存在时，newDir.mkdir()方法才会创建主目录。

删除文件:

1. 使用File类的delete()方法来删除文件/目录。
2. 目录必须为空，我们才能删除它。
3. 如果文件/目录被删除，File类的delete()方法返回true; 否则，返回false。
4. 可以延迟删除文件，直到JVM通过使用deleteOnExit()方法终止。
5. 在程序中创建临时文件，当程序退出时要删除，这将非常有用。

立即删除dummy.txt文件

File dummyFile = new File("dummy.txt"); 
dummyFile.delete();

在JVM终止时删除dummy.txt文件

File dummyFile = new File("dummy.txt"); 
dummyFile.deleteOnExit();

文件重命名:

1. 要重命名文件，可以使用renameTo()方法，renameTo()使用一个File对象来表示新文件:
   boolean fileRenamed = oldFile.renameTo(newFile);

2. 下例中的文件命名已经存在了,所以,renameTo()方法返回false。

import java.io.File;

public class Main {
  public static void main(String[] argv) {
    // Rename old-dummy.txt to new_dummy.txt
    File oldFile = new File("old_dummy.txt");
    File newFile = new File("new_dummy.txt");

    boolean fileRenamed = oldFile.renameTo(newFile);
    if (fileRenamed) {
      System.out.println(oldFile + "  renamed  to " + newFile);
    } else {
      System.out.println("Renaming " + oldFile + "  to " + newFile
          + "  failed."); // 输出结果
    }

  }
}

文件属性:

1. File类包含让我们获取/设置文件和目录的属性的方法。
2. 可以设置分别使用setReadOnly()，setReadable()，setWritable()和setExecutable()方法将文件设置为只读，可读，可写和可执行。
3. 使用lastModified()和setLastModified()方法来获取和设置文件的最后修改日期和时间。
4. 使用isHidden()方法检查文件是否被隐藏。

文件大小:

1. 使用File类的length()方法获取文件的大小(以字节为单位)。

File myFile  = new File("myfile.txt");
long  fileLength = myFile.length();

2. 如果File对象表示不存在的文件，则length()方法返回零。
3. length()方法的返回类型是long，而不是int。

查看文件和目录:

1. 使用File类的listRoots()静态方法获取文件系统中可用根目录的列表。 它返回一个File对象数组File[] roots = File.listRoots();
2. 使用File类的list()或listFiles()方法列出目录中的所有文件和目录。list()方法返回一个String数组，而listFiles()方法返回一个File数组。

文件过滤器

1. 要从列表中排除扩展名为.SYS的所有文件，可以使用由功能接口FileFilter的实例表示的文件过滤器来实现。它包含一个accept()方法，它将File作为参数列出，如果应该列出文件，则返回true。返回false不会列出文件。

创建一个文件过滤器，将过滤扩展名为.SYS的文件。

FileFilter filter = file ->  {
    if (file.isFile()) {
        String fileName   = file.getName().toLowerCase();
        if (fileName.endsWith(".sys"))  {
            return false;
        }
    }
    return true;
};

Java_输入流

1. 抽象基本组件是InputStream类并且有FileInputStream，ByteArrayInputStream和PipedInputStream，FilterInputStream的具体类。
2. InputStream包含从输入流读取数据的基本方法，所有具体类都支持这些方法。

方法:

1. read()读取一个字节并将读取的字节作为int返回。当到达输入流的结尾时，它返回-1。
2. read(byte[] buffer)读取最大值直到指定缓冲区的长度。它返回在缓冲区中读取的字节数。如果到达输入流的结尾，则返回-1。
3. read(byte [] buffer，int offset，int length)读取最大值到指定长度字节。数据从偏移索引开始写入缓冲区。它返回读取的字节数或-1，如果到达输入流的结束。
4. close()关闭输入流
5. available()返回可以从此输入流读取但不阻塞的估计字节数。

Java_I/O流原理

1. I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。
2. Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。
3. java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。
4. 输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
5. 输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

流的分类:

1. 按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
2. 按数据流的流向不同分为：输入流，输出流
3. 按流的角色的不同分为：节点流，处理流

节点流和处理流:

1. 节点流：直接从数据源或目的地读写数据
2. 处理流：不直接连接到数据源或目的地，而是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。

Java_InpitStream 和 Reader

1. InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。
2. InputStream（典型实现：FileInputStream） 常见方法:int read(),int read(byte[] b),int read(byte[] b, int off, int len)
3. Reader（典型实现：FileReader）:常用方法:int read(),int read(char [] c),int read(char [] c, int off, int len)
4. 程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该显式关闭文件IO 资源。
5. FileInputStream从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流，需要使用 FileReader

InputStream类:

1. int read():从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255范围内的int 字节值。如果因
   为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
2. int read(byte[] b)从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个byte数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。
3. int read(byte[] b, int off,int len)将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
4. `public void close() throws IOException:``:关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

Reader类:

1. int read()读取单个字符。作为整数读取的字符，如果已到达流的末尾，则返回 -1
2. int read(char[] cbuf)将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
3. int read(char[] cbuf,int off,int len)将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
4. public void close() throws IOException关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

Java_OutputStream 和 Writer 输出流

OutputStream:

1. void write(int b):将指定的字节写入此输出流。
2. void write(byte[] b):将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。
3. void write(byte[] b,int off,int len)将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
4. public void flush()throws IOException:刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节，调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。
5. public void close() throws IOException:关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。

Writer:

1. void write(int c):写入单个字符。

2. void write(char[] cbuf)写入字符数组。

3. void write(char[] cbuf,int off,int len):写入字符数组的某一部分。从off开始，写入len个字符

4. void write(String str):写入字符串。

5. void write(String str,int off,int len):写入字符串的某一部分。

6. void flush()刷新该流的缓冲，则立即将它们写入预期目标。

7. public void close() throws IOException关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。

Java_节点流(或文件流)

读取文件

1. 建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。FileReader fr = new FileReader(new File(“Test.txt”));
2. 创建一个临时存放数据的数组。char[] ch = new char[1024];
3. 调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。fr.read(ch)
4. 关闭资源。fr.close();

FileReader fr = null;
try {
	fr = new FileReader(new File("c:\\\\test.txt"));
	char[] buf = new char[1024];
	int len;
	while ((len = fr.read(buf)) != -1) {
		System.out.print(new String(buf, 0, len));
	}
} catch (IOException e) {
	System.out.println("read-Exception :" + e.getMessage());
} finally {
	if (fr != null) {
		try {
			fr.close();
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("close-Exception :" + e.getMessage());
		}
	}
}

写入文件

1. 创建流对象，建立数据存放文件FileWriter fw = new FileWriter(new File(“Test.txt”));
2. 调用流对象的写入方法，将数据写入流:fw.write(“atguigu-songhongkang”);
3. 关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。fw.close();

FileWriter fw = null;
try {
	fw = new FileWriter(new File("Test.txt"));
		fw.write("atguigu-songhongkang");
	} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
} finally {
	if (fw != null)
		try {
			fw.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
	}
}

Java_对象流

1. ObjectInputStream和OjbectOutputSteam用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。
2. 序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
3. 反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
4. ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

Java_对象序列化

1. 对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象
2. 序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原
3. 序列化是 RMI（Remote Method Invoke – 远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而RMI 是 JavaEE的基础。因此序列化机制是JavaEE 平台的基础
4. 如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常:1. Serializable 2. Externalizable
5. 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：private static final long serialVersionUID;``serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性,如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。
6. 若类的实例变量做了修改，serialVersionUID可能发生变化。所以显式声明。

对象序列化重点

1. Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。
2. 在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

使用对象流序列化对象;

1. 若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：
2. 创建一个 ObjectOutputStream
3. 调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象)方法输出可序列化对象
4. 注意写出一次，操作flush()一次

反序列化

1. 创建一个 ObjectInputStream
2. 调用 readObject() 方法读取流中的对象
3. 强调：如果某个类的属性不是基本数据类型或String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的Field的类也不能序列化

//序列化：将对象写入到磁盘或者进行网络传输。
//要求对象必须实现序列化

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(“data.txt"));
Person p = new Person("韩梅梅", 18, "中华大街", new Pet());
oos.writeObject(p);
oos.flush();
oos.close();

//反序列化：将磁盘中的对象数据源读出。

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(“data.txt"));
Person p1 = (Person)ois.readObject();
System.out.println(p1.toString());
ois.close();

Java_Java NIO 概述

1. Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是一套新的IO API，可以替代标准的Java IO API。NIO与原来的IO有同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
2. Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网络编程NIO

Java_NIO.2中Path、Paths、Files类的使用

1. 早期的Java只提供了一个File类来访问文件系统，但File类的功能比较有限，所提供的方法性能也不高。而且，大多数方法在出错时仅返回失败，并不会提供异常信息。
2. NIO. 2为了弥补这种不足，引入了Path接口，代表一个平台无关的平台路径，描述了目录结构中文件的位置。Path可以看成是File类的升级版本，实际引用的资源也可以不存在。

在以前IO操作都是这样写的:
import java.io.File;
File file = new File("index.html");

但在Java7 中，我们可以这样写：
import java.nio.file.Path; 
import java.nio.file.Paths; 
Path path = Paths.get("index.html");

3. NIO.2在java.nio.file包下还提供了Files、Paths工具类，Files包含了大量静态的工具方法来操作文件；Paths则包含了两个返回Path的静态工厂方法。
4. Paths 类提供的静态 get()方法用来获取Path对象：
5. static Path get(String first, String … more): 用于将多个字符串串连成路径
6. static Path get(URI uri): 返回指定uri对应的Path路径

Java_NIO.2中Path常用方法

1. String toString() ： 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
2. boolean startsWith(String path): 判断是否以 path 路径开始
3. boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
4. boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
5. Path getParent()：返回Path对象包含整个路径，不包含 Path 对象指定的文件路径
6. Path getRoot()：返回调用 Path 对象的根路径
7. Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
8. int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
9. Path getName(int idx) : 返回指定索引位置 idx 的路径名称
10. Path toAbsolutePath(): 作为绝对路径返回调用 Path 对象
11. Path resolve(Path p):合并两个路径，返回合并后的路径对应的Path对象
12. File toFile(): 将Path转化为File类的对象

Java_NIO.2中Files 类

1. java.nio.file.Files 用于操作文件或目录的工具类。

Files常用方法：

1. Path copy(Path src, Path dest, CopyOption … how): 文件的复制
2. Path createDirectory(Path path, FileAttribute<?> … attr) : 创建一个目录
3. Path createFile(Path path, FileAttribute<?> … arr): 创建一个文件
4. void delete(Path path) : 删除一个文件/目录，如果不存在，执行报错
5. void deleteIfExists(Path path) : Path对应的文件/目录如果存在，执行删除
6. Path move(Path src, Path dest, CopyOption…how): 将 src 移动到 dest 位置
7. long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小

Files常用方法：用于判断

1. boolean exists(Path path, LinkOption … opts): 判断文件是否存在
2. boolean isDirectory(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是目录
3. boolean isRegularFile(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是文件
4. boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件
5. boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读
6. boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写
7. boolean notExists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否不存在

Files常用方法：用于操作内容

1. SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption…how): 获取与指定文件的连接，how 指定打开方式。
2. DirectoryStream<Path> newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录
3. InputStream newInputStream(Path path, OpenOption…how):获取 InputStream 对象
4. OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption…how) : 获取 OutputStream 对象