Java学习笔记(十九)- IO流

一、文件

  • 保存数据的地方

1. 文件流

  • 文件在程序中以流的方式来操作

  • 流:数据在数据源(文件)和程序(内存)之间经历的路

    • 输入流:数据从数据源(文件)到程序(内存)的路径
    • 输出流:数据从程序(内存)到数据源(文件)的路径
  • 简化理解

2. 文件操作

2.1 方法

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new File(String pathName)//根据路径构建一个File对象
new File(File parent, String child)//根据父目录文件 + 子路径构建
new File(String parent, String child)//根据父目录 + 子路径创建
createNewFile //创建新文件
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//方式一 newFile(String)
@Test
public void create01() throws IOException {
String filePath = "j:\\news1.txt";
File file = new File(filePath);

file.createNewFile();
System.out.println("文件创建成功...");
}

//方式二 new File(File parent, String child)
//根据父目录文件 + 子路径构建
//j:\\news2.txt
@Test
public void create02() {
File patentFile = new File("j:\\");
String fileName = "news2.txt";
File file = new File(patentFile, fileName);

//创建文件
try {
file.createNewFile();
System.out.println("创建成功...");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}

@Test
//方式三 new File(String parent, String child)
//根据父目录+子路径构建
public void create03() {
String parentPath = "j:\\";
String fileName = "news3.txt";
File file = new File(parentPath, fileName);

try {
file.createNewFile();
System.out.println("文件创建...");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}

2.2 获取文件信息

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@Test
//获取文件信息
public void info() {
//先创建文件
File file = new File("j:\\news1.txt");
//调用相应的方法,得到对应信息
System.out.println("文件名字= " + file.getName());
System.out.println("文件绝对路径= " + file.getAbsolutePath());
System.out.println("文件父级目录= " + file.getParent());
System.out.println("文件大小(字节)= " + file.length());
System.out.println("文件是否存在= " + file.exists());
System.out.println("是不是一个文件= " + file.isFile());
System.out.println("是不是一个目录= " + file.isDirectory());
}

二、IO流

1. 原理

  • I/O(Input/Output):用于处理数据传输,如读/写文件,网络通讯
  • Java程序中,对于数据的输入/输出操作以“流(Stream)”的方式进行
  • 在java.io 包下提供了各种“流”类和接口,用于获取不同种类的数据,并通过方法输入输出数据

1.1 IO流体系图

2. 分类

2.1 操作单位

  • 字节流(8 bit)二进制文件

  • 字符流(按字符)文本文件

2.2 数据流的流向

2.2.1 输入流
(1)InputStream:字节输入流
  • InputStream 抽象类是所有类字节输入流的超类

  • 常用子类

    1. FileInputStream : 文件输入流

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      @Test
      public void readFile02() {
      String filePath = "j:\\hello.txt";
      //字节数组
      byte[] buff = new byte[8];//一次读取8个字节
      FileInputStream fileInputStream = null;
      int readLen = 0;
      try {
      //创建 FileInputStream 对象 用于读取文件
      fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
      //从该输入流读取b.length字节的数据到字节数组, 如果没有输入可用, 此方法将阻止
      //如果返回-1 表示读取完毕
      //读取正常 返回实际读取的字节数
      while ((readLen = fileInputStream.read(buff)) != -1) {
      System.out.print(new String(buff, 0, readLen));//转成char显示
      }
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      } finally {
      //关闭文件流, 释放资源
      try {
      fileInputStream.close();
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      }
      }
      }
  1. BufferedInputStream : 缓冲字节输入流

  2. ObjectInputStream : 对象字节输入流

    (2)FlieReader : 字符输入流
  • 常用方法

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    (1) new FileReader(File/String)
    (2) read//每次读取单个字符,返回该字符,如果到文件末尾就返回-1
    (3) read(char[])//批量读取多个字符,返回读取到的字符数,如果到文件末尾返回-1
    //相关API:
    new String(char[])//将char[]转成String
    new String(char[],off,len)//将char[]的指定部分转成String
    1. 单字符读取

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      @Test
      //方式一 单个字符读取
      public void fileRead01() {
      String filePath = "j:\\story.txt";//文件路径
      FileReader fileReader = null;
      int data = 0;//用于接收是否读取完成判断
      //创建fileRead对象
      try {
      fileReader = new FileReader(filePath);
      //循环读取 每次读取一个字符
      while ((data = fileReader.read()) != -1) {
      System.out.print((char) data);//将读取到的内容转换成字符输出
      }
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      } finally {
      try {
      fileReader.close();
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      }
      }
      }
2. 字符数组读取



   
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@Test
//方式二 字符数组读取
public void fileRead02() {
String filePath = "j:\\story.txt";//文件路径
FileReader fileReader = null;
int readLen = 0;//记录读取字符数
char[] buf = new char[8];
//创建FileReader对象
try {
fileReader = new FileReader(filePath);
//循环读取 使用read(buf) 返回的是实际读取到的字符数
//如果返回-1 就说明文件内容读取结束
while ((readLen = fileReader.read(buf)) != -1) {
System.out.print(new String(buf, 0, readLen));//将字符转成字符串输出
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
fileReader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2.2.2 输出流
(1)FileOutputStream : 文件输出流
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@Test
public void writeFile() {
//创建 FileOutputStream对象
String filePath = "j:\\a.txt";
FileOutputStream fileOutputStream = null;
try {
//1. new FileOutputStream(filePath) 创建方式, 当写入内容时, 会覆盖原来的内容
//2. new FileOutputStream(filePath, true) 创建方式, 写入内容时, 是最佳到文件后面
fileOutputStream = new FileOutputStream(filePath, true);
//写入一个字符
//fileOutputStream.write('H');
//写入一个字符串
String str = "hello,world!";
String str1 = "执笔";
//str.getBytes() 可以把字符串转成字节数组
//fileOutputStream.write(str.getBytes());
//write(byte[] b, int off, int len) 将len字节从位于偏移量off的指定字节数组
//第二种
fileOutputStream.write(str.getBytes(), 0, str.length());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
fileOutputStream.close();//流关闭
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

(2)FileWriter : 字符输出流

  • 常用方法

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    (1) new FielWriter(File/String)//覆盖模式,相当于流的指针在首端
    (2) new FileWriter(File/string,true)//追加模式,相当于流的指针在尾端
    (3) writer(int)//写入单个字符
    (4) writer(char[])//写入指定数组
    (5) writer(char[],off,len)//写入数组的指定部分
    (6) writer(String)//写入字符串
    (7) writer(String,off,len)//写入字符串的指定部分
    //相关API:String 类
    toCharArray//将String 转成char[]
    • FileWriter 使用后必须要关闭(close)或刷新(flush),否则写入不到指定的文件
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    public class FileWrite_ {
    public static void main(String[] args) {
    String filePath = "j:\\fileWriter.txt";
    //创建FileWriter对象
    FileWriter fileWrite = null;
    char[] chars = {'1','2','9','8'};
    try {
    fileWrite = new FileWriter(filePath);//默认写入是覆盖
    //(1)writer(int) 写入单个字符
    fileWrite.write('H');
    //(2)writer(char[]) 写入指定数组
    fileWrite.write(chars);
    //(3)writer(char[], off, len) 写入数组指定部分
    fileWrite.write(chars,0,2);
    //(4)writer(string) 写入整个字符串
    fileWrite.write("今天天气真好...");
    //(5)writer(string, off, len) 写入字符串的指定部分
    fileWrite.write("哈喽你好...",0, 2);
    System.out.println("写入完成...");
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    } finally {
    try {
    //fileWriter.flush();
    //关闭流 等价于 flush() + close()
    fileWrite.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    }
    }

2.3 流的角色

2.3.1 节点流
  • 可以从一个特定的数据源读写数据
  • FileReader、FileWriter
2.3.2 处理流(包装流)
(1)功能
  1. 性能的提高:主要以增加缓冲的方式来提高输入输出的效率。
  2. 操作的便捷:处理流可能提供了一系列便捷的方法来一次输入输出大批量的数据,使
    用更加灵活方便
(2)BufferedReader
(3)BufferedWriter
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public class BufferedCopy_ {
public static void main(String[] args) throws IOException {
String srcFilePath = "j:\\story.txt";//文件路径
String destFilePath = "e:\\story.txt";//拷贝后路径
//1. BufferedReader 和 BufferedWriter 字符操作
//2. 不要去操作二进制文件 [声音、视频、doc、pdf],可能造成文件损坏
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(srcFilePath));
BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(destFilePath));
String line;//按行读取
while((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
//一边读一边写
bufferedWriter.write(line);
bufferedWriter.newLine();//换行
}
System.out.println("拷贝完毕...");
/**
* 使用try/catch/finally 捕获异常和 直接throws的区别
* 前置无论是够异常finally一定会执行
* 或者如果发生异常就不会执行
*/
//关闭处理流
//先判断再关闭 防止异常 NullPointerException
if (bufferedReader != null) {
bufferedReader.close();
}
if (bufferedWriter != null) {
bufferedWriter.close();
}
}
}
(4)BufferedInputStream
(5)BufferedOutputStream
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public class BufferedCopy02 {
public static void main(String[] args) {
String srcFilePath = "e:\\ct.png";
String destFilePath = "j:\\ct.png";
BufferedInputStream bufferedInputStream = null;
BufferedOutputStream bufferedOutputStream = null;
byte[] buf = new byte[1024];//数组读取形式
int len = 0;
try {
bufferedInputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(srcFilePath));
bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFilePath));
//拷贝
while ((len = bufferedInputStream.read(buf)) != -1) {
bufferedOutputStream.write(buf, 0, len);
}
System.out.println("拷贝完毕....");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
//关闭流
if(bufferedInputStream != null){
bufferedInputStream.close();
}
if (bufferedOutputStream != null) {
bufferedOutputStream.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}

}
}
2.3.3 两者关系
  • 节点流是底层流/低级流,直接跟数据源相接
  • 处理流(包装流)包装节点流,使用了修饰器设计模式,不会直接与数据源相连[模拟修饰器设计模式],既可以消除不同节点流的实现差异,也可以提供更方便的方法来完成输入输出

2.4 对象流

  • 用于处理对象
2.4.1 序列化
  • 序列化就是在保存数据时,保存数据的值和数据类型

  • 需要让某个对象支持序列化机制,则必须让其类是可序列化的,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

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    Serializable //这是一个标记接口,没有方法
    Externalizable //该接口有方法需要实现,因此我们一般实现上面的
  • ObjectOutputStream 提供序列化功能

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    //Dog类
    //需要可序列化 实现 Serializable接口
    public class Dog implements Serializable {
    private String name;
    private int age;
    //序列化对象时,默认将里面所有的属性都进行序列化,但除了static或transient(临时的)修饰的成员
    private static String nation;
    private transient String color;
    //序列化对象时,要求里面的属性的类型也需要实现序列化接口
    private Master master = new Master();
    //serialVersionUID 序列化的版本号 可以提高兼容性
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public Dog(String name, int age, String nation, String color) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
    return "Dog{" +
    "name='" + name + '\'' +
    ", age=" + age +
    ", color='" + color + '\'' +
    '}' + nation;
    }
    }


    //ObjectOutputStream_ 类
    public class ObjectOutputStream_ {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    //.dat 可随意 序列化后 保存的文件格式,不是纯文本 而是它的格式
    String filePath = "j:\\data.dat";
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
    //序列化数据到j:\data.dat
    oos.writeInt(100); // int -> Integer (实现了 Serializable) 自动装箱
    oos.writeBoolean(true);// boolean -> Boolean (实现了 Serializable)
    oos.writeChar('a');// char -> Character (实现了 Serializable)
    oos.writeDouble(9.9);// double -> Double (实现了 Serializable)
    oos.writeUTF("执笔..."); //String
    //保存一个Dog对象
    oos.writeObject(new Dog("小黑", 3, "日本", "黑色"));
    //关闭流
    oos.close();
    System.out.println("数据保存完毕(序列化)....");
    }
    }
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    //seriaVersionUID 序列化的版本号 可以提高兼容性
    private static final long serialVersionUID = 1L;
2.4.2 反序列化
  • 反序列化就是在恢复数据时,恢复数据的值和数据类型

  • ObjectInputStream 提供反序列化功能

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    public class ObjectInputStream_ {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    //指定反序列化的文件
    String filePath = "j:\\data.dat";
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath));
    //读取
    //1. 读取(反序列化)的顺序需要和保存的数据(序列化)的顺序一致
    //2. 否则会出现异常
    System.out.println(ois.readInt());
    System.out.println(ois.readBoolean());
    System.out.println(ois.readChar());
    System.out.println(ois.readDouble());
    System.out.println(ois.readUTF());
    //dog 的编译类型为 Object 运行类型为 Dog
    Object dog = ois.readObject();
    System.out.println("运行类型= " + dog.getClass());
    System.out.println("dog信息= " + dog);
    //细节
    //1. 如果我们希望调用Dog的方法,需要向下转型
    //2. 需要我们将Dog类的定义,放在到可以引用的位置
    Dog dog1 = (Dog) dog;
    System.out.println(dog1.getName());
    //关闭流
    ois.close();
    }
    }
2.4.3 注意事项
  • 读写顺序要一致
  • 要求序列化或反序列化对象,需要实现 Serializable
  • 序列化的类中建议添加SerialVersionUID,为了提高版本的兼容性
  • 列化对象时,默认将里面所有属性都进行序列化,但除了static或transient修饰的成员
  • 序列化对象时,要求里面属性的类型也需要实现序列化接口
  • 序列化具备可继承性,也就是如果某类已经实现了序列化,则它的所有子类也已经默认实现了序列化

2.5 标准输入输出流

类型 默认设备
System.in 标准输入 InputStream 键盘
System.out 标准输出 PrintStream 显示器
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public class InputAndOutput {
public static void main(String[] args) {
// System 类的public final static InputStream in = null;
// System.in 的编译类型是InputStream
// System.in 的运行类型是 BufferedInputStream
// 表示的是标准输入 键盘
System.out.println(System.in.getClass());
// public final static PrintStream out = null;
// System.out 编译类型是 PrintStream
// System.out 运行类型是 PrintStream
// 标准输出 显示器
System.out.println(System.out);
System.out.println("执笔...");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入...");
String next = scanner.next();
System.out.println("next= " + next);
}
}

2.6 转换流

(1)InputStreamReader
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public class InputStreamReader_ {
public static void main(String[] args) throws IOException {
String filePath = "j:\\a.txt";
//1. 把FileInputStream 转成 InputStreamReader
//2. 指定编码 gbk
//InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(filePath), "gbk");
//3. 把InputStreamReader 传入 BufferedReader
//BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
//将2 和3 合在一起
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(filePath), "gbk"));
// 4. 读取
String s = br.readLine();
System.out.println("读取内容:" + s);
//5. 关闭外层流
br.close();
}
}
(2)OutputStreamWriter
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public class OutputStreamWriter_ {
public static void main(String[] args) throws IOException {
String filePath = "j:\\zb.txt";
String charSet = "utf8";
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(filePath), charSet);
osw.write("您好,执笔...");
osw.close();
System.out.println("按照" + charSet + "编码 文件保存成功...");
}
}

2.7 打印流

  • 打印流只有输出流没有输入流
(1)PrintStream
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public class PrintStream_ {
public static void main(String[] args) throws IOException {
PrintStream out = System.out;
//默认情况下PrintStream 输出数据的位置 标准输出 即显示器
/*
public void print(String s) {
if (s == null) {
s = "null";
}
write(s);
}
*/
out.print("hello");
//因为print 底层调用的是write 所以可以直接调用write进行打印/输出
out.write("执笔,你好...".getBytes());
out.close();
//可以修改打印流输出的位置/设备
// 输出修改到j:\f1.txt
System.setOut(new PrintStream("j:\\f1.txt"));
System.out.println("hello,执笔...");
}
}
(2)PrintWriter
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public class PrintWriter_ {
public static void main(String[] args) throws IOException {
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(new FileWriter("j:\\test.txt"));
printWriter.print("你好,北京...");
//需要关闭流 不然不会刷新
printWriter.close();//flush + 关闭流 这时才会将数据写入到文件
}
}

三、Properties类

  • 专门用于读写配置文件的集合类

    配置文件格式

    键=值

    键=值

  • 键值对不需要有空格,值不需要引号,默认类型是String

1. 常用方法

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load//加载配置文件的键值对到Properties对象list:将数据显示到指定设备
getProperty(key)//根据键获取值
setProperty(key,value)//设置键值对到Properties对象
store//将Properties中的键值对存储到配置文件,在idea中,保存信息到配置文件,如果含有中文,会存储为unicode码

1.1 读取

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public class Properties02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1. 创建Properties
Properties properties = new Properties();
//2. 加载配置文件
properties.load(new FileReader("src\\mysql.properties"));
//3. 把k-v显示在控制台
properties.list(System.out);
//4. 根据key 获取对应的值
String user = properties.getProperty("user");
String psw = properties.getProperty("psw");
System.out.println("用户名:" + user);
System.out.println("密码:" + psw);
}
}

1.2 创建

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public class Properties03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1. 创建Properties 集合对象
Properties pro = new Properties();
//2. 向Properties中添加 键值对信息
//1. 如果该文件没有key 就是添加
//2. 如果有就是覆盖
pro.setProperty("charset", "utf-8");
pro.setProperty("port", "443");
pro.setProperty("name", "北京");
pro.setProperty("name", "执笔");
//3. 储存到文件中 (pro ---> 文件)
// 这里的null 指注释 一般情况下 写成null
pro.store(new FileOutputStream("src\\mysql2.properties"), null);
System.out.println("保存配置文件成功....");
}
}