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IO输入与输出


 

 
IO(Input Output)流
 IO流用来处理设备之间的数据传输,Java对数据的操作是通过流的方式,Java用于操作流的对象都在IO包中
 流按操作数据分为两种:字节流与字符流。
 流按流向分为:输入流,输出流。
IO流常用基类
 字节流的抽象基类:
InputStream , OutputStream。
 字符流的抽象基类:
Reader , Writer。
 注:由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀。
如: InputStream的子类FileInputStream。
如: Reader的子类FileReader。
 
IO程序的书写:导入IO包中的类,进行IO异常处理,在finally中对流进行关闭。
Runtime对象
该类并没有提供构造函数。
说明不可以new对象。那么会直接想到该类中的方法都是静态的。
发现该类中还有非静态方法。
说明该类肯定会提供了方法获取本类对象。而且该方法是静态的,并返回值类型是本类类型。
字符流——创建文件
1)创建流对象,建立数据存放文件
FileWriter fw = new FileWriter(“Test.txt”);
2)调用流对象的写入方法,将数据写入流
fw.write(“text”);
3)关闭流资源,并将流中的数据清空到文件中。
fw.close();
字符流——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(“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);
 
 
import java.io.*;
class  FileWriterDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
//创建一个FileWriter对象。该对象一被初始化就必须要明确被操作的文件。
//而且该文件会被创建到指定目录下。如果该目录下已有同名文件,将被覆盖。
//其实该步就是在明确数据要存放的目的地。
FileWriter fw = new FileWriter("demo.txt");
 
//调用write方法,将字符串写入到流中。
fw.write("abcde");
 
//刷新流对象中的缓冲中的数据。
//将数据刷到目的地中。
fw.flush();
 
        //关闭流资源,但是关闭之前会刷新一次内部的缓冲中的数据。
//将数据刷到目的地中。
//和flush区别:flush刷新后,流可以继续使用,close刷新后,会将流关闭。
fw.close();
}
}
 
IO异常的处理方式:
 
 
import java.io.*;
 
class  FileWriterDemo2
{
public static void main(String[] args) 
{
FileWriter fw = null;
try
{
fw = new FileWriter("demo.txt");
fw.write("abcdefg");
        }
catch (IOException e)
{
System.out.println("catch:"+e.toString());
}
finally
{
try
{
if(fw!=null)
fw.close();
}
catch (IOException e)
{
System.out.println(e.toString());
}
}
}
}
 
将C盘一个文本文件复制到D盘:
 
复制的原理:
其实就是将C盘下的文件数据存储到D盘的一个文件中。
 
步骤:
1,在D盘创建一个文件。用于存储C盘文件中的数据。
2,定义读取流和C盘文件关联。
3,通过不断的读写完成数据存储。
4,关闭资源。
*/
 
import java.io.*;
 
class CopyText 
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
copy_2();
}
 
 
public static void copy_2()
{
FileWriter fw = null;
FileReader fr = null;
try
{
fw = new FileWriter("SystemDemo_copy.txt");
fr = new FileReader("SystemDemo.java");
 
char[] buf = new char[1024];
 
int len = 0;
while((len=fr.read(buf))!=-1)
{
fw.write(buf,0,len);
}
}
catch (IOException e)
{
throw new RuntimeException("读写失败");
 
}
finally
{
if(fr!=null)
try
{
fr.close();
}
catch (IOException e)
{
}
if(fw!=null)
try
{
fw.close();
}
catch (IOException e)
{
}
}
}
 
//从C盘读一个字符,就往D盘写一个字符。
public static void copy_1()throws IOException
{
//创建目的地。
FileWriter fw = new FileWriter("RuntimeDemo_copy.txt");
 
//与已有文件关联。
FileReader fr = new FileReader("RuntimeDemo.java");
 
int ch = 0;
 
while((ch=fr.read())!=-1)
{
fw.write(ch);
}
fw.close();
fr.close();
}
}
 
字符流的缓冲区
 缓冲区的出现提高了对数据的读写效率。
 对应类
BufferedWriter
BufferedReader
 缓冲区要结合流才可以使用。
 在流的基础上对流的功能进行了增强。
缓冲区的出现是为了提高流的操作效率而出现的。所以在创建缓冲区之前,必须要先有流对象。
该缓冲区中提供了一个跨平台的换行符。newLine();
 
import java.io.*;
 
class  BufferedWriterDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
//创建一个字符写入流对象。
FileWriter fw = new FileWriter("buf.txt");
 
//为了提高字符写入流效率。加入了缓冲技术。
//只要将需要被提高效率的流对象作为参数传递给缓冲区的构造函数即可。
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);
 
for(int x=1; x<5; x++)
{
bufw.write("abcd"+x);
bufw.newLine();
bufw.flush();
}
 
//记住,只要用到缓冲区,就要记得刷新。
bufw.flush();
 
//其实关闭缓冲区,就是在关闭缓冲区中的流对象。
bufw.close();
}
}
 
 
字符读取流缓冲区:
该缓冲区提供了一个一次读一行的方法 readLine,方便于对文本数据的获取。
当返回null时,表示读到文件末尾。
readLine方法返回的时候只返回回车符之前的数据内容。并不返回回车符。
 
装饰设计模式:
当想要对已有的对象进行功能增强时,可以定义类,将已有对象传入,基于已有的功能,并提供加强功能。
那么自定义的该类称为装饰类。
MyReader//专门用于读取数据的类。
|--MyTextReader
|--MyBufferTextReader
|--MyMediaReader
|--MyBufferMediaReader
|--MyDataReader
|--MyBufferDataReader
 
class MyBufferReader
{
MyBufferReader(MyTextReader text)
{}
MyBufferReader(MyMediaReader media)
{}
}
上面这个类扩展性很差。
找到其参数的共同类型。通过多态的形式。可以提高扩展性。
 
class MyBufferReader extends MyReader
{
private MyReader r;
MyBufferReader(MyReader r)
{}
 
MyReader//专门用于读取数据的类。
|--MyTextReader
|--MyMediaReader
|--MyDataReader
|--MyBufferReader
以前是通过继承将每一个子类都具备缓冲功能,继承体系会复杂,并不利于扩展。
现在优化思想。单独描述一下缓冲内容,将需要被缓冲的对象。传递进来。也就是,谁需要被缓冲,谁就作为参数
 
传递给缓冲区。
这样继承体系就变得很简单。优化了体系结构。
装饰模式比继承要灵活。避免了继承体系臃肿。而且降低了类于类之间的关系。
装饰类因为增强已有对象,具备的功能和已有的是相同的,只不过提供了更强功能。所以装饰类和被装饰类通常是
都属于一个体系中的。
装饰类通常会通过构造方法接收被装饰的对象。并基于被装饰的对象的功能,提供更强的功能。 
字节流
 基本操作与字符流类相同
 但它不仅可以操作字符,还可以操作其他
媒体文件
复制一个图片:
 
import java.io.*;
class  CopyPic
{
public static void main(String[] args) 
{
FileOutputStream fos = null;
FileInputStream fis = null;
try
{
fos = new FileOutputStream("c:\2.bmp");
fis = new FileInputStream("c:\1.bmp");
 
byte[] buf = new byte[1024];
 
int len = 0;
 
while((len=fis.read(buf))!=-1)
{
fos.write(buf,0,len);
}
}
catch (IOException e)
{
throw new RuntimeException("复制文件失败");
}
finally
{
try
{
if(fis!=null)
fis.close();
}
catch (IOException e)
{
throw new RuntimeException("读取关闭失败");
}
try
{
if(fos!=null)
fos.close();
}
catch (IOException e)
{
throw new RuntimeException("写入关闭失败");
}
}
}
}
 
字节流的缓冲区
 同样是提高了字节流的读写效率。
 
/*
演示mp3的复制。通过缓冲区。
BufferedOutputStream
BufferedInputStream
 
 
*/
import java.io.*;
class  CopyMp3
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
long start = System.currentTimeMillis();
copy_2();
long end = System.currentTimeMillis();
 
System.out.println((end-start)+"毫秒");
}
 
public static void copy_2()throws IOException
{
MyBufferedInputStream bufis = new MyBufferedInputStream(new FileInputStream
 
("c:\9.mp3"));
BufferedOutputStream bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream
 
("c:\3.mp3"));
int by = 0;
 
//System.out.println("第一个字节:"+bufis.myRead());
 
while((by=bufis.myRead())!=-1)
{
bufos.write(by);
}
 
bufos.close();
bufis.myClose();
}
 
//通过字节流的缓冲区完成复制。
public static void copy_1()throws IOException
{
BufferedInputStream bufis = new BufferedInputStream(new FileInputStream
 
("c:\0.mp3"));
BufferedOutputStream bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream
 
("c:\1.mp3"));
int by = 0;
 
while((by=bufis.read())!=-1)
{
bufos.write(by);
}
 
bufos.close();
bufis.close();
 
}
}
 
转换流
 InputStreamReader,OutputStreamWriter
转换流的由来
字符流与字节流之间的桥梁
方便了字符流与字节流之间的操作
转换流的应用
字节流中的数据都是字符时,转成字符流操作更高效。
 
标准输入输出流
 System类中的字段: in, out。
 它们各代表了系统标准的输入和输出设备。
 默认输入设备是键盘,输出设备是显示器。
 System.in的类型是InputStream.
 System.out的类型是PrintStream是OutputStream的子类FilterOutputStream 的子类.
 
键盘的最常见写法:
BufferedReader bufr =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
获取键盘录入对象:
InputStream in = System.in;
将字节流对象转成字符流对象,使用转换流。InputStreamReader
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in);
为了提高效率,将字符串进行缓冲区技术高效操作。使用BufferedReader
BufferedReader bufr = new BufferedReader(isr);
 
File类常见方法:
1)创建
boolean createNewFile():在指定位置创建文件,如果该文件已经存在,则不创建,返回false。
和输出流不一样,输出流对象一建立创建文件。而且文件已经存在,会覆盖。
boolean mkdir():创建文件夹。
boolean mkdirs():创建多级文件夹。
2)删除
boolean delete():删除失败返回false。如果文件正在被使用,则删除不了返回falsel。
void deleteOnExit();在程序退出时删除指定文件。
3)判断
boolean exists() :文件是否存在.
isFile():
isDirectory();
isHidden();
isAbsolute();
4)获取信息。
getName():
getPath():
getParent():
getAbsolutePath()
long lastModified()
long length()
 
递归注意事项:
1)限定条件。
2)要注意递归的次数。尽量避免内存溢出
/*
打印流:
该流提供了打印方法,可以将各种数据类型的数据都原样打印。
 
字节打印流:
PrintStream
构造函数可以接收的参数类型:
1,file对象。File
2,字符串路径。String
3,字节输出流。OutputStream
 
字符打印流:
PrintWriter
构造函数可以接收的参数类型:
1,file对象。File
2,字符串路径。String
3,字节输出流。OutputStream
4,字符输出流,Writer
 
IO包中的其他类
 RandomAccessFile
• 随机访问文件,自身具备读写的方法。
• 通过skipBytes(int x),seek(int x)来达到随机访
问。
 管道流
• PipedInputStream和PipedOutputStream
• 输入输出可以直接进行连接,通过结合线程使用
 
 打印流
• PrintWriter与PrintStream
• 可以直接操作输入流和文件。
 序列流
• SequenceInputStream
• 对多个流进行合并。
 操作对象
• ObjectInputStream与ObjectOutputStream
• 被操作的对象需要实现Serializable (标记接口);
 
操作基本数据类型
• DataInputStream与DataOutputStream
 操作字节数组
• ByteArrayInputStream与ByteArrayOutputStream
 操作字符数组
• CharArrayReader与CharArrayWrite
 操作字符串
• StringReader 与 StringWriter
 
字符编码
 字符流的出现为了方便操作字符。更重要是的加入了编码转换。
 通过子类转换流来完成。
• InputStreamReader
• OutputStreamWriter
 在两个对象进行构造的时候可以加入字符集。
 
 
 
Properties是hashtable的子类。
也就是说它具备map集合的特点。而且它里面存储的键值对都是字符串。是集合中和IO技术相结合的集合容器。
该对象的特点:可以用于键值对形式的配置文件。那么在加载数据时,需要数据有固定格式:键=值。
 
用于操作字节数组的流对象。
ByteArrayInputStream :在构造的时候,需要接收数据源,。而且数据源是一个字节数组。
ByteArrayOutputStream: 在构造的时候,不用定义数据目的,因为该对象中已经内部封装了可变长度的字节数组
 
这就是数据目的地。
因为这两个流对象都操作的数组,并没有使用系统资源。所以,不用进行close关闭。
在流操作规律讲解时:
源设备,
键盘 System.in,硬盘 FileStream,内存 ArrayStream。
目的设备:
控制台 System.out,硬盘FileStream,内存 ArrayStream。
用流的读写思想来操作数据。
 
例题:有五个学生,每个学生有3门课的成绩,从键盘输入以上数据(包括姓名,三门课成绩),
输入的格式:如:zhagnsan,30,40,60计算出总成绩,
并把学生的信息和计算出的总分数高低顺序存放在磁盘文件"stud.txt"中。
 
 
/*
1,描述学生对象。
2,定义一个可操作学生对象的工具类。
 
思想:
1,通过获取键盘录入一行数据,并将该行中的信息取出封装成学生对象。
2,因为学生有很多,那么就需要存储,使用到集合。因为要对学生的总分排序。
所以可以使用TreeSet。
3,将集合的信息写入到一个文件中。
*/
 
import java.io.*;
import java.util.*;
class Student implements Comparable<Student>
{
private String name;
private int ma,cn,en;
private int sum;
    Student(String name,int ma,int cn,int en)
{
this.name = name;
this.ma = ma;
this.cn = cn;
this.en = en;
sum = ma + cn + en;
}
    public int compareTo(Student s)
{
int num = new Integer(this.sum).compareTo(new Integer(s.sum));
if(num==0)
return this.name.compareTo(s.name);
return num;
}
 
    public String getName()
{
return name;
}
public int getSum()
{
return sum;
}
 
public int hashCode()
{
return name.hashCode()+sum*78;
 
}
public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Student))
throw new ClassCastException("类型不匹配");
Student s = (Student)obj;
 
return this.name.equals(s.name) && this.sum==s.sum;
}
 
public String toString()
{
return "student["+name+", "+ma+", "+cn+", "+en+"]";
}
}
 
class StudentInfoTool
{
public static Set<Student> getStudents()throws IOException
{
return getStudents(null);
}
 
public static Set<Student> getStudents(Comparator<Student> cmp)throws IOException
{
BufferedReader bufr = 
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
 
String line = null;
Set<Student> stus  = null;
if(cmp==null)
stus = new TreeSet<Student>();
else
stus = new TreeSet<Student>(cmp);
while((line=bufr.readLine())!=null)
{
if("over".equals(line))
break;
String[] info = line.split(",");
Student stu = new Student(info[0],Integer.parseInt(info[1]),
Integer.parseInt
 
(info[2]),
Integer.parseInt
 
(info[3]));
            stus.add(stu);
}
 
bufr.close();
 
return stus;
}
 
public static void write2File(Set<Student> stus)throws IOException
{
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("stuinfo.txt"));
 
for(Student stu : stus)
{
bufw.write(stu.toString()+" ");
bufw.write(stu.getSum()+"");
bufw.newLine();
bufw.flush();
}
 
bufw.close();
 
}
}
class StudentInfoTest 
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
 
Comparator<Student> cmp = Collections.reverseOrder();
        Set<Student> stus = StudentInfoTool.getStudents(cmp);
StudentInfoTool.write2File(stus);
}
}