FILE类与IO流

目录

File类的实例化与常用方法

 File类的理解

 文件路径的表示方式：

 API的使用

IO流概述与流的分类  

 I/O流中的是Input/Output的缩写

 IO流的分类（不同角度）

Java程序中的IO流涉及40多个，但实际上都是由4个抽象类衍生出来的。

FileReader和FileWriter读取、写出文本数据

 操作步骤

实例

注意点

FileInputStream和FileOutputStream的使用

使用

 步骤

 实例

 注意点

处理流之一：缓冲流的使用

作用：

使用：

案例

处理流之二：转换流的使用及各种字符集的讲解

 首先我们需要理解两个名词 

 如果希望程序在读取文件时，不出现乱码，需要注意什么？

 转换流

关于字符集

    在存储的文件中的字符

     内存中的字符

处理流之三：对象流的使用及对象的序列化机制

 数据流

 对象流

 实例

自定义类实现序列化机制

注意点：

其他流的使用（了解）

 标准输入、输出流

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File类的实例化与常用方法

 File类的理解

• File类位于java.io包下，涉及的相关流都声明在java.io包下。
• File类的一个对象，对应操作系统下的一个文件或一个文件目录（或文件夹）
• FILE类中声明了新建、删除、获取名称、重命名等方法，并没有涉及到文件内的读写操作。要想实现文件内容的读写，就需要使用IO流
• FILE类的对象，通常是作为io流操作的文件的端点出现的
  • 代码层面，我们将FILE类的对象作为参数传递到IO流相关类的构造器中。

    如何辨别目录和文件：小方法：有后缀就是文件，没有就是目录

 文件路径的表示方式：

• 绝对路径：以Windows操作系统为例，包括盘符在内的文件或文件目录的完整路径
• 相对路径：相对于某一个文件目录来讲的相对的位置
  • 在IDEA中如果使用单元测试方法，相对路与当前的module来讲
  • 如果使用main方法，相对于当前的project来讲

 API的使用

• 构造器
  • public File(String pathname):

    

  • public File(String parent,String child):
    • 参数1：一定是一个文件目录。
    • 参数2：可以是一个文件，也可以是一个文件目录（看后缀）。

    

  • public File(File parent,String child)

    

• 方法（熟悉）
  • 获取文件和目录的基本信息

    

    • 文件不存在时

      

    • 存在时

      

    • 绝对路径

      

      

  • 列出目录的下一级

    

  • File类的重命名功能

    

    • file1.renameTo(file2)
    • 要求：
      • file1必须存在，file2必须不存在；且file2所在的文件目录需要存在
  • 判断功能的方法

    

    

    

  • 创建和删除功能

    

    

    • 

    • 

      

IO流概述与流的分类  

        Java程序中，对于数据的输入/输出操作以流的方式进行，可以看作是一种数据的流动

 I/O流中的是Input/Output的缩写

• 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。
• 输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

 IO流的分类（不同角度）

• 流向的不同：输入流、输出流
• 存储单位的不同：字节流、字符流
• 角色的不同：节点流、处理流
• 

Java程序中的IO流涉及40多个，但实际上都是由4个抽象类衍生出来的。

• 4个抽象基类：InputStream，OutputStream，Reader，Writer
• 4个节点流（也称为文件流）：FileInputStream，FileOutputStream，FileReader，FileWriter
• 分别有对应的4个缓冲流（处理流的一种）：BufferedInputStream，BufferedOutputStream，BufferedReader，BufferedWriter
• 

FileReader和FileWriter读取、写出文本数据

 操作步骤

• 第1步:创建读取或写出的File类的对象
• 第2步:创建输入流或输出流
• 第3步:具体的读入或写出的过程。
  • 读入:read(char[]cbuffer)
  • 写出:write(string str)/write (char[]cbuffer,0,len)
• 第4步:关闭流资源，避免内存泄漏

实例

1.

• 实例1：读取文件中的内容，显示在控制台上
  • 1.创建File类的对象，对应着hello.txt文件。
  • 2.创建输入型的字符流，用于读取数据。
  • 3.读取数据，并显示在控制台上。
  • 4.流资源的关闭操作（必须要关闭，否则会泄露）

    

    

    

    

    

    

2.

• 实例2：将内存的数据写出到指定的文件中
  • 1.创建File类的对象，指明要写出的文件的名称
  • 2.创建输出型的字符流。
  • 3.写出具体过程
  • 4.关闭资源
    • 输出时，文件可以不在，他会帮我们创建文件

      

    • 构造器的不同，会进行不同的操作

      

      

3.

• 实例3：复制一份hello.txt文件，命名为hello_copy.txt
  • 1.创建File类的对象
  • 2.创建输出流、输入流
  • 3.数据的读入和写出的操作
  • 4.关闭流资源

    

    

注意点

• ①因为涉及到流资源的关闭操作，所以出现异常的话，需要使用try-catch-finally的方式来处理异常
• ②
  • 对于输入流来讲，要求File类的对象对应的物理磁盘上的文件必须存在，否则会报FileNotFoundException；
  • 对于输出流来讲，File类的对象对应的物理磁盘上的文件可以不存在
    • 如果此文件不存在，在输出过程中，会自动创建此文件，并写出数据到此文件中
    • 如果此文件存在，使用FileWriter(File file)或FileWriter(File file,false):输出数据过程中，会新建同名的文件对现有的文件进行覆盖。
    • 如果此文件存在，使用FileWriter(File file,true)：输出数据过程中，会在现有的文件的末尾追加写出内容

FileInputStream和FileOutputStream的使用

字符流不适合用来处理非文本文件，字节流能解决这个问题

使用

 步骤

• 1.创建相关的File类对象
• 2.创建相关的输入流或输出流
• 3.具体的读入和写出的过程（数组大小一般1024）
  • 读入:read(byte []cbuffer)
  • 写出:write(string str)/write (byte[]cbuffer,0,len)
• 4.关闭资源

 实例

• 实例1：复制一份playgirl.jpg文件，命名为playgirl_copy_jpg;
  • 1.创建相关的File1类对象
  • 2.创建相关的字节流
  • 3.数据的读入和写出
  • 4.关闭资源

    

    

 注意点

        （在注意FileReader和FileWrite的基础上）对于字符流只能操作文本文件，不能用来处理非文本文件；对于字节流，通常用来处理非文本文件，但是，如果涉及到文本文件的赋值操作也可以使用字节流。

        常见文本文件：.txt 、.java 、.c 、.c++ 等

        常见非文本文件：.doc 、.excel 、.jpg 、.mp3 等

处理流之一：缓冲流的使用

作用：

        提高文件的读写效率

使用：

        

• 处理非文本文件字节流
  • BufferedInputStream——>read(byte［］buffer)\flush();
  • BufferedOutputStream——>write(byte［］buffer，0，length)\flush( )
• 处理文本文件的字符流
  • BufferedWriter——>read(char［］cbuffer)/String readLine( )
  • BufferReader——>write(char［］cbuffer，0，length)/write(string )、flush( )

案例

• 案例一

  

  

• 案例二，readline返回不包含换行符

  

  

• 案例赋值操作

  

处理流之二：转换流的使用及各种字符集的讲解

 首先我们需要理解两个名词 

• 字符编码：（从我们能看懂的转换为看不懂的）字符、字符串、字符数组——>字节、字节数组
• 字符解码：（从我们能看不懂的转换为我们能看懂的）字节、字节数组——>）字符、字符串、字符数组

 如果希望程序在读取文件时，不出现乱码，需要注意什么？

• 解码时使用的字符集必须与当初编码时使用的字符集必须相同。
• 拓展：解码集必须要与编码集兼容。比如：文件编码使用的是GBK,解码时使用的是utf-8。如果文件中只有英文字符，此情况下也不会出现乱码。因为GBK与utf-8都向下兼容了ASCII

 转换流

• 作用:实现字节与字符之间的转换

  

• API：
  • InputStreamReader：将一个输入型的字节流转换为输入型的字符流
  • OutputStreamWriter：将一个输出型的字符流转换为输出型的字节流
• 实例

  

关于字符集

    在存储的文件中的字符

• ascii：主要用来存储abc等英文字符、常用标点符号、数字123等。每一个字符占用一个字节
• iso-8859-1：拉丁码（了解），每一个字符占用一个字节，向下兼容ascii
• gbk：用来存储包括中文简体繁体、abc等英文字符、常用标点符号、数字123等。中文字符是使用两个个字节存储的。向下兼容ascii（意味着abc等英文字符、常用标点符号、数字123等仍使用一个字节）
• utf-8：可以用来存储世界范围内主要的语言的所有的字符。使用1-4个不等的字节表示一个字符。中文字符使用3个字节存储的。向下兼容ascii（意味着abc等英文字符、常用标点符号、数字123等仍使用一个字节）

     内存中的字符

• Unicode字符集。
  • char 占用2个字节。在内存中使用的字符集称为Unicode字符集。

处理流之三：对象流的使用及对象的序列化机制

 数据流

• DataOutputStream：可以将内存中的基本数据类型的变量、String类型的变量写出到具体的文件中
• DataInputStream：可以将文件中保存的数据还原为内存中的基本数据类型的变量、String类型的变量
• 只能处理基本数据类型和String类型

 对象流

• 数据流能做的对象流都能做（所以了解对象流就行）
• API：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
• 作用：
  • 可以读写基本数据类型的变量、引用数据类型的变量
• 对象的序列化机制：对象的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。//当其他程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象
• 两个过程使用的流：
  • 序列化过程：使用ObjectOutputStream流实现。将内存中的Java对象保存在文件中或通过网络传输出去
  • 反序列化过程：使用ObjectInputStream流实现。将文件中的或网络传输过来的数据还原为内存中的Java对象。

 实例

• 实例1（基本数据类型）
  • 序列化过程

    

    • 创建File类对象和流的对象
    • 写出数据即为序列化的过程
    • 关闭资源
  • 反序列化过程

    

    • 创建File类对象和流的对象
    • 读取文件中的对象即为序列化的过程
    • 关闭资源
• 实例2（String类型）
  • 对象

    

    

自定义类实现序列化机制

• ①自定义类需要实现一个接口：Serializable（属于一个标识接口）
• ②要求自定义类声明一个全局常量：static final long seriaVersionUID = 78968889L(这个随便，不一样就行)；用来唯一的标识当前的类的。
• ③要求自定义类的属性也必须是可序列化的。
  • 对于基本数据类型的属性：默认就是可以序列化的
  • 对于引用数据类型的属性：要求实现Serializable接口

注意点：

• 如果不声明全局常量serialVersionUID,系统会自动生成一个针对于当前类的一个serialVersionUID。如果修改此类的话，serialVersionUID会自己变化，进而导致反序列化时出现异常。
• 类中的属性如果声明为transient或static，则不会实现序列化。

其他流的使用（了解）

 标准输入、输出流

• System in：标准的输入流，默认从键盘输入
• System out：标准的输出流，默认从显示器输出（理解为控制台输出）
• 通过调用如下方法修改输入流和输出流的位置
  • setIn(InputStream is)
  • setOut(PrintStream ps)

• 打印流PrintStream