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Java程序设计 主讲教师：周立波 第7章 输入/输出处理 7.1 输入/输出基础 7.1.1 输入/输出概述 在Java类库中，IO部分包含：标准输入/输出 ，文件的操作，网络上的数据流，字符串流， 对象流，管道流，zip文件流等。 7.1.2 流的概念 1、流的概念 2、输入流与输出流 输出流：将数据资源从应用程序传递到外设 、外存等的流，称为输出流（OutputStream) 输入流：将数据资源从外设或外存传递到应用程 序的流称为输入流。（InputStream） 3. 字节流与字符流 按照处理对象的不同，又可将流分成字节流和 字符流两种。 字节流（byte stream）：为处理字节的输入 和输出提供了方便的方法。 字符流（character stream）：为字符的输 入和输出处理提供了方便。 InputStream类和OutputStream类本身属 于字节流的范围。相对应的字符流在Java输入/ 输出类库中有两个抽象类：Reader和Writer 7.1.3 Java中I/O处理的类库层次 综合考虑“输入流/输出流”和“字节流/字符 流” 不同的分类方法，Java的流可以由四个抽象 类来表示： InputStream,OutputStream,Reader,Writer。Java中 其他多种多样变化的流均是由它们派生的. 1.InputStream类 1）InputStream类的方法 （1）三个基本的read( )方法 int read( ); int read(byte ); int read(byte ,int off,int len); (2)其他方法 void close():完成流操作后，使用该方法关闭流。 int available():报告立刻可以从流中读取的字节数。 skip(long):丢弃流中制定数目的字节。 boolean markSupported(); void reset(int); Void mark(int); 这三个方法用于支持流的“回放”（回读）操作。 2）InputStream类的派生类 FileInputStream:用于文件系统的输入。 PipeInputStream:用于进行管道方式的输入。 FilterInputStream:过滤流的接口。 2. OutputStream类 1）OutputStream类的方法介绍 （1）三个基本的write()方法 void write(int); void write(byte ); void write(byte ,int,int); （2）其他方法 void close():完成写操作后，关闭流的方法。 void flush():该方法允许强制执行写操作。 2）OutputStream类的派生类 FileOutputStream:用于文件系统的输出。 PipedOutputStream:用于管道方式的输出。 FilterOutputStream:为过滤流提供了统一的接口 ，使得在数据输出时进行数据处理。 ByteArrayOutputStream:用于向内存写数据。 ObjectOutputStream:用于对象操作序列化的输出 流类。 BufferedOutputStream:在进行数据写出时将数据 保存在数据缓冲区，以提高写出速度。 3.Reader类 Reader类是基于字符流处理的输入流类。 4.Writer类 Writer类是基于字符流处理的输出流类。 7.1.4 节点流和过滤流 根据流相对于程序的另一个端点的不同，可以分 为节点流和过滤流。 节点流：以特定源，比如磁盘文件、内存区域等 之间的管道为端点构造的I/0流称为节点流。 过滤流：以其他已经存在的流为端点构造的I/O 流称为过滤流。 7.1.5 输入/输出流的套接 一般通过过滤流将多个流套接在一起，利用各种 流的特性共同处理数据流。套接的多个流就构成了 一个流链。 7.1.6 常用的输入/输出流 1.文件流 FileInputStream/FileOutputStream, FileReader/FileWriter (1).FileInputStream FileInputStream类是为了处理来源于文件的 面向字节输入而设计的类，它是由InputStream 类派生而来的。 构造方法: FileInputStream(File file); FileInputStream(FileDescriptor fdObj); FileInputStream(String name); 公有方法 int available():获取可以从文件流中读取的字 节数目。 void close():关闭该文件流。 int read():从文件流读取一个字节的数据。 int read(byte b):从文件流读取b.length字 节的数据到一个字节数组中。 int read(byte b,int off,int len):从文件流 读取len字节的数据到一个字节数组中。 long skip(long n):略过并舍弃n个字节的数据 。 FileInputStream类的示例 例1：读取文件全部内容 例2：读取文件部分内容 例3：读取时跳过文件部分内容 (2)FileOutputStream类 在Java中，文件的写入可以通过FileOutputStream 类的方法实现，用户可以利用该类一个字节一个字 节地将数据写入文件。 构造方法 FileOutputStream(File file), FileOutputStream(FileDescriptor fdObj), FileOutputStream(String name), FileOutputStream(String name,boolean append) 常用方法 void close():关闭输出流。 protected void finalize():确认该输出流没有任 何引用的时候调用close方法。 void write(byte b):从指定字节数组写入输出 流。 void write(byte b,int off,int len)从指定字节 数组写入指定字符到输出流。 void write(int b):写入指定的字节到输出流。 （3）文件字符流（FileReader类和FileWriter类） FileReader类创建一个可以读取文件内容的Reader类 。 FileWriter创建一个可以写文件的Writer类。 例子：通过文件字符流实现文本的复制 2.缓存流 缓存流包括BufferedReader/BufferedWriter类 和BufferedInputStream/BufferedOutputStream类 缓存流把数据从原始流成块读入或把数据积累到一个大 数据块后再成批写出，通过减少系统资源的读写次数来加 快程序的执行。 【注】BufferedOutputStream和BufferedWriter类 仅仅在缓冲区满或调用flush()方法时才将数据写出。 缓存流是过滤流，在创建具体缓存流时， 需要给出一个InputStream/OutputStream类 型的流作为前端流，并可以指明缓冲区的大 小。 例如，InputStream类的构造方法： public BufferedInputStream(InputStream in) public BufferedInputStream(InputStream in,int size) BufferedReader类中增加了一个有用的方法 readLine(),该方法读一行字符返回。 3.管道流 管道流可以实现线程间数据的直接传输。 4.数据流 数据流包括DataInputStream/DataOutputStream 类，它们允许按Java的基本数据类型读写流中的数 据。这两个类中提供了很多读写基本数据类型的方 法。 5.标准输入/输出 Java在System类中定义了与系统标准输入/输 出相关联的三个流，它们是： System.in,System.out,System.err。 System类是Java中一个功能很强大的类，利用 它可以获得Java运行时的系统信息，System类的 所有变量和方法都是static。 System.in：标准输入流。 这个流在程序运行时一直打开并准备好提供输入 的数据。该流一般对应于键盘的输入。 System.out:标准输出流。 这个流在程序运行时一直打开并准备好接收输出 的数据。该流一般对应于屏幕。 System.err:标准错误输出流。 这个流在程序运行时一直打开并准备好接收输出 的数据。该流一般对应于屏幕并且用来显示错误消 息。 （1）标准输入（System.in) 用System.in的read()方法接受从键盘读入的 数据。也可以在System.in上套接其他过滤流。 这样可以使用更方便的方法从标准输入流上读取 数据。 【注】 必须使用try-catch对System.in.read()可能抛 出的IOException类型的异常进行处理。 执行System.in.read()方法将从键盘缓冲区读入 一个字节的数据，但返回的是16位的整型值，该 整型值只有低位字节是真正输入的数据，高位字 节全部是零。 （2）标准输出(System.out) 标准输出是打印输出流PrintStream类 的对象。PrintStream是一种过滤流，它定 义了屏幕上显示不同类型数据的方法 print(),println()。 【增】字节流与字符流的转换 InputStreamReader类和OutputStreamWriter 类是字节流和字符流之间转换的类。前者可以将一 个字节流中的字节码解码成字符，后者将写入的字 符编码成字节后写入到一个字节流。 InputStreamReader有两个主要的构造函数： ： nInputStreamReader(InputStream in) /用默认的字符集创建一个对象。 InputStreamReader(InputStream in,String charsetName) /接受以指定字符集名的字符创，并用该字符集创 建对象。 为了达到最好的效率，避免频繁进行字符与字 节间的相互转换，最好不用这两个类来进行读写 ，应尽量使用BufferedWriter类包装 OutputStreamWriter类，用BufferedReader类 包装InputStreamReader类。 n包装方法： nBufferedWriter out=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out); nBufferedReader in=new BufferedReader(new OutputStreamReader(System.in); 7.2 文件和目录管理 在Java中文件的处理被统一到了流处 理，但有些操作无法通过流的方式完成， 而要通过File类。 File类直接处理文件和文件系统。它用 来操纵文件和获取文件的信息，但不提供 对文件数据读取的方法，这些方法由文件 流提供。 7.2.1创建File类的对象 File类的构造方法： (1) public File(String pathname) 参数pathname指定新创建的File对象对应的磁 盘文件或目录名及其路径名。 (2)public File(String parent,String child) 参数parent指定了文件或目录的父目录的绝对 或相对路径，参数child指定了文件或目录名。 将路径与名称分开的好处是相同路径的文件或 目录可以共享同一个路径字符串，便于管理和修改 . (3)public File(File parent,String child) 参数parent是已经存在的代表文件或父目录的 File类对象，参数child表示文件或目录名。 7.2.2 操纵File对象 1.文件名的操作 getName():获取该文件的名字。 getAbsolutePath():获取抽象的路径名的绝对字 符串。 getPath():获取该文件的路径。 renameTo(File f):将文件重命名为f所对应的文件 名。 2.文件信息测试 isAbsolute():测试文件是否用绝对路径名来表示。 canRead():测试程序是否能从该文件读。 canWrite():测试程序是否能够对文件写操作。 exists():判断文件是否存在。 isDirectory():判断一个文件是否是目录。 isFile():判断一个文件是否是文件。 3.获取文件一般信息与常用操作 length():返回该文件的长度，以byte为单位。 lastModified():返回文件最后被修改的时间。 delete():删除文件或目录。 4.目录操作 String list():如果该文件是一个目录，返回该目录 下所有文件名的列表。 mkdir():建立一个目录，该目录由File对象表示。 7.3 随机存取文件 7.3.1 RandomAccessFile类概述 Java中使用RandomAccessFile类实现对文件 内容的随机读写操作。同I/O流类相比，它最大的 区别是该类既可以对文件进行读操作，也可以对文 件进行写操作，并提供了比较全面的数据读写方法 。 7.3.2 随机存取文件的创建 RandomAccessFile 类的构造方法： public RandomAccessFile(String name,String mode) throws FileNotFoundException public RandomAccessFile(File file,String mode) throws FileNotFoundException 参数mode规定了RandomAccessFile对象可以 用何种方式打开和访问指定的文件。Mode有四种取 值:”r”,”rw”,”rwd”,”rws”. r-以只读方式打开文件； rw-以读写方式打开文件； rwd-以读写方式打开文件，并且要求对文件内容 的更新要同步地写到底层存储设备； rws-与rwd基本相同，但还可以更新文件的元数 据（metaData）。 7.3.3 随机存取文件的操作 1.文件指针的操作 若要在文件的任意位置进行数据的读写，必须定 义文件指针或称为文件位置指针，以及移动这个指 针的方法。 文件指针是指以字节为单位的相对于文件开头的偏 移量，是下次读、写的起点。 RandomAccessFile类的文件指针操作方法： long getFilePointer():返回当前文件指针，既从文 件开头算起的绝对位置。 void seek(long pos):将文件指针定位到指定位置。 long lenth():返回文件长度。 int skipByt