Java程序设计教程（第2版） 课件 张延军 第8、9章 Java IO技术、JavaGUI编程技术

第8周JavaIO技术2023年11Java

I/O技术2常见IO应用一4让我们一起来编程学习提纲3常见IO应用二21.JavaI/O技术在Java中，数据的输入和输出都是以流（Stream）的方式来处理。JDK中与输入输出相关的包和类都集中存放在java.io包中，涉及12个接口、51个类、17个异常。我们用不用逐个研究学习呢？显然不用，API帮助文档相当于一本字典，我们只需迅速查找到自己要的信息即可。java.io包其中包含5个重要的抽象类：InputStream、OutputStream、Reader、Writer和File。几乎所有与I/O相关的类都继承了这5个类。利用这些类提供的方法，Java可以方便地实现复杂的文件管理和多种I/O操作。1.1JavaI/O技术简介

31.JavaI/O技术Java中的流按单位可分为字节流和字符流。按Java的命名惯例，凡是以InputStream结尾的类均为字节输入流，以OutputStream结尾的类均为字节输出流，凡是以Reader结尾的类均为字符输入流，以Writer结尾的类均为字符输出流。1.2I/O流的分类41.JavaI/O技术按流的方向可分为输入流和输出流。输入流是任何有能力产出数据的数据源，是从键盘、磁盘文件或网络等流向程序的数据流。输出流是任何有能力接收数据的接收源，是从程序流向显示器、打印机、磁盘文件、网络的数据流。注意：判断是输入流还是输出流，请以程序为参照物，否则会出现混乱。1.2I/O流的分类51.JavaI/O技术Java中最基本的流是字节流。Java通过InputStream、OutputStream类及其子类提供了字节流的读写方法。为了方便处理双字节的Unicode字符，Java通过Reader、Writer类及其子类提供了字符流的读写等操作。为了进一步提高效率，Java通过BufferedReader、BufferedWriter等类提供了带缓冲区的字符串读写。1.2I/O流的分类61.JavaI/O技术在JDK1.4以前，Java的IO操作集中在java.io这个包中，是基于字节流或字符流的阻塞（blocking）API。IO流的好处是简单易用，缺点是效率较低。然而，一些对性能要求较高的应用，尤其是服务器端应用，往往需要一个更为有效的方式来处理IO。从JDK1.4开始，JDK提供了NIO(NewI/O)，这是一个基于缓冲区和块的非阻塞（NonBlocking）IO操作的API。NIO效率很高，但编程比较复杂。JavaNIO由以下几个核心部分组成：Channels、Buffers和Selectors。1.3NIO71Java

I/O技术2常见IO应用一4让我们一起来编程学习提纲3常见IO应用二82.常见I/O应用一File类可以用来获取或处理与磁盘文件和文件夹相关等信息和操作，但不提供文件内容的存取。文件内容的存取功能一般由FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter等类实现。File类是对文件和文件夹的一种抽象表示（引用或指针）。File类的对象可能指向一个存在的文件或文件夹，也可能指向一个不存在的文件或文件夹。2.1File类的应用92.常见I/O应用一文件或文件夹的路径分为绝对路径和相对路径。路径分隔符：Windows操作系统下为“\”，Unix/Linux操作系统下为“/”。磁盘文件的绝对定位：盘符:\\文件夹1\\文件夹2…\\文件名。本资源定位方法缺乏灵活性，不适用于网络环境编程。Eclispe项目下文件的相对定位:相对路径是相对项目文件夹开始定位，src\\包\\…\\包\\文件名；绝对路径：\\项目名称\\src\\包\\…\\文件名。采用本方法项目开发阶段没有问题，但项目发布后没有“src”文件夹就会出现“文件找不到”的错误。

2.1File类的应用102.常见I/O应用一查阅API帮助文档，掌握File类的常用构造方法和常用方法：publicFile(Stringpathname)publicbooleanexists()publicbooleanisDirectory()publiclonglastModified()：返回毫秒数publiclonglength()publicStringgetName()、getParent()、getPath()：2.1File类的应用112.常见I/O应用一publicFile[]listFiles()publicbooleanmkdirs()publicbooleanrenameTo(Filedest)publicbooleandelete()

2.1File类的应用122.常见I/O应用一【编程实践】1.获取指定文件的信息：是否存在、文件名、路径、文件长度、最后修改时间、是否文件夹。2.文件改名、删除3.建立文件夹：d:\hb\hd\hdc4.显示某文件夹的内容2.1File类的应用132.常见I/O应用一FileInputStream用于从本地文件系统中的一个文件中读取字节数据。FileOutputStream：用于将数据写入文件字节输出流。

2.2利用字节流完成文件的读写142.常见I/O应用一查阅API帮助文档，掌握FileInputStream、FileOutputStream类的常用构造方法和常用方法：publicFileInputStream(Filefile)throwsFileNotFoundExceptionpublicFileInputStream(Stringname)throwsFileNotFoundExceptionpublicint

read()throwsIOException：返回下一个字节的数据，如果到达文件结尾则返回-1。publicvoidwrite(intb)throwsIOException2.2利用字节流完成文件的读写152.常见I/O应用一【编程实践】用字节流的方式将OO.png复制到D:\【编程步骤】1.建立文件输入字节流对象，建立文件输出字节流对象。2.从输入流循环读取字节，写入到输出流中3.关闭输入流和输出流4.注意捕获异常处理或声明抛出的异常2.2利用字节流完成文件的读写162.常见I/O应用一我们可以以字符串、输入流、文件等作为参数来直接构建Scanner对象，然后就可以逐行逐字（根据正则表达式来分隔）来扫描整个文本，并对扫描后的结果做想要的处理。PrintStream在OutputStream基础之上提供了增强的功能，即可以方便地输出各种类型的数据的格式化表示形式。

publicstaticfinalPrintStreamout2.3利用Scanner和PrintStream完成文件的读写172.常见I/O应用一查阅API帮助文档，Scanner类中需要重点掌握常用构造方法和常用方法：publicScanner(Filesource)throwsFileNotFoundExceptionpublicbooleanhasNextLine()publicStringnextLine()PrintStream类中需要重点掌握常用构造方法和常用方法：publicPrintStream(Filefile)publicPrintStream(StringfileName)publicvoidprintln(Stringx)2.3利用Scanner和PrintStream完成文件的读写182.常见I/O应用一【编程实践】将九九乘法表输出到一个文本文件。【编程实践】1.以源文件sg.txt为参数，建立Scanner对象，以目标文件为参数建立PrintSream对象2.从输入流循环读取一行字符串，写入到输出流中。3.关闭输入流和输出流4.注意捕获异常处理或声明抛出的异常2.3利用Scanner和PrintStream完成文件的读写191Java

I/O技术2常见IO应用一4让我们一起来编程学习提纲3常见IO应用二203.常见I/O应用二DataInputStream类能够使Java应用程序以一种与机器无关的方式，直接从底层输入流读取Java的八种基本类型数据。而DataOutputStream类能够将Java八种基本类型数据写出到一个输出流，然后可以用DataInputStream输入流读取这些数据。3.1基本类型数据的读写213.常见I/O应用二查阅API帮助文档，掌握DataInputStream、DataOutputStream类的常用构造方法和常用方法：publicDataInputStream(InputStreamin)publicfinaldoublereadDouble()throwsIOExceptionpublicDataOutputStream(OutputStreamout)publicfinalvoidwriteDouble(doublev)throwsIOException

3.1基本类型数据的读写223.常见I/O应用二【编程要求】将100个随机生成的小数（0-1000之间）写入文件，要求以’#’分隔。然后从该文件依次读出每一个小数。编程提示：DataOutputStream类的相关方法实现。3.1基本类型数据的读写233.常见I/O应用二通常状况下，当Java程序运行结束时，JVM内存中的相关对象将随之销毁。如果我们想将对象以某种方式保存下来，在程序的下次运行时再恢复该对象，可以通过对象的序列化和反序列化来实现。序列化指将内存中对象的相关信息（除transient以外的全部属性值等）进行编码，然后写到外存的过程。注意：用transient修饰的对象变量将不会被序列化。3.2序列化与反序列化243.常见I/O应用二反序列化的顺序正好相反，反序列化将序列化的的对象信息从外存中读取，并重新解码组装为对象的过程。Java提供了ObjectInputStream/ObjectOutputStream类来实现序列化与反序列化。只有实现Java.io.Serializable接口的类的对象才能被序列化和反序列化，否则会出现java.io.NotSerializableException。3.2序列化与反序列化253.常见I/O应用二查阅API帮助文档，ObjectInputStream、ObjectOutputStream类中需要重点掌握常用构造方法和常用方法：publicObjectInputStream(InputStreamin)throwsIOExceptionpublicfinalObjectreadObject()publicObjectOutputStream(OutputStreamout)throwsIOExceptionpublicfinalvoidwriteObject(Objectobj)throwsIOException3.2序列化与反序列化263.常见I/O应用二【编程要求】

Student类(sno,sname,password,sex)。将password设置为transient，要求覆盖父类Object的toString()方法。至少生成5个Student对象，sno为键，Student对象为值，放入到HashMap<String,Student>。将HashMap序列化到一个文件d:\\student.dat(要求不序列化password)。从d:\\student.dat中反序列化得到HashMap<String,Student>，并输出。3.2序列化与反序列化271Java

I/O技术2常见IO应用一4让我们一起来编程学习提纲3常见IO应用二284.让我们一起来编程【编程作业】单词统计（WordCount.java）编程要求：给定英文文本文件，统计每一个英文单词出现的次数，要求按字母顺序排列。编程提示：用TreeMap<String,Integer>实现。循环遍历该文本文件的每一个字符串，如果TreeMap中已经存储该字符串，则出现次数加1，否则，存储该字符串，出现次数为1。"\\s|,|\\.|\"|“|”|\\)|\\("4.1利用Scanner和PrintStream完成文件的读写293.常见I/O应用二ApachePOI是Apache软件基金会的开放源码程序库。POI提供通过Java语言对MicrosoftOffice文件进行读写的API，支持Office97-2008文档格式（包括XLSX,DOCXandPPTX）。下载地址：/，其框架结构如下：

HSSF：提供读写Excel格式文件的功能。HWPF：提供读写Word格式文件的功能。HSLF：提供读写PowerPoint格式文件的功能。HDGF：提供读写Visio格式文件的功能。3.3利用POI读写Excel敬请批评指正，谢谢！2023年第9周JavaGUI编程技术321JavaGUI技术简介2JavaGUI相关接口和类4让我们一起来编程学习提纲3利用WindowBuilder进行swing应用开发9.3

利用WindowBuilderPro进行swing应用开发

331.JavaGUI编程技术简介Java的GUI库最主要的有三种：AWT、swing和SWT/JFace。AWT和swing是Sun随JDK一起发布的，无需安装直接可以使用，SWT/JFace需要跟随Eclipse安装或单独安装。341.JavaGUI编程技术简介AWT（AbstractWindowToolkit）最原始最基础的JavaGUI工具包。AWT相关的类和接口集中存放在java.awt包中。AWT提供了创建GUI的工具包，包括了基础组件、布局管理器、绘图、事件处理等。AWT主要由C语言开发，灵活性差，运行时系统消耗资源多，属重量级的Java组件，很难做到美观，功能也比较简陋。1.1AWT351.JavaGUI编程技术简介针对AWT存在问题，Sun公司1998年对AWT进行了扩展，开发出了swing组件。swing相关的类和接口集中存放在javax.swing包中。swing中大部分是轻量级组件，由纯Java代码实现，没有本地代码，不依赖操作系统的支持，采用可插入的外观感觉。swing组件包括了AWT中已经提供的GUI组件，同时包括一套高层次的GUI组件，swing继续使用AWT的事件处理模型。1.２swing

361.JavaGUI编程技术简介1.２swing

371.JavaGUI编程技术简介SWT/JFace是IBM为开发EclipseIDE编写的一组GUIAPI，跟随Eclipse安装或单独安装。至今为止，SWT无论是在性能和外观上，都超越了SUN公司提供的AWT和SWING。JFace是对SWT的一个封装，它丰富、优化了SWT的功能。1.3SWT/JFace381.JavaGUI编程技术简介为简化GUI应用开发的难度，提高开发的效率，可以象在VisualStudio中一样通过拖曳控件来编写GUI程序，VisualEditor、Jigloo、Matisse、WindowBuilderPro等JavaGUI可视化开发工具也相继开发并推广。本课程将采用WindowBuilder来协助GUI应用开发。1.4GUI设计工具391.JavaGUI编程技术简介WindowBuilder是一款免费的、开源的、非常好用的Eclipse插件。在WindowBuilder设计视图中通过拖拽和设置属性，可以轻松添加众多组件并迅速创建复杂的窗口，同时会自动生成Java代码。然后在代码视图中在WindowBuilder生成代码的基础上，修改和增加功能。WindowBuilder可以保证代码和界面同步更新。总之，利用WindowBuilder可以有效降低JavaGUI编程难度，提高效率。1.4GUI设计工具40学习提纲9.3

利用WindowBuilderPro进行swing应用开发

1JavaGUI技术简介2JavaGUI相关接口和类4让我们一起来编程3利用WindowBuilder进行swing应用开发412.JavaGUI相关接口和类一个Java图形界面，由各种不同类型的“元素”组成，例如:窗口、菜单栏、对话框、标签、按钮、文本框等等，这些“元素”统一被称为组件（Component）。组件按照不同的功能，可分为顶层容器、中间容器、基本组件。基本组件不能独立地显示出来，必须将组件放在特定的对象―容器中才能显示出来。每个容器类都和一个布局管理器相关联，以确定其中组件的布局。422.JavaGUI相关接口和类顶层容器：属于窗口类组件，可以独立显示。图形界面至少要有一个顶级容器。swing顶层容器包括JFrame、JApplet、JDialog、JWindow。JFrame类是最常用的顶级容器，带有窗口标题，可最大化、最小化、还原等。JFrame默认的布局管理器是BorderLayout。publicclassGUIModelextends

JFrame2.1组件类432.JavaGUI相关接口和类中间容器：因为GridLayout、BorderLayout等布局中一个区域只能入放置一个组件，所以通常要将多个组件放入一个中间容器，再将这个中间容器放入顶级容器或其它中间容器。常见中间容器包括JPanel(轻量级面板)、JScrollPane(带有滚动条的面板)、JSplitPane(分隔面板)、JTabbedPane(选项卡面板)、JLayeredPane(多层面板)、JToolBar(工具栏)、JMenuBar(菜单栏)、JPopupMenu(弹出菜单)、JInternalFrame(内部窗口)等。JPanel：是一种无边框的中间容器，是最常用的中间容器。JPanel默认的布局管理器是FlowLayout。2.2swing442.JavaGUI相关接口和类绝大部分swing组件类的名称和对应AWT组件类的名称基本一致，只要在原来的AWT组件类名前添加“J”即可。Swing常见组件包括：JLabel（文本标签）、JButton（按钮）、JTextField（单行文本框）、JPasswordField（单行密码框）、JTextArea（多行文本框）、JRadioButton（单选按钮）、JCheckbox（复选按钮）、JComboBox（下拉式列表）、JList（列表）、JScrollbar（滚动条）、JSlider（滑块）、JFileChooser（文件选择框）、JColorChooser（颜色选择框）、JTable（表格）、JTree（树）、JProgressBar（进度条）等。2.2swing452.JavaGUI相关接口和类462.JavaGUI相关接口和类AWT提供了FlowLayout、BorderLayout、GridLayout、CardLayout、GridBagLayout等布局管理器类来管理各种组件在容器中的放置状态。当一个容器被创建时如果不指定布局管理器，它们就采用默认的布局管理器。Panel的默认的布局管理器FlowLayout。Window、Frame和Dialog默认的布局管理器就是BorderLayout。2.2布局管理器472.JavaGUI相关接口和类AWT提供的常见布局管理器介绍如下：FlowLayout（流式布局）：FlowLayout是最简单的布局管理器。在FlowLayout中，你不必指定每个控件放在哪，FlowLayout就会根据你添加控件的顺序依次从左向右放置控件，如果空间不够，组件满一行后自动换行。2.3布局管理器

482.JavaGUI相关接口和类BorderLayout（边界布局）：BorderLayout将容器划分为NORTH、WEST、EAST、SOUTH、CENTER五个区域。将控件放入容器时，必须指定控件放置的区域。如下图所示，每个区域只能放一个控件，组件自动扩展大小以填满该区域。2.3布局管理器

492.JavaGUI相关接口和类GridLayout（网格布局）：GridLayout将容器切割为棋盘一样m行n列的网格，每个网格可以放置一个组件。添加到容器的组件从左向右自上而下依次放置。2.3布局管理器

502.JavaGUI相关接口和类Java事件处理机制由事件源、事件和事件监听器三部分组成。当用户在GUI组件上触发一个事件（如ActionEvent），AWT将事件对象封装传递给事件监听器。事件源：指能产生AWT事件的各种GUI组件，如按钮、菜单等。事件：指在java.awt.event包中定义的Java能够处理的事件(以Event结尾)。事件监听器：指一个实现了XxxListener接口或继承了XxxAdapter抽象类的类，负责监听和处理某种特定事件XxxEvent。2.4Java事件处理机制512.JavaGUI相关接口和类下面以JButton、ActionEvent、ActionListener为例说明Java事件处理的实现：建立事件监听器类，该类必须实现相关事件监听器接口，重写其中的抽象方法。classHandlerimplementsActionListener。将事件源和事件监听器关联起来。在事件处理方法中编写事件处理代码。publicvoidactionPerformed(ActionEvente){ //处理事件代码

}2.4Java事件处理机制522.JavaGUI相关接口和类【示例程序】GUIModel实现一个基本窗口，并进行了相关的设置。我们只要在此基础上稍加改造，在其中定义并添加中间容器和基本组件，编写事件处理代码，即可完成编程任务。2.5GUI模板532.JavaGUI相关接口和类542.JavaGUI相关接口和类【编程要求】用纯手工编程实现：拖动红、绿、蓝对应的JSlider组件滑块时右侧按钮颜色马上随之变化，界面要求如下。

事件源：JSlider，事件：ChangeEvent，监听器接口：ChangeListener2.6颜色调整器55学习提纲1JavaGUI技术简介2JavaGUI相关接口和类4让我们一起来编程3利用WindowBuilder进行swing应用开发563.利用WindowBuilder进行swing应用开发首先判断一下我们使用的Eclipse中是否已经安装了WindowBuilder插件：在Eclipse环境中new->other中是否有WindowBuilder选项。3.1WindowBuilder的下载和安装

573.利用WindowBuilder进行swing应用开发WindowBuilder的在线安装：在Eclipse中，选择菜单“Help->Install

New

Software……”，在弹出的对话框中WorkWith后面的文本框中粘贴与你使用Eclipse对应版本的WindowBuilder更新地址：/windowbuilder/latest/，选择要安装的插件后，单击Finish按钮，即开始下载插件，自动安装重启Eclipse后生效。