面向对象程序设计第20讲 Java的输入与输出流(上)

第20讲Java的输入与输出流(上)/教学目标理解Java中流的概念掌握字节流InputStream和OutputStream及其子类的使用掌握字符流Reader和Writer及其子类的使用掌握随机读写文件流RandomAccessFile的使用

引例importjava.io.*;publicclassEx11_1{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{

System.out.println("创建文件输入流对象……");

FileInputStream

fis=newFileInputStream("input.txt");

System.out.println("指定输入文件对象……");bytedata[]=newbyte[100];

System.out.println("读入文件数据到指定数组中……");

fis.read(data);Stringstr=data.toString();

System.out.println("创建文件输出流对象……");

FileOutputStream

fos=newFileOutputStream("output.txt");

System.out.println("将指定数组的内容读入文件中……");

fos.write(str.getBytes());

System.out.println("关闭所有文件");

fis.close(); fos.close();}catch(Exceptione){}}}本实例中主要应用Java的输入输出流实现文件的复制。概述源

输入流输入流从源中读出数据目的地输出流

输出流向目的地中写入数据在JavaAPI中，I/O包提供了大量的流类来实现数据的输入和输出,主要分为两类：一种是字节流,另一种是字符流,分别由四个抽象类来表示：InputStream、OutputStream、Reader和Writer.所有输入流类都是InputStream类或者Reader类的子类,它们都继承了read()方法用于读取数据。而所有输出流类都是OutputStream类或者Writer类的子类,它们都继承了write()方法用于写入数据。InputStream/OutputStream和Reader/Writer都直接继承自Java的根类Object，它们各自形成一个独立的继承体系。

字节流字节流用来读写8位的数据。由于在读写中不会对数据作任何转换，所以可以用来直接处理二进制的数据。字节流分为输入流InputStream和输出流OutputStream，所有其他的字节流都是它们的子类。

字节输入流InputStream成员方法主要功能publicabstractintread()throwsIOException自输入流中读取一个字节publicintread(byteb[])throwsIOException将输入的数据存放在指定的字节数组publicintread(byteb[],intoffset,intlen)throwsIOException自输入流中的offset位置开始读取len个字节并存放在指定的数组b中publicvoidreset()throwsIOException将读取位置移至输入流标记之处publiclongskip(longn)throwsIOException从输入流中跳过n个字节publicintavailable()throwsIOException返回输入流中的可用字节个数publicvoidmark(intreadlimit)在输入流当前位置加上标记publicbooleanmarkSupported()测试输入流是否支持标记(mark)用的所有资源publicvoidclose()throwsIOException关闭输入流,

并释放占用的所有资源字节输出流OutputStream类成员方法主要功能publicabstractvoidwrite(intb)throwsIOException写一个字节publicvoidwrite(byteb[])throwsIOException写一个字节数组publicvoidwrite(byteb[],int

offset,int

len)throwsIOException将字节数组b中从offset位置开始的、长度为len个字节的数据写到输出流中publicvoidflush()throwsIOException写缓冲区内的所有数据publicvoidclose()throwsIOException关闭输出流,并释放占用的所有资源标准输入流标准输入:InputStreamis=System.in;

它是一个标准输入流，一般接收键盘的响应，得到键盘所传递来的信息。例11.2下面程序可以从键盘输入字符到程序中，并在屏幕上重新打印出来。importjava.io.*;classEx11_2{publicstaticvoidmain(Stringargs[])throwsIOException{

bytebuf[]=newbyte[255];

System.out.println("enter:");

System.in.read(buf,0,255);

System.out.println("Got:");

Stringstr=newString(buf);

System.out.println(str);

}}例11.3编程实现从键盘读入若干字符，然后显示出来。importjava.io.*;publicclassEx11_3{publicstaticvoidmain(Stringargs[])throwsIOException{

intb;while((b=System.in.read())!=-1){

System.out.print((char)b);}

System.out.println();}}文件字节输入流类FileInputStreamInputStream类和OutputStream类都是抽象类，不能实例化，因此在实际应用中并不使用这两个类，而是使用一些基本数据流类，如FileInputStream和FileOutputStream，它们分别是InputStream类和OutputStream类的子类，用于进行文件输入和输出的处理，其数据源和目标都是文件。FileInputStream用于顺序访问本地文件。它从超类InputStream中继承了read、close等方法对本机上的文件进行操作，但不支持mark方法和reset方法。

FileInputStream类构造方法FileInputStream类主要有三个构造方法：FileInputStream(Stringname)FileInputStream(Filefile)FileInputStream(FileDescriptor

fd)第一个构造方法使用给定的文件名name创建一个FileInputStream对象，用来打开一个到达该文件的输入流，这个文件就是源。第二个构造方法使用File对象FileInputStream对象，用来指定要打开哪个文件。FileDescriptor也是java.io包中的类，主要用于关联到已打开的文件，或已打开的网络链接，或者其他I/O连接，在机器底层发挥作用，可以强制系统缓冲区与底层设备保持同步，从而为输入输出流提供一个与底层设备同步的系统缓冲区，但是这个类不大常用，大家只要了解就可以了。FileInputStream类读取字节的方法在创建文件输入流对象之后，可以调用read方法从流中读取字节，read方法有三种格式：publicintread()throwsIOExceptionpublicintread(byte[]b,int

off,int

len)throwsIOException

publicintread(byte[]b)throwsIOExceptionread()方法将返回一个整数，它包含了流中的下一个字节。如果返回的是-1，则表示到达了文件输入流的末尾。这种方法每次只能从文件输入流中读取一个字节，为了能从流中读入多个数据字节，可以调用read(byteb[],int

off,int

len)方法，该方法从输入流当前字节处起读取长度为len字节的数据，从位置off处起存入数组b中，b中位置在off之前和在off+len之后的数据将保持不变，返回读取的数据长度，并将第len个字节设为当前字节。

Stringstr="";FileInputStreamfin=newFileInputStream("c:\\Ex11_3.java");for(inti=fin.read();i!=-1;i=fin.read())

str+=(char)i;上述程序段的功能是应用read()方法将c:\Ex11_3.java的内容输出到字符串str中。

try{

FileInputStream

fis=newFileInputStream("java7.txt");......}catch(IOExceptione){

System.out.println("FileException："+e);}FileInputStream举例在使用FileInputStream类时要注意：若关联的目录或者文件不存在，Java就会抛出一个IOException异常。程序可以使用try-catch块检测和处理捕捉到的异常。例如，为了把一个文件输入流对象与一个文件关联起来，可以使用下列的代码段来处理Java产生的IOEception异常。关闭输入流

publicvoidclose()

throwsIOException

虽然Java在程序结束时会自动关闭所有打开的流，但还是建议大家养成一个良好的习惯，在使用完流后，调用close()方法显式地关闭任何打开的流，以防止一个被打开的流用完系统资源。文件字节输出流类FileOutputStreamFileOutputStream类用于向一个文本文件写数据，它从其超类OutputStream中继承了write、close等方法。

构造方法publicFileOutputStream(Stringname)throwsFileNotFoundExceptionpublicFileOutputStream(Filefile)throwsFileNotFoundExceptionpublicFileOutputStream(String

name,booleanappend)throwsFileNotFoundExceptionappend表示文件是否为添加的写入方式。当append值false时，为重写方式，即从头写入；当append值为true时，为添加方式，即从尾写入。append默认值为false。例如：

FileOutputStream

fos=newFileOutputStream(＂OutputFile.txt＂,true);FileOutputStream类写入字节的方法使用write方法将指定的字节写入文件输出流。Write方法有3种格式：publicvoidwrite(intb)throwsIOExceptionpublicvoidwrite(byte[]b)throwsIOExceptionpublicvoidwrite(byte[]b,int

off,int

len)throwsIOExceptionwrite方法可以向文件写入一个字节、一个字节数组或一个字节数组的一部分。当b是int类型时，b占用4个字节32位，通常是把b的低8位写入输出流，忽略其余高24位。当b是字节数组时，可以写入从off位置开始的len个字节，如果没有off和len参数，则写入所有字节，相当于write(b,0,b.length)。关闭输出流publicvoidclose()

throwsIOExceptionclose方法关闭输出流，并释放相关的系统资源。发生I/O错或文件关闭时，抛出IOException异常。如果off或len为负数或off+len大于数组b的长度length，则抛出IndexOutOfBoundsException异常；如果b是空数组，则抛出NullPointerException异常。用FileOutputStream对象写入时，如果文件不存在，则会创建一个新文件，如果文件已存在，使用重写方式

则会覆盖原有数据。

例11.4

编写程序，应用FileInputStream类实现从"c:\file.dat"中读出第5个字节到变量c中，并输出。

importjava.io.*;publicclassEx11_4{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{

FileInputStream

fis=newFileInputStream("c:\\file.dat");fis.skip(4);

intc=fis.read();

System.out.println((char)c);

fis.close();}catch(Exceptione){

e.printStackTrace();}} }内存的读写在java.io中，还提供了ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream类来直接访问内存，它们分别是InputStream和OutputStream的子类。类ByteArrayInputStream有两个构造方法：

publicByteArrayInputStream(byteb[])publicByteArrayInputStream(byte

b[],int

off,int

len)第一个构造方法以一个字节数组作为参数，数据源完全复制到内部缓冲区。第二个构造方法的参数包括一个字节数组、一个整型偏移量和一个整型长度，与第一个构造方法不同的是，此构造方法生成的内部缓冲区将以指定偏移量位置为起始位置，并且能读取的最大数据长度为指定的长度。这个字节数组就是该输入流的数据源。内存缓冲区保持一个标记，指向当前字节。ByteArrayInputStream类ByteArrayInputStream可从字节数组中读取数据，它重写了其父类InputStream的部分方法，如：publicintread();publicintread(byteb[],int

off,int

len);publiclongskip(longn)publicintavailable();publicboolean

markSupported();publicvoidmark(inttag);publicvoidreset();publicvoidclose()throwsIOExceptionByteArrayOutputStream

类与ByteArrayInputStream对应，ByteArrayOutputStream