【JAVA SE】第十二章 流(Stream)、IO流和文件(File)
第十二章 流(Stream)、IO和文件(File)
文章目录
- 第十二章 流(Stream)、IO和文件(File)
- 一、流(Stream)
- 1.什么是流
- 2.流的分类
- 二、IO流
- 1.字节输入流（InputStream）
- 2.字符输入流（Reader）
- 3.字节输出流（OutputStream）
- 4.字符输出流（Writer）
- 三、文件(File)
一、流(Stream)
1.什么是流
流是个抽象的概念，是对输入输出设备的抽象
当程序需要从某个数据源读入数据的时候，就会开启一个输入流，数据源可以是文件、内存或网络等等。相反的，需要写出数据到某个数据源目的地的时候，也会开启一个输出流，这个数据源目的地也可以是文件、内存或网络等等
一个流可以理解为一个数据的序列。输入流表示从一个源读取数据，输出流表示向一个目标写数据
也可以将流想象成一个 ”水流管道“ ，水流在管道中形成了，自然就出现了流动和流动方向
2.流的分类
按照流的方向不同：分为输入流和输出流
按照处理数据单位的不同：分为字节流（8 位）和字符流（16 位）
按照功能不同：分为节点流和处理流
- 节点流：
是可以从一个特定的数据源（节点）读写数据的流（例如文件、内存）。就像是一条单一的管道接到水龙头上放水 - 处理流：
”连接“ 在已经存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理，为程序提供更为强大的读写功能。就像在已经接了一条管道（节点流）的基础上，又套上几条具有特殊功能的管道（处理流），对流水做进一步处理
输入流和输出流的类层次图：
二、IO流
1.字节输入流（InputStream）
InputStream这个抽象类是所有基于字节的输入流的超类
FileInputStream（操作文件的字节输入流）
直接插在文件上，直接读取文件数据
//方法 1 用于测试普通字节流的读取private static void method(){InputStream in = null;//1.创建字节输入流对象用于读取//InputStream in = new InputStream();// 抽象父类不可以创建对象!创建的是子类 FIS 的对象//IO 操作可能会发生异常，所以需要 try-catchtry {//InputStream in2 = new FileInputStream(new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt"));in = new FileInputStream("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt");// //使用流对象
// /**read() 一次读取一个字节，如果没有数据了，返回 -1*///2.1测试复杂的读法
// System.out.println(in.read());//97-a
// System.out.println(in.read());//98-b
// System.out.println(in.read());//99-c
// System.out.println(in.read());//-1
// System.out.println(in.read());//-1//改造：需要循环读取文件中的所有内容//2.2定义变量，记录读到的数据int b;while((b = in.read()) != -1){System.out.println(b);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();//打印错误信息} finally {//3.关闭流资源try {in.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
BufferedInputStream(缓冲/高效字节流)
流操作的特性是数据传输（只能往前进，而不能往后退），而数据传输速度和数据处理的速度存在不平衡，这种不平衡使得数据传输过程中进行缓存处理而释放数据处理器的资源是一种提高程序效率的机制。比如，厕所的抽水马桶，我们不会用一滴滴的水进行冲洗，而是等到水达到一定的量再进行冲洗。在数据流处理时，CPU也不会等待内存读取数据后就立即处理，而是在内存数据到达一定的量后在进行处理，从而腾出CPU的处理时间。在java.io读写文件时，常常使用缓存进行操作，而不是按部就班的逐个字节读取处理
BufferedInputStream 为另一个输入流添加一些功能，即缓冲输入以及支持 mark 和 reset 方法的能力。在创建 BufferedInputStream 时，会创建一个内部缓冲区数组(默认8k大小)。在读取或跳过流中的字节时，可根据需要从包含的输入流再次填充该内部缓冲区，一次填充多个字节
//方法 2 用于测试高效字节流的读取private static void method2(){BufferedInputStream in = null;try {//1.创建流对象in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt"));//2.使用流int b;while((b = in.read()) != -1){System.out.println(b);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {in.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
2.字符输入流（Reader）
用于读取字符流的抽象类
FileReader(操作文件的字节流)
//创建一个普通字符流读取的方法private static void method() {//Reader 作为字符输入流的抽象父类，不可以被实例化//Reader in2 = new Reader();//1.创建一个在本方法中都生效的局部变量，初始值为 nullReader in = null;//2.完成 try - catch - finally 结构try {//3.创建 FileReader 流对象，参数：File/路径in = new FileReader("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt");//4.读取文件数据int b;while((b = in.read()) != -1){System.out.println(b);}} catch (IOException e) {//捕获异常e.printStackTrace();//捕获到异常后打印错误信息} finally {try {//5.关流in.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
BufferedReader(缓冲/高效字符流)
//创建一个高效字符流读取的方法private static void method2() {//Reader 作为字符输入流的抽象父类，不可以被实例化//Reader in2 = new Reader();//1.创建一个在本方法中都生效的局部变量，初始值为 nullReader in = null;//2.完成 try - catch - finally 结构try {//3.创建 BufferedReader 流对象，参数：File/路径in = new BufferedReader(new FileReader("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt"));//4.读取文件数据int b;while((b = in.read()) != -1){System.out.println(b);}} catch (IOException e) {//捕获异常e.printStackTrace();//捕获到异常后打印错误信息} finally {try {//5.关流in.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
3.字节输出流（OutputStream）
此抽象类是表示输出字节流的所有类的超类，输出流接受输出字节并将这些字节发送到某个接收器
FileOutputStream(操作文件的字节流)
直接插在文件上，直接写出文件数据
//创建一个用于测试普通字节输出流的方法private static void method() {//1.定义一个在方法中都生效的局部变量，初始值为 nullOutputStream out = null;try {//2.创建流对象/**可以使用两个参数的构造方法，来控制输出的数据是覆盖还是追加* 默认的方式是覆盖* 如果想要追加，第二个参数 append 应该设置为 true*/out = new FileOutputStream("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt",true);//3.使用流对象out.write(97);out.write(97);out.write(97);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {//4.关流out.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
BufferedOutputstream(缓冲/高效字节流)
该类实现缓冲的输出流，通过设置这种输出流,应用程序就可以将各个字节写入底层输出流中,而不必每次针对字节写出调用底层系统
//创建一个用于测试高效字节输出流的方法private static void method2() {//1.定义一个在方法中都生效的局部变量，初始值为 nullOutputStream out = null;try {//2.创建高效流对象/**可以使用两个参数的构造方法，来控制输出的数据是覆盖还是追加* 默认的方式是覆盖* 如果想要追加，第二个参数 append 应该设置为 true*/out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt",true));//3.使用流对象out.write(97);out.write(97);out.write(97);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {//4.关流out.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
4.字符输出流（Writer）
写入字符流的抽象类
FileWriter操作文件的字符输入流）
用来写入字符文件的便捷类,此类的构造方法假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小都是可接受的,如果需要自己自定义这些值,可以先在 FileOutputStream 上构造一个 OutputStreamWriter
private static void method() {Writer out = null;try {out = new FileWriter("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt",true);out.write(97);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {out.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
BufferedWriter(缓冲/高效字符流)
将文本写入字符输出流，缓冲各个字符，从而提供单个字符，数组和字符串的高效写入，可以指定缓冲区的大小,或者接受默认的大小，在大多数情况下，默认值就足够大了
private static void method2() {Writer out = null;try {out = new BufferedWriter(new FileWriter("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt",true));out.write(97);out.flush();//防止数据遗漏，刷数据} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {out.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
三、文件(File)
文件可以理解为一种流的源头，和文件流不是一种概念
可以封装一个磁盘路径字符串，对这个路径可以执行一次操作
可以封装文件路径、文件夹路径和不存在的路径（指可以创建对象，无论磁盘中有没有文件）
package com.sisyphus.file;import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;/**本类用于测试文件类的常用方法*/
public class TestFile {public static void main(String[] args) throws IOException {//0.需要自己手动创建一个 ready 目录，下有一个 1.txt文件//注意：如果系统没有显示后缀名/文件扩展名，文件名应该是 1//1.创建 File 对象File file = new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\1.txt");//2.测试常用方法System.out.println(file.length());//查看 file 的字节量System.out.println(file.exists());//检验 file 是否存在System.out.println(file.isFile());//判断 file 是否为文件System.out.println(file.isDirectory());//判断 file 是否为文件夹System.out.println(file.getName());//1.txt，获取文件名System.out.println(file.getParent());//获取父级路径System.out.println(file.getAbsoluteFile());//获取文件的绝对路径//2.2创建file = new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\2.txt");//创建 java 对象System.out.println(file.createNewFile());//真正创建一个2.txtfile = new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\a");System.out.println(file.mkdir());//创建单层文件夹file = new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\a\\b\\c");System.out.println(file.mkdirs());//创建多层文件夹//2.3测试删除/**注意：这个删除的方法只能删除空文件夹与文件*/System.out.println(file.delete());//只有 c 被删除了file = new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\a");System.out.println(file.delete());//false，因为文件夹不为空file = new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready\\2.txt");System.out.println(file.delete());//2.txt 删除成功//3.2文件列表测试file = new File("C:\\Users\\admin\\Desktop\\项目文件\\个人项目\\ready");String[] listName = file.list();System.out.println(Arrays.toString(listName));/**常用 listFiles() 因为返回值类型时 File[]* 可以拿到一个个的 File 对象做进一步操作*/File[] fs = file.listFiles();System.out.println(Arrays.toString(fs));System.out.println(fs[0].length());}
}
文件/文件夹属性
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| length() | 查看文件的字节量 |
| exists() | 是否存在，存在返回 true |
| isFile() | 是否为文件，是文件返回 true |
| isDirectory() | 是否为文件夹，是文件夹返回 true |
| getName() | 获取文件/文件夹名 |
| getParent | 获取父文件夹的路径 |
| getAbsolutePath() | 获取文件的完整路径 |
创建与删除
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| createNewFile() | 新建文件，文件夹不存在会异常，文件已经存在返回 false |
| mkdir() | 新建单层不存在的文件夹 |
| mkdirs() | 新建多层不存在的文件夹 |
| delete() | 删除文件/空文件夹 |
文件夹列表
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| list() | 返回 String[]，包含文件名 |
| listFiles() | 返回 File[]，包含文件对象 |
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