Java SE09_I/O框架笔记

I/O 框架

1 流的概念

　　内存与存储设备之间传输数据的通道，数据借助流传输。

2 流的分类

　　按方向【重点】

• 输入流：将<存储设备>中的内容读到<内存>中
• 输出流：将<内存>中的内容写到<存储设备>中

　　按单位

• 字节流：以字节为单位，可以读写所有数据
• 字符流：以字符为单位，只能读写文本数据

　　按功能

• 节点流：具有实际传输数据的读写功能
• 过滤流：在节点流的基础之上增强功能

3 字节流

字节流的父类（抽象类）

//InputStream 字节输入流
public int read(){}
public int read(byte[] b){}
public int read(byte[] b, int off, int len){}

// OutputStream 字节输出流
public void write(int n){}
public void write(byte[] b){}
public void write(byte[] b, int off, int len){}

3.1 文件字节流

文件输入流代码演示:

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /*
             * 演示FileInputStream的使用
             * 文字字节输入流
             */
        //1.创建文件字节输出流并指定文件路径
        FileInputStream fis =new FileInputStream("E:\\newstart\\linshi\\aaa.txt");

        //2.读取文件
        //2.1单个字节的读取
        //        int data = 0;
        //        while((data = fis.read())!=-1){
        //            System.out.print((char)data);//abcdefg
        //        }
        //2.2一次读取多个字节
        //        byte[] buf = new byte[3];//大小为3的缓存区
        //        int count = fis.read(buf);//一次读3个
        //        System.out.println(new String(buf));//abc
        //        System.out.println(count);//3
        //2.2优化之后
        byte[] buf = new byte[3];//大小为3的缓存区
        int count = 0;
        while ((count = fis.read(buf)) != -1) {
            System.out.print(new String(buf, 0, count)+" ");//abc def g
        }
        System.out.println();

        //3.关闭
        fis.close();
    }

文件输出流代码演示：

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /*
        * 演示FileOutputStream的使用
        * 文字字节输出流
        */
        //1.创建文件字节输出流并指定文件路径,append=true时，可进行追加，不然会覆盖
        FileOutputStream fos =new FileOutputStream("E:\\newstart\\linshi\\bbb.txt",true);

        //2.写入文件
        //单个写入
        String str = "hello world";
        fos.write(str.getBytes());

        //3.关闭
        fos.close();
        System.out.println("执行完毕");
    }

3.2 文件复制案例

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        //文件的复制
        //1.创建流
        //输入流
        FileInputStream fis = new FileInputStream("路径\\aaa.txt");
        //输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("路径\\bbb.txt");
        //2.一边读一边写
        byte[] buf = new byte[1024];
        int count = 0;
        while((count = fis.read(buf)) != -1){
        fos.write(buf, 0, count);
        }
        //3.关闭
        fis.close();
        fos.close();
        System.out.println("copy完毕");
	}

3.3 字节缓冲流

缓冲流：BufferedInputStream/ BufferedOutputStream

• 提高IO效率，减少访问磁盘次数
• 数据存储在缓冲区中，flush是将缓冲区的内容写入文件中，也可以直接close

代码演示：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用字节缓冲流读取
         * BufferedInputStream
         */
        //1.创建BufferedInputStream
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\newstart\\linshi\\aaa.txt");
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
        //2.读取
        //方法1(推荐)
//        int data = 0;
//        while ((data = bis.read()) != -1){
//            System.out.print((char)data);
//        }
        //方法2
        byte[] buf = new byte[1024];
        int count = 0;
        while((count = bis.read(buf)) != -1){
            System.out.println(new String(buf,0, count));
        }
        //3.关闭
        bis.close();
    }

代码演示：

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用字节缓冲流写入数据
         * BufferedOutputStream
         */
        //1.创建字节输出缓冲流
        FileOutputStream fos =new FileOutputStream("E:\\newstart\\linshi\\bbb.txt");
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
        //2.写入文件
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            bos.write("helloword\r\n".getBytes());//写入8k缓冲区
            bos.flush(); // 刷新到硬盘 如果不flush()，关闭流之后也可以显示，但是刷新可以防止数据丢失
        }
        //3.关闭(内部调用flush方法)
        bos.close();
    }

4 对象流

ObjectOutputStream / ObjectInputStream

• 增强了缓冲区功能
• 增强了读写8种基本数据类型和字符串的功能
• 增强了读写对象的功能
  • readObject() 从流中读取一个对象
  • writeObject(Object obj) 向流中写入一个对象

使用流传输对象的过程称为序列化、反序列化

理解：从内存写入文件到硬盘的过程称之为序列化，反之为反序列化。

4.1 序列化

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用ObjectOutputStream实现对象的序列化
         * 要求：序列化的类必须实现Serializable接口，标记为可序列化的状态
         */
        //1.创建对象流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\newstart\\linshi\\stu.bin");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
        //2.序列化（写入操作）
        Student zs = new Student("张三", 20);
        oos.writeObject(zs);
        //3.关闭
        oos.close();
        System.out.println("序列化完毕");
    }

4.2 反序列化

代码演示：

   public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用ObjectInputStream实现对象的反序列化（读取重构对象）
         */
        //1.创建对象流
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\newstart\\linshi\\stu.bin");
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
        //2.读取文件（反序列化）
        Student stu = (Student) ois.readObject();
        //3.关闭
        ois.close();
        System.out.println("反序列化完毕");
        System.out.println(stu.toString());//Student{name='张三', age=20}
    }

4.3 注意事项

1. 某个类要想序列化必须实现Serializable接口
2. 序列化类中对象属性要求实现Serializable接口
3. 序列化版本号ID：serialVersionUID，保证序列化的类和反序列化的类是同一个类
4. 使用transient（瞬间的）修饰属性，这个属性就不能序列化
5. 静态属性不能序列化
6. 序列化多个对象，可以借助集合来实现

注：序列化版本号ID定义：private static final long serialVersionUID = 100L;

5 字符编码

• IS0-8859-1：收录除ASCII外，还包括西欧、希腊语、泰语、阿拉伯语、希伯来语对应的文字符号。
• UTF-8：针对Unicode码表的可变长度字符编码
• GB2312：简体中文
• GBK：简体中文、扩充
• BIG5：台湾，繁体中文

注：编码方式和解码方式不一致时，会出现乱码。

6 字符流

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 传统字节流读取
         */
        //1.创建FileInputStream对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\newstart\\linshi\\hello.txt");
        //2.读取
        int data = 0;
        while((data = fis.read()) != -1){//12个字节 4个汉字
            System.out.print((char)data);
        }
        //3.关闭
        fis.close();
    }

6.1 字符流的父类

reader 字符输入流

• public int read(){}
• public int read(char[] c){}
• public int read(char[] b, int off, int len){}

Writer 字符输出流

• public void write(int n){}
• public void write(String str){}
• public void write(char[] c){}

6.2 FileReader

文件字符输入流代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用FileReader读取文件
         */
        //1.创建FileReader 文件字符输入流
        FileReader fr = new FileReader("E:\\newstart\\linshi\\hello.txt");
        //2.读取
        //2.1单个字符读取
//        int data = 0;
//        while ((data = fr.read()) !=-1){//读取一个字符
//            System.out.print((char)data);
//        }
        //2.2字符缓冲区读取
        char[] buf = new char[1024];//2的话一个2个字符
        int count = 0;
        while ((count = fr.read(buf)) != -1){
            System.out.println(new String(buf, 0, count));
        }
        //3.关闭
        fr.close();
    }

6.3 FileWriter

文件字符输出流代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用FileWriter写入文件
         */
        //1.创建FileWriter 文件字符输出流
        FileWriter fw = new FileWriter("E:\\newstart\\linshi\\writer.txt");
        //2.写入
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            fw.write("java是世界上最好的语言\r\n");
            fw.flush();
        }
        //3.关闭
        fw.close();
        System.out.println("执行完毕");
    }

6.4 文本文件复制（案例）

使用FileReader和FileWriter不能复制图片或二进制文件，使用字节流可以复制任意文件

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.创建
        FileReader fr = new FileReader("E:\\newstart\\linshi\\writer.txt");
        FileWriter fw = new FileWriter("E:\\newstart\\linshi\\w.txt");
        //2.读写
        int data = 0;
        while ((data = fr.read()) != -1){
            fw.write(data);
            fw.flush();
        }
        //3.关闭
        fr.close();
        fw.close();
        System.out.println("copy完毕");
    }

6.5 字符缓冲流

BufferedReader / BufferedWriter

高效读写、支持输入换行符、可一次写一行读一行

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用字符缓冲流读取文件
         * BufferdReader
         */
        //1.创建缓冲流
        FileReader fr = new FileReader("E:\\newstart\\linshi\\writer.txt");
        BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
        //2.读取
        //2.1 第一种方式
        char[] buf = new char[1024];
        int count = 0;
        while((count = br.read(buf)) != -1){
            System.out.print(new String(buf, 0, count));
        }
        //2.2 第二种方式 一行一行读
        String line = null;
        while((line = br.readLine()) != null){
            System.out.print(line);
        }
        //3.关闭
        br.close();
    }

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用字符缓冲流写入文件
         * BufferedWriter
         */
        //1.创建缓冲流
        FileWriter fw = new FileWriter("E:\\newstart\\linshi\\buf.txt");
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
        //2.写入
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            bw.write("好好学习。");
            bw.newLine();//写入一个换行符
            bw.flush();
        }
        //3.关闭
        bw.close();
        System.out.println("执行完毕");
    }

7 打印流

7.1 PrintWriter

封装了print() / println() 方法 支持写入后换行

支持数据原样打印

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 演示PrintWriter的使用
         */
        //1.创建一个打印流
        PrintWriter pw = new PrintWriter("E:\\newstart\\linshi\\print.txt");
        //2.打印
        pw.println(97);
        pw.println(true);
        pw.println(3.14);
        pw.println("你好nihao");
        //3.关闭
        pw.close();
        System.out.println("执行完毕");
    }

8 转换流

桥转换流 InputStreamReader / OutputStreamWriter

可将字节流转换为字符流

可设置字符的编码方式，通常使用UTF-8，文件另存为ANSI就是gbk

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用InputStreamReader读取文件 指定使用的编码
         */
        //1.创建InputStreamReader对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\newstart\\linshi\\writer.txt");
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "utf-8");
        //2.读取文件
        int data = 0;
        while ((data = isr.read()) != -1){
            System.out.print((char)data);
        }
        //3.关闭
        isr.close();
    }

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 使用OutputStreamWriter 写入文件 指定使用的编码
         */
        //1.创建OutputStreamWriter对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\newstart\\linshi\\writer.txt");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "utf-8");
        //2.写入文件
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            osw.write("我爱北京\r\n");
            osw.flush();
        }
        //3.关闭
        fos.close();
        System.out.println("执行完毕");
    }	

9 File类

概念：代表物理盘符中的一个文件或者文件夹

9.1 四个常量

1.public static final char separatorChar;
	与系统有关的默认名称分隔符。
	此字段被初始化为包含系统属性file.separator 值的第一个字符。在 UNIX 系统上，此字段的值为 '/'；在 Microsoft Windows 系统上，它为 '\\'。
2.public static final String separator;
	与系统有关的默认名称分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
	此字符串只包含一个字符，即 separatorChar。
3.public static final char pathSeparatorChar;
	与系统有关的路径分隔符。
	此字段被初始为包含系统属性 path.separator 值的第一个字符。此字符用于分隔以路径列表 形式给定的文件序列中的文件名。在 UNIX 系统上，此字段为 ':'；在 Microsoft Windows 系统上，它为 ';'。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
4.public static final String pathSeparator;
	与系统有关的路径分隔符，为了方便，它被表示为一个字符串。
	此字符串只包含一个字符，即 pathSeparatorChar。

9.2 常用方法

• 获取文件或目录的详细信息

String getName()：   返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称。
long length() ：    返回由此抽象路径名表示的文件的长度。（只能返回文件大小，不能直接返回目录大小）
boolean exists() ：  判断此抽象路径名表示的文件或目录是否存在。
boolean isHidden() ： 判断此抽象路径名指定的文件是否是一个隐藏文件。
boolean canRead() ：  判断应用程序是否可以读取此抽象路径名表示的文件。
boolean canWrite() ： 判断应用程序是否可以修改此抽象路径名表示的文件 
long lastModified() ： 返回此抽象路径名表示的文件最后一次被修改的时间。（毫秒值）
String toString() ：  返回此抽象路径名的路径名字符串。boolean isAbsolute(): 测试File对象对应的文件或目录是否是绝对路径。
String getParent() ： 返回此抽象路径名父目录的路径名字符串；如果此路径名没有指定父目录，则返回 null。（返回父目录名称） 
File getParentFile() ：返回此抽象路径名父目录的抽象路径名；如果此路径名没有指定父目录，则返回 null。（返回父目录的File对象）

• 获取文件或目录的路径

String getPath() ： 将此抽象路径名转换为一个路径名字符串。
File getAbsoluteFile() ： 返回此抽象路径名的绝对路径名形式。
String getAbsolutePath()：返回此抽象路径名的绝对路径名字符串。 返回绝对路径，从根目录开始导航
File getCanonicalFile()： 返回此抽象路径名的规范形式。
String getCanonicalPath() ：返回此抽象路径名的规范路径名字符串。规范路径就是路径里没有./或../或/，会把这些自动解析

• 操作文件或目录

boolean createNewFile()：当且仅当不存在具有此抽象路径名指定名称的文件时，不可分地创建一个新的空文件。（只创建文件）
boolean delete()： 删除此抽象路径名表示的文件或目录。（可以删除文件或删除空目录）删除成功，返回true,失败false。 
boolean equals(Object obj)：判断此抽象路径名与给定对象是否相等。
boolean mkdir() ： 创建此抽象路径名指定的目录。（只能创建一级目录）必须确保父目录存在，否则创建失败。
boolean mkdirs()： 创建此抽象路径名指定的目录，包括所有必需但不存在的父目录。 （可以创建多级目录）如果父目录不存在，会一同创建父目录
boolean renameTo(File dest) ：重新命名此抽象路径名表示的文件。（可以给文件或目录重命名）

• 判断是文件还是目录

boolean isFile() ：判断此抽象路径名表示的文件是否是一个标准文件。
boolean isDirectory()：判断此抽象路径名表示的文件是否是一个目录。

• 获取目录的下一级

String[] list() ：返回一个字符串数组，这些字符串指定此抽象路径名表示的目录中的文件和目录。
File[] listFiles() ：返回一个抽象路径名数组，这些路径名表示此抽象路径名表示的目录中的文件。（获取下一级的文件/目录的File对象）
static` `File[] listRoots()：列出可用的文件系统根。

9.3 案例（基本以及FileFilter过滤器）

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         *  File类的使用
         *  （1）分隔符
         *  （2）文件操作
         *  （3）文件夹操作
         */
//        separator();
//        fileOpe();
        directoryOpe();
    }
    //（1）分隔符
    public static void separator(){
        System.out.println("路径分隔符" + File.pathSeparator);//;
        System.out.println("名称分隔符" + File.separator);//\
    }

    //（2）文件操作
    public static void fileOpe() throws Exception {
        //1.创建文件
        File file = new File("E:\\newstart\\linshi\\file\\file.txt");
//        System.out.println(file.toString());//E:\newstart\linshi\file\file.txt
        if(!file.exists()){//判断是否存在
            boolean b = file.createNewFile();
            System.out.println("创建结果：" + b);
        }

        //2.删除文件
        //2.1直接删除
//        boolean delres = file.delete();
//        System.out.println("删除结果："+delres);
        //2.2使用jvm退出时删除
//        file.deleteOnExit();
//        Thread.sleep(5000);//休眠5秒，方便看效果

        //3.获取文件信息
        System.out.println("获取文件的绝对路径：" + file.getAbsolutePath());
        System.out.println("获取路径：" + file.getPath());
        System.out.println("获取文件名称：" + file.getName());
        System.out.println("获取父目录：" + file.getParentFile());
        System.out.println("获取文件长度：" + file.length());//汉字占3个
        System.out.println("文件创建时间：" + new Date(file.lastModified()).toLocaleString());//lastModified()默认是long类型

        //4.判断
        System.out.println("是否可写：" + file.canWrite());
        System.out.println("是否是文件：" + file.isFile());
        System.out.println("是否是隐藏：" + file.isHidden());
    }

    //（3）文件夹操作
    public static void directoryOpe() throws Exception {
        //1.创建文件夹
        File dir = new File("E:\\newstart\\linshi\\file1");
        System.out.println(dir.toString());
        if(!dir.exists()){
            dir.mkdirs();//mkdir()只能创建单级目录
        }

        //2.删除文件夹
        //2.1直接删除
//        boolean delres = dir.delete();//只能删除空目录
//        System.out.println("删除结果："+delres);
        //2.2使用jvm退出时删除
//        dir.deleteOnExit();
//        Thread.sleep(5000);//休眠5秒，方便看效果

        //3.获取文件信息
        System.out.println("获取文件夹的绝对路径：" + dir.getAbsolutePath());
        System.out.println("获取文件夹路径：" + dir.getPath());
        System.out.println("获取文件夹名称：" + dir.getName());
        System.out.println("获取父目录：" + dir.getParentFile());
        System.out.println("文件夹创建时间：" + new Date(dir.lastModified()).toLocaleString());//lastModified()默认是long类型

        //4.判断
        System.out.println("是否是文件夹：" + dir.isDirectory());
        System.out.println("是否是隐藏：" + dir.isHidden());

        //5.遍历文件夹
        File dir2 = new File("E:\\newstart\\linshi");
        String[] files = dir2.list();//listFiles()返回File类型，list返回String类型
        for (String file : files) {
            System.out.println(file);
        }

        //FileFilter接口的使用（文件过滤器）
        System.out.println("--------FileFilter接口的使用--------");
        File[] files2 = dir2.listFiles(new FileFilter() {
            @Override
            public boolean accept(File pathname) {
                if (pathname.getName().endsWith(".png")) {
                    return true;
                }
                return false;
            }
        });
        for (File file : files2) {
            System.out.println(file.getName());
        }
    }

9.4 递归遍历

代码演示：

	//案例1 递归遍历文件夹
    public static void listDir(File dir) throws Exception {
        File[] files = dir.listFiles();
        System.out.println(dir.getAbsoluteFile());
        if(files != null && files.length > 0) {
            for (File file : files) {
                if(file.isDirectory()) {
                    listDir(file);
                }else{
                    System.out.println(file.getAbsolutePath());
                }
            }
        }
    }

9.5 递归删除

代码演示：

	//案例2 递归删除文件夹
    public static void delDir(File dir) throws Exception {
        File[] files = dir.listFiles();
        if(files != null && files.length > 0) {
            for (File file : files) {
                if(file.isDirectory()) {
                    delDir(file);
                }else{
                    System.out.println(file.getAbsolutePath()+"删除："+file.delete());
                }
            }
        }
        System.out.println(dir.getAbsolutePath()+"删除："+dir.delete());//删除文件夹
    }

10 Properties

集合中提到过

Properties：属性集合，继承hashtable，线程安全

特点：

• 存储属性名和属性值
• 属性名和属性值都是字符串类型
• 没有泛型
• 和流有关

代码演示：

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 演示Properties集合的使用
         */
        //1.创建集合
        Properties properties = new Properties();
        //2.添加元素
        properties.setProperty("name", "张三");
        properties.setProperty("age", "20");
        System.out.println(properties.toString());
        //3.删除 remove() clear()
        //4.遍历
        //4.1 keySet
        //4.2 entrySet
        //4.3 stringPropertyNames()
        Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
        for (String string : strings) {
            System.out.println(string+":"+properties.getProperty(string));
        }
        //5.和流有关的方法
        //5.1 list()
//        PrintWriter pw = new PrintWriter("E:\\newstart\\linshi\\print.txt");
//        properties.list(pw);
//        pw.close();

        //5.2 store() 保存
        //可以使用FileOutputStream和FileInputStream（中文乱码会乱码），也可以使用FileWriter和FileReader（中文不乱码）
//        FileWriter fw = new FileWriter("E:\\newstart\\linshi\\print.propertes");
//        properties.store(fw,"注释");
//        fw.close();

        //5.3 load() 加载
        Properties properties2 = new Properties();
        FileReader fr = new FileReader("E:\\newstart\\linshi\\print.propertes");
        properties2.load(fr);
        fr.close();
        System.out.println(properties2.toString());
    }

总结

流的概念：

• 内存与存储设备之间传输数据的通道。

流的分类：

• 输入流、输出流；字节流、字符流；节点流、过滤流；

序列化、反序列化：

• 将对象通过流写入到文件，或将对象通过流读取到内存，必须实现Serializable接口。

File对象：

• 代表物理盘符中的一个文件或者文件夹。

END