Java中的文件读写

 序言

　　之前做项目的时候经常使用文件读写相关的功能，但当时忙于赶进度，只是慌忙地copy实现功能，并没有仔细分析其运作原理，今天来仔细学习一下。

 正文

1.文件读写相关的类

(1) java.io.InputStream: 抽象类，输入字节流，可以将本输入流中的字节读取出来。

　　主要方法: void read(byte[] b):从输入流中读取一定数量的字节，将其存储在缓冲区数组b中。

 

(2) java.io.OutputStream: 抽象类，输出字节流，可以接收待输出的字节并将这些字节发送到某个接收器。

     主要方法: void write(byte[] b):接收byte数组中的字节，将byte数组中的字节写入此输出流。

 

(3) FileInputStream: 是InputStream的子类，文件输入流，可以从文件系统中的某个文件中获得输入字节。

　　主要方法: FileInputStream FileInputStream(File file):通过打开一个到实际文件的连接来创建一个文件输入流，该文件通过File对象指定。

   　　　　　  void read(byte[] b):将此文件输入流中将最多b.length个字节的数据读入一个byte数组b中。

 

(4) FileOutputStream: 是OutputStream的子类，文件输出流，可以从byte数组中接收数据并将数据写入某个文件。

　　主要方法: FileOutputStream FileOutputStream(File file):创建一个准备向file所表示的文件中写入数据的文件输出流。

　　　　　　　void write(byte[] b):将byte数组b中的字节写入此文件输出流。

 

(5) File: 文件或目录路径名的抽象表示形式，此类的实例可能表示实际的文件系统对象(一个文件或一个目录)，也可能不表示实际的文件系统对象。File类的实例时不可变的，一旦创建，其对象表示的抽象路径名将永不改变。

　　主要方法: File File(String pathname):通过将给定的路径名字符串pathname转换为抽象路径来创建一个新的File实例。

　　　　　　  boolean delete():删除此抽象路径名表示的文件或目录。

　　　　　　  boolean exists():测试此抽象路径名表示的文件或目录是否实际存在。

　　　　　　  String getAbsolutePath():返回此抽象路径名的绝对路径名字符串(带盘符)。

　　　　　　  String getPath():将此抽象路径名转换成一个路径名字符串。

 　　　　　　 String getParent():返回此抽象路径名的父目录的路径名字符串，如果没有父目录则返回null。

　　　　　　  boolean isDirectory():测试此抽象路径名表示的文件是否是一个目录，只有是目录且实际存在才会返回true。

　　　　　　  boolean isFile():测试此抽象路径名表示的文件是否是一个标准文件，只有是标准文件且实际存在才会返回true。

　　　　　　  String[] list():返回一个字符串数组，这些字符串指定此抽象路径名所表示的目录中的文件了目录，即返回一个文件夹下所有的文件名和文件夹名。

　　　　　　  boolean mkdir():创建此抽象路径名指定的目录，即创建文件夹。如果此路径中有不存在的父文件夹，则创建失败，返回false。

          　　　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。

　　　　　　  boolean createNewFile():当且仅当不存在此抽象路径名指定的文件时，不可分地创建一个新的空文件。

 

(6) DataInputStream: java.io.FilterInputStream的子类，数据输入流，允许应用程序以与机器无关的方式从底层输入流中读取基本Java数据类型。

　　主要方法: DataInputStream DataInputStream(InputStream in):使用指定的底层InputStream创建一个DataInputStream。

　　　　　　　String readUTF():读入一个使用UTF-8格式编码的字符串，以String形式返回此字符串。

 

(7) DataOutputStream: java.io.FilterOutputStream的子类，数据输出流，允许应用程序以适当的方式将Java基本数据类型的数据写入输出流中。

　　主要方法: DataOutputStream DataOutputStream(OutputStream out):使用指定的底层OutputStream创建一个新的数据输出流。

　　　　　　  void writeUTF(String str):以与机器无关的方式使用UTF-8编码将一个字符串写入基础输出流。

 

(8) InputStreamReader: java.io.Reader的子类，是字节流(文件)通向字符流的桥梁，可以使用指定的字符集读取字节，并将其解码为字符。

　　主要方法: InputStreamReader InputStreamReader(InputStream in,CharSet c s):由输入流对象创建使用指定字符集的InputStreamReader。

　　　　　　  int read():读取单个字符。

 

(9) OutputStreamWriter: java.io.Writer的子类，是字符流通向字节流(文件)的的桥梁，可使用指定的字符集将要写入流中的字符编码成字节。

　　主要方法: OutputStreamWriter OutputStreamWriter(OutputStream out,Charset cs):由输出流对象创建使用指定符集的OutputStreamWriter。

　　　　　　  void write(int c):写入单个字符。

　　　　　　  void write(String str,int off,int len):写入字符串的一部分到文件中。

 

(10) BufferedReader: java.io.Reader的子类，从字符输入流中读取文本，缓冲各个字符，从而实现字符、数组和行的高效读取。

　　 主要方法: BufferedReader BufferedReader(Reader in):创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。

　　 　　　　  int read():读取单个字符。

　　　　　　　 String readLine():读取一行文本。

 

(11) BufferedWriter: java.io.Writer的子类，将文本写入字符输出流，缓冲各个字符，提供单个字符、数组和字符串的高效写入。

　　 主要方法: BufferedWriter BufferedWriter(Writer out):创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。

　　　　　　　 void write(int c):写入单个字符。

　　　　　　　 void write(String s,int off,int len):写入字符串的某一部分到文件中。

　　　　　　　 void newLine():写入一个行分隔符。

 

(12) FileReader: java.io.InputStreamReader的子类，是用来读取字符文件的便捷类，用于读取字符流。此类的构造方法默认的字符编码和默认字节缓冲区大小都是适当的。

 　　 主要方法: FileReader FileReader(File file):为给定的File对象创建一个新的FileReader。

 

(13) FileWriter: java.io.OutputStreamWriter的子类，是用来写入字符文件的便捷类，用于写入字节流。如果要写入原始字节流，则考虑使用FileOutputStream。

       主要方法: FileWriter FileWriter(File file):为给定的FIle对象创建一个新的FileWriter。

 

(14) PrintWriter: java.io.Writer的子类，向文本输出流打印对象的格式化表示形式，不包含用于写入原始字节的方法。

　　 主要方法: PrintWriter PrintWriter(File file,String csn): 使用指定文件和字符集创建一个不具有自动行刷新的新PrintWriter对象。

                    PrintWriter PrintWriter(OutputStream out,boolean autoFlush):根据现有的OutputStream创建新的PrintWriter对象。

                    PrintWriter PrintWriter(Writer out,boolean autoFlush):根据Writer创建新的PrintWriter。

                    PrintWriter append(CharSequence):将指定的字符序列添加到此writer。

　　　　　　　void println(String x):打印字符串到文件中，然后终止该行。

　　　　　　   void write(String s):写入字符串道文件中。

 

(15) PrintStream: java.io.FilterOutputStream的子类，为其他的输出流添加了功能，使他们能够方便地打印各种数据值表示形式。与其他输出流不同，PrintStream永远不会抛出IOException。 

　　 主要方法：PrintStream PrintStream(File file,String csn):创建具有指定名称和字符集且不带自动行刷新的打印流。

         　　　　 PrintStream PrintStream(OutputStream out,boolean autoFlush):根据已有的OutputStream对象创建新的打印流。

　　  　　　　　PrintStream append(CharSequence csq):将指定字符序列添加到此输出流。

　　　　　　　  void println(String x):打印一行字符串。

　　　　　　　  void write(byte[] buf,int off,int len):将len字节从知道那个的初始偏移量为off的byte数组中写入此流。　　　  

 

2. 读取文件byte内容并输出到控制台

 

　　读取文件byte内容的处理流程：由文件的File对象生成FileInputStream对象 --> FileInputStream对象调用read函数将文件内容读入byte数组 --> 输出byte数组中的内容到控制台。其实现源代码如下所示，

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;

import org.dom4j.DocumentException;

public class FileIO 
{
    void readFile(String filepath)throws IOException
    {
        File f=new File(filepath);
        if(!f.exists())
        {
            System.out.println("文件"+f.getAbsolutePath()+"不存在！");
            return;
        }
        else
        {
            FileInputStream fis=new FileInputStream(f);//创建对应f的文件输入流
            byte[] b=new byte[(int)f.length()];//创建一个长度等于文件f长度的byte数组，用于存放从文件中读出的数据
            fis.read(b);
            String str=Arrays.toString(b);
            System.out.println(str);
            fis.close();   
        }
    }
    
    public static void main(String args[])throws IOException, DocumentException
    {
        FileIO fio=new FileIO();
        fio.readFile("WebRoot\\accessed_files\\test.txt");  
    }
}

　　　其中test.txt中只有一行内容：“你好，我是chloe”，运行程序输出的byte数组内容为

[-60, -29, -70, -61, -93, -84, -50, -46, -54, -57, 99, 104, 108, 111, 101]

3. 向文件中写入byte数据

　　向文件中输入byte数据的处理过程：由文件的File对象生成FileOutputStream对象 --> FileOutputStream对象调用write函数将byte数组中的内容写入文件。其实现源代码如下

package chloe.fileio;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;

import org.dom4j.DocumentException;

public class FileIO 
{    
    void writeToFile(String filepath,byte b[])throws IOException
    {
        File f=new File(filepath);
        if(!f.exists())
        {
            f.createNewFile();
            System.out.println("文件"+f.getPath()+"已创建");
        }
        FileOutputStream fos=new FileOutputStream(f);
        fos.write(b);
        System.out.println("文件内容写入完毕");
    }
    
    public static void main(String args[])throws IOException, DocumentException
    {
        FileIO fio=new FileIO();
        byte[] b=new byte[15];
        b[0]=(byte)-60;
        b[1]=(byte)-29;
        b[2]=(byte)-70;
        b[3]=(byte)-61;
        b[4]=(byte)-93;
        b[5]=(byte)-84;
        b[6]=(byte)-50;
        b[7]=(byte)-46;
        b[8]=(byte)-54;
        b[9]=(byte)-57;
        b[10]=(byte)99;
        b[11]=(byte)104;
        b[12]=(byte)108;
        b[13]=(byte)111;
        b[14]=(byte)101;
        fio.writeToFile("WebRoot\\accessed_files\\test1.txt", b);
                
    }
    
}

　　运行后打开生成的文件test1.txt，其中的内容为“你好，我是chloe”。

　　以上是从文件中读取byte数组数据和向写入byte数组，如果需要直接从文件中读取字符串或者向文件中写入字符串，则要使用类型DataInputStream和DataOutputStream.

4. 使用DataOutputStream和DataInputStream写入和读取字符串

　　写入处理流程：由文件的File对象生成FileOutputStream对象 --> 由FileOutputStream对象生成DataOutputStream对象 --> DataOutputStream对象调用writeUTF函数将字符串写入文件

　　读取处理流程：由文件的File对象生成FileInputStream对象 --> 由FileInputStream对象生成DataInputStream对象 --> DataInputStream对象调用readUTF函数将文件内容读入字符串 --> 输出字符串内容到控制台

      其实现代码如下所示，

    void writeStrToFile(String filepath,String str)throws IOException
    {
        File f=new File(filepath);
        if(!f.exists())
        {
            f.createNewFile();
            System.out.println("文件"+f.getPath()+"已创建");
        }
        FileOutputStream fos=new FileOutputStream(f);
        DataOutputStream dos=new DataOutputStream(fos);
        dos.writeUTF(str);
        System.out.println("文件内容写入完毕");
        dos.close();
        fos.close();
    }
    
    String readStrFromFile(String filepath)throws IOException
    {
        String result;
        File f=new File(filepath);
        if(!f.exists())
        {
            System.out.println("文件"+f.getAbsolutePath()+"不存在！");
            return "";
        }
        else
        {
            FileInputStream fis=new FileInputStream(f);//创建对应f的文件输入流
            DataInputStream dis=new DataInputStream(fis);
            result=dis.readUTF();//只有先用DataOutputStream的write方法写入合规则的数据后才能正常读出内容
            dis.close();
            fis.close();
            if (result!=null)
                return result;
            else 
                return "";
            
        }
    }
    
    public static void main(String args[])throws IOException, DocumentException
    {
        FileIO fio=new FileIO();
        fio.writeStrToFile("WebRoot\\accessed_files\\test.txt", "你好，我是Chloe~");
        System.out.println("读取的文件内容为："+fio.readStrFromFile("WebRoot\\accessed_files\\test.txt"));
        
        
    }
    
}

　　运行后输出如下结果，

文件内容写入完毕
读取的文件内容为：你好，我是Chloe~

　　注意，使用DataInputStream读取文件内容时，只有读取由DataOutputStream写入的数据才会正常，否则会报EOFException，所以我感觉这两个类不是很好用。

5. 使用BufferedReader和BufferedWriter写入和读取字符串

 　　读取字符串时，只要在创建InputStreamReader时指定正确的编码方式，即其编码方式与文件本身的编码方式一致就可以正确读取文件内容，代码如下，

    String readLinesFromFile(String filepath) throws IOException
    {
        String result="";
        String line;
        File f=new File(filepath);
        if(!f.exists())
        {
            System.out.println("文件"+f.getAbsolutePath()+"不存在！");
            return "";
        }
        else
        {
            FileInputStream fis=new FileInputStream(f);//创建对应f的文件输入流
            InputStreamReader isr=new InputStreamReader(fis,"UTF-8");
            BufferedReader br=new BufferedReader(isr);
            while((line=br.readLine())!=null)
            {
                result=result+line+"\n";
            }
            return result;    
        }
    }
    public static void main(String args[])throws IOException, DocumentException
    {
        FileIO fio=new FileIO();
        System.out.print(fio.readLinesFromFile("WebRoot\\accessed_files\\test.txt"));
    }

　　另外，还可以利用更加便捷的写入字符文件的类FileReader实现上述功能，只用将上面的第13~15行改为：

FileReader fr=new FileReader(f);
BufferedReader br=new BufferedReader(fr);

　　向文件中写入字符串时，创建OutputStreamWriter也尽量要指明编码方式，方便之后正确读取。

void writeLinesToFile(String filepath,String[]strs)throws IOException
    {
        File f=new File(filepath);
        if(!f.exists())
        {
            f.createNewFile();
            System.out.println("文件"+f.getPath()+"已创建");
        }
        FileOutputStream fos=new FileOutputStream(f);
        OutputStreamWriter osw=new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8");
        BufferedWriter bw=new BufferedWriter(osw);
        for(int i=0;i<strs.length;i++)
        {
            bw.write(strs[i]);
            bw.newLine();
        }
        System.out.println("文件内容写入完毕");
        bw.close();
        osw.close();
        fos.close();
    }
    public static void main(String args[])throws IOException, DocumentException
    {
        FileIO fio=new FileIO();
        String[] s={"第一行","第二行","   最后一行"};
        fio.writeLinesToFile("WebRoot\\accessed_files\\test.txt", s);
    }

 　　类似的，可以用简化类FileWriter实现上述功能，只需将上面第9-11行改成：

FileWriter fw=new FileWriter(f);
BufferedWriter bw=new BufferedWriter(fw);