语言程序设计基础（第2版）java的输入输出系统课件

1,2019/5/16,第四讲 Java的输入/输出系统,The Java IO System,2019/5/16,2,学习要点,流的概念 流的分类 各种流的区别及使用,2019/5/16,3,Java中的输入和输出,java.io包封装Java的输入和输出操作 Java中采用“流”的方式提供了输入和输出操作。 java.io包提供了永久保存对象状态的机制,2019/5/16,4,流（Stream）的概念,流可以看作是一个数据传递的通道 通过流，数据按照顺序从源端送至目标端,2019/5/16,5,通过流读取数据,从某数据源中读取数据时，从数据源建立一个“流”，然后从流中依次读取数据,2019/5/16,6,通过流写入数据,把数据写入到目标时，从目标端建立一个“流”，然后将数据依次写入到流中,2019/5/16,7,流的类型,InputStream（输入流） 可以从中读取数据的流称为输入流 OutputStream（输出流） 可以向其中写入数据的流称为输出流,2019/5/16,8,流中的数据,Java流中支持两种类型的数据 字符 字节 根据流中支持的数据的不同，Java中的流分为两种 字符流 字节流,2019/5/16,9,字符流,字符流处理以字符为单位进行的读写操作。 字符流处理的信息是基于文本的信息 字符流支持Unicode中的任何字符 Reader和Writer是处理字符流的两个基本类 java.io包中所有以“Reader”和“Writer”结尾的类都是处理字符流的类。,2019/5/16,10,字符流类型的输入流,2019/5/16,11,字符流类型的输出流,2019/5/16,12,字节流,字节流处理以字节为单位进行的数据读写操作 InputStream和OutputStream是处理字节流的两个基本类 java.io包中的所有以InputStream和OutputStream结尾的类都是处理字节流的类,2019/5/16,13,字节流类型的输入流,2019/5/16,14,字节流类型的输出流,2019/5/16,15,输入流的基本方法,Reader类的基本方法 int read() int read(char cbuf) int read(char cbuf, int offset, int length) InputStream类的基本方法 int read() int read(byte cbuf) int read(byte cbuf, int offset, int length),2019/5/16,16,输出流的基本方法,Writer的基本方法 int write(int c) int write(char cbuf) int write(char cbuf, int offset, int length) OutputStream的基本方法 int write(int c) int write(byte cbuf) int write(byte cbuf, int offset, int length),2019/5/16,17,流的打开和关闭,任何流在对象建立的时候会自动打开。 任何流不会自动进行关闭（除非它被垃圾收集了），可以使用close()方法对流进行关闭。 使用close()方法关闭了流以后，将不能再从其中读出数据或向其中写入数据。,2019/5/16,18,文件的读写,对文件的读写是Java中最普通的I/O操作。 对文件操作的流包括以下几种 输入流：FileInputStream、FileReader 输出流：FileOutputStream，FileWriter 他们实现了最基本的read和write操作。,2019/5/16,19,File类,在进行文件读写操作时，必须知道一些有关文件的信息，File类封装了读取和设置文件属性的方法,2019/5/16,20,File类的构造方法,public File(String pathName) 创建一个路径名为“pathName”的文件。 public File(String parent, String child) 在“parent”目录下，建立一个名为“child”的文件 public File(File parent, String child) 在“parent”目录下，建立一个名为“child”的文件 public File(URI uri) 以“uri”为路径名，创建一个文件,2019/5/16,21,File类中的操作,文件名操作 目录操作 文件属性操作,2019/5/16,22,File类中的文件名操作,public String getName()：得到一个不包含路径的文件名 public String getParent()：得到文件上一级的目录名 public File getParentFile()：得到文件对象父路径名 public String getPath()：返回文件路径名字符串，即路径文件名。 public String list()：返回一个字符串数组，为该文件所在目录下的所有文件名列表。,2019/5/16,23,File类中的文件名操作,public boolean renameTo(File newName)：重新命名文件 public File getCanonicalFile() ：等价于new File（this.getCanonicalPath() ） public String getAbsolutePath()：得到一个文件的绝对路径名 public File getAbsoluteFile()：等价于new File（this.getAbsolutePath() ）,2019/5/16,24,文件类中的文件属性测试,public boolean exists()：测试文件是否存在。 public boolean isDirectory()：测试文件是否为目录。 public boolean isFile()：测试文件是否一般的文件（非目录）。 public boolean isAbsolute()：测试文件是否为绝对路径。 pubic boolean isHidden()：测试文件是否为隐含文件。 public boolean canRead()：测试文件是否可读。 pubilc boolean canWrite()：测试文件是否可写。,2019/5/16,25,文件类中的文件信息和工具,public long lastModified()：返回文件最后一 次修改的时间。 public long length()：返回文件长度。 public boolean delete()：删除该文件，若文件为目录名，该目录必须为空。 public void deleteOnExit()：当虚拟机执行结束时，删除该文件或目录。,2019/5/16,26,File类中的目录操作,public boolean mkdir()：创建指定的目录。 pubic boolean mkdirs()：创建指定的目录，包含任何不存在的父目录。 pubic String list()：返回一个字符串数组，包含该文件目录下的所有文件名。 public String list(FilenameFilter filter);返回一个字符串数组，包含该文件目录下满足指定文件过滤器的文件。 public File listFiles()：返回该文件目录下的文件列表。 pubic File listFiles(FilenameFilter filter)：返回该文件目录下，满足指定文件过滤器的文件列表。,2019/5/16,27,File类中的文件属性设置,public boolean setReadOnly()：将文件或目录标记为只读属性。 public boolean setLastModified(long time)：设置该文件或目录的最后修改时间。,2019/5/16,28,File类中的其他方法,public int compareTo(File file)：比较两个文件是否相同。 public boolean equals(Object obj)：判断该文件与指定对象是否表示相同的文件。 public int hashCode()：返回文件名的哈希码。,2019/5/16,29,文件类举例,import java.io.*; public class FileTest public static void main(String args) if(args.length 0) for(int i=0; iargs.length; i+) File fileToCheck = new File(argsi); showInfo(fileToCheck); ,2019/5/16,30,public static void showInfo(File file) if(file.exists() if(file.isFile() System.out.println(“is a file.“); System.out.println(“Name: “+file.getName(); System.out.println(“Parent: “+file.getParent(); System.out.println(“Parent File: “+file.getParentFile(); System.out.println(“Path: “+file.getPath(); System.out.println(“Readable: “+file.canRead();,2019/5/16,31,System.out.println(“Writable: “ +file.canWrite(); System.out.println(“Length: “ +file.length(); else System.out.println(“is a directory.“); String files = file.list(); for(int i=0; ifiles.length; i+) System.out.println(“child “+i+“: “ +filesi); ,2019/5/16,32,File roots = file.listRoots(); for(int i=0; iroots.length; i+) System.out.println(“root “+i+“: “+rootsi); else System.out.println(file.getName()+ “ not exits.“); ,2019/5/16,33,文件输入流的构造方法,FileInputStream的构造方法 FileInputStream(File file) FileInputStream(FileDescriptor fdObj) FileInputStream(String name) FileReader FileReader(File file) FileReader(FileDescriptor fd) FileReader(String fileName),2019/5/16,34,文件输出流的构造方法,FileOutputStream的构造方法 FileOutputStream(File file) FileOutputStream(File file, boolean append) FileOutputStream(FileDescriptor fdObj) FileOutputStream(String name) FileOutputStream(String name, boolean append),2019/5/16,35,文件输出流的构造方法,FileWriter的构造方法 FileWriter(File file) FileWriter(File file, boolean append) FileWriter(FileDescriptor fdObj) FileWriter(String name) FileWriter(String name, boolean append),2019/5/16,36,对文件进行读写操作举例,import java.io.*; public class Copy public static void main(String args) throws IOException File inputFile = new File(“farrago.txt“); File outputFile = new File(“outagain.txt“); FileReader in = new FileReader(inputFile); FileWriter out = new FileWriter(outputFile); int c; while (c = in.read() != -1) out.write(c); in.close(); out.close(); ,2019/5/16,37,标准I/O流,通过控制台完成输入、输出，实现人机交互的流称为标准I/O流。 java.lang.System类中对应于标准I/O的几个静态变量： System.in：标准输入，如键盘。 Syetem.out：标准输出，如计算机屏幕。 System.err：标准错误，终端窗口。,2019/5/16,38,标准输入System.in,System.in是一个InputStream对象，常与键盘或用户指定的其它输入设备关联。 System.in常与read()方法连用，获取字节流数据，一次读取一个字节，返回0-255之间的一个整数，如果碰到输入结尾，则返回-1。,2019/5/16,39,标准输出System.out,System.out是一个PrintStream对象，常与系统的输出设备关联，如屏幕，或用户指定的其它设备。 System.out中包含两种类型的输出方法 print方法：输出完当前内容后不换行 println方法：输出完当前内容后进行换行,2019/5/16,40,System.out中的打印方法,2019/5/16,41,标准输入举例,import java.io.*; public class Echo public static void main(String args) throws IOException BufferedReader in = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in); String s; while(s = in.readLine().length() != 0) System.out.println(s); ,2019/5/16,42,Stream的链接处理,Java中使用一系列的流链接在一起来完成对数据的处理，,数 据 源,FileInputStream,BufferedInputStream,DataInputStream,程 序,数 据 源,FileInputStream,BufferedOutputStream,DataOutputStream,程 序,2019/5/16,43,流的功能,I/O流的链接处理使得流不仅仅能够完成数据读写操作，还对数据进行了大量的处理 数据缓冲 管道 内存读写 流的拼接 字节和字符转换 对象序列化,2019/5/16,44,过滤流（Filter Stream）,过滤流的基本类为抽象类 过滤流实现链接处理的基本类 过滤流是基本流的扩展 Java I/O中的过滤流的基本类如下 FilterInputStream FilterReader FilterOutputStream FilterWriter,2019/5/16,45,过滤流的子类,Buffered Stream（缓冲流） Data Stream（数据流） LineNumber Stream Pushback Stream,2019/5/16,46,缓冲流（Buffered Stream）,缓冲流是过滤流的子类。 缓冲流为其他流对象添加了缓冲功能。 Java I/O中的缓冲流构件： BufferedInputStream BufferedReader BufferedOutputStream BufferedWriter,2019/5/16,47,缓冲流的操作过程,使用缓冲输入流时数据先按照块读入缓冲区，然后可以通过访问缓冲区来访问被读入的块 使用缓冲输出流时，先把数据输出到缓冲区，直至缓冲区满时，将缓冲区的数据一次性写入。,2019/5/16,48,BufferedInputStream,BufferedInputStream的构造方法 BufferedInputStream(InputStream in)：以给定的InputStream对象为基础构造一个BufferedInputStream对象，同时为其分配默认大小的缓冲区 BufferedInputStream(InputStream in, int size)：以给定的InputStream对象为基础构造一个BufferedInputStream对象，同时为其分配给定大小的缓冲区,2019/5/16,49,BufferedInputStream中的方法,available()：返回可以一次性从缓冲区中读取的数据的数量 mark(int readlimit)：标记InputStream中的当前位置。readLimit参数声明标记失效前，输入流可以读取的字节数。 markSupported()：判断当前的流是否支持标记。 reset()：重新设置mark skip(long n) ：从InputStream的当前位置开始删除给定位数的数据。,2019/5/16,50,BufferedReader的构造方法,BufferedReader(Reader in) ：构造一个以给定的Reader对象为基础的BufferedReader对象，并建立规定默认长度的缓冲区。 BufferedReader(Reader in, int sz) ：构造一个以给定的Reader对象为基础的BufferedReader对象，并建立规定指定长度的缓冲区。,2019/5/16,51,BufferedReader中的方法,mark(int readAheadLimit)：标记InputStream中的当前位置，readAheadLimit参数规定当从mark的位置开始往后的有效位置。 markSupported()：返回当前的InputStream对象中是否支持Mark readLine()：读取当前行的数据 reset()：重新设置mark位置 skip(long n)：从InputStream的当前位置开始删除给定位数的数据,2019/5/16,52,BufferedOutputStream的构造方法,BufferedOutputStream(OutputStream out)：以给定的OutputStream为基础建立BufferedOutputStream对象，并为其规定默认大小的缓冲区。 BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) ：以给定的OutputStream为基础建立BufferedOutputStream对象，并为其规定指定大小的缓冲区。,2019/5/16,53,BufferedOutputStream中的方法,flush()：强制将当前的缓冲区中的内容写入到OutputStream中去 write(byte b, int off, int len)：将给定的数组中从off位置开始的指定数量的数据写入到BufferedOutputStream中去 write(int b)：将给定的数据写入到BufferedOutputStream中去,2019/5/16,54,BufferedWriter的构造方法,BufferedWriter(Writer out)：以给定的Writer对象为基础建立一个BufferedWriter对象，并为其规定默认大小的缓冲区 BufferedWriter(Writer out, int sz)：以给定的Writer对象为基础建立一个BufferedWriter对象，并为其规定指定大小的缓冲区,2019/5/16,55,BufferedWriter中的方法,flush()：强制将当前的缓冲区中的内容写入到Writer中去 newLine()：为BufferedWriter建立一个新行，即向其中插入一个表示新行的字符。 write(char cbuf, int off, int len)：将给定的字符数组中从off位置开始的指定数量的字符写入到当前的BufferedWriter中去 write(int c) ：将给定的数据写入到当前的BufferedWriter中 write(String s, int off, int len)：将给定的字符串中从off位置开始的指定数量的字符写入到当前的BufferedWriter中去,2019/5/16,56,数据流（Data Stream）,数据流是过滤流的子类 数据流完成了简单数据类型的读写功能 Java I/O中的数据流构件 DataInputStream DataOutputStream,2019/5/16,57,DataInputStream的构造方法,DataInputStream(InputStream in)：以给定的InputStream为基础构造一个DataInputStream对象。,2019/5/16,58,DataInputStream中的方法,read(byte b)：将DataInputStream中的数据读取到给定的数组中，同时返回实际读取的位数 read(byte b, int off, int len)：从DataInputStream中读取最多len个字节的数据，存放到字节数组b中从off开始的位置。 readBoolean()：从DataInputStream中读取boolean数据 readByte()：从DataInputStream中读取byte数据 readChar() ：从DataInputStream中读取char类型数据,2019/5/16,59,DataInputStream中的方法,readDouble()：从DataInputStream中读取double类型数据 readFloat()：从DataInputStream中读取float类型数据 readFully(byte b)：从DataInputStream中读取长度为给定数组长度的数据，同时把数据保存到给定的数组中 readFully(byte b, int off, int len)：从DataInputStream中读取长度为给定长度的数据，同时把数据保存到给定的数组中的给定位置上 readInt()：从DataInputStream中读取int类型数据,2019/5/16,60,DataInputStream中的方法,readLong()：从DataInputStream中读取long类型数据 readShort()：从DataInputStream中读取short类型数据 readUnsignedByte()：从DataInputStream中读取从0到255之间的数据 readUnsignedShort()：从DataInputStream中读取从0到65535之间的数据 readUTF()：从DataInputStream中读取UTF-8编码的字符 skipBytes(int n) ：从DataInputStream中删除给定位数的数据。,2019/5/16,61,DataOutputStream的构造方法,DataOutputStream(OutputStream out) ：以给定的OutputStream为基础构造一个DataOutputStream对象,2019/5/16,62,DataOutputStream中的方法,size()：返回被写入到DataOutputStream中的数据的位数 writeBoolean(boolean v)：将给定的boolean值写入到DataOutputStream中 writeByte(int v)：将int值的1位字节表示写入到DataOutputStream中，int值必须在0到255之间 writeBytes(String s)：将给定的字符串以字节方式写入到DataOutputStream中 writeChar(int v)：将给定的int值作为2位的字节写入到DataOutputStream中,2019/5/16,63,DataOutputStream中的方法,writeChars(String s)：将给定的字符串写入到DataOutputStream中 writeDouble(double v)：将给定的double数据写入到DataOutputStream中 writeFloat(float v)：将给定的float数据写入到DataOutputStream中 writeInt(int v)：将给定的int数据写入到DataOutputStream中,2019/5/16,64,DataOutputStream中的方法,writeLong(long v)：将给定的long数据写入到DataOutputStream中。 writeShort(int v)：将给定的int值强制转换成为short类型数据同时写入到DataOutputStream中。 writeUTF(String str) ：将给定的字符串使用修改过的UTF编码，再写入到DataOutputStream中。,2019/5/16,65,DataOutputStream举例,import java.io.*; public class DataIODemo public static void main(String args) throws IOException DataOutputStream out = new DataOutputStream( new FileOutputStream(“invoice1.txt“); double prices = 19.99, 9.99, 15.99, 3.99,4.99 ; int units = 12, 8, 13, 29, 50 ; String descs = “Java T-shirt“,“Java Mug“, “Duke Juggling Dolls“,“Java Pin“, “Java Key Chain“ ;,2019/5/16,66,for (int i = 0; i prices.length; i +) out.writeDouble(pricesi); out.writeChar(t); out.writeInt(unitsi); out.writeChar(t); out.writeChars(descsi); out.writeChar(n); out.close(); DataInputStream in = new DataInputStream( new FileInputStream(“invoice1.txt“); double price ，total = 0.0; int unit; StringBuffer desc;,2019/5/16,67,try while (true) price = in.readDouble(); in.readChar(); unit = in.readInt(); in.readChar(); char chr; desc = new StringBuffer(20);,2019/5/16,68,while (chr = in.readChar() != n) desc.append(chr); System.out.println(“Youve ordered “ + unit +“ units of “ +desc + “ at $“ + price); total = total + unit * price; catch (EOFException e) System.out.println(“For a TOTAL of: $“ + total); in.close(); ,2019/5/16,69,Checked Stream,Checked Stream是过滤流的子类 使用Checked Stream时，可以在输入和输出数据时，记录数据的个数，通过个数来对数据进行完整性校验 Checked Stream不在java.io包中，它存在于包java.util.zip包中。 Checked Stream中的构件为 CheckedInputStream CheckedOutputStream,2019/5/16,70,Checked Stream举例,import java.util.zip.*; import java.io.*; public class CheckedIOStreamDemo public static void main(String args) throws Exception Adler32 inChecker = new Adler32(); Adler32 outChecker = new Adler32(); CheckedInputStream in = null; CheckedOutputStream out = null;,2019/5/16,71,try in = new CheckedInputStream(new FileInputStream(args0), inChecker); out = new CheckedOutputStream(new FileOutputStream(args1), outChecker); catch (FileNotFoundException e) System.err.println(“CheckedIODemo: “ + e); System.exit(-1); catch (IOException e) System.err.println(“CheckedIODemo: “ + e); System.exit(-1); ,2019/5/16,72,int c; while (c = in.read() != -1) out.write(c); System.out.println(“input checked sum: “ + inChecker.getValue(); System.out.println(“output checked sum: “ + outChecker.getValue(); in.close(); out.close(); ,2019/5/16,73,LineNumber Stream,LineNumber Stream是过滤流的子类 LineNumber Stream提供了按行读取内容的方法 LineNumber Stream不提供输出的功能 Java I/O中的LineNumber Stream构件 LineNumberReader LineNumberInputStream（Deprecated）,2019/5/16,74,LineNumberReader的构造方法,LineNumberReader(Reader in)：以给定的Reader对象为基础构造一个LineNumberReader对象，并为其分配默认大小的缓冲区 LineNumberReader(Reader in, int sz)：以给定的Reader对象为基础构造一个LineNumberReader对象，并为其分配指定大小的缓冲区,2019/5/16,75,LineNumberReader中的方法,getLineNumber()：获取当前行的行号 readLine()：读取当前的行 setLineNumber(int lineNumber)：设置当前的行号,2019/5/16,76,Pushback Stream,Pushback Stream是过滤流的子类 Pushback Stream提供了回退的机制，即可以将已经读取的一段内容重新回退到流中，然后再次读取 Pushback Stream不提供输出的功能 Java I/O中的Pushback Stream构件 PushbackInputStream PushbackReader,2019/5/16,77,PushbackInputStream中的构造方法,PushbackInputStream(InputStream in)：以给定的InputStream为基础构造PushbackInputStream对象，并为其分配默认大小的缓冲区 PushbackInputStream(InputStream in, int size)：以给定的InputStream为基础构造PushbackInputStream对象，并为其分配指定大小的缓冲区,2019/5/16,78,PushbackInputStream中的方法,unread(byte b)：将给定的数组中的内容回退到PushbackInputStream中的缓冲区 unread(byte b, int off, int len)：将给定数组中从off位置开始的规定长度的数据回退到PushbackInputStream中的缓冲区中 unread(int b)：将给定的数据回退到PushbackInputStream的缓冲区中,2019/5/16,79,PushbackReader的构造方法,PushbackReader(Reader in)：以给定的Reader对象为基础构造PushbackReader对象，同时为其分配默认大小的缓冲区 PushbackReader(Reader in, int size)：以给定的Reader对象为基础构造PushbackReader对象，同时为其分配规定大小的缓冲区,2019/5/16,80,PushbackReader中的方法,unread(char cbuf)：将给定的字符数组中的数据回退到PushbackReader对象的缓冲区中 unread(char cbuf, int off, int len)：将给定的字符数组中的数据从off位置开始，指定长度的字符回退到PushbackReader对象的缓冲区中 unread(int c)：将给定数据回退到PushbackReader对象的缓冲区中,2019/5/16,81,管道流（Pipe Stream）,管道流的作用 将一个程序、线程或代码段的输出连接到另一个程序、线程或代码段的输入 Java I/O中的管道流构件 PipedInputStream PipedOutputStream PipedReader PipedWriter,2019/5/16,82,管道流的操作流程,使用管道流时要求管道的输入流与管道的输出流必须事先连接好 管道输入流将数据从管道中读出 管道输出流将数据送入管道,2019/5/16,83,PipedInputStream的构造方法,PipedInputStream() ：构造一个空的PipedInputStream对象 PipedInputStream(PipedOutputStream src)：构造一个和给定的PipedOutputStream对象相关联的PipedInputStream对象,2019/5/16,84,PipedInputStream中的方法,connect(PipedOutputStream src)：将PipedInputStream和给定的PipedOutputStream相关联,2019/5/16,85,PipedReader的构造方法,PipedReader()：构造一个空的PipedReader对象 PipedReader(PipedWriter src)：构造一个与规定的PipedWriter对象相关联的PipedReader对象,2019/5/16,86,PipedReader中的方法,connect(PipedWriter src) ：将当前的PipedReader对象和给定的PipedWriter对象相关联,2019/5/16,87,PipedOutputStream的构造方法,PipedOutputStream() ：构造一个空的PipedOutputStream对象 PipedOutputStream(PipedInputStream snk) ：构造一个与给定的PipedInputStream相关联的PipedOutputStream对象,2019/5/16,88,PipedOutputStream中的方法,connect(PipedInputStream snk)：将当前的PipedOutputStream与给定的PipedInputStream对象相关联,2019/5/16,89,PipedWriter中的构造方法,PipedWriter() ：构造一个空的PipedWriter对象 PipedWriter(PipedReader snk)：构造一个与给定的PipedReader对象相关联的PipedWriter对象,2019/5/16,90,PipedWriter中的方法,connect(PipedReader snk) ：将当前的PipedWriter对象和给定的PipedReader对象相关联,2019/5/16,91,管道流使用举例,import java.io.*; public class RhymingWords public static void main(String args) throws IOException DataInputStream words = new DataInputStream(new FileInputStream(“words.txt“); / do the reversing and sorting InputStream rhymedWords = reverse(sort(reverse(words); / write new list to standard out DataInputStream in = new DataInputStream(rhymedWords);,2019/5/16,92,String input; while (input = in.readLine() != null) System.out.println(input); in.close(); public static InputStream reverse(InputStream source) throws IOException DataInputStream in = new DataInputStream(source); PipedOutputStream pipeOut = new PipedOutputStream(); PipedInputStream pipeIn = new PipedInputStream(pipeOut);,2019/5/16,93,PrintStream out = new PrintStream(pipeOut); new ReverseThread(out, in).start(); return pipeIn; public static InputStream sort(InputStream source) throws IOException DataInputStream in = new DataInputStream(source);,2019/5/16,94,PipedOutputStream pipeOut = new PipedOutputStream(); PipedInputStream pipeIn = new PipedInputStream(pipeOut); PrintStream out = new PrintStream(pipeOut); new SortThread(out, in).start(); return pipeIn; ,2019/5/16,95,class ReverseThread extends Thread private PrintStream out = null; private DataInputStream in = null; public ReverseThread(PrintStream out, DataInputStream in) this.out = out; this.in = in; ,2019/5/16,96,public void run() if (out != null ,2019/5/16,97,private String reverseIt(String source) int i, len = source.length(); StringBuffer dest = new StringBuffer(len); for (i = (le