java输入输出流.ppt

Java程序设计,Java Programming Fall, 2010,2 /84,Java I/O,Java输入输出简介 java.io File Class RandomAccessFile Class InputStream & OutputStream Reader & Writer FileInputStream & FileOutputStream FileReader & FileWriter BufferedStream,3 /84,I/O,输入（Input）/输出（Output）系统，简称为I/O系统， 对于输入/输出问题，Java将之抽象化为流（Stream）对象来解决，对不同的输入/输出问题，提供了相应的流对象解决的方案。 流式输入输出的特点是数据的获取和发送沿数据序列的顺序进行，即每一个数据都必须等待排在它前面的数据，等前面的数据读入或送出之后才能被读写。,4 /84,java.io 包,java.io包中定义与输入、输出流相关的类和接口，构成了Java语言的I/O框架。 java.io包中定义的各种各样的输入输出流类，它们都是Object类的直接或间接子类，每一个流类代表一种特定的输入或输出流。 import java.io.*;,5/84,流的类结构,流的实现是在java.io包的类层次结构上。 以四个顶层抽象类为基础，衍生出系列具体的类，来完成各种输入/输出。 InputStream,OutputStream：用于字节的读/写。 Reader,Writer：用于文本(字符)的读/写。 实际使用的是它们的子类的对象。,6/84,File Class,Fundamental class: File Represents either a file(文件） or a dir(文件夹) location in a file system Through its pathname A pathname Unix: /usr/java/bin/javac Windows: c:javabinjavac,7/84,Java文件路径的表示： Java约定是用UNIX和URL风格的斜线(/)来作路径分隔符； 如果用Windows/DOS所使用的反斜线( )的约定，则需要在字符串内使用它的转义序列( )。,8/84,import java.io.*; public class Prova public static void main(String arg) System.out.println(File.separator+“ - “+ File.separatorChar+“ - “+ File.pathSeparator+“ - “+ File.pathSeparatorChar); Output (in Windows) - - ; - ; Output (in Unix): / - / - : - :,Testing-separator,9/84,File类,java.io包中的File类提供了获得文件基本信息及文件操作的方法。 通过File类，可以建立与磁盘文件的联系；可以用来获取或设置文件或目录的属性，但不支持从文件里读取数据或者往文件里写数据。 构造方法 File(String filename); File(String directoryPath, String filename); File(File f, String filename);,10/84,File类的常用方法,文件的属性 public boolean canRead()：判断文件是否是可读的。 public boolean canWrite()：判断文件是否可被写入。 public boolean exits()：判断文件是否存在。 public boolean isFile()：判断文件是否是一个正常文件，而不是目录。 public boolean isDirectroy()：判断文件是否是一个目录。,11/84,File类的常用方法,获取文件的名称、路径 public String getName()：获取文件的名字。 public String getPath()：得到文件的路径名。 public String getAbsolutePath()：得到文件的绝对路径名。 public String getParent()：得到文件的上一级目录名。,12/84,File类的常用方法,获取文件处理信息 public long length()： 获取文件的长度(单位是字节)。 public long lastModified()：获取文件最后修改时间。 public boolean delete()：删除文件。,13/84,File类的常用方法,目录操作 创建一个名为File的目录： public boolean mkdir() 列出目录中的文件 public String list() public File listFiles() 在目录中创建文件 public boolean createNewFile(),14/84,/创建文件夹和文件 File file2 = new File(“e:/java“); File file1 = new File(file2,“test.txt“); file2.mkdir(); file1.createNewFile();,File files = file2.listFiles(); for(int i = 0; ifiles.length; i+) System.out.println(filesi.getName()+“t“+ filesi.length();,/显示文件夹中所有文件的文件名 String files = file2.list(); for(int i = 0; ifiles.length; i+) System.out.print(filesi);,15/84,Example 1 to test the methods of File,import java.io.File; public class TryFile public static void main(String args) / Create an object that is a directory File myDir = new File(“C:/jdk1.5.0/src/java/io”); System.out.println(myDir + (myDir.isDirectory() ? “ is” : “ is not”) + “ a directory.”); / Create an object that is a file File myFile = new File(myDir, “File.java”); System.out.println(myFile + (myFile.exists() ? “ does” : “ does not”) + “ exist”); System.out.println(myFile + (myFile.isFile() ? “ is” : “ is not”) + “ a file.”); System.out.println(myFile + (myFile.isHidden() ? “ is” : “ is not”) + “ hidden”); System.out.println(“You can” + (myFile.canRead() ? “ “ : “not “) + “read “ + myFile); System.out.println(“You can” + (myFile.canWrite() ? “ “ : “not “) + “write “ + myFile); return; ,16/84,文件的随机访问类(RandomAccessFile）,RandomAccessFile类可以对文件进行随机读写操作。 创建一个RandomAccessFile对象 RandomAccessFile(File file,String mode) RandomAccessFile(String name,String mode)；,File filenew File(“d:lxa.txt”); RandomAccessFile rf=new RandomAccessFile( file, ”rw”) ; RandomAccessFile rfile=new RandomAccessFile(“d:lxa.txt”, ”rw”);,moder：只读；rw：可读可写 可能产生FileNotFoundException及IOException异常,17/84,文件的随机访问类（RandomAccessFile）,读写数据的常用方法 读、写基本数据类型: readInt()、writeInt(int n)等； 读、写UTF字符串: readUTF()、writeUTF(String str)； 读取文件中的一行： readLine()； 文件随机读写流的读取指针控制 long getFilePointer() -得到当前的文件读取指针。 void seek(long pos) -把指针从开始移动到pos位置。 long length() -得到文件的长度(有多少个字节) 。 void setLength(long newLength),18 /84,What is the stream? (什么是流？),流是数据的有序序列。 流可分为输入流和输出流(按流动方向) ： 输入流指从某个数据来源输入的数据序列， InputStream和Reader处理输入 输出流指将向某个数据目的地输出的数据序列， OutputStream和Writer处理输出,19 /84,输入流、输出流,输入流、输出流分别如下图所示。,输入流示意图,输出流示意图,20 /84,标准流- System Class,java.lang You do not instantiate the System class to use it. All of Systems variables and methods are class variables and class methods. They are declared static. To use a class variable, you use it directly from the name of the class using Javas dot (.) notation.,21 /84,标准流- System Class,class UserNameTest public static void main(String args) String name; name = System.getProperty(““); System.out.println(“Your name is “ + name); Notice that the program never instantiates a System object. It just references the getProperty method and the out variable directly from the class.,22 /84,The Standard I/O Streams,Standard Input Stream System.in - The System class provides a stream for reading text - the standard input stream. Use System.in.read to read the input entered by user. Standard Output and Error Streams System.out - The standard output stream is typically used for command output. System.err - The standard error stream is typically used to display any errors that occur when a program is running. The print, println, and write Methods The print and println methods write their String argument to the screen. System.out.println(“Duke is not a penguin!“); The write method is used to write bytes to the stream. Use write to write non-ASCII data.,23 /84,print and println,print and println methods both take a single argument: Object, String, char, int, long, float, double, and boolean. println takes no arguments and just prints a newline to the stream.,24 /84,/DataTypePrintTest.java public class DataTypePrintTest public static void main(String args) String stringData = “Java Mania“; char charArrayData = a, b, c ; int integerData = 4; long longData = Long.MIN_VALUE; float floatData = Float.MAX_VALUE; double doubleData = Math.PI; boolean booleanData = true; System.out.println(stringData); System.out.println(charArrayData); System.out.println(integerData); System.out.println(longData); System.out.println(floatData); System.out.println(doubleData); System.out.println(booleanData); System.out.println()； ,25 /84,标准流,System类的这3个静态字段就是系统的三个标准流： System.in：表示系统的标准输入流对象,通常的环境下标准输入流指向键盘输入; System.out：表示系统的标准输出流对象,通常环境下指向屏幕输出; System.err：表示系统的标准错误输出流对象,通常环境下也指向屏幕输出。 上述三个标准流由系统负责打开关闭，使用时不需要显式地打开或关闭。 System.out和System.err都用于输出，通常情况下，Syetem.out用于程序输出一般信息，而System.err用于输出错误信息和其他需要引起用户立即注意的信息。在系统中，System.out具有缓冲机制，而System.err是没有缓冲的，这是两者之间的一个重要区别。,26 /84,javac TranslateByte.java java TranslateByte b B,/标准输入、输出 import java.io.*; class TranslateByte public static void main(String args) throws IOException byte from=(byte)args0.charAt(0); byte to=(byte)args1.charAt(0); int b; while(b=System.in.read()!=-1) /read a byte System.out.write(b=from ? to : b); ,输入：abracadabra!,输出：aBracadaBra!,27 /84,28 /84,标准输入输出示例。,import java.io.*; public class StandardIO1 public static void main(String args) int ch; System.out.println(“请输入一行字符“); try while(ch=System.in.read()!=r) System.out.write(ch); catch(IOException e) System.out.println(e.toString(); System.out.write(n); ,29 /84,流的分类,字节流和字符流 InputStream和OutputStream处理8位字节流数据 Reader和Writer处理16位的字符流数据 节点流和处理流(按流的处理位置 ) 节点流：可以从或向一个特定的地方（节点）读写数据。如FileReader 。 处理流：使用节点流作为输入或输出。 处理流不直接与数据源或目标相连，而是与另外的流进行配合，对数据进行某种处理，例如：BufferedReader, InputStreamReader等。,30 /84,字符流和字节流,java.io包中类和接口从功能上主要分为字符流类型和字节流类型 字符(character)流是指数据序列的基本构成单位是16位的Unicode字符数据，如各类基于字符编码的文本文件。 字节(byte)流是指数据序列的基本构成单位是8位的字节数据，如各类基于二进制数据的文件。,31 /84,文本文件(Text Files) vs. 二进制文件(Binary Files),Text file: Three bytes: “1”, “2”, “7” ASCII (binary): 00110001, 00110010, 00110111 Binary file: 非字符文件，如：图片、声音、word文档。,32 /84,How to do I/O,import java.io.*; Open the stream Use the stream (read, write, or both) Close the stream 所有的流类对象在使用前必须打开，在使用后必须关闭,33 /84,字节流(Byte Streams),字节流可分为输入字节流和输出字节流 抽象类 InputStream 用于表示所有输入字节流 抽象类 OutputStream 用于表示所有输出字节流,34 /84,Byte Stream family,Java.lang.System.in,System.out,System.err,35 /84,InputStream和OuputStream两个抽象类的子类,36 /84,InputStream类,该抽象类作为所有输入字节流类的基类，声明用于读取字节流数据的通用方法。 public abstract int read() throws IOException; public int read(byte buf, int offset, int count) throws IOException; public int read(byte buf) throws IOException; public long skip(long count) throws IOException; public int available() throws IOException; public void close() throws IOException; Every method here can throw an IOException; If a programmer uses any of these methods, he/she must catch IOException (or Exception);,37 /84,InputStream类,当创建InputStream类对象时，便自动打开了对象所表示的输入流 InputStream所有与输入相关的方法声明抛出异常类IOException InputStream类的对象在完成数据输入后，除标准输入流类对象System.in外，必须调用close方法关闭输入流，通常可将该方法的调用放入finally语句块中,int b; InputStream stdin1 = System.in; try b = stdin1.read( ); System.out.println(char)b); catch(IOException ie) System.out.println(); ,38/84,/* HelloWorld.java */ import java.io.*; public class HelloWorld public static void main( String args ) byte ba = new byte10; InputStream stdin = System.in; System.out.println(“Please input a string: “); try stdin.read(ba); catch(IOException ie) System.out.println(); String s = new String(ba); System.out.println(“The string read in is “+ s); ,39 /84,OutputStream类,当创建OnputStream类对象时，便自动打开了对象所表示的输出流 OutputStream所有与输出相关的方法声明抛出异常类IOException OutputStream类的对象在完成数据输出后，除标准输出流对象System.out外，必须调用close方法关闭输出流,40 /84,OutputStream类,该抽象类作为所有输出字节流类的基类，声明用于输出字节流数据的通用方法： void write(int b) throws IOException public void write(byte buf, int offset, int count) void write(byte b) throws IOException void flush() throws IOException void close() throws IOException,OutputStream stdout = System.out; stdout.write(104); / ASCII h stdout.flush();,41 /84,字符流(Character Streams),字符流可分为输入字符流和输出字符流 抽象类 Reader 用于表示所有输入字符流 抽象类 Writer 用于表示所有输出字符流,42 /84,Character Stream Family,43 /84,Reader和Writer的主要子类如下：,44 /84,Reader类,该抽象类作为所有输入字符流类的基类，声明用于读取输入字符文本数据的通用方法： public int read() public abstract int read(char buf, int offset,int count) public int read(char buf) public long skip(long count) public int available() public abstract void close(),45 /84,Writer类,该抽象类作为所有输出字符流类的基类，声明用于输出字符文本数据的通用方法： public void write(int ch); public abstract void write(char buf, int offset, int count); public void write(char buf); public void write(String str, int offset, int count); public void write(String str); public Writer append(char c) public Writer append(CharSequence csq) public Writer append(CharSequence csq, int start, int end) public abstract void flush(); public abstract void close();,46 /84,文件的读写,FileOutputStream/FileInputStream 是抽象类InputStream/OutputStream的子类. 它们生成与文件链接的字节流。 为打开文件，只需创建FileOutputStream/FileInputStream类的一个对象，在构造函数中以参数形式指定文件的名称。,47 /84,文件的读写,FileInputStream类和FileOutputStream类的构造函数是创建一个输入输出的对象，通过引用该对象的读写方法，来完成对文件的输入输出操作。在构造函数中，需要指定与所创建的输入输出对象相连接的文件。 要构造一个FileInputStream对象，所连接的文件必须存在而且是可读的； 构造一个FileOutputStream对象如果输出文件已经存在且可写，该文件内容会被新的输出所覆盖。,48 /84,FileInputStream类,从InputStream中派生出来，其所有方法都从InputStream类继承而来。 基本操作步骤：1建立文件的输入流对象 2从输入流中读取字节 3关闭流 常用构造方法 public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException 均会抛出FileNotFoundException异常 构造方法参数指定的文件称作输入流的源 FileInputStream fin = new FileInputStream(“c:javatest.java”);,49 /84,FileInputStream: 文件字节流的读取,read方法给程序提供从输入流中读取数据的基本方法。 read方法的格式 public int read() throws IOException 从输入流中顺序读取单个字节的数据，如果已到达文件末尾，则返回 -1 。 public int read(byte b) throws IOException public int read(byte b, int off, int len) throws IOException 把多个字节读到一个字节数组中,返回实际所读的字节数。 read方法将顺序读取流，直到流的末尾或流被关闭(close()方法)。,50/84,Example with FileInputStream,/* class example FileIn.java */ import java.io.*; public class FileIn public static void main(String args) try FileInputStream fin = new FileInputStream(“c:javatest.java”); int input; while (input = fin.read() != -1) System.out.print(char)input); fin.close(); catch(IOException ie) System.out.println(e); ,51 /84,FileOutputStream类,从OutputStream中派生出来，其所有方法都从OutputStream类继承来的。 基本操作步骤： 1建立文件的输出流对象 2向输出流中写字节 3关闭流 常用构造方法 public FileOutputStream(String name) public FileOutputStream(File file) FileOutputStream fout = new FileOutputStream(“c:javatest.java”);,52 /84,FileOutputStream类: 文件字节流的输出,write方法把字节发送给输出流 write方法的格式: public void write(byte b) throws IOException public void write(byte b, int off, int len) throws IOException write方法将顺序地写文件，直到流的末尾或流被关闭(close()方法) 如果输出流要写入数据的文件已经存在，该文件中的数据内容就会被刷新；如果要写入数据的文件不存在，该文件就会被建立。,53/84,/*例：编写程序，接收用户从键盘输入的数据，回车后保存到 文件test.txt中。若用户输入符号#，则退出程序。*/ import java.io.*; public class WriteFile public static void main(String args) byte buffer=new byte128; System.out.println(“请输入数据，回车后保存到文件test.txt“); System.out.println(“输入 # 则退出！“); try FileOutputStream f=new FileOutputStream(“test.txt“); while(true) int n=System.in.read(buffer); if(buffer0=# ) break; f.write(buffer,0,n); f.write(n); f.close(); catch(IOException e) System.out.println(e.toString(); ,54/84,上例程序运行结果如图所示,55/84,例：使用FileInputStream类与FileOutputStream类复制文件。,/* class example FileIn_Out.java */ /* assumes each char is a single byte */ import java.io.*; public class FileIn_Out public static void main(String args) try FileInputStream fin=new FileInputStream(“c:javafile1.java”); FileOutputStream fout=new FileOutputStream(“c:javafile2.java”); byte b= new byte512; while(fin.read(b,0,512)!=-1) fout.write(b); fin.close(); fout.close(); catch(IOException ie) System.out.println(ie); catch(Exception e) System.out.println(e); ,56/84,7.3 File I/O,/File and File Stream - FileStream.java import java.io.*; class filestream public static void main(String args) try File inFile=new File(”file1.txt“); File outFile=new File(”file2.txt“); FileInputStream fis=new FileInputStream(inFile); FileOutputStream fos=new FileOutputStream(outFile); int c; while(c=fis.read()!=-1) fos.write(c); fis.close(); fos.close(); catch(FileNotFoundException e) System.out.println(“FileStreamsTest: “+e); catch(IOException e) System.err.println(“FileStreamsTest: “+e); ,57 /84,文件I/O FileReader&FileWriter,58 /84,FileReader类,从InputStreamReader中派生出来，其所有方法都从InputStreamReader类和Reader类继承而来。 基本操作步骤： 1建立文件的输出流对象 2向输出流中写字符 3关闭字符流 常用构造方法 public FileReader(String name) throws FileNotFoundException public FileReader (File file) throws FileNotFoundException 均会抛出FileNotFoundException异常 构造方法参数指定的文件称作输入流的源,59 /84,FileReader类:文件字符流的读取,read方法给程序提供从输入流中读取数据的基本方法。 read方法的格式： public int read() throws IOException 从源中顺序读取一个字符 public int read(char ch) throws IOException public int read(char ch, int off, int len) throws IOException 把多个字符读到一个字符数组中,返回实际所读的字符数。,60/84,/FileIn.java import java.io.*; class FileIn public static void main(String args) throws IOException int i; FileReader fr; try fr = new FileReader(“D:workspacetestFileIn.java“); while(i = fr.read()!= -1) System.out.print(char) i); fr.close(); catch(FileNotFoundException e) System.out.println(“File Not Found“); catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) System.out.println(“Usage: ShowFile File“); ,61/84,/FileReaderSample.java import java.io.*; public class FileReaderSample public static void main(String args ) throws IOException /建立可容纳1024个字符的数组 char data=new char100; / 建立对象fr FileReader fr=new FileReader(“D:workspacetestcopy.txt“); / 将数据读入字符列表data内 int num=fr.read(data); / 输出在控制台 System.out.println(“Characters read= “+num); for(int i=0; idata.length;i+) System.out.println(“data“+i+“=“+datai); fr.close(); ,62 /84,FileWriter类,从OutputStreamReader中派生出来，其所有方法都从OutputStreamReader类和Writer类继承而来。 基本操作步骤： 1建立文件的输出流对象 2向输出流中写字符 3关闭字符流 常用构造方法 public FileWriter(String name) public FileWriter(File file) 均会抛出FileNotFoundException异常,63 /84,FileWriter类：文件字符流的输出,write方法给程序提供把字符数据写入到输出流的基本方法。 write方法的格式 public void write(char b ) throws IOException public int write(char b , int off, int len) throws IOException public int write(String str) throws IOException public int write(String str, int offset, int len) throws IOException,64 /84,BufferedStream缓冲流,BufferedReader和BufferedWriter类被用来从基于字符的输入和输出流中读取和写入文本。 BufferdReader类缓存字符以更高效的读取字符串，数组和文本行。 BufferedWriter类缓存字符以更高效的写入字符串，数组和文本行,65 /84,增加缓冲区流,减少访问硬盘的次数,提高效率,file1.txt,file2.txt,输入流,输出流,输入缓冲区,输出缓冲区,处理,Add BufferedStream to improve performance,BufferedStream缓冲流,66 /84,缓冲流-BufferedReader类,Reader类的直接子类 构造方法 public BufferedReader(Reader in, int sz) /sz为缓冲区的大小 public BufferedReader(Reader in) BufferedReader对象的创建 先创建一个Reader子类的对象，然后使用这个对象来创建缓冲流对象。,FileReader inOne = new FileReader(“Student.txt“); BufferedReader inTwo = new BufferedReader(inOne);,任何Reader流都可以用来包装成缓冲流,67 /84,缓冲流的读取 public int read() throws IOException 读取一个字符 public int readLn() throws IOException 读取一行文本,读取完毕后，最好调用close()方法关闭流。,从缓冲区读取,缓冲流-BufferedReader类,68 /84,BufferedWriter类,Writer类的直接子类 构造方法 public BufferedWriter(Writer in,int sz) public BufferedWriter(Reader in) BufferedWriter对象的创建 先创建一个Writer子类的对象，然后使用这个对象来创建缓冲流对象。,FileWriter outOne = new FileWriter(“Student.txt“); BufferedWriter outTwo = new BufferedWriter(outOne);,69 /84,BufferedWriter类,缓冲流的写入 public void write(String str) throws IOException 向缓冲区写入一个字符串。 public int writeLn(String str,int off,int len) throws IOException 向缓冲区写入一个字符串的一部分。 输出完毕后，最好调用close()方法关闭流。,70/84,/*ReadWriteFile.java-读出1.txt中的内容，写入2.txt中 */ import java.io.*; public class ReadWriteFile public static void main(String args) try File read = new File(“c:1.txt”); File write = new File(“c:2.txt”); BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(read); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(write); String temp = null; temp = br.readLine(); while(t