第8章Java IO系统

第8章JavaI/O系统,8.1文件类8.2JavaI/O结构8.3使用流8.4对象序列化8.5小结,8.1文件类,8.1.1文件类File8.1.2文件过滤,8.1.1文件类File-1,不管是程序员还是程序和文件系统打交道总是不可避免的，我们经常要用cd这个命令来更改当前目录，在Windows中用dir查看文件信息，在Unix系统中用ls查看文件信息。在Java语言中，用类File表示文件，File类可以处理各种文件操作。和文件相关的一个重要概念是目录，Java的类File既可以表示文件，也可以表示目录。类File有3个常用构建器：File(StringfileName)File(Stringdirectory,StringfileName)File(Filedirectory,StringfileName),8.1.1文件类File-2,第一个构建器通过文件名，可以是文件的完全路径名，也可以是相对路径名(相对于当前线程的工作目录)，创建一个File对象。第二个构建器同时指定了文件的目录和文件名，第三个构建器和第二个的区别在于使用一个File对象而不是String对象来表示文件目录。下面我们通过例子来进行说明：,8.1.1文件类File-3,例8.1.1TheFile.javaimportjava.io.*;classTheFilepublicstaticvoidmain(Stringargs)FilediskC=newFile(C:/);FiletestFile=newFile(diskC,test);System.out.println(diskC.getAbsolutePath()+是否存在:+diskC.exists();System.out.println(testFile.getAbsolutePath()+是否存在:+testFile.exists();,8.1.1文件类File-4,程序运行结果：C:是否存在:trueC:test是否存在:false既然调用File类构建器并不能创建一个文件，那么我们如何创建一个文件呢？一种方法是调用File对象的方法createNewFile()，另一种更常用的方法是调用我们随后要介绍的类FileOutputStream的构建器，它还可以提供File类不具备的文件输出功能。File类的方法mkdir()和mkdirs()可以用来创建目录，这两个方法的区别在于mkdirs()可以创建目录路径中多层目录，即同时创建这个目录的父目录以及父目录的父目录，而mkdir()要求创建目录的父目录已存在。,8.1.1文件类File-5,File类大概有40个方法，下面我们列举其中一些较为常用的：booleancreateNewFile()如果File所表示的文件不存在则创建一个新的空文件，创建成功返回true，失败则返回false。booleandelete()删除File所表示的文件或目录，删除目录要求该目录为空，返回值表示删除动作是否成功。booleanmkdirs()创建一个目录。booleanrenameTo(Filedestination)对一个文件改名或移动。booleanisDirectory()检测File对象表示的是否为目录。publicbooleanisFile()检测File对象表示的是否为文件。booleancanRead()检测一个文件是否可读。,8.1.1文件类File-6,booleancanWrite()检测一个文件是否可写。booleanexists()检测一个文件是否存在。Stringlist()获取File所表示的目录下的文件和目录列表。longlastModified()返回文件最好修改时间。时间为基于1970-01-0100:00:00的毫秒数。StringgetPath()返回相对路径名(包括文件名)。StringgetAbsolutePath()返回完全路径名。StringgetParent()如果File对象指定了父目录，则返回父目录名，否则返回一个null值。StringgetName()返回File对象所表示对象的文件名或目录名。,8.1.1文件类File-7,下面在看一个File的应用实例，在Windows中我们可以使用DOS命令tree显示一个目录结构，即显示一个目录下包含的文件和子目录，以及子目录下再包含的文件和子目录。（程序源代码请参见教材例8.1.3）程序运行结果示例：C:javaJTreec:windowsc:windows|+$hf_mig$|+KB818529|+RTMQFE|-shdocvw.dll|-urlmon.dll|-spmsg.dll|-spuninst.exe|+update|-eula.txt.,8.1.1文件类File-8,在这个例子中，我们调用递归方法list，来显示指定目录下的子目录和文件。程序首先使用File对象的list()方法获得一个目录的所有成员列表，然后对每个目录成员构造一个File对象，调用其方法isDirectory()判断这个成员是否为目录，如果是，则进入该子目录，进一步获取子目录的成员列表。,8.1.2文件过滤-1,在很多情况下我们可能要根据文件名对文件进行过滤，这个时候就需要调用文件过滤方法。publicStringlist(FilenameFilterfilter)其中FilenameFilter是一个接口，其中声明了一个抽象方法：booleanaccept(Filedir,Stringname);通过实现这个接口就可以进行文件名过滤。在文件系统中，文件扩展名代表着文件类型，下面我们就实现一个例子，按文件扩展名进行文件名过滤。,8.1.2文件过滤-2,（程序源代码请参见教材例8.1.4）该程序运行结果显示当前目录下的java源文件：C:javaFileExtensionFilterAccess.javaEventListener.javaFileExtensionFilter.java.FilenameFilter是一个很简单的接口，在程序中为了增强代码的紧凑性，我们可以直接利用匿名内部内来实现这个接口,8.2JavaI/O结构,程序中的数据流，是对现实世界中水流的一个形似的抽象。流用来顺序地读写数据信息，它是一个单向的数据通道，输入流从某个外部的数据源向程序输入数据，输出流从程序向外部数据目标输出数据。位于java.io包中的类包含两组独立的类层次结构：一个用于读写字节，称为字节流；另一个用于读写字符，称为字符流。字节流与字符流的区别在于它们处理数据的方式。,8.2.1字节流-1,输入流(InputStream)和输出流(OutputStream)构成字节流的祖先，这两个类直接继承了Object类。InputStream和OutputStream都是抽象类，InputStream为其他所有字节输入流的超类，而OutputStream为其他所有字节输出流的超类。下面为字节输入流的类层次结构。,图8.2.1字节输入流的类层次结构,8.2.1字节流-2,图8.2.2字节输出流的类层次结构,8.2.1字节流-3,InputStream有9个直接的子类，OutputSteam有5个直接的子类InputStream的方法：publicabstractintread()throwsIOExceptionpublicintread(byteb)throwsIOExceptionpublicintread(byteb,intoff,intlen)throwsIOExceptionpublicintavailable()throwsIOExceptionpublicvoidmark(intreadlimit)publicvoidreset()throwsIOExceptionpublicbooleanmarkSupported()publiclongskip(longn)throwsIOExceptionpublicvoidclose()throwsIOException,8.2.1字节流-4,OutputStrem中定义了5个方法：publicabstractvoidwrite(intb)throwsIOExceptionpublicvoidwrite(byteb)throwsIOExceptionpublicvoidwrite(byteb,intoff,intlen)throwsIOExceptionpublicvoidflush()throwsIOExceptionpublicvoidclose()throwsIOException,8.2.2字符流-1,在实际应用中，存在一类文本数据，它们可能采用各种不同的字符编码方式(字符集)，可能是单字节字符，也可能是多字节字符，这就需要借助于字符流来处理文本类信息。读取器(Reader)和写出器(Writer)是所有字符流的超类，它们是直接继承Object类的抽象类。,图8.2.3字符输入流的类层次结构,8.2.2字符流-2,图8.2.4字符输出流的类层次结构,8.2.2字符流-3,Reader和Writer定义了与InputStream和OutputStream类似的方法。Reader类中定义了和InputStream类似的read方法用来读取字符：publicintread()throwsIOExceptionpublicintread(charcbuf)throwsIOExceptionpublicabstractintread(charcbuf,intoff,intlen)throwsIOException在Writer类中定义了和OutputStream类似的write方法用来写出字符：publicvoidwrite(Stringstr)throwsIOExceptionpublicvoidwrite(charcbuf)throwsIOExceptionpublicabstractvoidwrite(charcbuf,intoff,intlen)throwsIOException,8.3使用流,8.3.1标准流8.3.2文件流8.3.3过滤器流8.3.4随机访问文件8.3.5读取器和写出器,8.3.1标准流,Java语言包中有一个类System，这个类没有共有的构建器，因此我们并不能创建这个类的对象实例，不过我们想了解的是它提供的3个有用的静态类字段：publicfinalstaticInputStreamin;publicfinalstaticPrintStreamout;publicfinalstaticPrintStreamerr;System类的这三个静态字段就是系统的标准流：System.in表示系统标准输入流，通常环境下标准输入流指向键盘输入；System.out表示系统标准输出流，通常环境下标准输出流指向屏幕输出；System.err表示系统标准错误输出流，通常环境下标准错误输出流也指向屏幕输出。,8.3.2文件流-1,文件读写是最常见的I/O操作，通过文件流来连接磁盘文件，读写文件内容是一件很轻松的工作。文件输入流(FileInputStream)和文件输出流(FileOutputStream)是抽象类InputStream和OutputStream的具体子类，实现了文件的读写。文件的读写工作包括3个步骤：打开文件输入流或输出流文件读或写操作关闭文件输入流或输出流,8.3.2文件流-2,FileInputStream有3个构建器：publicFileInputStream(StringfileName)throwsFileNotFoundExceptionpublicFileInputStream(Filefile)throwsFileNotFoundExceptionpublicFileInputStream(FileDescriptorfdObj)FileOutputStream最常用的两个构建器如下：publicFileOutputStream(Stringname)throwsFileNotFoundExceptionpublicFileOutputStream(Stringname,booleanappend)throwsFileNotFoundException无论是FileInputStream还是FileOutputStream，当程序不再使用时，就应该及时调用close()方法，进行关闭，这将允许操作系统释放与流相关的系统资源。publicvoidclose()throwsIOException,8.3.3过滤器流-1,Java的流按使用方式可以分为两类，一类是建立了程序和其他数据源或数据目标的数据通道，程序通过这类流可以和流的另一端的数据源或目标进行数据交互，这类数据流称为节点流(nodestream)。例如文件输入流FileInputStream和文件输出流FileOutputStream，在它们的另一端是磁盘文件。另一类流，本身并不和具体的数据源和数据目标连接，它们连接在其他输入或输出流上，提供各种数据处理，诸如转换、缓存、加密、压缩等功能，这类流称为过滤器流(filterstream)。过滤器输入流从已存在的输入流(比如FileInputStrem)读取数据，对数据进行适当的处理和改变然后再送入程序。过滤器输出流向已存在的输出流(比如FilterOutputSteam)写入数据，在数据抵达底层流之前进行转换处理等工作。,8.3.3过滤器流-2,过滤器输入流FilterInputStream和过滤器输出流FilterOutputStream分别为InputStream和OutputStream的子类。FilterInputStream的构建器如下：protectedFilterInputStream(InputStreamin)FilterOutputStream的构建器如下：publicFilterOutputStream(OutputStreamout),8.3.4随机访问文件,RandomAccessFile和FileInputStream和FileOutputStream不同，它既可以读取一个文件，也可以写入一个文件。RandomAccessFile类具有如下的构建器：publicRandomAccessFile(Stringname,Stringmode)throwsFileNotFoundExceptionpublicRandomAccessFile(Filefile,Stringmode)throwsFileNotFoundException其中第一个参数使用文件名或File对象指定一个文件。第二个参数mode指定文件的打开方式，mode为“r”时，指定文件按只读方式打开；mode为“rw”时，文件按只读写方式打开。,8.3.5读取器和写出器,Reader和Writer作为字符流的祖先，它们都是抽象类。InputStreamReader和OutputStreamWriter是我们常用的Reader和Writer的具体实现的子类。InputStreamReader可以从特定编码的数据源中读取文本信息，它的两个常用构建器如下：publicInputStreamReader(InputStreamin)publicInputStreamReader(InputStreamin,StringcharsetName)throwsUnsupportedEncodingException其中第一个参数要求指定