《JAVA语言程序设计教程》课件第8章

第8章File类与输入输出流8.1File类8.2输入输出流概述8.3字节流类8.4字符流类8.1File类

无论学习那种语言，都不免要接触到文件系统，要经常和文件打交道，Java当然也不例外。在介绍JavaIO之前首先介绍一个非常重要的类File。在Java整个io包中，File类是唯一表示与文件本身有关的类。使用File类可以进行创建或删除文件等常规操作。File类的常用构造方法如下：

File(Stringparent,Stringchild)

File(Fileparent,Stringchild)

File(URIuri)

File(Stringpathname)

其中前面两种方法可以在某个已知特定的目录下新建文件或者目录，后面两种可以通过pathname或者URI新建文件或者目录。将File类中的主要方法按如下方式分类：

(1)文件名的处理：

StringgetName()：得到一个文件的名称(不包括路径)。

StringgetParent()：得到一个文件的上一级目录名。

StringgetPath()：得到一个文件的路径名。

StringgetAbsolutePath()：得到一个文件的绝对路径名。

StringrenameTo(FilenewName)：将当前文件名更名为给定文件的完整路径。

(2)文件属性测试：

booleanisAbsolute()：测试此抽象路径名是否为绝对路径名。

booleancanRead()：测试当前文件是否可读。

booleancanWrite()：测试当前文件是否可写。

booleanexists()：测试当前File对象所指示的文件是否存在。

booleanisFile()：测试当前文件是否是文件(不是目录)。

booleanisDirectory()；测试当前文件是否是目录。

booleanisHidden()：测试当前文件是否是一个隐藏文件。

(3)普通文件信息和工具：

longlastModified()：得到文件最近一次修改的时间。

longlength()：得到文件的长度，以字节为单位。

booleandelete()：删除当前文件。

(4)目录操作：

booleanmkdir()：根据当前对象生成一个由该对象指定的路径。

String[]list()：返回一个字符串数组，列出当前目录中的文件和目录。本示例程序首先检查“d:/test”文件夹是否存在文件a.txt，若不存在则创建一个新文件。然后，将该文件夹下的所有文件和目录遍历以后，分类打印出来。程序运行结果如图8.1所示。图8.1例8-1运行结果8.2输入输出流概述

流是一个很形象的概念，当程序需要读取数据的时候，就会开启一个通向数据源的流，这个数据源可以是文件、内存、或网络连接。类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。输入和输出流可形象地描述为如图8.2和图8.3所示的形状。图8.2输入流图示图8.3输出流图示

Java中的输入输出流可以按如下方式进行划分。典型的输入输出流由四个抽象类来表示：InputStream、OutputStream、Reader、Writer。Java中其他多种多样变化的流均是从它们派生出来的。

(1)按数据流动方向分：

输入流：只能从中读取字节数据，而不能向其写入数据。

输出流：只能向其写入字节数据，而不能从中读取数据。

(2)按照流所处理的数据类型分：

字节流：用于处理字节数据。

字符流：用于处理Unicode字符数据。

(3)按照流所处理的源分：

节点流(低级流)：从/向一个特定的IO设备读/写数据的流。

处理流(高级流)：对已存在的流进行连接和封装的流。标准输入/输出指在字符方式下(如DOS)，程序与系统进行交互的方式，分为三种：

(1)标准输入studin，对象是键盘。

(2)标准输出stdout，对象是屏幕。

(3)标准错误输出stderr，对象也是屏幕。在例8-2中，用“System.in.read(buffer)”从键盘输入一行字符，存储在缓冲区buffer中，count保存实际读入的字节个数，再以整数和字符两种方式输出buffer中的值。Read方法在java.io包中，而且要抛出IOException异常。

程序输出结果如图8.4所示。图8.4例8-2输出流图示8.3字节流类

8.3.1字节输入输出流

字节流是从InputStream和OutputStream派生出来的一系列类，这类流以字节(byte)为基本处理单位。

1. InputStream类

字节输入流类InputStream的主要方法描述如下：

(1) publicabstractintread()：返回读取的一个字节；如果到达流的末尾，则返回 -1。

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

(3) publicintread(byte[]b,intoff,intlen)：将输入流中最多len个数据字节读入byte数组。

(4) publiclongskip(longn)：跳过和丢弃此输入流中数据的n个字节。

(5) publicintavailable()：可以不受限制地从此输入流读取(或跳过)估计的字节数；如果到达输入流末尾，则返回0。

(6) publicvoidmark(intreadlimit)：在此输入流中标记当前的位置，readlimit参数告知此输入流在标记位置失效之前允许读取的字节数。

(7) publicvoidreset()：将此流重新定位到最后一次对此输入流调用mark方法时的位置。

(8) publicbooleanmarkSupported()：如果此输入流实例会支持mark和reset方法，则返回true；否则返回false。

(9) publicvoidclose()：关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

字节输入流类InputStream的类层次如图8.5所示。图8.5InputStream类层次

2. OutputStream类

字节输出流类OutputStream的主要方法描述如下：

(1) publicabstractvoidwrite(intb)：将指定的字节写入此输出流，要写入的字节是参数b的八个低位。

(2) publicvoidwrite(byte[]b)：将b.length个字节从指定的byte数组写入此输出流。

(3) publicvoidwrite(byte[]b,intoff,intlen)：将指定的byte数组中从偏移量off开始的len个字节写入此输出流。

(4) publicvoidflush()：刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节。

(5) publicvoidclose()：关闭此输出流并释放与此流有关的所有系统资源。字节输出流类OutputStream的类层次如图8.6所示。图8.6OutputStream类层次8.3.2文件字节流

1. FileInputStream类

文件字节输入流FileInputStream类按字节读取文件中的数据。在生成FileInputStream类的对象时，若指定文件找不到，则抛出FileNotFoundException异常，该异常必须声明捕获或抛出。该类的所有方法都是从InputStream类继承来的，其构造方法主要有如下两种：

publicFileInputStream(Stringname)throws

FileNotFoundException

publicFileInputStream(Filefile)throwsFileNotFoundException

前者使用给定的文件名name创建对象，后者使用File对象file创建对象。构造方法参数所指定的文件成为输入流的源。

【例8-3】使用FileInputStream类打开并读取文件

Example8_3.Java。

importjava.io.*;

publicclassExample8_3

{

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{

try{

//创建文件输入流对象FileInputStreamin=newFileInputStream("Example8_3.Java");

intn=2;

bytebuffer[]=newbyte[n];

//读取输入流

while(in.read(buffer,0,n)!=-1){

Stringstr=newString(buffer,0,n);

System.out.print(str);

}

System.out.println();

//关闭输入流

in.close();图8.7例8-3运行结果例8-3以文件名Example8_3.Java创建FileInputStream对象，调用InputStream类的read(byte[]buffer,0,n)方法，每次从源程序文件Example8_3.Java中读取n个字节，存储在缓冲区buffer中，再将以buffer中的值构造的字符串str显示在屏幕上。流操作执行完后需要调用close()方法将输入流关闭。程序必须使用一个try-catch块捕获并处理异常。

2. FileOutputStream类

文件字节输出流FileOutputStream类按字节将数据写入到文件中。在生成FileOutputStream类的对象时，若指定文件不存在，则创建一个新文件；若指定文件存在，但它是一个目录，则会产生FileNotFoundException异常。在进行文件读写操作时会产生IOException异常，该异常必须声明捕获或抛出。FileOutputStream类的构造方法主要有如下几种：

publicFileOutputStream(Stringname)throws

FileNotFoundException

publicFileOutputStream(Filefile)throwsFileNotFoundException

前者使用给定的文件名name创建对象，后者使用File对象file创建对象。构造方法参数所指定的文件成为输出流的目的地。

publicFileOutputStream(Stringname,Booleanappend)throwsFileNotFoundException

publicFileOutputStream(Filefile,Booleanappend)throwsFileNotFoundException

当用构造方法创建指向一个文件的输出流时，如果参数append取值true，若文件已存在，输出流不会刷新所指向的文件，顺序地向该文件输入数据。例8-4首先采用System.in.read(buffer)从键盘输入一行字符，存储在缓冲区buffer中，再以FileOutputStream类的write(buffer)方法，将buffer中内容写入文件write.txt中。流操作执行完后需要调用close()方法将输出流关闭，执行结果如图8.8所示。图8.8例8-4运行结果8.3.3管道流

管道用来把一个程序、线程和代码块的输出连接到另一个程序、线程和代码块的输入。java.io中提供了类PipedInputStream和PipedOutputStream作为管道的输入和输出流。管道输入流作为一个通信管道的接收端，管道输出流则作为发送端。管道流必须是输入输出并用，即在使用管道前，两者必须进行连接。管道输入/输出流可以用两种方式进行连接。

(1)在构造方法中进行连接：

PipedInputStream(PipedOutputStreampos);

PipedOutputStream(PipedInputStreampis);

(2)通过各自的connect()方法连接：

在类PipedInputStream中，

connect(PipedOutputStreampos)；

在类PipedOutputStream中，

connect(PipedInputStreampis)；例8-5中首先连接输入管道in与输出管道out，Send线程向输出管道out发送数据，Receive线程从输入管道in中接收数据。程序运行结果如图8.9所示。图8.9例8-5输出流图示8.3.4数据流

数据输入流DataInputStream和数据输出流DataOutputStream在提供了字节流的读写手段的同时，以统一的通用形式向输入流写入boolean、int、long、double等基本数据类型，并可以再次把基本数据类型的值读取回来。

DataInputStream类的构造方法描述为：

publicDataInputStream(InputStreamin)

DataOutputStream类的构造方法描述为：

publicDataOutputStream(OutputStreamout)例8-6中使用DataInputStream类逐一将Student对象的相关参数存入student.txt文件中，随后使用DataOutputStream类将student.txt文件中的数据逐一读出。程序运行结果如图8.10所示。图8.10例8-6输出流图示8.4字符流类

字节流不能操作Unicode字符，由于Java采用16位的Unicode字符，即一个字符占16位，所以要使用字符流，以提供直接的字符输入输出支持。在Unicode字符中，一个汉字被看成一个字符，占用2个字节，若使用字节流，读取不当会出现乱码，若采用字符流，则不会出现类似情形。8.4.1字符流类层次

字符流是从Reader和Writer派生出的一系列类，这类流以16位的Unicode码表示的字符为基本处理单位。

1. Reader类

字符输入流类Reader的主要方法描述如下：

(1) publicintread(CharBuffertarget)：试图将字符读入指定的字符缓冲区。

(2) publicintread()：读取单个字符。

(3) publicintread(char[]cbuf)：将字符读入数组。

(4) publicabstractintread(char[]cbuf,intoff,intlen)：将字符读入数组的某一部分。

(5) publiclongskip(longn)：跳过n个字符。

(6) publicbooleanready()：判断是否准备读取此流。

(7) publicbooleanmarkSupported()：判断此流是否支持mark()操作。

(8) publicvoidmark(intreadAheadLimit)：标记流中的当前位置。

(9) publicvoidreset()：重置该流。

(10) publicabstractvoidclose()：关闭该流并释放与之关联的所有资源。

字符输入流类Reader的类层次如图8.11所示。图8.11Reader类层次

2. Writer类

字符输出流类Writer的主要方法描述如下：

(1) publicvoidwrite(intc)：写入单个字符。

(2) publicvoidwrite(char[]cbuf)：写入字符数组。

(3) publicabstractvoidwrite(char[]cbuf,intoff,intlen)：写入字符数组的某一部分。

(4) publicvoidwrite(Stringstr)：写入字符串。

(5) publicvoidwrite(Stringstr,intoff,intlen)：写入字符串的某一部分。

(6) publicWriterappend(CharSequencecsq)：将指定字符序列添加到此writer。

(7) publicWriterappend(CharSequencecsq,intstart,intend)：将指定字符序列的子序列添加到此writer。

(8) publicWriterappend(charc)：将指定字符添加到此writer。

(9) publicabstractvoidflush()：刷新该流的缓冲。

(10) publicabstractvoidclose()：关闭此流，但要先刷新它。字符输出流类Writer的类层次如图8.12所示。图8.12Writer类层次8.4.2文件字符流

1. FileReader类

文件字符输入流FileReader类按字符读取文件中的数据。在生成FileReader类的对象时，若指定文件找不到，则抛出FileNotFoundException异常，该异常必须声明捕获或抛出。该类的所有方法都通过继承得来，其构造方法主要有如下两种：

publicFileReader(Stringname)throwsFileNotFoundException

publicFileReader(Filefile)throwsFileNotFoundExce