Java程序设计基础 课件 第11章 文件与IO流

第11章

文件与I/O流1教学目标(1)理解输入/输出流的概念。(2)熟悉java.io包中类的层次结构。(3)理解文件的相关概念，掌握File类的使用。(4)能使用Scanner、Printer便捷处理文本文件。(5)理解文本I/O的抽象超类Reader、Writer提供的方法，能使用FileReader/FileWriter、BufferedReader/BufferedWriter进行文本I/O处理。(6)理解二进制I/O抽象超类InputStream,OutpuStream提供方法，使用FileInputStream/FileOutputStream，BufferedInputStream和BufferedOutputStream,DataInputStream/DataOutputStream,ObjectInputStream和ObjectOutputStream进行二进制I/O处理。(7)理解随机访问文件概念，能使用RandomAccessFile类对文件进行随机访问处理。2内容311.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O311.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件内容411.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O411.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件11.1I/O流概述5通常，程序需要从外部获取/输出信息这个“外部”范围很广，包括诸如键盘、显示器、磁盘、网络、另外一个程序等“信息”也可以是任何类型的，例如一个对象、串字符、图像、声音等通过使用java.io包中的输入/输出流类就可以达到输入输出信息的目的611.1I/O流概述在Java中将信息的输入与输出过程抽象为I/O流：把输入流的指向称作源，程序从指向源的输入流中读取源中的数据；输出流的指向是数据要去的一个目的地，程序通过向输出流中写入数据把数据传送到目的地。一个流就是一个从源流向目的地的数据序列I/O流类一旦被创建就会自动打开通过调用close方法，可以显式关闭任何一个流，如果流对象不再被引用，Java的垃圾回收机制也会隐式地关闭它711.1I/O流概述I/O流图示源目的地811.1I/O流概述I/O流分类面向字符的流（文本I/O流）面向字节的流（二进制I/O流）内容911.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O911.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件1011.2.1File类文件是一个存储在磁盘中带有指定名称和目录路径的数据集合。文件通常包括两种类型：文本文件和二进制文件。File对象主要用来获取文件本身的一些信息，不涉及对文件的读写操作。绝对路径名：由文件名和它的完整路径以及驱动器字母组成。相对路径名：相对于当前工作目录。目录分隔符：在windows中，目录分隔符是反斜杠，在Java中应写成\\。而Java语言提供的目录分隔符是斜杠(/),语句newFile(“image/us.gif”)在任何操作系统上都能工作。在程序中，尽量不要使用绝对文件名，影响可移植性。1111.2.1File类创建一个File对象的构造方法有3个：File(Stringfilename);File(StringdirectoryPath,Stringfilename);File(Filef,Stringfilename);File类的下列方法获取文件本身的一些信息。publicStringgetName()获取文件的名字。publicbooleancanRead()判断文件是否是可读的。publicbooleancanWrite()判断文件是否可被写入。publicbooleanexists()判断文件是否存在。publiclonglength()获取文件的长度（单位是字节）。publicStringgetAbsolutePath()获取文件的绝对路径。publicStringgetParent()获取文件的父目录。1211.2.1File类File类的下列方法获取文件本身的一些信息（续）publicbooleanisFile()判断文件是否是一个普通文件，而不是目录。publicbooleanisDirectroy()判断文件是否是一个目录。publicbooleanisHidden()判断文件是否是隐藏文件。publiclonglastModified()获取文件最后修改的时间。示例：程序清单11-1TestFileDemo.java注：构建一个File实例并不会在机器上创建一个文件。不管文件是否存在，都可以创建任意文件名的File实例。可以调用File实例上的exists()方法来判断该文件是否存在。13提交newFile("c:\temp.txt")newFile("c:\\temp.txt")newFile("c:/temp.txt")newFile("c://temp.txt")ABCD11-1下列哪条语句创建了一个Window系统上的文件实例：c:\temp.txt?单选题1分内容1411.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O1411.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件1511.2.2FileSystem类java.nio.FileSystem类用于表示Java程序中的文件系统。要获取默认的FileSystem对象，需要使FileSystems类的getDefault()静态方法，如下所示：

java.nio.FileSystemmyfs=java.nio.FileSystems.getDefault();

FileSystem由一个或多个FileStore组成。FileSystem的getFileStores()方法返回FileStore对象的迭代器(Iterator)。FileSystem的getRootDirectories()方法返回Path对象的迭代器，它表示到所有顶级目录的路径。程序清单11-2TestFileSysDemo.java演示了如何使用FileSystem类。

内容1611.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O1611.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件1711.3.1Scanner类文本文件输入与输出java.util.Scanner类，用于从文本文件中读取数据java.io.PrintWriter类，用于向文本文件写数据1811.3.1Scanner类1.为文件创建一个Scanner：Scannerinput=newScanner(newFile(文件路径名));

//该构造方法需要使用一个表示文本文件的File对象作为参数

2.使用Scanner的next方法或nextXXX方法读取文件的内容，常见方法如下表：1911.3.1Scanner类示例代码：程序清单11-3ScannerFileDemo.java给出了一个使用Scanner类读取文本文件的示例。

2011.3.1Scanner类基于行的输入方式使用的方法是nextLine()，该方法读取一个以行分隔符结束的行。行分隔符字符串与系统有关，在Windows下是\r\n，在Unix下是\n，如果从键盘输入，那么每行以回车键(Enter键)结束，其对应字符\n。

需要注意的是，为了避免输入错误，不要在nextByte()、nextShort()、nextInt()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()、next()等基于标记的输入方法之后调用方法nextLine()。

Scanner类包括基于标记的输入和基于行的输入两种方式。

2111-2哪个方法能被用于从一个文件temp.txt创建一个输入对象？提交newScanner("temp.txt")newScanner(temp.txt)newScanner(newFile("temp.txt"))newScanner(File("temp.txt"))ABCD单选题1分内容2211.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O2211.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件2311.3.2PrintWriter类PrintWriter类与文本文件处理相关的构造方法有：

(1)PrintWriter(Filefile)：使用指定的文件对象创建一个新的PrintWriter对象。

(2)PrintWriter(Stringfilename)：使用指定字符串文件名创建一个新的PrintWriter对象。

2411.3.2PrintWriter类调用PrintWriter对象上的print,println,printf等方法向文件写入数据，常见方法如下：2511.3.2PrintWriter类程序清单11-4PrintTextDemo.java给出了一个使用PrintWriter类的示例。

2611-3下面哪个类用于从文本文件中读取数据？提交ScannerSystem.inInputSreamABCDFileInputStream单选题1分2711-4下面哪个类用于用于向文本文件写入数据？提交ScannerSystem.outPrintWriterFileOutputStreamABCD单选题1分内容2811.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O2811.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件2911.4文本I/O类文本流处理的单元为两个字节的Unicode字符，可以操作字符、字符数组或字符串，适用于读写文本文件，文本流中的数据是以字符的形式出现的。文本流的基类包括：Reader和Writer，它们都是抽象，Reader类是文本输入流的抽象超类，以字符为单位进行读取，Writer类是文本输出流的抽象超类，以字符为单位进行输出。它们的一些常见子类下图所示。

3011.4文本I/O类3111.4文本I/O类3211.4文本I/O类内容3311.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O3311.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件3411.4.1FileReader与FileWriter文件字符流以字符为单位处理数据，使用的类是：FileReader和FileWriter，分别是InputStreamReader、InputStreamWriter的子类，FileReader构造方法：(1)FileReader(Filefile)：使用系统平台默认字符集，创建一个读取文件file文本的FileReader对象。

(2)FileReader(Filefile,Charsetcharset)：使用字符集charset创建一个读取文件file的FileReader对象。

(3)FileReader(StringfileName)：与第1个构造方法相似，文件用字符串名称表示。

(4)FileReader(StringfileName,Charsetcharset)：与第2个构造方法相似，文件用字符串名称表示。

3511.4.1FileReader与FileWriter如果一个Windows系统的默认字符集编码是GBK，那么使用上面的第1个或第3个构造方法创建一个FileReader对象，打开一个UTF-8编码的文本文件时，就会出现乱码。这时，需要在创建FileReader对象时指定编码，如下所示：

FileReaderreader=newFileReader("readme.txt",StandardCharsets.UTF_8);3611.4.1FileReader与FileWriterFileWriter用于写出字符流，可把字符写到文本文件，其构造方法主要有：(1)FileWriter(Filefile)：使用系统平台默认字符集，创建一个向文件file写文本的FileWriter对象。

(2)FileWriter(Filefile,Charsetcharset)：使用指定字符集charset，创建一个向文件file写文本的FileWriter对象。

(3)FileWriter(Filefile,booleanappend)：使用系统平台默认字符集，创建一个向文件file写文本的FileWriter对象，通过append布尔值指明是否允许在文件末尾写入数据，若为true，则在文件末尾写入数据而不是从文件开始处写入数据。

(4)FileWriter(Filefile,Charsetcharset，booleanappend)：与第3个构造方法不同之处在于使用指定字符集charset。

(5)FileWriter(StringfileName)：与第1个构造方法相似，只不过文件对象用字符串文件名表示。

3711.4.1FileReader与FileWriterFileWriter用于写出字符流，可把字符写到文本文件，其构造方法主要有（续上）：(6)FileWriter(StringfileName,Charsetcharset)：与第2个构造方法相似，只不过文件对象用字符串文件名表示。

(7)FileWriter(StringfileName,booleanappend)：与第3个构造方法相似，只不过文件对象用字符串文件名表示。

(8)FileWriter(StringfileName,Charsetcharset，booleanappend)：与第4个构造方法相似，只不过文件对象用字符串文件名表示。

3811.4.1FileReader与FileWriter示例：程序清单11-5FileRWDemo.java3911-5文本流的基类包括？提交Reader和WriterScanner和WriterReader和OutputStreamInputStream和WriterABCD单选题1分内容4011.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O4011.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件4111.4.2BufferedReader与BufferedWriter为了提高文本流读写的效率，Java语言提供了BufferedReader/BufferedWriter类。这两个类是带有缓冲区的，在读写文本数据时，先把一批数据送到缓冲区再处理，避免了每次都从数据源读取数据并进行字符编码的转换，从而提高效率。BufferedReader/BufferedWriter类都拥有一个8KB字符的默认缓冲区。当BufferedReader对象在读取文本文件时，先从文件中读取字符并放入到缓冲区，当缓冲区满时，再把数据就送入内存进行处理。当BufferedWriter对象在向文本文件写数据时，首先把数据写到缓冲区，当缓冲区满时，再把数据写到文本文件中。4211.4.2BufferedReader与BufferedWriterBufferedReader构造方法有：

(1)BufferedReader(Readerin)：使用默认缓冲区大小创建一个字符缓冲输入流对象。

(2)BufferedReader(Readerin,intsz)：使用指定缓冲区大小创建一个字符缓冲输入流对象。

BufferedWriter构造方法有：

(1)BufferedWriter(Writerout)：使用默认缓冲区大小创建一个字符缓冲输出流对象。

(2)BufferedWriter(Writerout,intsz)：使用指定缓冲区大小创建一个字符缓冲输出流对象。

4311.4.2BufferedReader与BufferedWriter4411.4.2BufferedReader与BufferedWriter4511.4.2BufferedReader与BufferedWriter45示例：程序清单11-6BufferedRWDemo.java内容4611.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O4611.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件4711.5二进制I/O二进制流用于处理以字节为单位的二进制文件，主要操作byte类型数据。二进制I/O不涉及编码和解码，比文本流更节省空间，且不用对换行符进行转换，因此比文本I/O更加高效二进制流基类包括OutputStream、InputStream，这两个类是抽象类，其一些常见子类如下图所示。

4811.5二进制I/O4911.5二进制I/OInputStream类常用方法

5011.5二进制I/OOutputStream类常用方法

5111-6二进制流基类包括？

提交DataOutputStream和InputStreamOutputStream和InputStreamOutputStream和ScannerWriter和InputStreamABCD单选题1分内容5211.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O5211.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件5311.5.1FileInputStream与FileOutputStreamFileInputStream(文件输入流)用于读取原始二进制字节流，如图像数据、音频数据等。FileInputStream构造方法如下：(1)FileInputStream(Filefile)：通过打开与一个实际文件的连接来创建一个FileInputStream对象，该文件由file对象指定。

(2)FileInputStream(FileDescriptorfdObj)：使用文件描述符fdObj表示文件系统中的实际文件，打开与此实际文件的连接创建一个FileInputStream对象。

(3)FileInputStream(Stringname)：通过打开与一个实际文件的连接来创建一个FileInputStream对象，该文件由路径名name指定。

5411.5.1FileInputStream与FileOutputStreamFileOutputStream(文件输出流)用于写入原始二进制字节流，如图像数据、音频数据等。FileOutputStream构造方法有：(1)FileOutputStream(Filefile)：创建一个文件输出流对象，以向由file对象表示的文件写入二进制数据。

(2)FileOutputStream(Filefile,booleanappend)：创建一个文件输出流对象，以向由file对象表示的文件写入二进制数据，如果第二个参数为true，那么字节将被写入到文件的末尾，而不是文件的开头。

(3)FileOutputStream(FileDescriptorfdObj)：创建一个文件输出流对象，以写入指定的文件描述符，该描述符表示与文件系统中实际文件的现有连接。

(4)FileOutputStream(Stringname)：与第一个构造方法相似，只是文件指定由字符串类型的文件名指定。

(5)FileOutputStream(Stringname,booleanappend)：与第二个构造方法相似，只是文件指定由字符串类型的文件名指定。

5511.5.1FileInputStream与FileOutputStream示例代码：程序清单11-9FieInOutputSreamDemo.java内容5611.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O5611.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件5711.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream使用缓冲区，减少磁盘读写次数，提高I/O性能

为了提升二进制I/O效率，Java语言提供了BufferedInputStream与BufferedOutpuStream类用于二进制流的缓冲处理，默认缓冲区大小是8KB。这两个类分别是FilterInputStream、FilterOutputStream的子类5811.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStreamBufferedInputStream构造方法有：BufferedOutputStream构造方法有：(1)BufferedInputStream(InputStreamin)：以默认缓冲区创建一个新的二进制缓冲输入流对象，保存输入流参数in，以便于后续缓冲处理时使用。

(2)BufferedInputStream(InputStreamin,intsize)：以指定大小的缓冲区创建一个新的二进制缓冲输入流对象，并保存输入流参数in，以便于后续缓冲处理时使用。

(1)BufferedOutputStream(OutputStreamout)：以默认缓冲区创建一个新的二进制缓冲输出流对象，以便将数据写入指定的底层输出流。

(2)BufferedOutputStream(OutputStreamout,intsize)：以指定大小的缓冲区创建一个新的二进制缓冲输出流对象，以便将数据写入指定的底层输出流。5911.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream示例代码：程序清单程序清单11-10BufferedBinIODemo.java6011-7BufferedInputStream类的哪个方法从缓冲区中读取一个字节数据?提交read()length()write()buff()ABCD单选题1分内容6111.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O6111.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件6211.5.3DataInputStream/DataOutputStream在二进制I/O流中，Java语言提供了两个功能丰富的类：DataInputStream(数据输入流)

和DataOutputStream(数据输出流)。DataInputStream能从二进制流读取字节，并将它们转换为合适的基本类型值或字符串。DataOutputStream能将基本类型值或字符串转换为字节，再将字节输出到二进制流。

DataInputStream和DataOutputStream分别继承了FilterInpuStream和FilterOutputStream,实现了DataInput和DataOutput接口。

6311.5.3DataInputStream/DataOutputStream6411.5.3DataInputStream/DataOutputStream6511.5.3DataInputStream/DataOutputStream数据流是用作现有输入输出流的包装器来过滤原始流的数据。可以使用下面构造方法构建:publicDataInputStream(InputStreaminstream)publicDataOutputStream(OutputStreamoutstream)

例：DataInputStreaminfile=newDataInputStream(newFileInputStream("in.dat"));DataOutputStreamoutfile=newDataOutputStream(newFileOutputStream("out.dat"));6611.5.3DataInputStream/DataOutputStream示例代码：程序清单11-11DataOutputStreamDemo.javaDataInput接口的读取方法在读到文件末尾时会抛出异常java.io.EOFException,因此，异常EOFException可用于检测是否到达文件末尾，示例代码：程序清单11-12DetectEOFDemo.java6711-8判断：异常EOFException可用于检查是否已经到达文件末尾（）正确错误AB提交单选题1分6811-9下面代码正确的是？DataOutputStreamoutfile=newDataOutputStream(newFileOutputStream(“myout.dat"));DataInputStreaminfile=newFileInputStream("myin.dat");DataInputStreaminfile=newDataOutputStream(("myinout.dat");DataOutputStreamoutfile=newFileInputStream("myinout.dat");ABCD提交单选题1分内容6911.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件输入与输出11.4文本I/O6911.5二进制I/O11.2.1File类11.2.2FileSystem类11.3.1Scanner类11.3.2PrintWriter类11.4.1FileReader与FileWriter11.4.2BufferedReader与BufferedWriter11.5.1FileInputStream与FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream与BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream与DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStream11.6随机访问文件7011.5.4ObjectInputStream与ObjectOutputStreamObjectInputStream/ObjectOutputStream不仅可实现基本数据类型与字符串的输入输出，还可实现对象的输入输出，是比DataInputStream/DataOutputStream功能更加丰富的二进制I/O流。ObjectInputStream/ObjectOutputSt