《文件和数据流》PPT课件

1、第七章 文件和数据流,浙江工业大学 计算机学院 赵小敏 59:9001,主要内容,流的基本概念 字节流 字符流 文件类 随机读写文件 对象序列化,7.1流的基本概念,数据流是从源到目的的字节的有序序列，先进先出。 两种基本流:InputStream(输入流)和OutputStream(输出流),Java的标准输入输出,标准输入输出是指在命令行方式下的输入输出方式。 Java通过System.in、System.out和System.err来实现标准输入输出和标准错误输出。 每当main方法被执行时,就自动生成System.in、System.out和Syst

2、em.err三个对象。,Java的标准输入输出,System.in是字节输入流InputStream类的一个对象，其中有read方法从键盘读入数据： public int read() throws IOException public int read(byte b) throws IOException System.out是流PrintStream类的一个对象，其中print和println方法向屏幕输出数据。 System.err是流PrintStream类的一个对象，用于向屏幕输出错误信息。,例1：输入输出的实例,public class Stdin_out public stati

3、c void main(String args) byte buffer =new byte200; int i,d=0,count=0; System.out.print(Input a string: ); try count=System.in.read(buffer); catch(Exception e) System.err.println(发生异常：+ e.toString(); for(i=0;i=count-1;i+) System.out.print(char)bufferi); System.out.println(count); System.out.println(I

4、nput ten char: ); for(i=1;i=10;i+) try d=System.in.read(); System.out.println(char)d); catch(Exception e) System.err.println(发生异常：+e.toString(); ,Java的数据流,Java的数据流都在java.io包里 Java的数据流根据操作的数据流分为字节流和字符流 字节流：流中的数据以8位字节为单位进行读写，以InputStream和OutputStream为基础类。 字符流：流中的数据以16位字节为单位进行读写，以Reader和Writer为基础类。,7.2

5、字节流,InputStream和OutputStream分别是字节输入流和字节输出流的超类 InputStream和OutputStream提供许多用于字节输入输出的方法，包括： 数据的读取 数据的写入 标记位置 获取数据量 关闭数据流,字节输入流InputStream类的层次结构,InputStream 方法,三个基本read()方法 int read()/读一个字节返回 int read(byte ) / 将数据读入byte, 返回读的字节数 int read( byte, int offset, int length ) 其它方法 void close( ) /关闭流。自顶向下关闭Fil

6、ter stream int available() /返回未读的字节数 long skip(long n) / 跳过n个字节 boolean markSupported( ) /测试打开的流是否支持书签 void mark(int) /标记当前流，并建立int大小缓冲区 void reset( ) / 返回标签出,字节输出流OutputStream类层次,OutputStream方法,三个基本的write( )方法 void write( int ) / 写一个字节 void write(byte ) / 写一个字节数组 void write(byte , int offset, int l

7、ength ) 其它方法 void close( ) void flush( ) / 强行写,字节文件输入输出流：FileInputStream和FileOutputStream,FileInputStream和FileOutputStream实现了对文件的顺序访问，以字节为单位对文件进行读写操作，主要有这样几步： 创建文件输入输出流的对象 用文件读写方法读写数据 关闭数据流。,1、创建文件输入输出流对象,(1)创建FileInputStream的对象，打开要读取数据的文件 FileInputStream的构造方法是： public FileInputStream(String name) t

8、hrows FileNotFoundException public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException 如下面语句可以创建文件的输入流对象，并打开要读取数据的文件D:/java/temp/mytext.txt ： FileInputStream rf=new FileInputStream(“D:/java/temp/mytext.txt ”);,1、创建文件输入输出流对象,(2)创建FileOutputStream的对象,打开要写入数据的文件 FileOutputStream的构造方法是： public FileO

9、utputStream(String name) throws FileNotFoundException public FileOutputStream(String name,boolean append) throws FileNotFoundException public FileOutputStream(File file) throws FileNotFoundException 其中：name是要打开的文件名，file是文件类File的对象。如下面语句可以创建文件的输出流对象，并打开要写入数据的文件D:/java/temp/mytext.txt ： FileOutputStre

10、am wf=new FileOutputStream(“D:/java/temp/mytext.txt ”);,2、对文件进行读写的方法,(1)用read方法读取文件的数据 public int read( ) throws IOException /返回从文件中读取的一个字节。 public int read(byte b) throws IOException public int read(byte b,int off,int len) throws IOException /返回读取的字节数,若b的长度为0，返回0。,2、对文件进行读写的方法,(2)用write方法将数据写入文件 pu

11、blic void write(int b) throws IOException /向文件写入一个字节，b是int类型，所以将b的低8位写入 public void write(byte b) throws IOException public void write(byte b,int off,int len) throws IOException /将字节数组写入文件，其中off是b中的起始位置，len是写入的最大长度。,3、字节文件流的关闭,当读写操作完毕时，要关闭输入或输出流，释放相关的系统资源。 如果发生I/O错误，抛出IOException异常。 关闭数据流的方法是： publi

12、c void close( ) throws IOException,例2：读取文件内容并显示在屏幕,import java.io.*; public class FileIn public static void main(String args) try FileInputStream rf=new FileInputStream( H:/java/temp/mytext.txt); int b; while(b=rf.read()!=-1) System.out.print(char)b); rf.close(); catch(IOException ie) System.out.pri

13、ntln(ie); catch(Exception e) System.out.println(e); ,例3：复制文件,import java.io.*; public class FileIn_Out public static void main(String args) try FileInputStream rf=new FileInputStream(D:/java/temp/file1.txt); FileOutputStream wf=new FileOutputStream(D:/java/temp/file2.txt); byte b=new byte512; int co

14、unt=-1; while(count=rf.read(b,0,512)!=-1) wf.write(b,0,count); rf.close(); wf.close(); catch(IOException ie) System.out.println(ie.toString(); catch(Exception e) System.out.println(e.toString(); ,7.3字符流,类Reader是字符输入流的抽象超类，其提供的方法与InputStream类似，只是将基于Byte的参数改为基于Char。 类Writer是字符输出流的抽象超类，其提供的方法与OutputStr

15、eam类似，只是将基于Byte的参数改为基于Char。 Reader和Writer 类实现字节和字符间的自动转换。 每一个核心输入、输出流，都有相应的Reader和Writer版本。,Reader的类层次结构,Reader的基本方法,int read()；/读单个字符 int read(char cbuf)；/读字符放入数组中 int read(char cbuf, int offset, int length)；/读字符放入数组的指定位置 void close( ) /关闭流。 long skip(long n) / 跳过n个字符 boolean markSupported( ) /测试打开

16、的流是否支持书签 void mark(int) /标记当前流，并建立int大小缓冲区 void reset( ) / 返回标签出 boolean ready() /测试当前流是否准备好进行读,Writer的类层次结构,Writer的基本方法,int write(int c) ; / 写单个字符 int write(char cbuf) ;/ 写字符数组 int write(char cbuf, int offset, int length) ; int write(String str) ; int write(String str, int offset, int length) ; voi

17、d close( ) void flush( ) / 强行写,字符文件输入输出流：FileReader和FileWrite,FileReader和Filewriter类用于字符文件的输入和输出 读写文件的过程： 先创建对象打开文件 然后用读写方法从文件中读取数据或将数据写入文件 最后关闭数据流。,1、创建字符流文件对象，打开文件,创建FileReader或Filewriter对象，打开要读写的文件 FileReader的构造方法： public FileReader(String filename) public FileReader(File file) FileWriter的构造方法： p

18、ublic FlieWriter(String filename) public Filewriter(File file),2、字符文件流的读写,用从超类继承的read和write方法可以对打开的文件进行读写 读取文件数据的方法： int read( ) throws IOException int read(char b ) throws IOException int read(char b ,int off,int len) throws IOException 数据写入到文件的方法： void write(char b) throws IOException void write(c

19、har b ) throws IOException void write(char b ,int off,int len) throws IOException,3、字符文件流的关闭,对文件操作完毕要用close方法关闭数据流。 public void close( ) throws IOException,例5:从键盘输入一行文字，写入文件file3.txt中,import java.io.*; public class FilecharOut public static void main(String args) char c=new char512; byte b=new byte5

20、12; int n,i; try FileWriter wf=new FileWriter(file3.txt); n=System.in.read(b); for(i=0;in;i+) ci=(char)bi; wf.write(c); wf.close(); catch(IOException e) System.out.println(e); ,字符缓冲流: BufferedReader和BufferedWriter,BufferedReader和BufferedWriter类以缓冲区方式对数据进行输入输出。 1.BufferedReader用于字符缓冲输入，构造方法如下： public

21、 BufferedReader(Reader in) public BufferedReader(Reader in,int sz) 其中：in为超类Reader的对象，sz为用户设定的缓冲区大小。,2. BufferedWriter类,Bufferedwriter用于字符缓冲流输出，构造方法为： public BufferedWriter(Writer out) public Bufferedwriter(Writer out,int sz) 其中：out为超类Writer的对象，sz为用户设定的缓冲区大小。,例6：从键盘输入文字存入文件，再读出加上行号后打印在屏幕,import java.

22、io.*; public class BufferDemo public static void main(String args) String f=f.txt; String str=; int i=0; try BufferedReader keyIn=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new FileWriter(f); BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(f); Sys

23、tem.out.println(Please input file text:); while(!(str=keyIn.readLine().equals(exit) bw.write(str,0,str.length(); bw.newLine(); bw.close(); while(str=br.readLine()!=null) i+; System.out.println(i+: +str); catch(IOException e) ,字节流与字符流的比较,Reader 和 InputStream以及Writer 与 OutputStream定义的API类似，但操作的数据类型不同。

24、 所有的流InputStream、 OutputStream 、Reader、 Writer 在创建时自动打开；程序中可以调用close方法关闭流，否则Java运行环境的垃圾收集器将隐含将流关闭。,7.4文件类,创建文件流：常用文件名或File类的对象创建文件流。 文件过滤：将符合条件的文件选择出来进行操作，通过接口FileFilter和FilenameFilter来实现。,文件类File,提供对文件进行创建目录、创建临时文件、改变文件名、删除文件等操作 提供获取文件信息的方法，如文件名、文件路径和文件长度等 File类的构造方法： public File(String pathname) p

25、ublic File(String parent,String child) public File(File parent,String child) public File(URI uri),File类的方法,1 、访问文件对象 public String getName( ) public String getPath( ) public String getAbsolutePath( ) public String getParent( ) public File getParentFile( ) 2、文件操作 public boolean renameTo(File dest) pu

26、blic boolean delete(),File类的方法(续),3、获得文件的属性 public long length() public boolean exists() public long lastMoidfied() 4、目录操作 public boolean mkdir() public String list() public File listFiles();,例8：文件类的使用,import java.io.*; import java.util.*; public class File_ex void FileInformation(File f) System.out

27、.println(f.getName(); System.out.println(f.getAbsolutePath(); System.out.println(f.getParent(); System.out.println(f.length(); System.out.println(new Date(f.lastModified(); void DirectoryInformation(File d) System.out.println(d.getName(); System.out.println(d.getParent(); int i=0; String lt=d.list()

28、; while(ilt.length) System.out.println(lti); i+; ,例8：文件类的使用(续),public static void main(String args) File f=new File(D:/java/2007-2Java/code/ch08,file1.txt); File d=new File(D:/java/2007-2Java/code/ch08/data2); File d1=new File(D:/java/2007-2Java/code/ch08/data2/data3); File_ex fe=new File_ex(); fe.F

29、ileInformation(f); fe.DirectoryInformation(d); d1.mkdir(); ,练习1:阅读下面的程序,写出带划线语句或注释，并写出该程序的作用。,import java.io.*; public class Test public static void main(String args) scanFiles(c:/); public static void scanFiles(String path) if (path = null) return; File f = new File(path); /_ if (!f.exists() return

30、; if (f.isFile() /_ System.out.println(f.getAbsolutePath(); else File dir = f.listFiles(); for (int i = 0; i dir.length; i+) scanFiles(diri.getAbsolutePath();/_ ,练习2：打印某目录下(包含子目录)所有文件的规范路径名和文件大小,import java.io.*; public class File_Size public static void main(String args)throws IOException File file

31、s=new File(.); listPath(files); public static void listPath(File f)throws IOException String file_list=f.list(); for(int i=0;ifile_list.length;i+) File current_file=new File(f.getPath(),file_listi); if(current_file.isDirectory() listPath(current_file); if(current_file.isFile() try System.out.println

32、(current_file.getCanonicalPath()+:+current_file.length(); catch(IOException e) e.printStackTrace(); /if /for ,文件过滤接口FileFilter和FilenameFilter,这两个接口中有方法accept，接口的说明如下： public interface FileFilter public boolean accept(File pathname); /参数pathname是要过滤目录中的文件对象。 public interface FilenameFilter public boo

33、lean accept(File dir, String name); /参数dir是要过滤的目录，name是目录中的文件名,过滤功能的使用,要实现过滤的功能，就要声明一个类实现FileFilter和FilenameFilter接口中的方法。 在使用File类的list和listFiles方法时，以一个过滤器对象作为参数，就可实现对文件名的过滤。 public String list(FilenameFilter filter) public File listFiles(FilenameFilter filter) public File listFlies(FileFilter filte

34、r),例9：显示C:windows目录下.exe文件。,import java.io.*; class ListFilter implements FilenameFilter private String pre=,ext=; public ListFilter(String filterstr) int i,j; filterstr=filterstr.toLowerCase(); i=filterstr.indexOf(*); j=filterstr.indexOf(.); if(i0) pre=filterstr.substring(0,i); if(i=-1 ,例9：显示C:wind

35、ows目录下.exe文件。,public boolean accept(File dir,String filename) boolean y=true; try filename=filename.toLowerCase(); y=filename.startsWith(pre) ,7.5 文件的随机读写,在文件的任意位置读或写数据,而且可以同时进行读和写的操作。 RandomAccessFile类提供的对文件随机访问方式。 RandomAccessFile的构造方法 public RandomAccessFile(File file,String mode) throws FileNotf

36、oundException public RandomAccessFile(String name,String mode) throws FileNotfoundException file和name是文件对象和文件名字符串。 mode是对访问方式的设定：r表示读，w表示写，rw表示读写,RandomAccessFile的方法,public long length( ) 返回文件的长度 public void seek(long pos) 改变文件指针的位置 public final int readInt( )读一个整型数据 public final void writeInt(int v

37、) 写入一个整型数据 public long getFilePointer( ) 返回文件指针的位置 public void close( ) 关闭文件,例10：随机访问文件的演示程序,import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile; public class RandomAccessFileDemo public static void main(String args ) try RandomAccessFile f=new RandomAccessFile(test.txt, rw); int i; double d

38、; for (i=0; i10; i+) f.writeDouble(Math.PI*i); f.seek(16); f.writeDouble(0); f.seek(0); for (i=0; i 10; i+) d=f.readDouble( ); System.out.println( + i + : + d); f.close( ); catch (IOException e) System.err.println(发生异常: + e); e.printStackTrace( ); ,7.6 对象序列化,序列化的过程就是对象写入字节流和从字节流中读取对象。将对象状态转换成字节流之后，可

39、以用java.io包中的各种字节流类将其保存到文件中，管道到另一线程中或通过网络连接将对象数据发送到另一主机。 对象序列化的典型应用 在RMI、Socket、JMS、EJB都有应用 程序版本升级问题,序列化机制,序列化分为两部分：序列化和反序列化。 序列化是将数据分解成字节流，以便存储在文件中或在网络上传输。 反序列化是打开字节流并重构对象。 对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节表示，有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢复数据的对象实例。,定制对象序列化,实现java.io.Serializable接口的类对象可以转换成字节流或从字节流恢复。 public class Serializabl

40、eClass implements Serializable String today=Today:; transient Date todayDate=new Date(); 只有对象的数据被保存，方法与构造函数不被序列化。 声明为transient或static的变量不能被序列化。,处理对象流(序列化过程和反序列化过程),java.io.ObjectOutputStream负责将对象写入字节流 java.io.ObjectInputStream从字节流重构对象。,序列化过程:序列化todaysdate到一个文件中,FileOutputStream f = new FileOutputStr

41、eam(tmp); ObjectOutputStream s = new ObjectOutputStream(f); s.writeObject(Today); s.writeObject(new Date(); s.flush();,反序列化过程:从文件中反序列化String对象和Date对象,FileInputStream in = new FileInputStream(tmp); ObjectInputStream s = new ObjectInputStream(in); String today = (String)s.readObject(); Date date = (Da

42、te)s.readObject();,例：将Student对象序列化,import java.io.Serializable; public class Student implements Serializable static final long serialVersionUID = 123456L; String m_name; int m_id; int m_height; /int m_weight; public Student( String name, int id, int h ) m_name = name; m_id = id; m_height = h; public

43、 void output( ) System.out.println(姓名: + m_name); System.out.println(学号: + m_id); System.out.println(身高: + m_height); ,例：将Student对象数据写入object.dat,import java.io.FileOutputStream; import java.io.ObjectOutputStream; public class WriteObject public static void main(String args ) try ObjectOutputStream

44、f = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream(object.dat); Student s = new Student( 张三, 2003001, 172); f.writeObject(s); s.output( ); f.close( ); catch (Exception e) System.err.println(发生异常: + e); e.printStackTrace( ); ,例：从object.dat读出Student对象数据,import java.io.FileInputStream; import java.io.Obj

45、ectInputStream; public class ReadObject public static void main(String args ) try ObjectInputStream f = new ObjectInputStream( new FileInputStream(object.dat); Student s = (Student)(f.readObject( ); s.output( ); f.close( ); catch (Exception e) System.err.println(发生异常: + e); e.printStackTrace( ); ,im

46、port java.io.*; public class Test public static void main(String argv) ; /创建Test对象，对象名为t System.out.println(t.fliton(); public int fliton() try /第10行的含义是： FileInputStream din = new FileInputStream(test.txt); din.read(); catch(IOException ioe) /第12行的含义是： System.out.println(one); return -1; finally Sy

47、stem.out.println(two); return 0; 如果文件test.txt与Test.java在同一个目录下，test.txt中仅有一行字符串“hello world!”，运行结果是什么？,练习1：阅读下面的程序Test.java，先填写空格的内容，然后写出运行结果:,练习2:文件拷贝,编写一个拷贝任意类型文件的类程序CopyFile.java，该类就只有一个方法copy()，方法声明如下： public boolean copy(String fromFileName, String toFileName,boolean override) 其中，参数1：fromFileNa

48、me 源文件名；参数2：toFileName 目标文件名；参数3： override 目标文件存在时是否覆盖。若文件拷贝成功，则copy()方法返回true，否则返回false。,class CopyFile public boolean copy(String fromFileName, String toFileName,boolean override) File fromFile = new File(fromFileName); File toFile = new File(toFileName); if (!fromFile.exists() | !fromFile.isFile(

49、) | !fromFile.canRead() return false; if (toFile.isDirectory() toFile = new File(toFile, fromFile.getName(); if (toFile.exists() if (!toFile.canWrite() | override = false) return false; else String parent = toFile.getParent(); if (parent = null) parent = System.getProperty(user.dir); File dir = new

50、File(parent); if (!dir.exists() | dir.isFile() | !dir.canWrite() return false; ,FileInputStream from = null; FileOutputStream to = null; try from = new FileInputStream(fromFile); to = new FileOutputStream(toFile); byte buffer = new byte4096; int bytes_read; while ( (bytes_read = from.read(buffer) !=

51、 -1) to.write(buffer, 0, bytes_read); return true; catch (IOException e) return false; ,finally if (from != null) try from.close(); catch (IOException e) if (to != null) try to.close(); catch (IOException e) ,练习3,编写一个程序，统计给定文件中包含的每个单词出现的频率，并按单词表的顺序显示统计结果。,import java.util.*; import java.io.*; public

52、 class testWordCount private String word; private int wordNum; public testWordCount(String wordStr,int num) word=wordStr; wordNum=num; public static void main(String args) String fileName=WordCount.txt; try BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(fileName); String line = br.readLine();

53、 StringBuffer filecontent=new StringBuffer(); while(line!=null) filecontent.append(line); line = br.readLine(); WordCount(filecontent.toString(); br.close(); catch (Exception ex) ex.printStackTrace(); ,static void WordCount(String filename) String str=filename; String str1=str.replaceAll(a-zA-Z, );

54、StringTokenizer st=new StringTokenizer(str1, ); int j=st.countTokens(); ArrayList wordcount=new ArrayList(); for(int i=0;ij;i+) wordcount=wordSort(wordcount,st.nextToken().toLowerCase(); /output wordCount results for(int i=0;iwordcount.size();i+) System.out.println(testWordCount)wordcount.get(i).wor

55、d +: +(testWordCount)wordcount.get(i).wordNum); static String readFileContent(String filename) StringBuffer buf = new StringBuffer(); try BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filename); String line = br.readLine(); while(line!=null) buf.append(line); br.close(); catch (Exception ex)

56、 ex.printStackTrace(); /catch return buf.toString(); ,static ArrayList wordSort(ArrayList a,String aWord) testWordCount wordArray=new testWordCount(aWord,1); if(a.size()=0;i-) int flag=aWpareTo(testWordCount)a.get(i).word); if(flag=0) wordArray.wordNum=(testWordCount)a.get(i).wordNum+1; wordArray.wo

57、rd=aWord; a.set(i,wordArray); break; /if(flag=0) if(flag0) a.add(i+1,wordArray); break; /if(flag0) if(flag0 /ArrayList wordSort ,小结,复制文件，可用字节输入输出流FileInputStream和FileOutputStream实现，见列3 读写文件内容，可用BufferedReader和BufferedWriter实现，见例6 从键盘读取输入， 可用BufferedReader或java.util.Scanner实现，见列6 BufferedReader keyIn=new BufferedReader(new InputStreamR